ERTimg 2D · Inversor ERT 2D

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Dados de entrada

arquivo, edição dos pontos e topografia

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Formatos aceitos: Wenner (1), dipolo-dipolo (3), polo-dipolo (6, com a ou n negativo para o reverso), Wenner-Schlumberger (7) e arranjo geral (11), em resistividade aparente ou resistência, com a lista de topografia após os dados. Dados de IP são ignorados.

Editor de dados

ρa (Ω·m) Excluir erro >%

Edite a cota de cada eletrodo ou cole do Excel: uma coluna (cotas a partir da linha selecionada), duas colunas (x e cota, interpoladas nos eletrodos) ou três (N, x e cota). Cotas em branco são interpoladas.

N	X (m)	Cota (m)

Clique num ponto para selecionar, arraste para selecionar uma área, Shift para somar à seleção. Delete exclui, Ctrl+Z desfaz. Com um ponto selecionado, dá para corrigir o valor medido.

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Inversão

Parâmetros

Método (Inversion method)

Iterações (Number of iterations)

Amortecimento inicial (Initial damping factor)

Amortecimento mínimo (Minimum damping factor)

Filtro vertical / horizontal (Vertical/horizontal filter ratio)

Limitar ρ (× média, 0 = livre) (Limit resistivity range)

Largura dos blocos (Model cell width)

Aumento da espessura (Layer thickness increase)

Profundidade do modelo (×) (Model depth range factor)

O que é cada parâmetro

Entre parênteses, o nome usado no RES2DINV, para facilitar a comparação.

Método (inversion method): Suavização (L2) (smoothness-constrained least-squares, L2 norm): mínimos quadrados com suavidade; gera um modelo de transições graduais e é a melhor escolha para começar. Dados robustos (L1) (robust data constrain, L1 norm): dá menos peso às leituras que não se ajustam (ruído, eletrodo com mau contato); o erro passa a ser mostrado como erro absoluto. Robusta em blocos (L1) (robust model constrain, blocky inversion): favorece regiões homogêneas com contatos nítidos; boa para camadas e topo rochoso.
Iterações (number of iterations): Número de ciclos de atualização do modelo. Em cada um, o app recalcula a resposta do modelo e as sensibilidades (Jacobian matrix). 5 a 8 costuma bastar; se o erro ainda cair bem na última, aumente.
Amortecimento inicial e mínimo (initial / minimum damping factor): Controlam o peso da suavização. O valor inicial vale na 1ª iteração e cai 40% a cada iteração até chegar ao mínimo. Valores maiores dão modelos mais suaves e estáveis; menores mostram mais detalhe, mas podem criar artefatos com dados ruidosos.
Filtro vertical / horizontal (vertical/horizontal flatness filter ratio): Relação entre a suavização na vertical e na horizontal. 1 trata as duas direções igual. Acima de 1 (ex.: 2) as estruturas saem alongadas na vertical, como fraturas e diques; abaixo de 1 (ex.: 0,5), alongadas na horizontal, como camadas.
Limitar ρ (limit range of model resistivity): Mantém a resistividade do modelo entre a média ÷ valor e a média × valor (com 20: de 1/20 a 20 vezes a média). Evita valores extremos nas bordas e no fundo. 0 deixa livre.
Largura dos blocos (model cell width: half / full unit electrode spacing): Tamanho horizontal das células do modelo. Automática usa ½ espaçamento em linhas com menos de 30 eletrodos e 1 espaçamento nas demais. ½ espaçamento (model refinement) dá mais detalhe raso, com cálculo mais lento.
Aumento da espessura (factor to increase thickness of layers with depth): A primeira camada tem cerca de 0,3 espaçamento de espessura e cada camada abaixo é 10% ou 25% mais grossa. 10% dá mais camadas e mais detalhe; 25% é mais rápido.
Profundidade do modelo (model depth range factor): A base do modelo fica 15% abaixo da maior pseudoprofundidade dos dados, vezes este fator. 1 é o padrão; até 2,5 mostra mais fundo, mas a resolução cai com a profundidade e a parte mais funda deve ser lida com cuidado.

