سنجش از دور کاربردهای گسترده‌ای در معدن دارد که در ادامه با آن‌ها به طور مفصل آشنا می‌شویم. به طور کلی سنجش از دور شامل شناسایی و نظارت بر ویژگی‌های عوارض طبیعی و غیر طبیعی زمین با اندازه‌گیری فاصله بازتابش امواج می‌شود.
صنعت معدن امروزه با انبوهی از چالش‌های پیچیده و فشار فزاینده برای رعایت استانداردهای زیستمحیطی، اجتماعی و حاکمیتی مواجه است. با توجه به گستردگی و دشواری دسترسی معادن تجاری، مانع اصلی برای رویارویی با این چالش‌ها اغلب دشواری در جمع‌آوری و تجزیهوتحلیل داده‌ها است. ماهواره‌ها با تهیه تصاویری با قدرت تفکیک مکانی بسیار بالا و مجموعه‌ای از ابزارهای تحلیلی پیشرفته، امکان استفاده از داده‌های ماهوارهای در کل چرخه استخراج، افزایش ایمنی، پایداری و کارایی را فراهم کرده‌اند.
در همین رابطه بخوانید: دانلود تصاویر ماهوارهای با کیفیت
با تکامل صنعت معدن، روش‌های سنتی جمع‌آوری داده‌ها ناکافی شده‌اند. معادن تجاری اغلب بسیار عظیم و در سایت‌هایی به وسعت ۵۰ تا ۱۰۰ کیلومتر مربع و در مناطقی قرار دارند که مهارت‌ها و فناوری‌‌های مورد نیاز برای جمع‌آوری اطلاعات دقیق وجود ندارد.
فناوری پهپاد نقشی حیاتی خصوصا در سطح محلی دارد و برای گرفتن اندازه‌گیری‌های دقیق، محاسبه حجم ذخایر یا ارزیابی رویه سنگ (صخره سنگی عمودی) پس از انفجارهای کنترل‌شده کاربردی است.
حسگرهای اینترنت اشیا نیز ابزار مهم دیگری در معادن تجاری کنونی بوده و اگرچه برای برخی از نقاط داده مناسب هستند، اما نمی‌توانند همه الزامات را برآورده کنند. بدین ترتیب برای بررسی جامع و کامل سایت، استفاده از ماهواره‌ها توصیه می‌شود. اینترنت اشیا مجموعه‌ای از اشیا و تجهیزات را در بر می‌گیرد که از طریق اتصال به یک شبکه با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند.
سنجش از دور در معدن
با رشد منظومه‌های ماهوارهای جدید داده‌های ماهوارهای مقرون به صرفه‌تر، در دسترس‌تر و متنوع‌تر از همیشه هستند. مثلا تصاویر ماهوارهای ۳۰ سانتی‌متری با قدرت تفکیک مکانی بالا از منظومه ماهوارهای پلیادس نئو (Pléiades Neo) شرکت اروپایی ایرباس (Airbus)، می‌توانند داده‌های فوق‌العاده دقیقی را حتی در بزرگ‌ترین سایت‌های معدنی ارائه دهند.
در همین حال، پلت‌فرم‌های داده‌های ماهوارهای مانند وان اطلس (OneAtlas) ایرباس، امکانی را فراهم کرده است که شرکت‌های استخراج می‌توانند داده‌هایی با قدرت تفکیک مکانی بالا را به منظور نظارت، بلا فاصله به دست آورند.
در همین رابطه بخوانید: چه مسیری پیش روی آینده سنجش از دور ماهوارهای است؟
علاوه بر کیفیت و کمیت داده‌های ماهوارهای، پیچیدگی ابزارهای تحلیل و مدل‌های ارتفاعی آن‌ها نیز مورد توجه است. مثلا محصول جدید ایرباس به نام الویشن-۰.۵ (Elevation-0.5) از داده‌های تصویری استریو یا تری استریو (در زوایای مختلف) از منظومه ماهوارهای پلیادس نئو برای ایجاد قدرت تفکیک مکانی ۵۰ سانتی متری و مدل‌های رقومی سطح با دقت بالا استفاده می‌کند. اصطلاح مدل رقومی سطح (DSM) نشان‌دهنده سطح زمین و تمام عوارض موجود در آن است.
