خدمات سنجش از دور اکتشاف معادن را تسهیل می کند

به گزارش خبرنگار مهر، با استفاده از تصاویر سنجنده‌های مختلف ماهواره‌ای و به کارگیری الگوریتم‌های خاص و پردازش تصاویر، می‌توان اطلاعات مورد نیاز برای شناسایی معادن مختلف را روی کره زمین به دست آورد.

پایش ماهواره‌ای معادن چطور انجام می‌شود

به طور کلی اکتشاف معدن فرآیندی مرحله‌ای بوده که به بحث و بررسی پیرامون عملیات پی‌جویی و اکتشاف کانسار (ذخیره معدنی) با استفاده از روش‌ها و ابزارهای مختلف اکتشافی مانند زمین شناسی، دورسنجی، ژئوشیمی، ژئوفیزیک و … می‌پردازد.

وجود الگوی طیفی منحصر به فرد مواد معدنی و تفاوت‌های جزئی خاص در دامنه طیف جذبی و بازتابی امواج الکترومغناطیسی آن‌ها، سبب شده که تفکیک و اکتشاف با استفاده از پردازش و تفسیر تصاویر ماهواره‌ای و اطلاعات طیفی نیز امکان پذیر باشد. به گونه‌ای که می‌توان با استفاده از تصاویر سنجنده های مختلف و به کارگیری الگوریتم‌های خاص و پردازش تصاویر، اطلاعات مورد نیاز را برای شناسایی معادن مختلف روی کره زمین به دست آورد.

سنجش از دور در تمام مراحل اکتشافی مانند بررسی نقاطی که ارزش اکتشافی دارند تا خود اکتشاف استخراج مواد معدنی، بسته شدن معدن و احیای آن، کاربرد دارد.

چرا استفاده از فناوری سنجش از دور در اکتشاف معادن ضرورت دارد

سرزمین ما ایران به لحاظ داشتن پوسته‌ای ناهمگن و تأثیر حوادث مختلف زمین شناسی در شکل گیری آن، از نظر مواد معدنی بسیار غنی است و تقریباً از تمامی مواد معدنی دنیا برخوردار است.

شکی نیست که اکتشاف این مواد معدنی نیازمند استفاده از فناوری‌های نوین و مقرون به صرفه است.

علم اکتشاف مواد معدنی به صورت یک علم پویا در حال تکوین و تکامل است و به‌سوی یافتن روش‌های نوین و یا پویاتر کردن روش‌های اکتشافی شناخته شده، گام برمی‌دارد. در چنین شرایطی عدم آشنایی با تکنولوژی‌های روز دنیا در حیطه اکتشاف مواد معدنی سبب هدر رفتن سرمایه‌های ملی، از دست دادن زمان جهت دستیابی به معادن جدید و در نتیجه سد کردن توسعه اقتصادی در دید کلان آن می‌شود.

یکی از روش‌هایی که اخیراً مورد توجه بسیاری از محققین جهان قرار گرفته، استفاده از تکنیک‌های سنجش از دوری است. تکنیک‌های سنجش از دور امکان شناسایی و اکتشاف مقدماتی یک محدوده وسیع را با دقت و سرعت بالا و هزینه کم میسر می‌سازد.

به همین دلیل با توجه به وجود منابع معدنی فراوان در کشور و همچنین بهره گیری از روش‌های پرهزینه و زمان‌بر اکتشاف در شرایط فعلی، راه اندازی خدمت سنجش از دوری جهت اکتشاف معادن و مواد معدنی برای بهبود رونق اقتصادی کشور و همچنین کاهش هزینه روش‌های سنتی در این حوزه، ضروری به نظر می‌رسد.

در این راستا اداره کل سنجش از دور سازمان فضایی ایران مطالعه‌ای را برای شناسایی و اکتشاف مقدماتی و تعیین نواحی پتانسیل دار معدنی کشور با استفاده از داده‌های ماهواره‌ای انجام داده است. در این پروژه با استفاده از این فناوری تهیه نقشه خطواره ها و نقشه گسل‌ها، تهیه مدل رقومی ارتفاعی منطقه، همچنین در صورت امکان برنامه ریزی و جانمایی مناطق حفاری و زیرساخت‌های یک معدن، انجام شده است.

داده‌ها و روش‌های اکتشاف با فناوری فضایی

تصاویر ماهواره‌ای Landsat ، Aster و Sentinel-2 اگر چه رزولوشن مکانی متوسطی دارند، اما به علت رزولوشن طیفی مناسب آنها و همچنین دسترسی رایگان، برای اکتشاف مواد معدنی کاربرد زیادی دارند. تصاویر ماهواره‌ای «لندست» با دارا بودن باند مادون قرمز کوتاه بین ۲.۰۸ تا ۲.۳۵ نانومتر، برای تفکیک انواع سنگ‌ها و رس های هیدروترمالی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

باند مرئی این تصاویر نیز برای تشخیص اکسیدهای آهن قابل استفاده است.

از آنجایی که «سنجنده استر» بر مبنای نیازهای زمین شناسی طراحی شده است، بنابراین از تصاویر این سنجنده می‌توان به عنوان ابزاری نیرومند در اکتشاف ذخایر معدنی در مرحله ابتدایی به منظور اکتشاف مقدماتی و تهیه نقشه‌های دگرسانی، با هزینه کم و دقت بالا استفاده کرد.

دو باند مرئی، یک باند مادون قرمز نزدیک، شش باند مادون قرمز کوتاه و پنج باند حرارتی تصاویر استر نیز امکان تفکیک رس های اپی ترمال، اکسیدهای آهن، سیلیس، کربنات‌ها، سنگ‌های مافیک و آلتراسیون های پروپلیتیکی را فراهم می‌سازند.

تصاویر ماهواره‌ای هایپراسپکترال مانند Hyperion نیز با دارابودن رزولوشن طیفی بسیار بالا امکان به نقشه در آوردن طیف وسیع‌تری از کانی‌ها برای اکتشافات طلا، مس، مولیبدن، سرب و روی و غیره نیز فراهم آورده اند.

شناسایی و اکتشاف مواد معدنی با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای بر اساس روش‌های مختلفی انجام می‌گیرد که برخی از مهمترین این روش‌ها عبارتند از: تصویر رنگی کاذب، فاکتور شاخص بهینه، نسبت باند جذبی، شاخص تبدیل کسر حداقل خطا، زاویه تابش طیفی، تهیه‌ی مناطق شاهد، تجزیه مؤلفه‌های اصلی و … اشاره کرد.

دستاوردها و خروجی‌ها

برخی از مهم‌ترین دستاوردها و خروجی‌های استفاده از فناوری سنجش از دور در اکتشاف معادن شامل موارد زیر است:

ارائه نقشه معادن فعال کشور

ارائه نقشه نواحی پتانسیل دار معدنی

ارائه نقشه میزان برداشت مواد معدنی

ارائه نقشه تفکیک مواد معدنی در سطوح شهری و استانی

بهره برداران و ذینفعان این سرویس نیز سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور، منابع طبیعی، سازمان جغرافیایی کشور و سازمان نقشه برداری کشور خواهند بود.

در شکل زیر نمونه‌هایی از قابلیت‌ها و کاربردهای سنجش از دور برای زمین شناسی و اکتشافات معدنی در کشور دیده می‌شود.

سامانه پایش نقشه‌های زمین شناسی و مواد معدنی

نقشه پراکندگی مواد معدنی غیر فلزی