Entwicklung von drohnengestützten Messmethoden zur Rohstoffexploration

Drohnenmethoden werden zunehmend für Messaufgaben in der Rohstoffexploration eingesetzt, aber weltweit immer noch optimiert. Punkto Auflösung und Messareal füllen sie die Lücke zwischen Hubschrauber- und Bodengeophysik bei geringem logistischem Aufwand. In diesem Projekt sollen speziell das Potential von UAV-Elektromagnetik und UAV-Radiometrie untersucht und geeignete Verfahren getestet werden.

Drohnengeophysik füllt punkto Messareal und Auflösung die Lücke zwischen Hubschrauber-Geophysik und Bodengeophysik mit geringem logistischem Aufwand. Durch die rapide Leistungssteigerung der Drohnen (Flugdauer, Tragkraft) stellt sie aber immer mehr auch eine kostengünstige Alternative zu Hubschraubergeophysik für Messareale bis in den Quadratkilometerbereich dar und ist risikoarm für Menschen in schwierigen oder gefährlichen Terrain durchzuführen. Die im Vergleich zum Hubschrauber geringe Tragkraft erfordert für manche Methoden spezifische Anpassungen. Das Projekt UAV-Xplore fokussiert vor allem auf Aero- Elektromagnetik und -Radiometrie. Methodische Anpassungen verfolgen hardwarespezifisch wie auch im Messprozess und der Datenverarbeitung Ansätze wie z.B. das semi-airborne und das bi-drone Verfahren in der Elektromagnetik, oder fortgeschrittene Datenauswertung mit Machine Learning Techniken in der Radiometrie.

Bei den radiometrischen Aufnahmen kann der Boden bis in 50 cm Tiefe charakterisiert werden. Die gemessenen Werte schätzen nach Standard-Datenauswertung die Gehalte an U-238, Th-232, und K-40 und spiegeln dabei die geologischen Einheiten bzw. deren Mineralogie wider. Nur mit UAV - elektromagnetischen bzw. magnetischen Messungen allerdings können elektrische leitfähige bzw. magnetische Strukturen bis in größere Tiefe (10er bis 100er Meter) erkundet werden, abhängig von den Messparametern.

Diese Methoden ergänzen sich also zur Kartierung bzw. zur Strukturerfassung im Untergrund. UAV-Radiometrie kann mineralogisch relevante Informationen auch Vegetation-durchdringend liefern, was Hyperspektral-Kameras oder Satelliten nicht können.

An der GeoSphere Austria gibt es inzwischen etwa sieben Jahre Erfahrung mit verschiedenen Drohnengeophysik-Methoden. Es werden neue Ansätze verfolgt, die im Rahmen vorläufiger Studien vielversprechende Ergebnisse liefern und in diesem Projekt systematisch weiterverfolgt werden sollen als Methodenentwicklung und –evaluierung speziell in Hinblick auf die Rohstoffexploration.

DI Gerhard Kreuzer, Liftoff GmbH