Fórmulas da inversão

Notação

d_i = ln ρ_a,i^medida (observed apparent resistivity) e f_i(m) = ln ρ_a,i^calculada (calculated apparent resistivity).
m = ln ρ dos blocos do modelo (model parameters); r = d − f(m) é o resíduo (data misfit).
J = ∂f/∂m é a matriz de sensibilidade (Jacobian matrix), refeita a cada iteração (full Gauss-Newton method).
C é o filtro de rugosidade (roughness filter): cada linha é a diferença entre dois blocos vizinhos, (Cm)_k = w_k (m_j − m_i), com w_k = 1,05^l na horizontal e w_k = √v_h · 1,05^l na vertical (l = camada, v_h = filtro vertical/horizontal).

1. Suavização (L2) (smoothness-constrained least-squares)

Φ(m) = ‖d − f(m)‖₂² + λ ‖Cm‖₂²

( J^TJ + λ C^TC ) Δm = J^Tr − λ C^TCm

2. Dados robustos (L1 nos dados) (robust data constrain)

Φ(m) = ‖d − f(m)‖₁ + λ ‖Cm‖₂²

Resolvida por mínimos quadrados reponderados (iteratively reweighted least-squares, IRLS), com pesos dos dados normalizados para média 1:

R_d = diag 1máx( |r_i| , ε_d ) , ε_d = 0,01 (data cutoff factor)

( J^TR_dJ + λ C^TC ) Δm = J^TR_dr − λ C^TCm

3. Robusta em blocos (L1 nos dados e no modelo) (robust model constrain)

Φ(m) = ‖d − f(m)‖₁ + λ ‖Cm‖₁

R_m = diag 1máx( |(Cm)_k| , ε_m ) , ε_m = 0,05 (model cutoff factor)

( J^TR_dJ + λ C^TR_mC ) Δm = J^TR_dr − λ C^TR_mCm

R_m é normalizada para manter a mesma escala de penalização da L2.

Amortecimento na iteração k (damping factor)

λ_k = máx( λ_mín , λ₀ · 0,6^k−1 ) · √tr( J^TJ )tr( C^TC )

λ₀ é o amortecimento inicial (initial damping factor) e λ_mín, o mínimo (minimum damping factor); a raiz dos traços põe λ na mesma escala da sensibilidade.

Atualização do modelo (line search)

m_k+1 = m_k + α Δm , α ∈ { 1 ; 0,5 ; 0,25 }

Fica o α que mais reduz o erro. Cada componente de Δm é limitado a ±3 (um fator de cerca de 20 na resistividade por iteração).

Erros mostrados (RMS error / absolute error)

RMS = 100 · √( 1N Σ r_i² ) % Erro absoluto = 100N Σ |r_i| %

Como r_i é a diferença dos logaritmos, os dois erros equivalem ao desvio percentual entre o medido e o calculado. A suavização acompanha o RMS; as opções L1 acompanham o erro absoluto.

Referências: deGroot-Hitchon & Constable (1990), Geophysics 55; Loke & Barker (1996), Geophysical Prospecting 44; Loke, Acworth & Dahlin (2003), Exploration Geophysics 34.

Para começar: deixe os valores padrão, inverta, veja o erro e o modelo, e mude um parâmetro de cada vez.

Configurações salvas (como os arquivos de parâmetros do RES2DINV)

Salve os parâmetros da inversão, a escala de cores, a exibição e as classes do perfil interpretativo com um nome, para reaplicar em outras linhas ou passar para outro computador em arquivo.

Importar arquivo

As configurações ficam guardadas neste navegador. Para usar em outro computador, exporte o arquivo (.g2dconfig.json) e importe lá. Ao aplicar, só os grupos marcados mudam.

Modelagem direta 2,5D por elementos finitos (finite-element method); inversão Gauss-Newton em log(ρ) com restrição de suavidade (smoothness-constrained least-squares), recalculando o Jacobiano a cada iteração (full Gauss-Newton).

