Разработка ученых СПбГУ способствовала исследованию руд Атлантики
Сотрудники Санкт-Петербургского государственного университета разработали программно-аппаратный комплекс для видеосъемки морского дна, который стал важным инструментом в международной экспедиции по поиску и оценке рудных полезных ископаемых в Атлантическом океане. Комплекс успешно функционировал на глубине около четырех километров, собирая высококачественные видео- и фотоматериалы, а также автоматически обрабатывая полученные данные, что позволило определить реальные объемы найденных ресурсов. Об этом сообщает портал Научная Россия.
На дне Мирового океана находится множество ценных элементов, таких как железо, марганец, медь и никель, которые залегают в геологических образованиях — железомарганцевых конкрециях и полиметаллических сульфидах. Эти ресурсы рассматриваются как перспективный источник сырья, что делает их изучение актуальным в различных акваториях, включая международные воды. Для оценки этих ресурсов необходимо точно установить расположение и размеры геологических объектов.
Видеосъемка является одним из основных методов для изучения железомарганцевых конкреций и полиметаллических сульфидов. С ее помощью геологи исследуют поверхность дна, определяют расположение рудных образований и составляют карты их распространения. Однако обработка видеоматериалов требует значительных временных затрат, так как специалисты просматривают многочасовые записи и вручную описывают полезные ископаемые, что часто приводит к низкому качеству данных. Чтобы повысить эффективность исследований, ученые СПбГУ создали программно-аппаратный комплекс, который работает под высоким давлением и оснащен системой видеоаналитики, позволяющей получать качественные фото- и видеоданные с глубин более четырех километров, автоматически интерпретировать их и строить карты распределения геологических объектов.
«Наша команда разработала прибор, который может функционировать в условиях, где между объективом и компьютером на судне находятся несколько километров водной толщи. Мы поместили камеру в герметичный корпус, оснастили ее инструментами для питания и передачи данных, а связь с судном организовали через кабель-трос. Устройство позволяет получать детальные изображения по всему маршруту и собирать информацию для дальнейшего анализа», — отметил директор Передовой инженерной школы СПбГУ Вячеслав Половков.
Ключевым элементом комплекса стало программное обеспечение, которое обрабатывает большие объемы данных с использованием видеоаналитики. Для обучения модели геологи проанализировали подводные съемки, полученные в предыдущих экспедициях, и создали массивы размеченных данных, указывая, какие геологические объекты представлены на каждом кадре. Всего было проанализировано более 50 тысяч кадров, что позволило модели научиться самостоятельно расшифровывать результаты новых подводных съемок и сократить время анализа.
Технологию протестировали в реальных условиях во время экспедиции в Атлантике, в российском геологоразведочном районе Срединно-Атлантического хребта. Исследования проводились в рамках контракта с Международным органом по морскому дну на разведку глубоководных полиметаллических сульфидов.
«Мы планировали испытать комплекс на глубине около четырех километров, чтобы убедиться в его устойчивости к высокому давлению и функциональности при погружении, а также получить несколько фото- и видеозаписей. Однако в ходе рейса устройство использовалось для изучения морского дна на протяжении всей экспедиции благодаря высокому качеству материалов», — сообщил участник рейса, ведущий инженер ВНИИОкеангеология, аспирант СПбГУ Артем Бич.
Камеру закрепили на телевизионном грейфере — глубоководном аппарате для наблюдения за морским дном и отбора проб горных пород. Программно-аппаратный комплекс университета обеспечил бесперебойную работу всей экспедиции и позволил выполнить геологические задачи, собрав около 16 терабайт данных, пройдя около 80 километров придонных маршрутов и выполнив фототелевизионное профилирование протяженностью более 28 километров. Полученные материалы позволили детально описать строение рудного узла «Семенов» и уточнить его границы в интересах Российской Федерации.
Экспедиция стала первым опытом применения устройства на таких глубинах и в сложных условиях, а также примером успешного сотрудничества университета с научно-производственными партнерами — ФГБУ «ВНИИОкеангеология» и ООО «Биогехаб». Результаты подтвердили, что российская разработка эффективно решает геологические задачи мирового уровня.
