От «обнаружения минералов на подошвах наших ног» до «исследования минералов с помощью космических аппаратов» — гиперспектральное дистанционное зондирование расширяет возможности горнодобывающей промышленности.

Они пересекали горы и долины в поисках следов, преодолевая ветер и дождь, чтобы обнаружить минеральные жилы.В сознании многих людей разведка полезных ископаемых всегда ассоциируется с трудностями, изнурительными трудностями и медлительностью, а также с риском ошибок, поскольку она не только отнимает много времени и сил, но и может привести к упущению скрытых рудных тел. Однако гиперспектральный спутник компании CAS Xiguang Aerospace разрушает это общепринятое представление. Этот гиперспектральный «глаз в небе», перемещающийся в космосе, использует передовые технологии, чтобы превратить разведку полезных ископаемых из «слепого гадания и опоры на удачу» в «точное указание пути», открывая новую главу в применении гиперспектральных спутников дистанционного зондирования в горнодобывающей промышленности.

Некоторые могут спросить: как спутник в космосе может «видеть» подземные минералы? Ответ на самом деле довольно прост — гиперспектральные спутники не «видят» напрямую металлические рудные тела. Вместо этого они предоставляют важные подсказки для разведки полезных ископаемых, точно определяя ассоциации минералов, подвергшихся изменению, на поверхности Земли и вблизи нее. В этом заключается их основная логика.

Видимый человеческому глазу свет состоит только из красного, оранжевого, желтого, зеленого, голубого, синего и фиолетового цветов, подобно обычной камере, способной различать лишь несколько основных цветов; но гиперспектральная система подобна сверхточному «спектральному анализатору», который может разложить солнечный свет на сотни непрерывных узких полос, охватывающих все диапазоны от видимого света до коротковолнового инфракрасного излучения, не упуская ни малейших спектральных различий.

Подобно тому, как отпечатки пальцев у каждого человека уникальны, каждый минерал также имеет свой уникальный «спектральный отпечаток». В частности:

От видимого света до ближнего инфракрасного диапазона (VNIR, 0,4-0,9 микрометров):Этот диапазон чувствителен к железосодержащим минералам (таким как гематит и лимонит), гидроксидам и некоторым редкоземельным элементам и часто используется для идентификации зон окисления, корок выветривания и информации об изменениях, связанных с минерализацией.

Коротковолновое инфракрасное излучение (SWIR, 0,9–2,5 микрометра):Возможно, наиболее широко используемая область в разведке полезных ископаемых — коротковолновое инфракрасное излучение (SWIR). Оно превосходно подходит для идентификации минералов, подвергшихся изменению, таких как филлосиликаты (глина и слюда), гидроксисиликаты, сульфаты, карбонаты и аммониевые минералы. Эти минералы часто тесно связаны с гидротермальной активностью, приводящей к образованию руды, пространственно распределены вокруг рудного тела и являются важными индикаторами для обнаружения скрытых рудных тел.

Длинноволновое инфракрасное излучение (ДВИ, 7,7–11,8 микрометров):Эта новая технология представляет собой передовые достижения в области геологического дистанционного зондирования. Гиперспектральная съемка в длинноволновом инфракрасном диапазоне (LWIR) дополняет данные в видимом, ближнем и коротковолновом инфракрасном диапазонах (VNIR-SWIR), обнаруживая молекулярные колебания в породообразующих минералах, таких как кварц и полевой шпат — минералах, не имеющих характерных особенностей на более коротких длинах волн. Эта возможность позволяет геологам различать различные типы горных пород, такие как мрамор, кварцит или интрузивные породы разных поколений, которые выглядят одинаково на стандартных фотографиях.

Источник: https://doi.org/10.3390/rs10091366

Спутники гиперспектрального дистанционного зондирования серии «Сигуан», представленные спутником Xiguang-1 YZ (Танли), стали ключевой технологической поддержкой для нового поколения разведки полезных ископаемых благодаря своим возможностям «минерального спектрального отпечатка». Они могут обеспечить эффективное «космическое наведение» для прорывных разработок в области разведки энергоресурсов и полезных ископаемых, и действительно осуществить переход от «разведки полезных ископаемых на основе опыта» к «разведке полезных ископаемых на основе данных и интеллектуальным методам»!

Спутники гиперспектрального дистанционного зондирования не предназначены для замены традиционной геологической разведки, а скорее призваны служить мощным «техническим помощником» в разведке полезных ископаемых.«Первоначальный отбор, детальное исследование на промежуточном этапе и проверка на заключительном этапе».Три ключевых этапа обеспечивают всестороннее управление процессом и решают проблемы отрасли.

Предварительная оценка: от «широкого охвата» до «точного целевого воздействия» для повышения эффективности.

Первым шагом в разведке полезных ископаемых является определение потенциальных «целевых зон» на обширной территории. В традиционной модели геологические группы должны отбирать пробы в каждой точке и проводить полевые исследования, тратя много времени на «неминерализованные участки».