Convergência

erro por iteração

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Resultados

perfis 2DMostrarEscala V:H

Exibição e exportação

Escala de cores

Valores da legenda

Tipo de escala

Paleta

Escala vertical : horizontal

Régua vertical a cada

Régua horizontal a cada

Modelo

Isolinhas Mostrar pontos dos dados Modelo só na região com cobertura

O que exportar

Pseudoseção de resistividade aparente medida

Pseudoseção de resistividade aparente calculada

Seção do modelo de resistividade invertido

Sugerir poços de monitoramento pela condutividade

Procura zonas contínuas de condutividade acima do fundo (chorume, efluentes, água salobra) e sugere poços: no centro da zona, na borda a jusante e um branco fora dela, com o filtro pelo nível d'água.

Critério

Limite (× fundo)

Fluxo subterrâneo

NA (m de profundidade)

Número de poços

Sugerir locação de poço tubular (artesiano) para água

Em rocha cristalina, procura zonas condutivas verticais que cortam a rocha resistiva (fraturas com água), dando mais peso às que coincidem com falhas e fraturas desenhadas ou trazidas do SGB. Em aquífero poroso, procura a camada saturada mais espessa que não seja argila nem material seco.

Tipo de aquífero

Locações

Perfil interpretativo – geologia classificada pela resistividade

Estruturas e anotações

Tipo Rótulo Raio

Desenhe falhas, fraturas, zonas de cisalhamento, diques, contatos inferidos, o nível d'água, sondagens e textos sobre o perfil. Clique nos pontos e termine com duplo clique, Enter ou "Concluir". As anotações entram na legenda, nas pranchas e no relatório. "Buscar estruturas no SGB" consulta o mapa de estruturas do Serviço Geológico do Brasil em volta da linha; "Buscar poços e sondagens" traz os poços do SIAGAS (profundidade, nível estático e dinâmico, vazão, condutividade da água) e os furos de sondagem do SGB. As duas buscas precisam das coordenadas da linha na etapa 4.

Classes de resistividade (Ω·m)

Cor

Litologia

Hachura

De

Até

Área

Linhas de contato Nomes no perfil

Cada classe vale de "De" até "Até" (deixe "De" vazio para "abaixo de" e "Até" vazio para "acima de"). Escolha a litologia na lista para usar a cor e a hachura padrão, ou digite outro nome. As classes valem para todas as linhas do cliente e entram nas pranchas e no relatório. Para mudar só uma camada do perfil (por exemplo, um corpo que é carvão e não rocha sã), clique nela no perfil e escolha a litologia.

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Modelo geológico 3D

interpolação entre as linhas do cliente, mapas e volumes por litologia

Coordenadas das linhas

Sistema Fuso Hemisfério

Linha

E início

N início

E fim

N fim

No modelo 3D

Posição do primeiro (início) e do último eletrodo (fim) de cada linha salva. Usadas no modelo 3D, na consulta ao SGB e na tabela de localização do relatório. Em graus, informe a longitude em E e a latitude em N.

Modelo

Resolução

Peso da distância (IDW)

Estender além das linhas (m)

Precisa de pelo menos 2 linhas invertidas e salvas, com as coordenadas de início (primeiro eletrodo) e fim (último eletrodo).

Topografia do terreno

Importar DXF ou shapefile…

Curvas de nível ou pontos cotados em DXF (polilinhas com elevação, pontos 3D) ou shapefile (.shp com o .dbf, ou tudo num .zip), no mesmo sistema de coordenadas das linhas. Arquivo DWG: salve como DXF no AutoCAD ou converta no ODA File Converter ou no QGIS.

Vista 3D

Exagero vertical Corte E Corte N Linhas Eixos e escalas Terreno 3D com imagemÁrea do terrenoOpacidade do terrenoCurvas de nívelRégua vertical Imagem Cursos d'água

Gere o modelo 3D para ver as linhas interpoladas.