همچنین شرکت آفریقایی پینکمتر (Pinkmatter) از داده‌های تصاویر استریو و تری استریوی ایرباس برای ایجاد ابزاری به نام استک اینسایت (Stack Insight) استفاده کرده است. این ابزار کار اندازه‌گیری حجم انبوهی از مواد حفاری‌شده یا استخراج‌شده را ساده می‌کند. یکی از مشتریان این خدمت شرکت چندملیتی انگلو امریکن (AngloAmerican) به مرکزیت انگلستان است که از آن در سایت معدن خود استفاده می‌کند.
افزایش پایداری با داده‌های ماهوارهای
از آن جا که مراجع ذی‌صلاح و مردم خواهان پایداری بیشتر هستند، جنبه‌های زیستمحیطی، اجتماعی و حاکمیتی (ESG سرواژه Environmental, Social and Governance) به طور فزاینده‌ای به بخش معدن مرتبط می‌شوند. استخراج ذاتا خسارت‌های قابل توجهی به طبیعت وارد می‌کند، اما داده‌های ماهوارهای می‌توانند به کاهش اثرات زیستمحیطی در هر مرحله از چرخه معدن (جستجو، کشف، توسعه، تولید و احیا) کمک کنند.
این کار با فرآیند مکان‌یابی، طراحی و ساخت ساختمان‌های گودال و معدن شروع می‌شود. تصاویر ماهوارهای می‌توانند به یافتن مکان‌هایی که کمترین آسیب زیستمحیطی را به دنبال دارد، کمک کنند. ماهواره‌ها همچنین می‌توانند بر تاثیر فعالیت‌های معدنی در طول زمان نظارت داشته باشند و خطرات زیستمحیطی بالقوه را از طریق نظارت بر پساب و تشخیص تغییر پوشش گیاهی شناسایی کنند.
در نهایت داده‌های ماهوارهای را میتوان برای کمک به بازسازی و احیای زیستگاه طبیعی مورد استفاده قرار داد تا اطمینان حاصل شود که هرگونه تعهد زیستمحیطی برآورده می‌شود.
یکی از مهم‌ترین مسائل زیستمحیطی برای صنعت، مدیریت مواد زائد باقی‌مانده از عملیات معدن است که باطله نام دارند و اغلب در استخرها ذخیره می‌شوند. این تاسیسات ذخیره‌سازی باطله (TSF) باید به دقت نظارت شوند تا از آلودگی محیطی جلوگیری شود.
ماهواره‌ها با ترکیبی از رادار دریچه مصنوعی (SAR) و داده‌های نوری، می‌توانند به برنامه‌ریزی یک سایت تاسیسات ذخیره‌سازی باطله، نظارت بر ظرفیت و آب‌های سطحی و کاهش خطر آلودگی ناشی از شرایط نامساعد جوی یا فعالیت‌های غیرقانونی کمک کنند. رادار دریچه مصنوعی با ارسال و دریافت امواج راداری، تصاویر دو بعدی و سه بعدی از سطوح مختلف تهیه می‌کند.
شرکت آمریکایی فریپورت-مکموران (Freeport-McMoRan) از داده‌های ماهوارهای در ترکیب با سایر منابع داده از سایت‌های تاسیسات ذخیره‌سازی باطله استفاده می‌کند.
ایمنی با داده‌های ماهوارهای
اهداف ESG فقط در مورد اثرات زیستمحیطی نیستند و شامل ایمنی و مسئولیت اجتماعی نیز می‌شوند. همان طور که می‌دانید معدنکاری یکی از خطرناک‌ترین صنایع در جهان است و با وجود پیشرفت‌ها هنوز تعداد زیادی از مردم در بخش معدن کشته یا زخمی می‌شوند.
