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AI扫断层 帮地层做健检

中正大学团队开发出「三维大地断层扫描系统」。中正大学

要进行地层构造检测,传统的方法是钻井、震测与电测等,但这些方式容易破坏地层构造,中正大学开发出以噪讯为测量信号,不干扰地表和地下的环境,为地层做健检。

中正大学地球与环境科学系教授陈朝辉开发「三维大地断层扫描系统」,可运用在水库、核电厂等大型公共建设或铁路、隧道、桥梁等基础交通建设上,是全台首创应用在大地工程的检测系统。

陈朝辉指出,地底下的地层不是平坦的,有的凸、有的凹,地质成分也大不相同,如果越清楚了解地下的状况,就能让地上的建筑物更贴近地下环境需求。

在所有的建筑土木工程动工前,都需要经过地质探测,尤其是相当重视安全的大型公共工程,象是桥梁、隧道、铁公路等,更需要详尽调查岩层的种类和构造,才能购评估施工的可行性,确保建筑基础结构的设计安全。

目前台湾法定建设工程的检测皆须使用钻井,再依需求搭配震测法、电测法及透地雷达辅助。其中,钻井是用机具从地表向下钻孔,虽然能直接获得地下地质构造,却也和震测用重锤敲击测量一样,都会破坏地表。

此外,这些检测方式的共同缺点都是不够全面,像透地雷达最多只能测量1米的深度,但震测和电测法更受限于地形,比如森林、河流等崎岖地表都难以使用。

由于海浪拍打海岸,或风吹树林,都会造成微地动,因此中正大学团队采用地球天然的地震,利用以往被当成干扰的噪讯,开发出「三维大地断层扫描系统」。

陈朝辉说,透过系统现场量测捕捉这些微地动,不需要破坏环境,只需要经由计算机分析地震波的速度,就能转换成岩层的种类和构造,包含断层、土壤液化、岩层是否碎裂等都能掌握。

中正大学指出,由于这套系统运用AI与大数据的数据处理,除了节省大量的人力、物力成本,而且准确度更全面性,将成为探测工程革命的新技术。

中正团队开发的大地断层扫描系统除了建设工程安全评估、检测和维护外,还能应用在天然灾害防治上。陈朝辉说,象是山坡地开发、土石流等攸关民众生命安全,都能利用这套系统判断出岩层种类,帮助政府推动防灾工作,目前陈朝辉已和相关厂商展开洽谈合作。

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