استفاده از قدرت هوش مصنوعی در اکتشاف هوشمند معادن
هوا فضا: به گزارش هوا فضا، دانشیار موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران ضمن اشاره به اکتشاف هوشمند معادن، با ترکیب روشهای فنی زمینی و ماهواره ای به کمک هوش مصنوعی اظهار داشت: ترکیب داده های حاصل از حسگرها شامل چندطیفی، فراطیفی، مادون قرمز حرارتی، رادار دیافراگم مصنوعی و لیدار با داده های زیرسطحی ژئوفیزیکی و با تاکید بر روشهای فنی هوش مصنوعی، یکی از مهم ترین موضوعات فعالیت در لابراتوار علم داده در علوم زمین موسسه ژئوفیزیک است.
حسین هاشمی، سرپرست لابراتوار علم داده در علوم زمین، موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران، در گفتگو با ایسنا، اظهار نمود: ساخت مدل EUM ( Earth Unified Model) مبتنی بر معدن در دستور کار این لابراتوار قرار گرفته است که امکان تحلیل هم زمان چندین پارامتر کلیدی در اکتشاف مواد معدنی را فراهم می آورد.
وی، افزود: آنچه بعنوان یک رویکرد نوآورانه در لابراتوار علم داده در علوم زمین موسسه ژئوفیزیک دنبال می شود توسعه روش های هوش مصنوعی در ترکیب صحیح و ساخت مدل یکپارچه زمین برای معادن کشور است.
*افزایش کارآیی اکتشاف معدن با استفاده از نوآوری های پیشرفته
این دانشیار موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران با اشاره به اینکه ترکیب روشهای فنی اکتشاف زمینی و ماهواره ای، با استفاده از نوآوری های پیشرفته مانند روش های لرزه نگاری غیرفعال، نگاههای ژئوفیزیکی سفارشی شده و پیشرفت های اخیر مانند پروژه fleet، اکتشاف معدن را با افزایش دقت، کارآیی و پایداری هوشمندتر می کند، تصریح کرد: این رویکرد یکپارچه نه تنها کشف و استخراج منابع را بهینه می کند، بلکه با افزایش تقاضا برای شیوه های معدن کاری مسئولانه هم سو می شود و صنعت معدن را برای مواجهه با چالش های آینده آماده می کند.
هاشمی در ادامه در رابطه با اکتشاف سطحی معدن از راه فن آوری ماهواره ای توضیح داد: اکتشاف ماهواره ای با عرضه تصاویر و داده های وسیع و با وضوح بالا، به صورت قابل توجهی سبب تمایز کاربرد روش های سنتی اکتشاف معدن شده است و در پاره ای از موارد نتایج را بهبود می بخشد.
وی، اضافه کرد: سنسورهای پیشرفته بر روی ماهواره ها می توانند تغییرات در ترکیب سطحی، دما و حتی تغییرات جزئی در پوشش گیاهی که امکان دارد نشان دهنده وجود مواد معدنی زیرسطحی باشد را تشخیص دهند.
سرپرست لابراتوار علم داده در علوم زمین، موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران، در ادامه تصریح کرد: تصویربرداری چندطیفی و فراطیفی این امکان را فراهم می آورد که از فضا امضاهای خاص معدنی شناسایی شود، که می تواند به صورت قابل توجهی مناطق اکتشاف بالقوه را محدود کند. این دیدگاه کلان به اولویت بندی مناطق برای اکتشافات زمینی دقیق تر کمک کرده، با تمرکز بر مناطق امیدوارکننده تر، زمان و منابع را صرفه جویی می کند.
*نقش کلیدی سنسورهای پیشرفته در اکتشاف معادن
هاشمی با اشاره به اینکه با استفاده از سنسورهای پیشرفته و تحلیل پارامترهای مهم محیطی و زمین شناسی از فضا، فن آوری ماهواره ای درحال تحول شیوه های شناسایی و ارزیابی سایت های معدنی بالقوه است، افزود: سنسورهای کلیدی نقش محوری ایفا می کنند.
