מבוא

טכנולוגיה של השפעה מרחוק שינתה באופן יסודי את האופן שבו גיאו-מדעיסטים, מהנדסי כרייה ומנהלי סביבה מעריכים עתודות משאבים טבעיים. על ידי לכידת ופרש נתונים מלוויינים, חיישנים מוטמעים, ורחפנים, אנשי מקצוע יכולים לזהות ולכמת את הפקדים המינרליים, המאגרים הידרופחמים ומערכות מי הקרקעיות על פני שטח עצום ולעתים קרובות בלתי נגיש זה להפחית באופן משמעותי את הצורך בבדיקה אמינה של שיטות מחקר מעמיק יותר, אך ורק לאחר מכן, תוך כדי מתן הערכות בסיסיות של יסודות מדויקים יותר, אך ורקמטיים, ובדיקות מורכבות יותר, אך ורק על פני השטח.

1.עקרונות של איסוף נתונים מרחוק

חישה מרחוק מסתמכת על מדידת קרינה אלקטרומגנטית משתקפת או נפלטת מהמשטח של כדור הארץ.חיישנים על לווינים, מטוסים או כלי רכב אוויריים בלתי מאוישים (UAVs) מתעדים את האנרגיה הזו על פני להקות ספקטרליות נפרדות החל אור גלוי למיקרוגל.הדרך שבה הקרינה אינטראקציה עם סלעים, אדמה, מים, וצמחייה מייצרת חתימות ספציפיות של פרויקט המייצגות חומר, לחות מבנית, תבניות, ותכונות תרמיות עבור כל עיבוד מתאים עבור כל חיישנים מתאימים.

1.1 קטגוריות אלקטרומגנטיות ו-חיישנים

חיישנים המשמשים בחקר משאבים מסווגים על ידי חלק של הספקטרום האלקטרומגנטי הם מנצלים. חיישנים רב-ספקטרום, כגון אלה על לנדסאט 8/9 ו Sentinel-2, ללכוד נתונים בכמה להקות רחבות על פני גלוי, קרוב ל-NIR, ו- SWspectial SWspecr (SWR) אזורים אלה מתאימים היטב למיפוי גיאוגרפי אזורי וניתוח צמחייה.

חיישני אינפרא אדום (TIR) מדדים לחום פולט, זיהוי זוועות טמפרטורה הקשורות לפעילות גיאותרמית תת-קרקעית, מיקרו-ראופי עמוד פחמי, או פריקת מים קרקעיים. Radarחיישנים, במיוחד מכ"ם סינתטי (SAR), משתמשים בפולסים מיקרוגל ש חודרים כיסוי ענן, ובמקרים מסוימים, אדמה יבשה וחול, חושפים ערוצים ושטחי אשמה.

1.2 פלטפורמות: לוויינים, מטוסים ו- UAVs

לווינים מספקים כיסוי קבוע, רחב-שטחי ברזולוציה בינונית עד להחלטות מרחביות, מה שהופך אותם אידיאליים עבור איסוף נתונים על אגן סיימנטאריות שלמות או מחוזות מתכת-לגניים מסחריים כמו WorldView-3 עכשיו מציעים נתונים רב-טווח גבוה מאוד ו- SWIR נתונים על אזורי קבלת נתונים ספציפיים בסולפי זמן תת-מטר, צמצום הפער עם סקרים אוויריים.

2.הפניות אסטיגמציה מתקרבות

estimation Surfaceמילואים מטרות משאבים על פני השטח או ליד פני הקרקע, כגון פיקדונות מקום, ורידים מחלחלים, מינרלים evaporite, ופרופילים מאוחרים יותר.גם כאשר המטרה שוכנת עמוק יותר, ביטויים על פני השטח - הילות ההילוליות, קוות מבניות או מתח צמחייה - חיפוש קפדני.

2.1 מפת הדרכים להתאמה מינרלים

ניתוח ספציפי משווה את שדה או תמונה spectra לספריות ההתייחסות, כגון התפלגות:0USGS Spectral Library FLT:1 מינרלים כגון alunite, kaolinite, ו muscovite להראות תכונות ספיגה נפרדות ליד 2.2 מיקרומטר, גילוי על ידי ASTER או Hyperspectralחיישנים כמו ספקטרום (S) או מבססים את המינרלים הממוקדים של מחסנים (S) באופן משמעותי) כדי להפחית את המינרלים המדגישים הבאים למפות של מינרלים הקדמיים הקדמיים הקדמיים הקדמיים הקדמיים הקדמיים הקדמיים (S) באופן משמעותי על פני השטח של מחסנים מאובטחים).

