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AI掃斷層 幫地層做健檢

中正大學團隊開發出「三維大地斷層掃描系統」。中正大學

要進行地層構造檢測,傳統的方法是鑽井、震測與電測等,但這些方式容易破壞地層構造,中正大學開發出以噪訊為測量信號,不干擾地表和地下的環境,為地層做健檢。

中正大學地球與環境科學系教授陳朝輝開發「三維大地斷層掃描系統」,可運用在水庫、核電廠等大型公共建設或鐵路、隧道、橋樑等基礎交通建設上,是全台首創應用在大地工程的檢測系統。

陳朝輝指出,地底下的地層不是平坦的,有的凸、有的凹,地質成分也大不相同,如果越清楚瞭解地下的狀況,就能讓地上的建築物更貼近地下環境需求。

在所有的建築土木工程動工前,都需要經過地質探測,尤其是相當重視安全的大型公共工程,像是橋樑、隧道、鐵公路等,更需要詳盡調查岩層的種類和構造,才能購評估施工的可行性,確保建築基礎結構的設計安全。

目前台灣法定建設工程的檢測皆須使用鑽井,再依需求搭配震測法、電測法及透地雷達輔助。其中,鑽井是用機具從地表向下鑽孔,雖然能直接獲得地下地質構造,卻也和震測用重錘敲擊測量一樣,都會破壞地表。

此外,這些檢測方式的共同缺點都是不夠全面,像透地雷達最多只能測量1公尺的深度,但震測和電測法更受限於地形,比如森林、河流等崎嶇地表都難以使用。

由於海浪拍打海岸,或風吹樹林,都會造成微地動,因此中正大學團隊採用地球天然的地震,利用以往被當成干擾的噪訊,開發出「三維大地斷層掃描系統」。

陳朝輝說,透過系統現場量測捕捉這些微地動,不需要破壞環境,只需要經由電腦分析地震波的速度,就能轉換成岩層的種類和構造,包含斷層、土壤液化、岩層是否碎裂等都能掌握。

中正大學指出,由於這套系統運用AI與大數據的資料處理,除了節省大量的人力、物力成本,而且準確度更全面性,將成為探測工程革命的新技術。

中正團隊開發的大地斷層掃描系統除了建設工程安全評估、檢測和維護外,還能應用在天然災害防治上。陳朝輝說,像是山坡地開發、土石流等攸關民眾生命安全,都能利用這套系統判斷出岩層種類,幫助政府推動防災工作,目前陳朝輝已和相關廠商展開洽談合作。


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