Wim van Wegen

Nhóm Kỹ thuật Công nghệ Công ty TNHH ANTHI Việt Nam dịch và biên soạn.

ẢNH VỆ TINH

Với trần bay cao và phủ trùm trên toàn cầu, vệ tinh viễn thám có khả năng tạo ra những bức ảnh theo một cách thức an toàn, hiệu quả với giá thành hợp lý hơn, giúp người sử dụng thu nhận được nhiều thông tin giá trị mà không phụ thuộc vào bất kỳ vị trí nào trên trái đất, kể cả những vùng xa xôi nhất. Ảnh vệ tinh độ phân giải cao có khả năng cung cấp thông tin so sánh giám sát thay đổi cao độ tại các khu vực khai thác lộ thiên, các kỹ thuật xử lý ảnh điển hình như phân loại, tạo ảnh trực giao, tham chiếu địa lý, trích xuất đối tượng, đồng nhất thuộc tính … là những kỹ thuật giúp chúng ta đảm bảo việc tuỳ biến ảnh vệ tinh phục vụ cho ứng dụng nghiên cứu địa chất và khai khoáng. Một trong những kỹ thuật ảnh vệ tinh cần đặc biệt quan tâm đó chính là xử lý các dải tần số sóng ngắn hồng ngoại SWIR (Short Wave Infrared) tạo ra những khả năng đặc biệt cho các bức ảnh vệ tinh, ví dụ như xử lý tìm kiếm vật chất vốn không thể thực hiện được với các kỹ thuật khác. Các vệ tinh SPOT (SPOT 4 và 5) đều được trang bị SWIR, DigitalGlobe là nhà cung cấp có nhiều kinh nghiệm trong lĩnh vực ảnh SWIR độ phân giải cao.

PHẦN MỀM XỬ LÝ

Những năm gần đây, chúng ta đã được chứng kiến nhiều giải pháp phần mềm sáng tạo phục vụ cho công tác đo đạc bản đồ, lập kế hoạch khai thác khoáng sản được công bố trên thế giới. Giải pháp phần mềm đo đạc chuyên trong lĩnh vực khai thác khoáng sản của Bentley có khả năng tích hợp tất cả các dạng thức số liệu đo đạc thực địa khác nhau như đo toàn đạc, số liệu ảnh chụp độ phân giải cao, đám mây điểm … để tổng hợp và nội suy bề mặt địa hình. Giải pháp này cho phép các kỹ sư đo đạc khoáng sản có khả năng phát triển các mô hình 3 chiều chuyên biệt đối với từng khu vực khai trường tuân thủ theo các tiêu chuẩn (tiêu chuẩn chung và riêng của từng công ty khai khoáng). Một trong số các nhà cung cấp giải pháp phần mềm nổi tiếng khác trong lĩnh vực khai khoáng là Maptek, công ty có trụ sở tại Úc đã tạo ra cây cầu kết nối khoảng cách giữa số liệu địa chất, thiết kế không gian, thực hiện khai thác và đo đạc chi tiết trong tất cả các giai đoạn phát triển của một khu vực mỏ. Bên cạnh đó là các nhà sản xuất đã từng thống trị thị trường đo đạc như Leica Geosystems (tích hợp với Hexagon Mining), Topcon và Trimble (với giải pháp Trimble Connected Mine) đều là những giải pháp hoàn chỉnh được thiết kế riêng phục vụ cho lĩnh vực khai thác khoáng sản. Những giải pháp nêu trên đều tích hợp các phương thức thu thập số liệu cao cấp như ảnh hàng không, quét laser 3 chiều mặt đất và hầm ngầm, kỹ thuật ảnh 3 chiều, hạ tầng GNSS, thiết kế, hiển thị thông tin, GIS … Thực tiễn cho thấy, những giải pháp này được tạo thành bởi tất cả mọi công cụ mà các nhà đo đạc trong lĩnh vực khai thác khoáng sản cần đến.