*کاربرد روش های چندطیفی ماهواره و پهباد در دو مقیاس محلی و بزرگ مقیاس اکتشاف معدن
وی، این حسگرها را شامل سنسورهای چندطیفی، فراطیفی، سنسورهای مادون قرمز حرارتی، رادار دیافراگم مصنوعی و لیدار برشمرد و اضافه کرد: سنسورهای چندطیفی( Multispectral ) داده هایی را در چندین باند خاص از طیف الکترومغناطیسی ثبت می کنند که معمولا شامل باندهای مرئی، مادون قرمز نزدیک NIR) ) و مادون قرمز موج کوتاه (SWIR) است. تصاویر چندطیفی بخصوص برای شناسایی مواد معدنی سطحی، انواع پوشش گیاهی و ترکیب خاک مفید هستند.
این دانشیار موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران، افزود: بعنوان مثال، اکسیدهای آهن و رس ها که اکثرا با ذخایر معدنی مرتبط هستند، پاسخ طیفی خاصی دارند که با این حسگرها قابل تشخیص می باشد. کاربرد روش های چندطیفی ماهواره و پهباد در دو مقیاس محلی و بزرگ مقیاس اکتشاف معدن است.
هاشمی، اظهار داشت: سنسورهای فراطیفی (Hyperspectral) تصویرگیری چندطیفی را به سطح بالاتری می برند و داده ها را در صدها باند باریک در سرتاسر طیف ثبت می کنند.
وی با اشاره به اینکه با این خصوصیت سنسورهای فراطیفی امکان تحلیل دقیق تر مواد سطحی فراهم می شود، افزود: هم چنین میتوان بین انواع مواد معدنی با خصوصیت های طیفی مشابه تفاوت قائل شد. تصویرگیری فراطیفی برای تشخیص تغییرات جزئی در ترکیب سطحی که امکان دارد نشان دهنده وجود مواد معدنی پرارزش باشد، حیاتی می باشد.
کاربرد روش های فراطیفی در اکتشاف رگه های طلا معدن جدید در رسوبات رودخانه ای Lamar Valley در Yellowstone National Park
*کاربرد روش های فراطیفی در اکتشاف رگه های طلا معدن
سرپرست لابراتوار علم داده در علوم زمین، موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران، کاربرد روش های فراطیفی در اکتشاف رگه های طلا در معادن پورفیری مس در رسوبات رودخانه ای Lamar Valley در Yellowstone National Park دانست و تصریح کرد: سنسورهای مادون قرمز حرارتی(Thermal Infrared) تابش حرارتی انتشار یافته از سطح زمین را تشخیص می دهند و داده هایی در مورد تغییرات دمای سطحی عرضه می دهند. تصاویر مادون قرمز حرارتی برای شناسایی ناهنجاری های ژئوترمال یا الگوهای حرارتی که امکان دارد نشان دهنده وجود ذخایر معدنی زیرسطحی، مانند ذخایر در رابطه با سیستم های هیدروترمال باشد، پرارزش هستند.
*کاربرد روش های مادون قرمز حرارتی در اکتشاف سطحی معادن
هاشمی، کاربرد روش های مادون قرمز حرارتی در اکتشاف سطحی معادن برشمرد و اضافه کرد: رادار دیافراگم مصنوعی(Synthetic Aperture Radar – SAR ) از تابش مایکروویو برای تولید تصاویر دقیق سطحی و زیرسطحی استفاده می نمایند، حتی از راه پوشش ابر یا پوشش گیاهی. SAR بخصوص در نقشه برداری از تغییرات سطحی، شناسایی ساختارهای زمین شناسی و تشخیص تغییرات در مناظر که می توانند فرصت های اکتشاف معدنی را نشان دهند، مؤثر است.
وی، با اشاره به اینکه این شیوه بر خلاف سه روش پیش در اکتشاف زیر سطحی هم به کار می رود، افزود: کاربرد روش رادار دیافراگم مصنوعی در محاسبه ذخیره خاک جابه جا شده در معدن است.
*کاربرد روش رادار دیافراگم مصنوعی در محاسبه ذخیره خاک جابه جا شده در معدن
این دانشیار موسسه ژئوفیزیک، در رابطه با روش لیدار با کاربرد در اکتشاف معدن توضیح داد: لیدار LiDAR)) از پالس های لیزری برای ایجاد نقشه های توپوگرافی دقیق استفاده می نماید و امکان تحلیل جزئی ارتفاعات سطحی و پوشش گیاهی را فراهم می آورد. این فناوری بخصوص در شناسایی خصوصیت های زمین شناسی مانند رد گسل ها، شکستگی ها و سایر ساختارهای در رابطه با کانی سازی مفید می باشد. برداشت داده های Lidar هم با ماهواره و هم با پهباد امکان دارد.
