نگاهی به اسم او

در موضوع: اکتشاف معدن
اکتشاف سنگهاى تزئینى (نما) با استفاده ازسیستم اطلاعات جغرافیایى
   متن اصلی:
     مدلسازى در GIS و نرم افزارهاى آن
همانطور که گفته شد GIS یک سیستم کامپیوتری است و بدون استفاده از کامپیوتر و نرم افزارهای مربوطه عمدة مفهوم خود را از دست مى دهد. در GIS دو روش کلى برای مدل سازی و ذخیره سازی داده ها وجود دارد، مدل سازی رستری (Raster Model) و مدل سازی برداری (Vector Model) در مدل رستر داده ها به صورت یک شبکه دو بعدی و به صورت آرایه هایى از پیکسل مدل مى شوند، ولى در مدل برداری از نقطه، خط و پلى گون برای مدل سازی داده های فضایى استفاده مى شود. تلفیق نقشه های مختلف در مدل رستری بسیار ساده بوده ولى نیاز به حافظه زیاد دارد اما در مدل های وکتوری تجزیه و تحلیل مشکل بوده ولى نیاز به حافظه کمتری دارد[1]. نرم افزارهای زیادی وجود دارند که در GIS از آنها استفاده مى شود و به دو دسته کلى رستری و برداری تقسیم مى شوند و هر یک قابلیتهای خاص خود را دارند. از نرم افزارهای معروف GIS میتوان Arc view, Arc explorer, Acrinfo, Spans, Mapinfo و... را نام برد که بعضى از آنها برداری و بعضى ها رستری هستند. در مورد کتشاف سنگ تزئینى پس از رقومى سازی نقشه ها و ایجاد یک بانک اطلاعاتى از کلیه داده ها، مى توان از نرم افزار Arc view استفاده کرد.
کاربرد GIS در اکتشاف سنگ تزئینى
از مهمترین قابلیتهای GIS در اکتشاف سنگ نما تزئینى مى توان از آن استفاده کرد پرسش و پاسخ و جستجو مى باشد. یعنى پاسخ به دو سوال ارائه شده در قسمتهای قبل، منتهى با این تفاوت که جواب سوال اول را به GIS داده مى شود و در واقع موقعیت خاص همان منطقه ای است که در آن تمام خصوصیات توصیفى لازم برای یک سنگ تزئینى مناسب صدق کند که این خصوصیات را تحت عنوان مدل هدف انتخاب و تعریف کرده و از GIS خواسته مى شود که در مورد سوال دوم به جستجو پرداخته و پاسخهای لازم را در اختیار گذارد[2] . در زیر مراحل استفاده از GIS برای پتانسیل یابى سنگهای تزئینى آمده است.
الف- انتخاب هدف
ابتدا باید مدلى از ذخیره مورد پى جویى تهیه شود. یعنى باید مشخص گردد که چه نوع سنگى مد نظر است (مشخصات یک سنگ تزئینى و نمای مناسب)، تا بر اساس آن به جستجو پرداخته شود. در یک مدل فرض مى شود که سنگ آذرین یا دگرگونى مد نظر است که خصوصیات زیر را داشته باشد و در واقع شرایط ایده آل و مدل هدف را مى توان چنین تعریف کرد.
1- سینیت یا گابرو یا دیوریت یا گرانیت یا گرانودیوریت یا گنیس باشد و
2- فاقد آلتراسیون باشد و
3- شیب عمومى توپوگرافى آن کمتر از 40 درجه باشد و
4- حداقل فاصله آن از گسل 500 متر باشد و
5- مساحت سطح آن بیشتر از دو کیلومتر مربع باشد.
شرط 1 به جهت زیبایى مد نظر است که البته نوع سنگها با توجه به آنچه که مد نظر است مى تواند تغییر کند. شرط 2 در نظر گرفته شده چون سنگهای آلتره شده از کیفیت مطلوب برخوردار نیستند. شرط 3 را مى توان به جهت شرایط دسترسى و ایجاد سینه کارهای استخراجى آسان در نظر گرفت. شرط 4 مى تواند به جهت عدم خرد شدگى و شکستگى سنگها در نظر گرفته شود. باید در نظر داشت که تاثیر وجود درزه ها و گسله ها بر سنگ مختلف است. نظر به اینکه وجود درزه‌ها از مرغوبیت سنگ مى کاهد سنگهای واقع در نواحى شکسته، برای تهیه بلوک یا پلاک، مناسب نیستند. البته گاهى در موارد استثنایى ممکن است عامل خوبى برای سهولت در استخراج باشند. مانند معدن گرانیت کروچ ایسلند (Crotch Island) با استفاده از درزه‌های موازی و دو دسته درزه تقریباً عمود بر هم، بلوک‌های گرانیت به راحتى استخراج گردند[3]. شرط 6 نیز مى تواند شرط داشتن یک ذخیره با حجم قابل قبول را مرتفع کند[2]. به طور کلى مى توان گفت که هر سنگى که خصوصیات لازم یک سنگ تزئینى (نما) مناسب را دارا باشد مى‌تواند مورد استفاده قرار گیرد[3]. مدل هدف با توجه به نوع ذخیره مورد پى جویى تعریف مى شود و پارامترهای آن مى توانند کم یا زیاد شوند. مثلا در مورد شیب توپوگرافى کر سنگ تزئینى با قیمت بالا مطرح باشد شرایط استخراج مشکل نیز ممکن است مقرون به صرفه باشد. به هر حال در مدل هدف در نظر گرفته شده در بالا شرایط ایده آل فرض شده است.
ب- جمع آورى اطلاعات
پس از تعیین مدل ایده آل و انتخاب پارامتر های مهم و مؤثر برای رسیدن به اهداف مورد نظر نیاز به جمع آوری اطلاعات مربوط به پارامترهای مدل مى باشد. به جهت مطالعه و انتخاب واحدهای زمین شناسى و نیز مطالعه گسلها و گسترش آنها مى توان از نقشه زمین شناسى استفاده کرد. وضعیت ارتفاعى منطقه از روی نقشه توپوگرافى مشخص مى شود و در ضمن وضعیت آلتراسیونها را مى توان با استفاده از تصاویر ماهواره ای بررسى کرد. البته هر نقشه یا اطلاعاتى که به کمک آنها بتوان شرایط مدل را بررسى کرد ممکن است مورد استفاده قرار گیرد، مثلا عکسهای هوایى برای مشخص کردن واحدهای زمین شناسى یا گسلها و نیز تصاویر ماهواره ای که علاوه بر مطالعه آلتراسیونها مى توان از آن در مطالعه واحدهای زمین شناسى و یا گسلها استفاده کرد و یا نقشه ژئو فیزیک مغناطیسى هوایى منطقه که مى توان از آن در شناسایى گسلها نیز بهره برد. در مورد مدل هدف طراحى شده اطلاعات موجود نقشه زمین شناسى با مقیاس 250000/1 یا 100000/1 ، نقشه توپوگرافى، تصویر ماهواره ای و نقشه ژئوفیزیک هوایى منطقه در نظر گرفته مى شود. البته باید در نظر داشت که کلیه نقشه های مورد استفاده باید متعلق به یک منطقه و دارای یک مقیاس باشند تا بتوان آنها را روی هم قرار داد.
ج- تجزیه و تحلیل و آنالیز اطلاعات جمع آورى شده
پس از انتخاب پارامترهای مدل هدف و جمع آوری داده‌های لازم، باید اطلاعات گردآوری شده را تجزیه و تحلیل کرد. برای این کار ابتدا باید یک بانک اطلاعاتى در GIS ساخت تا در آن داده‌های سازماندهى گردد. پس از ساختن یک بانک اطلاعاتى از نقشه های زمین شناسى، توپوگرافى و تصاویر ماهواره ای و... که همگى رقومى هستند به کمک GIS و نرم افزارهای مربوطه پردازش‌های لازم روی داده‌های جمع آوری شده انجام مى شود و برای هر یک از معیارهای مدل هدف نقشه جدیدی به صورت دوتایى (Binary) تهیه مى گردد که ین نقشه جدید فقط از دو رنگ با دو کد 1 و 0 به معنای ارزش درستى و نادرستى ساخته شده است[2]. د ر زیر مراحل اجرای عملیات به تفضیل آمده است.

