Cómo aprovechar los drones y procesamiento de imágenes para la exploración geológica minera

Los drones son capaces de realizar una diversa gama de aplicaciones en minería, desde la exploración, cartografía y topografía, hasta el mantenimiento de seguridad y mejoras de la protección, demostrando resultados excepcionales en la recopilación de datos, mejora de seguridad y aumento de productividad.

Se es posible recopilar datos casi 20 veces más rápidos que con los métodos tradicionales, proporcionando información precisa y necesaria para tomar decisiones con mayor rapidez generando una operación más productiva y eficiente.

Desde esta perspectiva el uso de drones en la exploración geológica está revolucionando la forma en que se recopila información crucial sobre el terreno y los recursos minerales, por lo que trataremos de ver con mayor profundidad su uso en esta área.

Los drones, o también conocidos como vehículos aéreos no tripulados (VANT), son dispositivos aéreos que vuelan sin tripulación es decir son capaces de mantener de manera autónoma un vuelo controlado y sostenible, son propulsadas por un motor de explosión, eléctrico o de reacción. Actualmente han experimentado un notable crecimiento en diversas industrias, incluida la minería. Su versatilidad y múltiples beneficios han ganado popularidad en la industria minera debido a su capacidad para capturar datos de alta precisión en la exploración y el mapeo de áreas mineras.

Uso de drones en la exploración geológica

Tanto la prospección como la exploración geológica es el primero contacto con el recurso mineral mucho antes de tan si quiera existir la mina, por lo que es vital nuevas tecnologías que faciliten y ayuden en estos procesos.  Por definición, la prospección es la exploración de un terreno para descubrir la existencia de yacimientos geológicos, minerales, agua, o cualquier otro recurso natural. Sin embargo, en este apartado, trataremos la detección y estudio de recursos minerales.

Existen técnicas y herramientas que se pueden implementar con los drones como son los sensores multiespectrales así también como métodos geofísicos que se pueden realizar de manera área:

Teledetección. Sabemos que los sensores multiespectrales con los cuales los satélites están provistos, y las imágenes multiespectrales que se obtienen a través de ellos, permiten a los investigadores recolectar datos de reflexión y propiedades de absorción de suelos, rocas y vegetación. Estos datos pueden ser utilizados por geólogos o expertos en la interpretación de litologías de superficies e identificación de arcillas, óxidos, sales u otros muchos tipos de suelo.

Esta técnica al pasar de los años se ha ido perfeccionando y se ha logrado realizar a mayor resolución en avionetas para luego poder integrarse en los drones equipadas con sensores de las longitudes bandas que necesitemos. Además, gracias a la georreferenciación automática de las imágenes a través del GPS que el dron lleva incorporado, el software de edición realiza de manera automática el montaje del mapa. Actualmente los sensores multiespectrales que se encuentran disponibles para dron trabajan con las bandas adecuadas para la identificación de firmas espectrales de minerales para así lograr reconocer las asociaciones minerales características de algún tipo de depósito mineral. Es importante conocer que los drones nos permiten trabajar mucho más en detalle las áreas de interés y obtener mucha mayor resolución por pixel que las imágenes de satélite o avioneta.

Magnetometría aérea. El campo magnético de la tierra puede ser alterado por la presencia de materiales magnetizables que se encuentren en las cercanías de la superficie del subsuelo, destacándose la magnetita, que normalmente está asociada a yacimientos de hierro. Las medidas del campo magnético es el método geofísico más empleado y el más económico. Estas prospecciones se pueden realizar en forma terrestre o aérea. De esta manera, si incorporamos un magnetómetro a nuestro dron, podremos realizar trabajos de prospección magnetométricos.

Gravimetría aérea. El método gravimétrico consiste en la realización de medidas de alta precisión de los cambios de los valores de la gravedad, que son motivadas por las diferencias de la densidad de los materiales de la corteza terrestre. Las diferencias de densidad pueden ser empleadas para la localización de las rocas siguientes:

Rocas sólidas o duras y rocas sueltas o blandas. Rocas ácidas, básicas y ultrabásicas. Rocas densas y porosas. Rocas anhidras y saturadas. Minerales, etc.

Estas investigaciones solo son posibles cuando las variaciones de la masa (densidad) y los volúmenes de anomalías son lo suficientemente grandes como para producir la medición de campos anómalos. Los drones pueden llevar sensores gravimétricos para identificar esas anomalías de densidad en el subsuelo, lo que puede indicar la presencia de cuerpos de mineral o estructuras geológicas.

Radiometría aérea. Con esta técnica se registran los rayos Alfa, Beta y Gamma procedentes de la semidesintegración de elementos radioactivos incluidos en las formaciones geológicas como son el uranio, el torio y el potasio. De tal manera un dron puede llevar un sensor de radiación gamma para medir las emisiones radiactivas del suelo y detectar concentraciones de minerales radiactivos, como uranio y torio.

Procesamiento de imágenes para la exploración geológica

La teledetección es definida como la técnica de obtener, procesar e interpretar imágenes y datos relacionados, obtenidos desde satélites, aviones, drones, etc., los que detectan y graban la interacción entre materia y radiación electromagnética. A partir de una imagen geológica obtenida nosotros comenzamos con su procesamiento la cuál es una herramienta valiosa que nos permitirá analizar y extraer información útil de mineralogías representativas de depósitos o alteraciones presentes en la zona a explorar.

En definitiva, un sistema de teledetección espacial completo necesita seis elementos: Fuente de energía; Cubierta terrestre; Sistema sensor; Sistema de recepción-comercialización; Intérprete o Usuario final.

Durante un estudio geológico para exploración es importante el procesamiento que se le hace a la imagen, por ello se debe tener en cuenta estos aspectos:

Mejora de la calidad de las imágenes: El procesamiento de imágenes a menudo comienza con la mejora de la calidad de las imágenes originales. Esto implica la corrección de problemas como la distorsión geométrica, el ruido, la iluminación desigual y otros artefactos que pueden afectar la calidad de la imagen.

Realce de características geológicas: El procesamiento de imágenes permite realzar características específicas en las imágenes geológicas. Por ejemplo, se pueden destacar alteraciones minerales, estructuras geológicas como fallas o pliegues, y patrones de color o textura que son indicativos de ciertos tipos de rocas o minerales.

Clasificación y segmentación: Mediante técnicas de procesamiento de imágenes, es posible clasificar y segmentar áreas de interés en las imágenes geológicas. Esto puede ayudar en la identificación de unidades geológicas, la delimitación de cuerpos minerales y la caracterización de diferentes tipos de rocas.

Análisis espectral: En imágenes satelitales o de drones, el análisis espectral es una técnica importante. Permite examinar la reflectancia de diferentes longitudes de onda de la luz para identificar minerales específicos, especialmente en áreas con vegetación u otros tipos de cobertura.

Los drones han revolucionado la forma en que se llevan a cabo los estudios geológicos. Su capacidad para obtener datos precisos y detallados de áreas inaccesibles o peligrosas ha abierto nuevas oportunidades para los geólogos y ha mejorado la calidad de la información geológica disponible.

La utilización de drones en la geología ofrece una serie de beneficios significativos, como la recopilación más rápida y eficiente de datos, la visualización de áreas desde una perspectiva aérea, la mejora de la seguridad en el trabajo de campo y la detección remota de anomalías geológicas. Esto combinado con la teledetección para el reconocimiento de minerales y asociaciones minerales característicos a depósitos o zonas de alteración nos da una buena herramienta para la prospección y exploración. Se debe tener en cuenta que el uso de drones da una mejora en la resolución espacial de la imagen obtenida en comparación a satélites o aeronaves.