人工智能驱动的地质矿产勘查技术革新:算法突破与实践应用
杨振东 张海峰
内蒙古地质矿产勘查有限责任公司 010010
引言:
作为能源、原材料开发及经济发展领域的关键环节和地质矿产勘查方面的重要手段之一,地质矿产勘查从未因几代地探人的辛勤耕耘而在技术上取得多大进步,勘查技术仍旧面临着一系列瓶颈和难题;借助人工智能的快速发展,带来了一系列新的思路和解决方法;在数据集成、信息分析、信息挖掘、信息处理等方面,以及决策支持系统等方面的人工智能技术的智能化水平逐步使人工在这些技术环节上的作用日渐退步;用好人工智能对地质矿产勘查来说是当前最具挑战和潜力的方向。
1.人工智能技术在勘查中的重要性
人工智能技术为地质矿产勘查开辟了一条崭新航道,它的数据分析能力、模式判断能力可以对海量复杂的信息分析处理、寻找“ 价值” 信息,从而为地质矿产勘查突破传统勘查中的主观限制,提高发现资源的准确性和效率;其对决策更加精准,对勘查过程更加高效化和智能化[1]。
2.传统地质勘查技术的局限
2.1 传统地质勘查的工作流程与技术现状
地质勘探的原始方法采用人的经验和地质调研、取样、野外化验,它是一个相对漫长的过程,并且具有强烈的人身参与因素。依靠地质勘探人员的实地勘探、地质采样以及实验室检测等一系列操作,地质勘探工作人员需要运用有限的技术手段对地下资源的存在与否进行推断。然而,这种方法很难对庞大、复杂的地层情况进行有效勘探,而且勘查结果十分容易受到人的主观因素的干扰,很难实现全面、准确的勘探预测[2]。
2.2 传统技术在提高效率和资源发现率方面的短板
传统勘查技术费时、费力、费财,经常导致项目进度缓慢,大量数据处理过程中人工分析弊端明显,资源勘探成功率低,在复杂矿床地质环境中无法实现快速定位隐蔽的资源矿藏,不管是采样密集程度、数据采集的实时性还是适应环境的能力,传统技术明显无法满足快速、高精勘查的需求[3]。
3.人工智能驱动的地质矿产勘查技术革新
3.1AI 技术在勘查数据分析中的优化作用
AI 在传统勘查中的运用是在数据分析上给它带来了革命性的进步,在传统的勘查中,从数据处理开始都是运用人的主观感觉经验及有限的工具,AI 通过数据挖掘及深度学习等方法对庞大的地质数据进行数据分析,借助先进的算法有效快速地筛出有用数据,这使得数据从规模庞大的地质资料中精确选出高精度有价值的信息点,而基于历史勘查资料,如地质信息及其各类环境因素的综合分析,运用算法能够自动分析出资源所分布的区域;通过基于数据趋势的智能建模,AI 能够预测未知的地质数据未来变化趋势,以便勘探之前排除可能遇到的资源勘查盲区或风险区,由此保证每一个环节都为真实的地质情况做铺垫,精确的作用使得每个方面都得以优化,避免以往数据判断错误或不及时的问题[4]。
3.2 基于AI 的智能勘查方法与效率提升
AI 技术优化数据的同时,也带来了一种全新的资源勘查技术。以智能化的勘查为主,AI 技术以优化和结合海量数据以及多种技术手段完成的综合勘查技术,提高了勘查的速度和精度。AI 在地质勘查中的主要作用是对采集回来的地质数据进行大数据处理、智能识别和推断,与AI 结合能够在更大的范围内、时间内进行资源勘查。如对航空遥感的图像分析再结合地面探测资料分析的定位手段进行研究,找到潜在的矿床勘查目标[5]。而这种勘查手段改变了传统的逐个勘探的过程,让勘查者以AI 手段结合区域的实际,进行区域性的资源快速勘查。在效率方面,由于采用AI 进行自动化分析,能够将勘查的所有信息数据进行反馈,及时调整,进行优化工作,不出现任何空档,防止因信息数据量不够、处理数据所需的时间较长产生资源的浪费现象。以往花费数年,甚至更长时间的资源勘查,进行调查和实验,获取信息数据的方式,AI 技术能将时间缩短甚至以月为单位降低勘查所需要的时间,并且在短时间内提升勘查的密度和精度。通过对勘查数据的监控、智能调整,实现每个流程环节都更高效地运行,而非受制于人力,提升整体项目的完成。
3.3AI 如何增强勘查决策的精准性与资源识别率
首先,AI 对决策精准度的改变。传统的地质矿产勘查决策主要依赖地质勘查工作人员的经验以及历史记录中的数据,这具有一定的不准确性,存在很大的风险隐患。AI 改变了这一状况,通过大数据、机器学习、深度神经网络等技术形成以数据为支撑的决策支持。通过AI 对多个地质参数、矿产模型、气候变化、环境影响等数据的关联分析,为地质勘查工作者进行有效、充分、深刻地决策提供支持,并通过多次模拟和预测将各种决策方案的危险因素和机会收益进行准确、快速地计算,给勘查决策者一个最优、最好的发现潜在矿藏的有效区域的建议[6]。其次,AI 对资源发现能力的提升。AI 利用较为先进的图像识别技术和深度学习技术,有效、准确地发现地下资源的分布规律,在一定程度上有效识别地下资源的存在,并能够识别一些较为复杂地质条件下潜在的矿藏资源信息,有效减少了由于传统的图像分析以及现场勘查所带来的误差,极大提高资源发现的准确度,使勘查工作者能够更加确定地定位资源。通过上述两步,大大提高了地质勘查决策的时效性,降低了由于人为因素带来的瑕疵和失误,具有极高的可靠度,并使资源勘查从主观经验向科学理性迈进一大步,使每一次投入都获得更高的性价比。
结束语:
新技术的融合使地质勘查中实现产业变革,不再是技术进步的问题,而是全方位的科学方式的转变。因此地质矿产勘查是之前靠人的判断、靠经验的勘查方法,现在它是依靠AI 赋能,然后去进行大跨度的、精准的分析判断后,得出精准的勘查方案,更高效、更精准地实现对矿产资源的开发利用。所以后期会因为AI 算法不断深化,让勘查边界不断开疆扩域,同时让自然界的探矿、找矿的效率、准确性达到了新的高度,这也是目前看起来最庞大的一个勘探需求。
参考文献:
[1]罗建铭,朱海波.人工智能辅助的地质矿产资源评价系统设计与实现[J].世界有色金属,2024(22):90-92.
[2]张颖,于皓丞,颉梦秋,等.AIforScience 人工智能助力矿产资源研究的 学术创新与合作[J].中国矿业,2025,34(6):97-105.
[3]陈曌,陈龙.地矿企业如何运用人工智能技术发挥其新质生产力作用[J].西部资源,2024(4):99-104.
[4]丁雅鑫.新时期地质矿产勘查技术发展趋势分析[J].世界有色金 属,2024(24):159-161.
[5]刘毅.地质矿产勘查中的地质模型构建与预测技术研究[J].电脑爱好者(普及版)(电子刊),2023(5):3743-3744.
[6]黄惠及,盆贵智,马笛程.地质矿产勘查及找矿新技术探析[J].现代工程科技,2023,2(15):77-79.