2.2 הדימום הגאוותרמי והמיקוליום

גילוי מרחוק של sensing מזהה הבדלים טמפרטורה עדינים כי יכול להיות פרוקסדיות עבור תהליכים תת-קרקעיים.בחיפוש גיאותרמאל, anomalies תרמי מפת שברים פעילים ו fumaroles, עם ניגודי טמפרטורה נמוכה כמו 0.5 ק"ק להבחין בין חלל.בתחנות זיהוי אוויריות חדשות, עלייה מתמדת של פני השטח של כמה מעלות עשוי להצביע על מיקרו-עמוד של מחקרים פחמן תרמיים.

2.3 מתח וגאובוטניקה

הצמח יכול לפעול כביופורטר עבור מינרלים בסיסיים.תתת מתכות באדמה גורם ללחץ פיזיולוגי המקטין את התוכן chlorophyll ולשנות את עלים רפלקציה באזורים אדומים-edge ו- NIR. אינדיקציות ספציפיות כמו אותות צמחייה סטנדרטיים לגילוי וצמחון (NDVI) ואת מדד הרהורים הפוטימיים (PRI) דפוסי) על פני חלקיקים עשירים, במיוחד כמו ספקטרום מינרלים מתקדמים, כגון חשיפה גיאומית (DFicolicolstro) ו-Folith) ומדד זיכרון מגנטית (Dicial) ומדד זיכרון מגנטית (Dicolstricial) הוא שילוב) ומדד זיכרון מגנטית (NDDicolicial) ומדד זיכרון מגנטית) ומדד זיכרון מגנטית (NDOL) ואפקטיבי תיבות של חומר זה היה קשרומטרידנציה) ואפקטיבי (NDVI) ואפקטיבי (Dicintolic Reflectance Index) ואפקטיבי (NDVI) ומדד זיכרון מגנטית (NDVI) ואפקטיבי תיבות של חומר זיכרון (NDCR) ואפקטיבי) ואפקטיבי (NDVI) ואפקטיבי תיבות של חומרת) ואפקטיבי תיבות של חומר זיכרון (NDVI) ו

2.4 ניתוח גיאמורפולוגי באמצעות מודלים של Digital Elevation

מודלים גבוהים של גבהים דיגיטליים (DEMs) נגזר LiDAR, ferometry מכ"ם (InSAR), או stereo Imagery לחשוף קרקעיות וקווים הקשורים לפקדות מינרלים.לדוגמה, תכונות קרסט עשויים להצביע על פקדות פחמן-מטופס-זנק, בעוד דיכאון מעגלי יכול לסמן צינורות דירוגים אוטומטיים.

אסטימום: מרד ג'ופיזיקה ומסרים מרוחקים

משאבים תת-קרקעיים - גופים מינרלים עמוקים, מלכודות נפט וגז, חלקיקים מוגבלים - אינם גלויים ישירות מן פני השטח.

3.1 אינטגרציה מגנטית ושילוב מגנטי

התעלות וסקרים מגנטיים מודדים וריאציות בתחומים הכבידה והמגנטיים של כדור הארץ הנגרמים על ידי צפיפות וניגודים רגישים מגנטיים בין יחידות סלע.כאשר ניתעו מעל רזולוציה גבוהה DEMs מ LiDAR או InSAR, הממשק של דחיסות פני השטח וחלוקות מסת תת-קרקעית הופך ברור.

3.2 שיטות סיסמית' שופצו על ידי Surface Data

שיטות סיסמית'יות נשארות ראשוניות עבור הדמיה subsurface שכבתיות ומגעים נוזליים. תוכניות ספירה מרחוק sensing סיסמית במגוון דרכים: תמונות אופטיות ברזולוציה גבוהה מזהה סכנות פני השטח ודרכי גישה למשאיות vibroseis; נתונים אינSAR מודדים עיוות קרקעי ראייה חושף תגובה או מיצוי מים קרקעיים; מפות גיאולוגיות גולשות ממגוון רחב של סיווגים ליד מודלים של משקעים, שיפור מדויק יותר, שיפור מכשולים סביבתיים, וזיהוי, וזיהוי, שיפור מדויק יותר.