داده‌های ماهوارهای با ارائه تصاویر منظم و با قدرت تفکیک مکانی بالا در مناطق وسیع، می‌توانند سهم زیادی در ارزیابی و نظارت بر ایمنی داشته باشند. بدین ترتیب تاسیسات را میتوان برای اطمینان از ایمنی پرسنل و جلوگیری از حوادث یا بلایا در روز و شب و بدون توجه به شرایط آب‌وهوایی نظارت کرد. شرکت‌های معدنی با جایگزینی نظارت سنتی با نظارت از راه دور، می‌توانند لزوم اعزام کارکنان به اطراف سایت‌های بالقوه خطرناک معدن و تاسیسات ذخیره‌سازی باطله را از بین ببرند.
یکی از مهم‌ترین منظومه‌های ماهواره در این زمینه پروژه تراسار-ایکس / تن‌دم-ایکس (TerraSAR-X / TanDEM-X) مرکز هوافضای آلمان (DLR) و شرکت فرانسوی آستریوم (Astrium) است. این پروژه شامل ماهواره‌های دوقلویی است که در آرایشی نزدیک به هم پرواز می‌کنند و می‌توانند دقت هندسی بی‌نظیری را از داده‌های تداخل‌سنجی رادار دوپایه دریچه مصنوعی به دست آورند. فرستنده و گیرنده رادار دوپایه در یک محل قرار ندارند و از یکدیگر مجزا هستند.
حسگرهای تراسار-ایکس / تن‌دم-ایکس می‌توانند تغییر شکل سطح زمین را تا سطح میلی‌متر اندازه‌گیری کنند، جابجایی زمین، فرونشست، بالا آمدن و حرکت سطح افقی را زیر نظر بگیرند و از این طریق امکان تشخیص زودهنگام لغزش‌های احتمالی و سایر خطرات را فراهم کنند.
کاربرد سنجش از دور در اکتشاف معدن
داده‌های ماهوارهای همچنین ابزار قدرتمندی برای اکتشاف مواد معدنی، افزایش کارایی و کاهش هزینه‌ها در مقایسه با تحقیقات سنتی است. تصاویر ماهوارهای با قدرت تفکیک مکانی بالا می‌توانند برای ایجاد یک نمای بصری از مناطق معدنی استفاده شوند و الگوها و ویژگی‌هایی را که ممکن است از زمین قابل مشاهده نباشند آشکار کنند؛ این روش با موفقیت در اکتشاف الماس کیمبرلیت (Kimberlite) در هند و آفریقای جنوبی به کار گرفته شده است.
با استفاده از تصاویر چند طیفی و فراطیفی، ماهواره‌ها همچنین می‌توانند جزئیات مهمی را در مورد سطح زمین و ویژگی‌های زمین‌شناسی، حتی وجود مواد معدنی خاص در اعماق زمین آشکار کنند. تصاویر چند طیفی داده‌های تصویری هستند که به صورت انتخابی در تعدادی از نوارهای طیفی به دست می‌آیند.
این فناوری در ابتدای کار خود قرار دارد، اما دارای ظرفیت بسیار زیادی است. در همین راستا شرکت بریتانیایی-استرالیایی ریو تینتو (Rio Tinto) قصد دارد از این فناوری استفاده کند و به همین منظور اخیرا با استارتاپ هندی پیکسل (Pixxel) برای دسترسی زودهنگام به داده‌های یک منظومه ماهوارهای جدید همکاری می‌کند.
با ابزارهای تجزیهوتحلیل پیشرفته، میتوان از تصاویر ماهوارهای برای ارائه اطلاعات در مورد سنگ‌شناسی سطح، انواع خاک و پوشش گیاهی به منظور تصمیم‌گیری در مراحل اولیه اکتشاف مواد معدنی استفاده کرد.
لازم به ذکر است پیشرفت سریع در هوش مصنوعی و یادگیری ماشین نیز ظرفیت خودکارسازی و بهبود تجزیهوتحلیل داده‌های ماهوارهای را دارد.