*کاربرد روش لیدار در اکتشاف معدن
هاشمی، استفاده از تصاویر ماهواره ای در اکتشاف معدن را نشان دهنده یک تغییر پارادایم از روش های سنتی مبتنی بر زمین دانست و اظهار داشت: تصاویر ماهواره ای با فراهم کردن نمای کلی و پیوسته از مناطق وسیع و دورافتاده، امکان شناسایی سریع اهداف اکتشافی امیدوارکننده با حداقل اثرات زیست محیطی را فراهم می کنند.
وی، در ادامه خاطرنشان کرد: علاوه بر این، توانایی نظارت بر این سایت ها در طول زمان، استراتژی های اکتشاف تطبیقی را ممکن می کند، به صورتی که جمع آوری داده های مستمر می تواند تلاشهای اکتشافی بعدی را تصحیح و هدایت کند.
*تصاویر ماهواره ای، با استفاده از سنسورهای پیشرفته درحال ایجاد انقلاب در اکتشاف معدن
سرپرست لابراتوار علم داده در علوم زمین، موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران، با اشاره به اینکه تصاویر ماهواره ای، با استفاده از سنسورهای پیشرفته و تحلیل پارامترهای کلیدی، درحال ایجاد انقلاب در اکتشاف معدن هستند، در ادامه تصریح کرد: چون این فرایند را دقیق تر، کارآمدتر و پایدارتر می کند.
هاشمی، افزود: این پیشرفت فن آوری نه تنها کشف منابع معدنی را بهبود می بخشد، بلکه با نیاز روز افزون به روش های معدنی مسئولانه و سازگار با محیط زیست هم هم خوانی دارد.
وی، با اشاره به اینکه بعد از شناسایی مکانهای بالقوه توسط داده های ماهواره ای، روش های اکتشاف زمینی وارد عمل می شوند تا جزئیات لازم را فراهم نمایند، در ادامه خاطرنشان کرد: تکنیک هایی مانند حفاری، بررسی های ژئوفیزیکی و تحلیل ژئوشیمیایی امکان بررسی مستقیم محیط زیرسطحی را فراهم می کنند.
این دانشیار موسسه ژئوفیزیک، با اشاره به اینکه این شیوه ها حضور، مقدار و کیفیت مواد معدنی شناسایی شده توسط داده های ماهواره ای را تأیید می کنند، اظهار داشت: روش های زمینی داده های دقیق مورد نیاز برای تخمین منابع و مطالعات امکان سنجی را عرضه می دهند، که برای برنامه ریزی و توسعه عملیات معدنی حیاتی هستند.
هاشمی، با اشاره به اینکه علاوه بر روش های مرسوم، روش لرزه نگاری بدون چشمه اخیراً در اکتشافات مدرن معدن اهمیت فزاینده ای پیدا کرده است، در ادامه تصریح کرد: برخلاف روش های سنتی لرزه نگاری فعال، که به تولید امواج لرزه ای نیاز دارند مانند استفاده از انفجار یا ضربات مکانیکی، روشهای فنی لرزه نگاری بدون چشمه به نویز لرزه ای طبیعی که توسط رویدادهای طبیعی مانند امواج اقیانوس یا زمین لرزه های دور ایجاد می شود، متکی هستند. این شیوه بخصوص برای شناسایی ذخایر معدنی عمیق تر و درک ساختارهای بزرگ مقیاس پوسته زمین مؤثر است.
*طرح واره ای از روش اکتشاف معدن ترکیبی Fleet Technology استرالیا متکی بر لرزه نگاری بدون چشمه
سرپرست لابراتوار علم داده در علوم زمین، موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران، با اشاره به اینکه لرزه نگاری بدون چشمه در شناسایی منابع معدنی در معادن عمیق که روش های معمول امکان دارد کمتر مؤثر یا بیشتر مداخله گر باشند، بسیار پرارزش است، افزود: بعنوان مثال، این شیوه می تواند پایش مداوم ساختارهای زیرزمینی را فراهم آورد و تصویری از مناطقی که دسترسی به آنها دشوار است، عرضه نماید. با استفاده از ارتعاشات طبیعی زمین، روشهای فنی لرزه نگاری غیرفعال به نقشه برداری از خصوصیت های زیرسطحی بدون ایجاد اختلال در محیط کمک می کنند، که با تاکید فزاینده بر رویه های اکتشافی پایدار هم خوانی دارد.