Благодаря использованию гиперспектральных спутников все становится проще. Они позволяют в короткие сроки выполнить гиперспектральное сканирование всей территории, точно определить аномалии, тесно связанные с минерализацией, путем картирования минералов, подвергшихся изменению, и напрямую обозначить районы с наибольшей разведочной ценностью. Это значительно экономит время и средства на геологоразведку.

Среднесрочное целевое планирование: от «нечетких аномалий» к «точному качественному анализу», повышающему точность попаданий.

В традиционных методах разведки геофизические и геохимические методы позволяют обнаруживать «аномальные зоны», но часто бывает сложно быстро определить, связана ли аномалия с минерализацией. Гиперспектральные данные, напротив, могут предоставить прямые доказательства с минералогической точки зрения, эффективно сужая целевую область.

Гиперспектральные данные могут решить эту проблему. Они позволяют не только отмечать местоположение аномалий, но и анализировать минеральный состав в аномальной зоне. Эта «точная качественная» возможность позволяет геологическим группам напрямую определять ключевые разведочные участки, избегать бурения вслепую и значительно повышать вероятность успеха разведки полезных ископаемых.

Проверка после внедрения: от "развертывания сайтов вслепую" к "целенаправленному внедрению", что позволяет снизить затраты.

Заключительный этап разведки полезных ископаемых требует проверки результатов с помощью бурения и траншейных работ. В традиционной модели, чтобы «не пропустить ни одного месторождения полезных ископаемых», часто используется «рассеянный» подход, который не только дорогостоящ, но и крайне неэффективен.

Гиперспектральные данные предоставляют точные сведения для последующей проверки. Геологические группы могут сосредоточить буровые и траншейные работы в наиболее перспективных местах, основываясь на выявленных аномальных объектах, что позволяет добиться наиболее эффективной проверки с минимальным количеством проектов. Одновременно проверенные данные о рудных телах могут быть использованы для обратной калибровки моделей спутниковой интерпретации, что повышает точность технологии и формирует замкнутый цикл «дистанционное зондирование – наземная проверка – оптимизация модели».

Спутник Сигуан-1 YZ (Таньли)

Сочетая три основных этапа разведки полезных ископаемых — «предварительный отбор, среднесрочная оценка и окончательная проверка» — роль гиперспектральных спутников дистанционного зондирования проявляется на каждом этапе, формируя полный замкнутый цикл разведки. Благодаря этому компания CAS Xi'an Aerospace уже сотрудничает с геологическими разведочными подразделениями в провинциях Шаньси и Шэньси, внедряя технологию в таких областях, как разведка минеральных ресурсов и экологический мониторинг горнодобывающих районов, подтверждая ее практичность и надежность.

Высокие характеристики гиперспектральных спутников подкрепляются долгосрочным планом компании Xi'an Xiguang Aerospace по созданию группировок гиперспектральных спутников дистанционного зондирования. Конечная цель — создание крупнейшей, наиболее комплексной, удобной и практичной в Китае группировки гиперспектральных спутников дистанционного зондирования — «Серии Сигуан» — для комплексного обслуживания пяти основных областей: сельского хозяйства, лесного хозяйства, водных ресурсов, полезных ископаемых и поглощения углерода.

Согласно плану, группировка гиперспектральных спутников дистанционного зондирования «Серия Сигуан» включает 108 универсальных гиперспектральных спутников + спутники инфракрасного мониторинга, 40 гиперспектральных спутников, предназначенных для двойного мониторинга углерода, и 10 функциональных гиперспектральных спутников (для океанографии, сельского хозяйства, лесного хозяйства и добычи полезных ископаемых), что в конечном итоге позволит создать запланированную группировку из 158 спутников на орбите.

Планирование созвездий серии «Сигуан»

Эти три группировки имеют свою направленность и работают вместе, чтобы точно соответствовать потребностям различных областей применения. Среди них группировка, наиболее тесно связанная с разведкой полезных ископаемых, состоит из 108 общих гиперспектральных спутников, а также инфракрасных спутников мониторинга и 10 функциональных гиперспектральных спутников.

В будущем, с полным завершением формирования группировки спутников «Серия Сигуан», компания CAS Xiguang Aerospace продолжит способствовать трансформации горнодобывающей, сельскохозяйственной, лесной, водной и углеродной отраслей страны в сторону цифровизации, интеллектуальных технологий и повышения эффективности, укрепит основу для развития коммерческой аэрокосмической отрасли дистанционного зондирования страны, будет способствовать глубокой интеграции аэрокосмических технологий и реальной экономики, поможет высококачественному развитию аэрокосмической отрасли страны, продемонстрирует ключевое преимущество программы «Сделано в Китае» и напишет новую главу в развитии страны благодаря вкладу аэрокосмической отрасли.