Oslandia mène depuis plusieurs années des travaux en matière d’outils open source dédiés à la visualisation et l’étude prospective de données géologiques.

Cet article propose un aperçu de ces différentes réalisations, effectuées principalement pour le compte d’ORANO et du CEA.

Albion : modélisation souterraine

Dans l’industrie minière, une des phases amont de l’exploitation consiste à effectuer des séries de forages sur le site pressenti, afin de connaître la composition du sous-sol. Ce travail permet d’identifier les zones où il sera intéressant de creuser pour exploiter un minerai a priori le plus riche possible selon les éléments recherchés. Dans cette phase exploratoire, les forages se succèdent et leur densité augmente dans les zones où le minerai recherché est détecté.

Le contenu des carottes est analysé et les résultats sont étudiés par des géologues qui vont modéliser le terrain exploré. Cette modélisation était historiquement menée à la main, puis divers logiciels de modélisation ont été adoptés par les spécialistes afin d’optimiser leurs opérations. Malgré cette assistance logicielle, le travail de modélisation des volumes souterrains reste très chronophage.

Albion est un logiciel pleinement open source qui a été construit pour répondre à cette contrainte de productivité : il utilise une triangulation de Delaunay pour mettre en relation les forages les uns avec les autres afin de corréler les informations portées par chacun d’entre eux. À partir du moment où la triangulation est définie, l’opérateur peut l’utiliser pour envisager des « faces de coupe » virtuelles afin d’imaginer des volumes puis affiner la modélisation souterraine, bloc après bloc. Cette visualisation progressive en 3D permet de comprendre finement la décomposition des strates souterraines.

La conférence de Vincent Mora sur Albion montre bien le lien entre les données extraites des logs de forage, les objectifs opérationnels en contexte minier, et les usages possibles au sein de l’application.

Albion embarque des outils permettant d’automatiser une partie de ces tâches, afin de réduire le temps nécessaire au traitement. Cette accélération de la production d’un modèle souterrain grâce à l’usage d’Albion, représente au moins un facteur 10. In fine, Albion permet de manipuler, explorer et exporter (pour d’autres usages) un modèle géologique complet.

Ainsi, Albion automatise la corrélation entre des objets identifiés sur chaque sondage, et permet de construire un modèle numérique 3D, visualisable dans QGIS et exportable dans un format interopérable :

Les informations à propos d’Albion sont disponibles sur la plateforme dédiée.

CrtlCraft : localisation précise en environnement minier

Dans un précédent article nous avons évoqué l’interfaçage matériel au service des opérateurs miniers : un des objectifs du projet CtrlCraft est de limiter les déplacements de dumper (camions industriels) qui se déplacent jusqu’à un portique pour mesurer la radiométrie du minerai.

La sonde CAN-OP permet d’effectuer cette mesure directement sur le terrain auprès des engins de chantier et les résultats sont traités par l’outil CtrlCraft. L’application compile et présente une vue évolutive du fond de mine. Chaque bloc dispose d’une radiométrie estimée :

CtrlCraft participe ainsi à une meilleure prise en compte de la nature des matériaux chargés pour optimiser l’usure du matériel roulant.

OpenStope pour dessiner les murs

CtrlCraft, décrit ci-dessus, est utilisé en mine ouverte. Les méthodes et outils de travail sont différents dans les mines souterraines, où les géologues font des relevés visuels du front de mine afin d’orienter la prospection. L’objectif d’OpenStope consiste à remplacer le carnet de croquis du géologue pour lui fournir plus de fonctionnalités.

L’interface de QGIS a été modifiée pour que les opérations de dessin des géologues se fassent de la manière la plus simple possible. Le dessin est donc ramené à son expression la plus simple. MAIS les informations saisies donnent lieu à une exploitation à forte valeur ajoutée, en permettant la construction de modèles géologiques partiels liés au plan de la mine.

Ces capacités d’analyse et de visualisation de données permettent aux spécialistes de mener leurs missions plus efficacement, et de partager leurs travaux plus simplement.

Thyrsis : simulation hydrogéologique

Thyrsis a été développé pour le compte du CEA afin d’exploiter de manière visuelle un code de calcul de diffusion souterraine. L’application a été récemment modifiée pour fonctionner également avec OpenFOAM afin de faciliter son usage par d’autres utilisateurs ; une release publique du projet est prévue en 2020.

L’application construite avec QGIS permet d’effectuer le pré-traitement des données, de lancer le calcul et d’en visualiser les résultats, y compris sur un modèle 3D :

QGeoloGIS : visualisation de logs de forage

Pour beaucoup de spécialistes des données souterraines, des logs de sondages peuvent ressembler à cela :

Les outils développés pour ORANO ont trouvé un écho chez les spécialistes des données souterraines, et notamment au CEA qui a financé des évolutions d’un plugin QGIS permettant de lire nativement les données de logs de forage. Grâce à ces deux financeurs, nous avons publié le plugin QGeoloGIS qui est désormais accessible à tous les utilisateurs de QGIS.

QGeoloGIS propose d’exploiter le moteur de rendu de QGIS pour proposer une visualisation verticale de données ponctuelles :

L’ensemble des éléments affichés dans le plugin est paramétrable. D’ailleurs les données de sondage ou les données géologiques ne sont pas les seules à être concernées par son usage : on peut également afficher des séries temporelles.

Ce dernier exemple montre bien la versatilité du plugin : cette souplesse est possible grâce à son design modulaire et à la souplesse permise par l’utilisation du moteur de rendu de QGIS.

Si vous souhaitez en savoir plus, si vous avez un projet impliquant des données géologiques ou souterraines : n’hésitez pas à nous contacter !