TƯƠNG LAI CỦA ĐO ĐẠC TRONG LĨNH VỰC KHAI THÁC KHOÁNG SẢN

Dường như tất cả các giải pháp đo đạc chuyên nghiệp ứng dụng trong lĩnh vực khai khoáng đã đầy đủ ở thời điểm hiện tại, có lẽ tất cả chúng ta đều có chung một câu hỏi liệu rằng còn có gì để thay đổi trong những năm tới đây hay không? Chúng ta còn mong chờ vào điều gì nữa trong khi tất các những giải pháp hiện đại nhất đã được tạo ra phục vụ một cách hiệu quả trong lĩnh vực khai thác khoáng sản? Thực tế vẫn còn 2 kỹ thuật khác đã được các nhà khoa học phát triển nhưng chúng ta chưa đề cập ở đây, 2 kỹ thuật này có khả năng thay đổi hiệu quả hoạt động khai thác đó là VR (Virtual Reality) và AR (Augmented Reality). Tới thời điểm hiện tại, lĩnh vực khai thác khoáng sản trên thế giới đã bắt đầu áp dụng cả 2 kỹ thuật VR và AR này, một trong những công ty đi tiên phong áp dụng VR là Vale, Brazil nhà sản xuất quặng sắt và nikel lớn nhất thế giới. Từ năm 2000, Vale đã bắt đầu triển khai xây dựng cơ sở dữ liệu địa lý cho các khu vực khai thác mà Vale quản lý, bằng việc đầu tư vào các bức ảnh hiện trường độ phân giải rất cao. Vale sử dụng kỹ thuật đo vẽ ảnh hàng không 3 chiều kết hợp địa kỹ thuật laser, xây dựng các mô hình số 3 chiều chi tiết. Năm 2013, Vale ký thoả thuận đối tác chiến lược với British Geological Survey (BGS), trong đó BGS chịu trách nhiệm chính trong việc xây dựng và sử dụng VR đặc thù trong khai khoáng. Tới thời điểm hiện tại Vale sử dụng VR để phân tích và đưa ra quyết định trong quá trình điều hành hoạt động của mỏ và dự án từ việc xác định khu vực, xây dựng phương án đánh giá tác động môi trường, đóng cửa mỏ và phục hồi sau khai thác … Tất cả những nghiên cứu có liên quan như địa chất, địa vật lý, môi trường và đo đạc đều được thực hiện trong một môi trường thống nhất là VR.

Trong khi đó AR với khả năng bổ sung thêm một phân lớp thông tin kỹ thuật số tương tác phủ lên hình ảnh của thế giới thực, mang lại những cơ hội to lớn cho ngành công nghiệp khai khoáng như nâng cao năng suất, giảm chi phí duy tu bảo dưỡng trang thiết bị, đảm bảo an toàn cho công nhân khai thác. Giải pháp kính HoloLens AR của Microsoft là bước ngoặt lớn, thay đổi hoàn toàn phương thức làm việc của các lĩnh vực như kiến trúc, xây dựng, công nghiệp ô tô, giáo dục đào tạo và trong đó đương nhiên có sự xuất hiện của một trong những lĩnh vực cực kỳ tiềm năng cho AR đó chính là khai thác khoáng sản hiện đại.

Rõ ràng các giải pháp “tổng thể” trong lĩnh vực khai thác khoáng sản đã và đang được cung cấp ở thời điểm hiện tại bởi các công ty sản xuất hàng đầu trên thế giới, tuy nhiên định nghĩa về “tổng thể” dường như vẫn đang được mở rộng trong tương lai gần bởi sáng tạo và đổi mới của khoa học kỹ thuật là quá trình diễn ra liên tục và kỹ thuật đo đạc trong lĩnh vực khai thác khoáng sản cũng không phải là trường hợp ngoại lệ.

Mọi thông tin xin liên hệ với chúng tôi qua hòm thư: info@anthi.com.vn