Zeitschrift für Fernerkundung und GIS

Abstrakt

Von der Drohnen-basierten Fernerkundung zur digitalen Aufschlussmodellierung: Integrierter Workflow für die quantitative Aufschlussinterpretation

Mokhles M Mezghani*, Mohammed I Fallatah und AbdulJaleel A AbuBshait

Bei der Öl- und Gasexploration werden numerische Modellierungstechniken eingesetzt, um die Entwicklung kohlenwasserstoffhaltiger Becken zu verstehen und quantitative Modelle des Untergrunds zu erstellen. Die Genauigkeit einer Vorhersage hängt von mehreren Faktoren ab, wie z. B. dem Modellierungsansatz, der Datenerfassung und der Dateninterpretation. Leider ist in der Öl- und Gasindustrie die Menge an zuverlässigen Daten, die zum Erstellen von Modellen zur Verfügung stehen, im Vergleich zur Größe der Sedimentbecken sehr begrenzt. Aufschlüsse sind wertvolle Informationsquellen, die zur Charakterisierung des Untergrunds verwendet werden sollten. Leider sind wir noch weit davon entfernt, das Ziel zu erreichen, Aufschlüsse voll auszunutzen. Obwohl ein Aufschluss direkt zugänglich ist, bleiben seine quantitative Modellierung und Integration ein Problem. Normalerweise organisieren wir Exkursionen, an denen mehrere erfahrene Geologen beteiligt sind, um beschreibende Daten von Aufschlüssen zu sammeln, darunter Gesteinsproben, gemessene Abschnitte und Fotos. Die Ergebnisse dieser Exkursionen sind hauptsächlich konzeptionelle und qualitative Modelle der Oberflächengeologie ohne quantitative Auswirkungen auf die Arbeitsabläufe der Modellierung und Charakterisierung des Untergrunds. Darüber hinaus ist die Zugänglichkeit von Klippen oder Schluchten in Aufschlüssen ein großes Sicherheitshindernis bei der Durchführung von Exkursionen. Das Hauptziel dieser Arbeit ist die Untersuchung und Entwicklung neuer Technologien für die hochauflösende 3D-Modellierung von Aufschlüssen (im Maßstab cm bis mm). Aufschlussmodelle mit hoher Auflösung bilden einen virtuellen Datensatz, auf den ein Geologe jederzeit von seinem Desktop aus zugreifen kann. Die vorgeschlagene Lösung für diese Herausforderung besteht in der Entwicklung eines integrierten Workflows für die geologische Fernbewertung auf der Grundlage von Drohnen und Fernerkundungstechnologien. Der allgemeine Workflow beginnt mit der Auswahl eines Interessengebiets unter Verwendung eines beliebigen geografischen Informationssystems (GIS), um die Flugroute des unbemannten Luftfahrzeugs (UAV) zu planen. Anschließend folgt die Auswahl des Modelltyps, beispielsweise digitale Höhenlage, Textur und/oder Mineralzusammensetzung sowie die erforderliche Auflösung. Nachdem wir die Daten mithilfe von Drohnen erfasst haben, die mit den entsprechenden Sensoren ausgestattet sind, fahren wir mit der Datenverarbeitung fort, bei der die erfassten Daten in geologische Modelle umgewandelt werden, mit denen Geologen den Aufschluss untersuchen können. Schließlich wird eine Allzwecksoftware zur Visualisierung von Aufschlussmodellen verwendet. Dieser Workflow wurde erfolgreich auf den Wadi-Dirab-Aufschluss in Zentralsaudi-Arabien angewendet.