تجزیه و تحلیلى بر روى نقشه زمین شناسى
از روی نقشه زمین شناسى اولیه مى توان دو نقشه به شرح زیر استنتاج نمود[2].
1- نقشه دوتایى نشان دهنده واحدهاى مناسب
پس از بررسى و مطالعه روی نقشه زمین شناسى اولیه، مى توان از آن نقشه دوتایى تهیه کرد که در آن واحدهای مناسب برای پى جویى سنگهای تزئینى بر اساس مدل هدف، با کد 1 و سایر واحدها با کد 0 ذخیره شوند.
2- نقشه دوتایى نشان دهنده واحد هاى با مساحت بیش از دو کیلومتر مربع
وقتى که نقشه های اولیه به نحو مناسبى سازماندهى شوند. مى توان از GIS خواست که با توجه به نقشه زمین شناسى اولیه نقشه دوتایى در اختیار گذارد که در آن کلیه واحدهای با مساحت بیش از دو کیلومتر مربع با کد 1 و بقیه واحدها با کد 0 ذخیره و مشخص شوند.
تجزیه و تحلیل تصاویر ماهواره اى
با استفاده از نرم افزارهای دور سنجى و پردازشهای لازم بر روی تصاویر ماهواره ای منطقه مى توان مناطق دارای آلتراسیون و زونهای آلتره را شناسایى کرد و سپس از روی آن یک نقشه دوتایى تهیه نمود که در آن مناطق دارای آلتراسیون به عنوان مناطق نامناسب با کد 0 و مناطق فاقد زونهای آلتراسیون با کد 1 به عنوان مناطق مناسب ذخیره شود[2].
تجزیه و تحلیل نقشه توپوگرافى
از روی نقشه توپوگرافى مى توان یک نقشه دوتایى تهیه نمود که در آن مناطق دارای شیب خیلى زیاد و ارتفاعات بلند با کد 0 و سایر مناطق با کد 1 و هر کدام با یک رنگ جداگانه مشخص شوند[2].