3.3 שיטות אלקטרומגנטיות וסקרי אוויר

סקרים אלקטרומגנטיים (AEM) , לעתים קרובות בשילוב עם רגישה מרחוק, מפות משנה פניות מוליכים הקשורים להפקיד מינרלים, סלמון מים קרקעיים, ומאגרי גיאות. AEM ניתן לשלב עם מפות מינרלים ספקטרליות כדי להבדיל בין שינוי חימר מוליכים (למשל, אזורי חיורגילי) וגופים ענקיים sulfide.שילוב של AEM עם מפות מורכבות עבור סקרים ממולאים מתקדמים.

3.4 בניית מודלים גאולוגיים

תוך שימת דגש מרחוק על חישה, גיאופיזיקה, וכן נתונים לתוך סביבה תלת-ממדית אחת היא סימן ההיכר של פלטפורמות משאבים מודרניים estimation. Software, כגון Leapfrog, GOCAD, ופטרל מאפשרים לגיאולוגים לדיגיטלית אנשי קשר, מדידות מבניות, ואזורי שינוי מדימויים כלכליים ומשלבים אותם עם תחזיות פרוייקט וגיאופיזיקה בתוצאות אלה, מאפשרים נפח מורכב של שיטות מדידה של מספר מינרלים או יחידות פחמן-מונים, כמו תקניות של 3D.

עיבוד נתונים, Machine Learning ו- GIS

נפח הנתונים הנחושים מרחוק דורש שרשרת עיבוד יעילה שממירה ערכים של קרינה גולמית למידע גיאולוגי מעשי.מכונות למידה (ML) טכניקות עכשיו סיווג אוטומטי ומשימות זיהוי דפוס שהיו פעם כוח עבודה.

4.1 עיבוד והעלאת תמונות

תמונות רול חייב לעבור ניתוח רדיומטרי, תיקון אטמוספירי, ותיקון גאומטרי של אורתאו.עבור מיפוי מינרלים, אלגוריתמים כמו ניתוח אטמוספרי של Hypercubes (FLAASH) להסיר את vapor מים ואפקטים אווירוסוליים.לטכניקות שיפור תמונה - ניתוח רכיב קריטי שטח (PCA), יחסי להקה, ושבריר רעש מינימלי (MNF) ממירים - רעשים ומדגישים את המולקולות ומדיקים במיוחד למולקולות סטנדרטיות.

4.2 הפיקוח על הדרגה הבלתי מבוקרת

(המכונים "פורסט" (Exdom Forest), תמיכה במכונות וקטור (Convolutional Neural Networks) מאומנים על דגימות ממושמעות שדה למפות יחידות ליתולוגיות, שינויים בכפיפות, או סוגי צמחייה.לא מבוקרים כמו ISODATA סורקים חיקויים טבעיים שעשויים להתאים לאזורים לא-מסלוליים של AFP2, במיוחד כדי לאפשר למיפוי נתונים נוספים על פני שטח משותף של 1.

4.3 ניתוח ספארי מבוסס GIS

מערכות מידע גיאוגרפיות (GIS) מספקות את הסביבה לשילוב סיווגים ספקטרליים עם נתונים ימיים - גאוכימיה, גיאופיזיקה, צווארוןי קידוח, וגבולות מינהליים.כלי ניתוח ספקטרום כגון ניתוח קרבה, מיפוי צפיפות וצוותים לוגיים מטושטשים עוזרים לדרג מטרות מחקר מבוססות גבולות (GIS) להורדת תהליכי פיתוח מידע על בסיס נתונים פתוחים, כגון GIS-Resources-Reducation-Review-line-Resources, ו-Resources-Reducation-Reducation-Rectionsives-Res-based Control Data.

5. דוגמאות אמיתיות בעולם בפזרל אסטימונס

יישומים מעשיים מפגינים את הערך של חישה מרחוק על פני הגדרות גיאולוגיות שונות וסחורות.

