Od nieba do gleby: wykorzystanie danych z obserwacji Ziemi do zwiększenia możliwości górnictwa
Unia Europejska (UE) jest w dużym stopniu uzależniona od surowców wykorzystywanych przez kluczowe gałęzie przemysłu związane z transformacją energetyczną i dekarbonizacją. Jednak ta zależność stworzyła poważne wyzwania, co zostało podkreślone w przyjętym niedawno rozporządzeniu w sprawie surowców krytycznych(odnośnik otworzy się w nowym oknie).
Wypełnianie luki między kosmosem a Ziemią
Finansowany ze środków UE projekt S34I(odnośnik otworzy się w nowym oknie) powstał w celu zapewnienia UE bezpiecznych, zrównoważonych i niezależnych dostaw surowców. „Celem projektu S34I było opracowanie opartych na danych, nieinwazyjnych metod obserwacji Ziemi, które wspierałyby każdy etap procesu wydobywczego“, zauważa koordynatorka projektu, Ana Cláudia Teodoro. Od odkrywania nowych złóż po zarządzanie wydobyciem i monitorowanie wpływu na środowisko po zamknięciu kopalni – twórcy projektu S34I chcą uczynić górnictwo bardziej zrównoważonym i stworzyć lepsze podstawy do kształtowanie polityki. „Wcielamy w życie motto »Od nieba do ziemi«, odzwierciedlające innowacyjne wykorzystanie technologii obserwacji Ziemi w celu sprostania wyzwaniom na różnych etapach cyklu życia górnictwa“, dodaje Teodoro. „Łącząc dane z czujników satelitarnych Copernicus (optycznych i radarowych) z innymi platformami, takimi jak systemy powietrzne, drony niskiego pułapu, metody naziemne i prace terenowe, opracowaliśmy zaawansowane rozwiązania, które przesuwają granice technologii obserwacji Ziemi“.
Nowe technologie i usługi
W ramach projektu S34I wprowadzono 20 nowatorskich metod opartych na sztucznej inteligencji do analizy danych z obserwacji Ziemi, stworzono ponad 50 zbiorów danych zgodnych z FAIR i opracowano trzy kategorie usług opartych na obserwacji Ziemi dla interesariuszy górnictwa: mapowanie surowców, systemy wczesnego ostrzegania i monitorowanie środowiska. Ponadto powstała specjalna platforma(odnośnik otworzy się w nowym oknie) przetwarzania geoprzestrzennego do celów integracji i wizualizacji danych z wielu lokalizacji pilotażowych. Poza technologią, twórcy projektu S34I oferują ogólnodostępną platformę MOOC i e-learningową wraz z białą księgą zawierającą zalecenia polityczne, protokoły i wytyczne dotyczące stosowania nieinwazyjnych technologii obserwacji Ziemi w górnictwie.
Dostosowane do potrzeb innowacje w zakresie eksploracji, wydobycia i monitorowania
Prace przeprowadzone w ramach projektu S34I wykraczają poza najnowocześniejsze rozwiązania, aby sprostać konkretnym wyzwaniom na różnych etapach cyklu życia wydobycia. „W kontekście eksploracji lądu opracowaliśmy prototyp do poszukiwań kobaltu, używając zaawansowanych czujników satelitarnych, takich jak Landsat-9 i PRISMA, w połączeniu z metodami sztucznej inteligencji“, wyjaśnia Teodoro. Zespół zintegrował również dane hiperspektralne i LiDAR z powietrza, aby poprawić dokładność mapowania, zmniejszając przy tym potrzebę walidacji naziemnej. Na potrzeby poszukiwań przybrzeżnych i płytkowodnych zespół stworzył systematyczną metodologię łączenia złóż lądowych i przybrzeżnych. Z kolei do zbierania danych morskich wykorzystano innowacyjną technologię podwodnego obrazowania hiperspektralnego. Inne działania realizowane w ramach projektu obejmowały opracowanie metody fotogrametrii satelitarnej wykorzystywanej do szacowania objętości hałd i składowisk odpadów. Ponadto nowa technika sztucznej inteligencji w super rozdzielczości pomoże ulepszyć szeregi czasowe satelitarnych obserwacji Ziemi w celu monitorowania deformacji gruntu. Wdrożono również niedrogie odbiorniki GNSS do gromadzenia ciągłych danych in situ, eliminując przy tym potrzebę pracy geodetów górniczych w potencjalnie niebezpiecznych obszarach. W ramach monitorowania środowiska naukowcy badali wykorzystanie danych z obserwacji Ziemi o wysokiej rozdzielczości do mapowania składników kwaśnych odcieków kopalnianych (AMD) w zbiornikach wodnych. Wdrożyli też nową metodę opartą na sztucznej inteligencji do analizy związku między widmem odbicia powierzchni a składnikami AMD.
Konkurencyjny przemysł wydobywczy w Europie
Kładąc nacisk na wykorzystanie danych z obserwacji Ziemi, projekt S34I może przyczynić się do znacznego postępu w sektorze wydobywczym, zwiększając autonomię UE w zakresie surowców i wyposażając europejskie firmy poszukiwawcze w najnowocześniejsze systemy. „Inicjatywa ta powinna pomóc w zwiększeniu konkurencyjności przemysłu wydobywczego UE poprzez usprawnienie procesu decyzyjnego, wsparcie obiegu zamkniętego poprzez wykorzystanie materiałów odpadowych oraz przyspieszenie transformacji ekologicznej i cyfrowej“, zauważa Teodoro. „Co więcej, innowacje powstałe dzięki projektowi mogą zminimalizować wpływ wydobycia na środowisko, zwiększyć transparentność wobec interesariuszy i poprawić bezpieczeństwo operacji wydobywczych“.