تجزیه و تحلیل و بررسى گسلها
از روی هم قرار دادن گسلهای به دست آمده از مطالعه نقشه های زمین شناسى، تصاویر ماهواره ای و نقشه ژئوفیزیکى مغناطیس هوایى منطقه، مى توان نقشه ای تهیه کرد که در آن کلیه گسلهای شناسایى شده منطقه مشخص باشند و سپس از روی آن نقشه دوتایى تهیه کرد که درآن تا فواصل 500 متری از گسل ارزش 0 و خار، از آن ارزش 1 داشته باشند. انتخاب فاصله تحت تاثیر گسل، به بزرگى و یا کوچکى گسلهای منطقه و همچنین ترکم آنها بستگى دارد بنابراین با توجه به وضعیت منطقه مورد مطالعه مى توان فاصله مناسب را انتخاب نمود.

ترکیب و تلفیق نقشه هاى دو تایى
همان طور که قبلا گفته شد یکى از قابلیتهای GIS ترکیب و تلفیق نقشه های مختلف با استفاده از عبارات جبری و ترکیب های منطقى مى باشد و بسته به هدف و در موارد مختلف مى توان از هر یک از این عبارات و ترکیبات استفاده کرد. در اکتشاف سنگ تزئینى به جهت به دست آوردن منطقه ای که کلیه پارامترهای مدل هدف در آن لحاظ شده باشد. باید تمام نقشه‌های دوتایى را که هر یک به تنهایى فقط یک پارامتر مشخص مى کنند با هم ترکیب نمود. برای ترکیب نقشه ها مى توان از ترکیب منطقى عطف استفاده کرد جدول 1 انواع ترکیبات منطقى عطف را نشان مى دهد و همان طور که مشاهده مى شود در نقشه هایى که به کمک عملگر با هم ترکیب مى شوند، خروجى فقط وقتى ارزش درستى (1 )خواهد داشت که ارزش هر دو نقشه اولیه درست و برابر 1 باشد.
 
جدول1_ترکیبات منطقی عطف (8)

از آنجایى که در کلیه نقشه ها مناطق مناسب با کد 1 و مناطق نامناسب با کد 0 ذخیره شده اند کر کلیه نقشه ها با استفاده از عملگر منطقى عطف ترکیب شوند در نهایت نقشه ای به دست خواهد آمد که در آن جاهایى که کلیه پارامتر های مدل هدف لحاظ شده اند با کد 1 و جاهایى که حتى یک پارامتر لحاظ نشده با کد 0 نشان داده مى شود و نقشه خروجى، نقشه ای خواهد بود که در آن مناطق مناسب برای کتشاف سنگ تزئینى با کد 1 و یک رنگ جداگانه نسبت به مناطق نامناسب با کد 0 مشخص شده اند. شکل 1 روند کلى رسیدن تا هدف را از ابتدا تا انتها نشان مى دهد.
 
شکل 1_روند اکتشاف سنگ تزئینی با استفاده از GIS