5.1 מערכות פורפרי

באנדים המרכזיים, הצלם ASTER היה חיוני למיפוי התצורה האופיינית של סיראסיאק, פיזיקלי, ושינויים אגרגליים סביב פיקדונות נחושת. החוקרים פיתחו מדד ספקטרלי המבוסס על מהירויות של 2.2 מילימטרים (אלניטי) ו-2.33 מטר (קליש) כדי להבחין בין מינרלים מתואמים עם גישה גבוהה זו של 10 ק"מ לאחר בדיקה אזורית.

5.2 שמן וגז: זרעים ומלכודות סטריקט

על אגן החוף עם מלכודות מבניות עדינות ליהנות מ רגישה מרחוק.בחגורה Zagrosתקפל-and-thrust, Landsat ו SAR תמונות ממפות קווי antic, מפולגים פגומים, ותצפיות שמן משטח שמן לראות. pstdices מלהקות SWIR הדגישו סלעים מעוקלים וחימר הקשורים למיקרו-קרב עם כוח הכבידה משולב עם נתונים ו- 2Dic משקעים אלה ירידה של פחמן קווי קצה אחוריים מאוחר יותר.

5.3 מים קרקעיים באזור Arid

בסהרה וסהל, חישה מרחוק מיפוי מערכות חיוורות קבורות מתחת חול.רדר תמונות מ חיישן אלס PALSAR היפני חדר חול יבש כדי לחשוף ערוצים פלוביים שנוצרו עקיפים פרודוקטיביים. בשילוב עם SRTM DEMs ו- גיאוגרפיהפיסיקה, ערוץ זה הוביל מים מוצלחים לשבת, עלייה בשיעורי הצלחה מ -30% עד 80%, כמו גם תועדו על ידי מחקר כפול:0Gates.

5.4 Lithium Brine Exploration

חישה מרחוק צברה חשיבות בחקר ליתיום, במיוחד בדירה מלח גבוהה של האנדים. Multispectral ורמיוני evarite מינרלים כמו halite, ulexite, ומכסה ליתיום-נושא חימרנים.InSAR-derive subsidence יכול להצביע על אזורים של מיצוי פעיל או טעינה טבעית עם כוח הכבידה עוזר להפחית את הגאומטריה גבוהה יותר (קריטציה של מחסנים) עד 40%).

אתגרים נוכחיים

למרות היתרונות שלה, רגיש מרחוק עבור estimation פרצופים מכשולים. רזולוציה גבולות זיהוי צר, ורידים ברמה גבוהה כי הם בקנה מידה subpixel.ענן מטשטש באופן מתמשך תמונות אופטיות באזורים טרופיים, מה שהופך את האפשרות היחידה קיימא עבור ניטור מתמשך, אפילו אלגוריתמים חישוביים מותאמים אישית, ללא רזולוציה גבוהה של תוצאות בדיקות אלגוריתמיות; למרות רזולוציה גבוהה ביותר.

כיוונים עתידיים וטכנולוגיות מתפתחות

(הגבול של חישה מרחוק עבור הערכת משאבים ממשיך להתרחב.מדן מיניטוריזציה מאפשר לקונסטלציה של לוויינים קטנים עם זמני שחזור יומיומיים, אידיאלי עבור ניטור מערכות דינמיות כמו הרי געש פעילים או הצהרת התחדשות לאחר הספירה לאחור, מיפוי זמניים מתקדמים עם חיישנים מתקדמים של חומרים אטומיים כגון FLT:0EnMAPF1LT:1LT ו-LT2S: מיפוי מהיר של סיליקון, לעומת התחממות כדור הארץ, לעומת זאת, מאפשר גלקסיות אבטחה התחממות כדוריות.

מסקנה

חישה מרחוק יש הערכה מתקדמת ביסודה של מילואים משאבים, המציעה דרך יעילה והיקף כדי לאפיין גם את פני השטח ואת הפקדות subsurface. מזיהוי ספקטרום של מינרלים שינוי להיתוך עם כוח הכבידה ונתונים סיסמיים עבור מודלים תלת מימדיים, הטכניקות המתוארות כאן הן עכשיו סטנדרטיות בתעשייה, דוגמאות בעולם האמיתי בחקר מינרלים וגז, מים קרקעיים להראות ליפיות יעילות, והצלחה מתמשכת, בעוד שעדיין לא יעילה יותר, בדיקות אבטחה, שיטות אבטחה יעילות, ואפקטים מתקדמים, וטכנולוגיות אבטחה, ועוד.