هاشمی، با اشاره به اینکه علاوه بر روش های لرزه نگاری غیرفعال، روشهای فنی ژئوفیزیکی ترکیبی در اکتشافات مدرن معدن نقش حیاتی ایفا می کنند، در ادامه تصریح کرد: این تکنیکها شامل بررسی های روش های متفاوت ژئوفیزیکی ترکیبی متناسب با خصوصیت های خاص منطقه اکتشاف و نوع مواد معدنی مورد جست وجو است.
وی، اضافه کرد: روش های مغناطیس سنجی، گرانی سنجی و توموگرافی مقاومت الکتریکی می توانند در ترکیب با یکدیگر و در مقیاس دیگر ترکیب با روش های ماهواره ای تصویری جامع از زمین شناسی زیرسطحی ایجاد کنند. بهترین ترکیب کننده استفاده از روش های هوش مصنوعی است.
این دانشیار موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران، افزود: بعنوان مثال، بررسی های مغناطیس سنجی مغناطیدگی و روش های الکترومغناطیسی پاسخ میدان های الکترومغناطیسی طبیعی یا القایی را اندازه گیری می کنند تا رسانایی زیرسطحی را نشان دهند، که می تواند به وجود ذخایر معدنی اشاره کند. بررسی های گرانی سنجی تغییرات جزئی در میدان گرانشی زمین را تشخیص می دهند، که می تواند نشان دهنده تفاوت های تراکم و چگالی سنگ های در رابطه با ذخایر معدنی باشد.
*استرالیا، پیشتاز ادغام فن آوری های پیشرفته در اکتشافات معدن
هاشمی، با اشاره به اینکه با ادغام این روشهای فنی سفارشی، زمین شناسان می توانند از محدودیت های هر روش به تنهایی فراتر رفته و ارزیابی دقیق تری از سایت های معدنی بالقوه داشته باشند، اظهار داشت: کشور استرالیا پیشتاز ادغام فن آوری های پیشرفته در اکتشافات معدن قرار دارد، بخصوص از راه ابتکاراتی مانند پروژه Fleet این مهم محقق شده است.
وی، اضافه کرد: این پروژه شامل استقرار شبکه ای از Nano Sat ها برای عرضه نظارت مستمر و جمع آوری داده ها در زمان واقعی بر روی مناطق وسیع و دورافتاده است. این داده ها مقرون به صرفه و بسیار مناسب جهت بررسی معادن هستند، توانایی ردیابی تغییرات محیطی، شناسایی ذخایر معدنی و بهینه سازی عملیات معدنی با دقت بی نظیری را می افزایند.
سرپرست لابراتوار علم داده در علوم زمین، موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران، در ادامه تصریح کرد: پروژه Fleet همینطور به بهره گیری از اتصال اینترنت اشیاء IoT) ) تمرکز دارد و اجازه می دهد که سنسورهای زمینی و تجهیزات اکتشافی با ماهواره ها ارتباط برقرار کنند.
هاشمی، اضافه کرد: این تبادل داده در زمان واقعی فرایند اکتشاف را دینامیک و پاسخ گو می کند، به صورتی که داده های جمع آوری شده در زمین می توانند فوراً تحلیل و با مشاهدات ماهواره ای مقایسه شوند. این ادغام نه تنها دقت اکتشافات معدنی را بهبود می بخشد، بلکه فرایند تصمیم گیری را تسریع می کند و پاسخ گویی سریع تر و آگاهانه تر به فرصت ها یا چالش های جدید را ممکن می کند.
وی، با اشاره به اینکه ادغام روشهای فنی اکتشاف زمینی و ماهواره ای، که با نوآوری هایی مانند پروژه Fleet استرالیا و کاربرد روش های لرزه نگاری غیرفعال و نگاههای ژئوفیزیکی سفارشی شده تقویت شده است، پایداری در معدن را ترویج می دهد، اظهار داشت: با کاهش احتیاج به حفاری های اکتشافی گسترده و به حداقل رساندن اثرات زیست محیطی فعالیتهای اکتشافی، این رویکرد ترکیبی به حفظ منابع و محافظت از اکوسیستم ها کمک می نماید. نظارت ماهواره ای می تواند در طول فرایند معدن کاری ادامه یابد و نظارت زیست محیطی مداوم را فراهم آورد و به اطمینان از رعایت حدود قانونی و زیست محیطی عملیات کمک نماید.
منبع: aero-space.ir
این مطلب را می پسندید؟
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب