به گزارش ثریا - حسین هاشمی، سرپرست آزمایشگاه علم داده در علوم زمین، موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران، اظهار کرد: ساخت مدل EUM ( Earth Unified Model)  مبتنی بر معدن در دستور کار این آزمایشگاه قرار گرفته است که امکان تحلیل  هم‌زمان چندین پارامتر کلیدی در اکتشاف مواد معدنی را فراهم می‌کند.

وی، ادامه داد: آن‌چه به‌عنوان یک رویکرد نوآورانه در آزمایشگاه علم داده در علوم زمین موسسه ژئوفیزیک دنبال می‌شود توسعه روش‌های هوش مصنوعی در ترکیب صحیح و ساخت مدل یکپارچه زمین برای معادن کشور است.

*افزایش کارآیی اکتشاف معدن با استفاده از نوآوری‌های پیشرفته

این دانشیار موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران با بیان اینکه ترکیب تکنیک‌های اکتشاف زمینی و ماهواره‌ای، با استفاده از نوآوری‌های پیشرفته مانند روش‌های لرزه‌نگاری غیرفعال، رویکردهای ژئوفیزیکی سفارشی‌شده و پیشرفت‌های اخیر مانند پروژه fleet، اکتشاف معدن را با افزایش دقت، کارآیی و پایداری هوشمندتر می‌کند، خاطرنشان کرد: این رویکرد یکپارچه نه تنها کشف و استخراج منابع را بهینه می‌کند، بلکه با افزایش تقاضا برای شیوه‌های معدن‌کاری مسئولانه هم‌سو می‌شود و صنعت معدن را برای مواجهه با چالش‌های آینده آماده می‌کند.

هاشمی در ادامه درباره اکتشاف سطحی معدن از طریق فن‌آوری ماهواره‌ای توضیح داد: اکتشاف ماهواره‌ای با ارائه تصاویر و داده‌های وسیع و با وضوح بالا، به‌طور قابل‌توجهی باعث تمایز کاربرد روش‌های سنتی  اکتشاف معدن شده است و در پاره‌ای از موارد نتایج را بهبود می‌بخشد.

وی، افزود: حسگرهای پیشرفته بر روی ماهواره‌ها می‌توانند تغییرات در ترکیب سطحی، دما و حتی تغییرات جزئی در پوشش گیاهی که ممکن است نشان‌دهنده وجود مواد معدنی زیرسطحی باشد را تشخیص دهند.

سرپرست آزمایشگاه علم داده در علوم زمین، موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران، در ادامه خاطرنشان کرد: تصویربرداری چندطیفی و فراطیفی این امکان را فراهم می‌کند که از فضا امضاهای خاص معدنی شناسایی شود، که می‌تواند به‌طور قابل‌توجهی مناطق اکتشاف بالقوه را محدود کند. این دیدگاه کلان به اولویت‌بندی مناطق برای اکتشافات زمینی دقیق‌تر کمک می‌کند و با تمرکز بر مناطق امیدوارکننده‌تر، زمان و منابع را صرفه‌جویی می‌کند.

*نقش کلیدی حسگرهای پیشرفته در اکتشاف معادن

هاشمی با بیان این‌که با استفاده از حسگرهای پیشرفته و تحلیل پارامترهای مهم محیطی و زمین‌شناسی از فضا، فن‌آوری ماهواره‌ای در حال تحول شیوه‌های شناسایی و ارزیابی سایت‌های معدنی بالقوه است، ادامه داد: حسگرهای کلیدی نقش محوری ایفا می‌کنند.

*کاربرد روش‌های چندطیفی ماهواره و پهباد در دو مقیاس محلی و بزرگ مقیاس اکتشاف معدن

وی، این حسگرها را شامل حسگرهای چندطیفی، فراطیفی، حسگرهای مادون قرمز حرارتی، رادار دیافراگم مصنوعی و لیدار برشمرد و افزود: حسگرهای چندطیفی( Multispectral ) داده‌هایی را در چندین باند خاص از طیف الکترومغناطیسی ثبت می‌کنند که معمولاً شامل باندهای مرئی، مادون قرمز نزدیک NIR)  ) و مادون قرمز موج کوتاه  (SWIR) است. تصاویر چندطیفی به‌ویژه برای شناسایی مواد معدنی سطحی، انواع پوشش گیاهی و ترکیب خاک مفید هستند.

این دانشیار موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران، ادامه داد: به‌عنوان مثال، اکسیدهای آهن و رس‌ها که اغلب با ذخایر معدنی مرتبط هستند، پاسخ طیفی خاصی دارند که با این حسگرها قابل تشخیص است.  کاربرد روش‌های چندطیفی ماهواره و پهباد در دو مقیاس محلی و بزرگ مقیاس اکتشاف معدن است.

هاشمی، گفت: حسگرهای فراطیفی (Hyperspectral) تصویرگیری چندطیفی را به سطح بالاتری می‌برند و داده‌ها را در صدها باند باریک در سراسر طیف ثبت می‌کنند.

وی با بیان این‌که با این ویژگی حسگرهای فراطیفی امکان تحلیل دقیق‌تر مواد سطحی فراهم می‌شود، ادامه داد: هم‌چنین می‌توان بین انواع مواد معدنی با ویژگی‌های طیفی مشابه تفاوت قائل شد. تصویرگیری فراطیفی برای تشخیص تغییرات جزئی در ترکیب سطحی که ممکن است نشان‌دهنده وجود مواد معدنی ارزشمند باشد، حیاتی است.

کاربرد روش‌های فراطیفی در اکتشاف رگه‌های طلا معدن جدید در رسوبات رودخانه‌ای  Lamar Valley  در Yellowstone National Park

*کاربرد روش‌های فراطیفی در اکتشاف رگه‌های طلا معدن

سرپرست آزمایشگاه علم داده در علوم زمین، موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران، کاربرد روش‌های فراطیفی در اکتشاف رگه‌های   طلا در معادن پورفیری مس در رسوبات رودخانه‌ای  Lamar Valley  در Yellowstone National Park دانست و خاطرنشان کرد: حسگرهای مادون قرمز حرارتی(Thermal Infrared) تابش حرارتی منتشر شده از سطح زمین را تشخیص می‌دهند و داده‌هایی در خصوص تغییرات دمای سطحی ارائه می‌دهند. تصاویر مادون قرمز حرارتی برای شناسایی ناهنجاری‌های ژئوترمال یا الگوهای حرارتی که ممکن است نشان‌دهنده وجود ذخایر معدنی زیرسطحی، مانند ذخایر مرتبط با سیستم‌های هیدروترمال باشد، ارزشمند هستند.

*کاربرد روش‌های مادون قرمز حرارتی در اکتشاف سطحی معادن

هاشمی، کاربرد روش‌های مادون قرمز حرارتی در اکتشاف سطحی معادن برشمرد و افزود: رادار دیافراگم مصنوعی(Synthetic Aperture Radar – SAR ) از تابش مایکروویو برای تولید تصاویر دقیق سطحی و زیرسطحی استفاده می‌کنند، حتی از طریق پوشش ابر یا پوشش گیاهی. SAR به‌ویژه در نقشه‌برداری از تغییرات سطحی، شناسایی ساختارهای زمین‌شناسی و تشخیص تغییرات در مناظر که می‌توانند فرصت‌های اکتشاف معدنی را نشان دهند، مؤثر است.

وی، با بیان این‌که این روش بر خلاف سه روش پیش در اکتشاف زیر سطحی هم به کار می‌رود، ادامه داد: کاربرد روش رادار دیافراگم مصنوعی در محاسبه ذخیره خاک جابه‌جا شده در معدن است.

*کاربرد روش رادار دیافراگم مصنوعی در محاسبه ذخیره خاک جابه‌جا شده در معدن

این دانشیار موسسه ژئوفیزیک، درباره روش لیدار با کاربرد در اکتشاف معدن توضیح داد: لیدار LiDAR))  از پالس‌های لیزری برای ایجاد نقشه‌های توپوگرافی دقیق استفاده می‌کند و امکان تحلیل جزئی ارتفاعات سطحی و پوشش گیاهی را فراهم می‌کند. این فناوری به‌ویژه در شناسایی ویژگی‌های زمین‌شناسی مانند رد گسل ها، شکستگی ها و سایر ساختارهای مرتبط با کانی‌سازی مفید است. برداشت داده های Lidar هم با ماهواره و هم با پهباد ممکن است.

*کاربرد روش لیدار در اکتشاف معدن

هاشمی، استفاده از تصاویر ماهواره‌ای در اکتشاف معدن را نشان‌دهنده یک تغییر پارادایم از روش‌های سنتی مبتنی بر زمین دانست و گفت: تصاویر ماهواره‌ای با فراهم کردن نمای کلی و پیوسته از مناطق وسیع و دورافتاده، امکان شناسایی سریع اهداف اکتشافی امیدوارکننده با حداقل اثرات زیست‌محیطی را فراهم می‌کنند.

وی، در ادامه تصریح کرد: علاوه‌بر این، توانایی نظارت بر این سایت‌ها در طول زمان، استراتژی‌های اکتشاف تطبیقی را ممکن می‌کند، به‌طوری که جمع‌آوری داده‌های مستمر می‌تواند تلاش‌های اکتشافی بعدی را تصحیح و هدایت کند.

*تصاویر ماهواره‌ای، با استفاده از حسگرهای پیشرفته در حال ایجاد انقلاب در اکتشاف معدن

سرپرست آزمایشگاه علم داده در علوم زمین، موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران، با بیان این‌که تصاویر ماهواره‌ای، با استفاده از حسگرهای پیشرفته و تحلیل پارامترهای کلیدی، در حال ایجاد انقلاب در اکتشاف معدن هستند، در ادامه خاطرنشان کرد: چون این فرآیند را دقیق‌تر، کارآمدتر و پایدارتر می‌کند.

هاشمی، ادامه داد: این پیشرفت فن‌آوری نه تنها کشف منابع معدنی را بهبود می‌بخشد، بلکه با نیاز روزافزون به روش‌های معدنی مسئولانه و سازگار با محیط زیست نیز هم‌خوانی دارد.

وی، با بیان این‌که پس از شناسایی مکان‌های بالقوه توسط داده‌های ماهواره‌ای، روش‌های اکتشاف زمینی وارد عمل می‌شوند تا جزئیات لازم را فراهم کنند، در ادامه تصریح کرد: تکنیک‌هایی مانند حفاری، بررسی‌های ژئوفیزیکی و تحلیل ژئوشیمیایی امکان بررسی مستقیم محیط زیرسطحی را فراهم می‌کنند.

این دانشیار موسسه ژئوفیزیک، با بیان این‌که این روش‌ها حضور، مقدار و کیفیت مواد معدنی شناسایی شده توسط داده‌های ماهواره‌ای را تأیید می‌کنند، گفت: روش‌های زمینی داده‌های دقیق مورد نیاز برای تخمین منابع و مطالعات امکان‌سنجی را ارائه می‌دهند، که برای برنامه‌ریزی و توسعه عملیات معدنی حیاتی هستند.

هاشمی، با بیان این‌که علاوه‌بر روش‌های مرسوم، روش لرزه‌نگاری بدون چشمه اخیراً در اکتشافات مدرن معدن اهمیت فزاینده‌ای پیدا کرده است، در ادامه خاطرنشان کرد: برخلاف روش‌های سنتی لرزه‌نگاری فعال، که به تولید امواج لرزه‌ای نیاز دارند مانند استفاده از انفجار یا ضربات مکانیکی، تکنیک‌های لرزه‌نگاری بدون چشمه به نویز لرزه‌ای طبیعی که توسط رویدادهای طبیعی مانند امواج اقیانوس یا زمین‌لرزه‌های دور ایجاد می‌شود، متکی هستند. این روش به‌ویژه برای شناسایی ذخایر معدنی عمیق‌تر و درک ساختارهای بزرگ‌مقیاس پوسته زمین مؤثر است.

*طرح‌واره‌ای از روش اکتشاف معدن ترکیبی Fleet Technology  استرالیا متکی بر لرزه‌نگاری بدون چشمه

سرپرست آزمایشگاه علم داده در علوم زمین، موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران، با بیان این‌که لرزه‌نگاری بدون چشمه در شناسایی منابع معدنی در معادن عمیق که روش‌های معمول ممکن است کمتر مؤثر یا بیشتر مداخله‌گر باشند، بسیار ارزشمند است، ادامه داد: به‌عنوان مثال، این روش می‌تواند پایش مداوم ساختارهای زیرزمینی را فراهم کند و تصویری از مناطقی که دسترسی به آن‌ها دشوار است، ارائه دهد. با استفاده از ارتعاشات طبیعی زمین، تکنیک‌های لرزه‌نگاری غیرفعال به نقشه‌برداری از ویژگی‌های زیرسطحی بدون ایجاد اختلال در محیط کمک می‌کنند، که با تأکید فزاینده بر رویه‌های اکتشافی پایدار هم‌خوانی دارد.

هاشمی، با بیان این‌که علاوه‌بر روش‌های لرزه‌نگاری غیرفعال، تکنیک‌های ژئوفیزیکی ترکیبی در اکتشافات مدرن معدن نقش حیاتی ایفا می‌کنند، در ادامه خاطرنشان کرد: این تکنیک‌ها شامل  بررسی‌های روش‌های متفاوت ژئوفیزیکی ترکیبی متناسب با ویژگی‌های خاص منطقه اکتشاف و نوع مواد معدنی مورد جست‌وجو است.

