别拿树莓派不当回事！它能 “ 绘制 ” 出洞穴地图！

 

精确的复杂洞穴系统地图有助于提高勇敢的潜水员的安全性。在《The MagPi》杂志第150期中，Rosie Hattersley报道了Raspberry Shake的贡献。

 

 

Richard Wylde自称是“一位游走于商业和学术界的物理学家兼工程师”，他对洞穴潜水的热爱“更接近于一种痴迷而非爱好”。他是Terahertz公司的联合创始人，这家先进工程公司曾为欧洲航天局的地球云和气溶胶辐射探测任务（EarthCARE）开发遥感仪器，取得了令人瞩目的成就。Richard还是参与绘制墨西哥尤卡坦半岛地下洞穴网络（由天然井组成）的几位经验丰富的洞穴探险家之一。他表示：“这些洞穴美丽得令人惊叹，而绘制地图在技术上非常具有挑战性。我们需要付出大量努力才能确保安全。”声学和磁力测绘可以帮助确定这些未探索通道的位置和方向，从而提高所有探险者的安全性——这一努力通过使用Raspberry Shake变得更加可靠。Raspberry Shake是一种基于Raspberry Pi的设备，通常用于检测地震。

洞穴测量是在水下使用指南针和卷尺手动完成的

 

 

这些地图对于热衷于展示洞穴沉积物（如钟乳石和石笋等矿物沉积）的潜水向导非常有用，也能帮助开发者了解是否可以在特定区域进行建设。此外，潜水还揭示了开发项目（如高尔夫球场）对地下水源的影响。这些高尔夫球场通过砍伐丛林建造，使用硝酸盐维护草坪，并可能从含水层中抽取水源。

与杰出团队合作

 

 

Richard经常与著名的洞穴探险家Fred Devos一起在墨西哥金塔纳罗奥地区潜水，该地区没有地上河流。绘制其地下洞穴网络的地图“极其危险且对身体极具挑战性”。

Raspberry Shake团队的装备包括一台Raspberry Shake声学地震仪、氧气瓶以及偏远且难以进入的洞穴系统的地图

 

 

探索洞穴需要沿着每十英尺打一个结的绳索前进，就像希腊神话中的忒修斯一样。Richard提到，准确读取指南针并根据通过的结数计算行进距离需要高度的信任和专注。能见度和人体耐力也是重要因素——如果长时间潜水后感到疲惫，可能无法准确注意到箭头或数清结数。“当气泡碰到洞穴顶部时，水下的情况就像镁乳一样浑浊。”

 

 

Richard解释说：“我们标记深度、距离、方位角以及到下一个站点的角度”——通常只是绳索绕在岩石上的位置。涂画的箭头有助于确保潜水员不会迷路，但有些洞穴有多个入口，或者箭头指向多个方向。

 

 

Richard Wylde、Fred Devos和同事们出版了一本小册子，绘制了Actun Koh洞穴系统的地图

 

 

这些地图写在特制的防水纸上，包括洞穴入口、洞穴和水深变化以及高度等地理特征。将这些信息与外部世界联系起来需要一种方法将其与地表关联并获得GPS位置。Richard表示：“通过将绳索拉出洞穴入口并在天空遮挡较少的区域获取GPS坐标，地图可以与绝对位置关联。在有多个入口的洞穴中，可以通过在入口处进行GPS测量来确定并修正误差累积。然后可以使用Ariane等广泛使用的测绘工具将修正分布到整个地图中。”

 

 

仪器改进

 

 

该团队此前曾在Sagitario天然井使用磁通门磁力计匹配地上和地下位置。2024年夏季，Richard和他的洞穴测绘同事们尝试了一种新的方法来验证他们的发现，同时使用了Raspberry Shake 1D垂直运动地震仪和一种更灵敏的声学磁力计。在穿越丛

Richard表示：“Raspberry Shake帮助我们确认了发现，并提高了此前无法达到的精度。”结果非常令人鼓舞，以至于团队订购了一台RS3D三轴模型，用于计划中的2025年初重返之旅。这一次，Raspberry Shake将被放置在一个IP67防水盒中，团队希望通过额外的测量，能够通过X、Y、Z框架中扰动的相对振幅来确定方向。

Richard、Sam和Chris在Actun Koh开始了一次洞穴潜水