Hyperspektrale Überwachung und Analyse des Wolframminenprojekts Bakuta in Kasachstan

Die von der China Civil Engineering Construction Corporation errichtete Wolframmine Boguty liegt im Ulikan-Bakuta-Gebirge in der Region Almaty, Kasachstan, 180 Kilometer von Almaty und 150 Kilometer vom Grenzübergang Khorgos in Xinjiang entfernt. Sie zählt zu den zehn größten Wolframminen Chinas außerhalb Chinas und ist eine der weltweit größten Wolfram-Tagebauminen mit einer Jahresproduktion von rund 5 Millionen Tonnen Wolframerz.

Mit Zustimmung beider Regierungen wurde das Wolframminenprojekt Bakuta als eines der 56 wichtigsten chinesisch-kasachischen Projekte zum Kapazitätsaufbau aufgenommen. Dies ist ein entscheidender Schritt zur Angleichung der Seidenstraßeninitiative an Kasachstans neue Wirtschaftspolitik „Strahlender Weg“. Das Investitionsprojekt ist durch die China Export & Credit Insurance Corporation versichert und wurde in die Ergebnisliste des dritten Seidenstraßenforums für internationale Zusammenarbeit aufgenommen.

Projektvorstellung

Aktuell verfügt die Wolframmine Bakuta über nachgewiesene Erzreserven von 126,0295 Millionen Tonnen mit einem durchschnittlichen Wolframtrioxidgehalt von 0,226 % und Wolframtrioxidreserven von 284.900 Tonnen, womit sie weltweit den fünften Platz belegt.

Das Wolframminenprojekt Bakuta wurde 2021 gestartet. Gelegen im Ursprungsgebiet der Neuen Seidenstraße, arbeiten chinesische Bauingenieure mit Hochdruck am Baufortschritt. Am 18. November 2022 wurde die erste Stahlsäule des Hauptgebäudes der Anlage erfolgreich errichtet. Parallel zur Bauphase laufen bereits erste Abraumarbeiten, und die volle Produktion soll noch in diesem Jahr aufgenommen werden.

Mit Unterstützung des Forschungsprojekts der Belt and Road International Science Organizations Alliance nutzte das Team von Xiguang Aerospace der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (CAS) am 24. Dezember 2023 den hyperspektralen Satelliten XIGUANG-003, um Bilder des Zielgebiets aufzunehmen und so den Baufortschritt zu visualisieren und zu analysieren. 

Analyseprozess

△Abbildung 1. Google-Satellitenbild-Basiskarte

Abbildung 2. Originales hyperspektrales Bild von XIGUANG-003 (Echtfarbenkomposit)

Vergleicht man Abbildung 1 und Abbildung 2, so zeigt das Google-Satellitenbild, dass sich das Projekt zum Zeitpunkt der Aufnahme noch in der frühen Bauphase befand. Es waren daher keine erkennbaren Anlagen und Gebäude, sondern nur einige Grundstrukturen vorhanden. Als das Bild im Dezember 2023 aufgenommen wurde, waren Straßen, Erzaufbereitungsanlagen, Fabriken usw. jedoch bereits fertiggestellt.

△Abbildung 3 XIGUANG-003 panchromatisches Bild

△Abbildung 4 Hyperspektrales und panchromatisches Fusionsbild von XIGUANG-003

Hyperspektrale Bilder weisen eine geringe räumliche Auflösung auf, daher müssen sie mit panchromatischen Bildern fusioniert werden, wie in Abbildung 4 dargestellt. Nach der Fusion wird die Auflösung deutlich verbessert, und der Standort der Fabrik kann genauer lokalisiert werden.

△Abbildung 5. Gebirgsschattenkarte des Projektgebiets

△Abbildung 6. Topografisches 3D-Schema des Projektgebiets

Nach der Überlagerung der DEM-Daten (Abbildung 5) und des fusionierten hyperspektralen Bildes (Abbildung 4) lassen sich die Hangausrichtung und die Hangneigungsinformationen des Projektstandorts intuitiv in Form eines dreidimensionalen Geländes erfassen, was ein intuitiveres Verständnis des Gesamtfortschritts des Projekts ermöglicht.

△Abbildung 7 Zielpunkt der Spektralkurve

△Abbildung 8 Spektralkurven verschiedener Landmerkmale im Projektgebiet

Nach der Analyse der Spektralkurven einiger Bodenmerkmale lässt sich bestätigen, dass die Hauptstruktur und das Dach des betreffenden Fabrikgebäudes fertiggestellt sind. Obwohl die Spektralkurven der Dächer verschiedener Fabrikgebäude geringfügig voneinander abweichen, lassen sie sich dennoch dem gleichen Material zuordnen, das sich deutlich von den übrigen Bodenmerkmalen unterscheidet. 

Durch die Kombination von Spektraldaten und erweiterten räumlichen Informationen mit topografischen Daten wie der Geländehöhe lässt sich ein Gesamtüberblick und die Abgrenzung des Projektgebiets gewinnen, während gleichzeitig detaillierte Untersuchungen und Klassifizierungen einzelner Gebäude durchgeführt werden. Dies unterstützt Projektmanager, die Tausende von Kilometern entfernt arbeiten, bei der objektiven und anschaulichen Überwachung und Steuerung von Projekten.