وی، افزود: روش‌های مغناطیس‌سنجی، گرانی‌سنجی و توموگرافی مقاومت الکتریکی می‌توانند در ترکیب با یکدیگر و در مقیاس دیگر ترکیب با روش‌های ماهواره‌ای  تصویری جامع از زمین‌شناسی زیرسطحی ایجاد کنند. بهترین ترکیب‌کننده استفاده از روش‌های هوش مصنوعی است.

این دانشیار موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران، ادامه داد: به‌عنوان مثال، بررسی‌های مغناطیس‌سنجی مغناطیدگی و روش‌های الکترومغناطیسی پاسخ میدان‌های الکترومغناطیسی طبیعی یا القایی را اندازه‌گیری می‌کنند تا رسانایی زیرسطحی را نشان دهند، که می‌تواند به وجود ذخایر معدنی اشاره کند. بررسی‌های گرانی‌سنجی تغییرات جزئی در میدان گرانشی زمین را تشخیص می‌دهند، که می‌تواند نشان‌دهنده تفاوت‌های تراکم و چگالی سنگ‌های مرتبط با ذخایر معدنی باشد.

*استرالیا، پیشتاز ادغام فن‌آوری‌های پیشرفته در اکتشافات معدن

هاشمی، با بیان این‌که با ادغام این تکنیک‌های سفارشی، زمین‌شناسان می‌توانند از محدودیت‌های هر روش به تنهایی فراتر رفته و ارزیابی دقیق‌تری از سایت‌های معدنی بالقوه داشته باشند، گفت: کشور استرالیا پیشتاز ادغام فن‌آوری‌های پیشرفته در اکتشافات معدن قرار دارد، به‌ویژه از طریق ابتکاراتی مانند پروژه Fleet این مهم محقق شده است. 

وی، افزود: این پروژه شامل استقرار شبکه‌ای از Nano Sat ها برای ارائه نظارت مستمر و جمع‌آوری داده‌ها در زمان واقعی بر روی مناطق وسیع و دورافتاده است. این داده‌ها مقرون‌به‌صرفه و بسیار مناسب برای بررسی معادن هستند، توانایی ردیابی تغییرات محیطی، شناسایی ذخایر معدنی و بهینه‌سازی عملیات معدنی با دقت بی‌نظیری را افزایش می‌دهند.

سرپرست آزمایشگاه علم داده در علوم زمین، موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران، در ادامه خاطرنشان کرد: پروژه Fleet همچنین به بهره‌گیری از اتصال اینترنت اشیاء IoT)  ) تمرکز دارد و اجازه می‌دهد که حسگرهای زمینی و تجهیزات اکتشافی با ماهواره‌ها ارتباط برقرار کنند.

هاشمی، افزود: این تبادل داده در زمان واقعی فرآیند اکتشاف را دینامیک و پاسخ‌گو می‌کند، به‌طوری‌که داده‌های جمع‌آوری شده در زمین می‌توانند فوراً تحلیل و با مشاهدات ماهواره‌ای مقایسه شوند. این ادغام نه تنها دقت اکتشافات معدنی را بهبود می‌بخشد، بلکه فرآیند تصمیم‌گیری را تسریع می‌کند و پاسخ‌گویی سریع‌تر و آگاهانه‌تر به فرصت‌ها یا چالش‌های جدید را ممکن می‌کند.

وی، با بیان این‌که ادغام تکنیک‌های اکتشاف زمینی و ماهواره‌ای، که با نوآوری‌هایی مانند پروژه Fleet استرالیا و کاربرد روش‌های لرزه‌نگاری غیرفعال و رویکردهای ژئوفیزیکی سفارشی‌شده تقویت شده است، پایداری در معدن را ترویج می‌دهد، گفت: با کاهش نیاز به حفاری‌های اکتشافی گسترده و به حداقل رساندن اثرات زیست‌محیطی فعالیت‌های اکتشافی، این رویکرد ترکیبی به حفظ منابع و حفاظت از اکوسیستم‌ها کمک می‌کند. نظارت ماهواره‌ای می‌تواند در طول فرآیند معدن‌کاری ادامه یابد و نظارت زیست‌محیطی مداوم را فراهم کند و به اطمینان از رعایت حدود قانونی و زیست‌محیطی عملیات کمک کند.

منبع : هوش مصنوعی