Hidrogeologia Nível freático Fluxo Poços Pluma Opacidade do modelo Opacidade do nível freático Importar

A superfície azul é a carga hidráulica interpolada dos poços com nível d'água (aba Poços): com 3 ou mais poços, um plano ajustado mais a interpolação dos resíduos, passando exatamente por cada poço. Sem poços, use uma cota única.

Cota do nível d'água (m), sem poços

Coordenadas no mesmo sistema das linhas (etapa 4). Cota da boca em branco = cota do terreno no modelo. NA = profundidade do nível d'água a partir da boca. Clique num poço no 3D para ver os dados.

Poço

E (m)

N (m)

Cota da boca (m)

Profundidade (m)

NA (m)

Carga (m)

Importar CSVCSV com colunas nome; E; N; cota; profundidade; NA (cabeçalho opcional, separador ; ou ,).

Propriedades de cada camada do perfil interpretativo. O app não converte resistividade em condutividade hidráulica: informe K e ne a partir de ensaios ou de uma correlação que você validou. Faixas típicas de K (Freeze & Cherry, 1979): argila 10⁻¹²–10⁻⁹ m/s; silte 10⁻⁹–10⁻⁵; areia 10⁻⁶–10⁻²; cascalho 10⁻³–1; rocha cristalina fraturada 10⁻⁸–10⁻⁴; rocha cristalina sã 10⁻¹³–10⁻¹⁰.

Litologia

Resistividade (Ω·m)

K (m/s)

Porosidade efetiva

Unidade

Transparência no 3D

A cor de cada camada é a da tabela de classes do perfil interpretativo.

O que é a pluma de contaminação?

Quando um contaminante chega ao lençol (vazamento de tanque de combustível, chorume, efluente), ele é levado pela água subterrânea no sentido do fluxo. A pluma é a região do aquífero onde a concentração ainda está acima de zero: forte perto da fonte e mais fraca à medida que se afasta, porque o contaminante se espalha (dispersão), é retido pelo solo (retardo) e pode se degradar.

O alcance depende principalmente de três coisas: a velocidade da água (v = K × i / ne, calculada na aba Fluxo), o tempo desde que o vazamento começou e o retardo do contaminante no solo. O limite de referência é a concentração a partir da qual a água é considerada contaminada para o uso pretendido (por exemplo, os valores de intervenção da Resolução CONAMA 420/2009 ou o padrão de potabilidade do Ministério da Saúde); a pluma "atinge" até onde a concentração passa desse limite.

A estimativa analítica de Domenico (1987) é a mesma usada em planilhas de triagem como o BIOSCREEN e o RBCA. Ela supõe aquífero homogêneo e fluxo uniforme. É uma estimativa de triagem: serve para planejar onde colocar poços de monitoramento, não substitui o monitoramento nem uma modelagem numérica.

Fonte E / lonN / lat Profundidade (m) Sentido (azimute °)

Contaminante Unidade Concentração na fonte Limite de referência

Cálculo Tempo (anos) Largura da fonte (m) Espessura da fonte (m) Retardo R Meia-vida (anos) Velocidade (m/dia) Cenário

Arraste para girar e use a roda do mouse para aproximar. Esconda camadas para ver as que estão por baixo (por exemplo, o topo da rocha).

Mapa

Tipo Litologia

Volumes por litologia

Litologia

Volume (m³)

%

Espessura média (m)

Volumes dentro da área do modelo (contorno das linhas), até a profundidade alcançada pelas seções. A espessura média é o volume dividido pela área em planta.

Sugerir poços no modelo 3D

Usa o modelo interpolado entre as linhas para sugerir poços de monitoramento em volta de uma pluma condutiva ou a locação de poço tubular para água, com coordenadas.

Objetivo

Limite (× fundo)

Fluxo para (azimute °)

NA (m de profundidade)

Número de poços

Seções do modelo

Exagero vertical

Seção

E início

N início

E fim

N fim

Extensão

No relatório

Clique em "Desenhar seção no mapa" e depois em dois pontos do mapa (início e fim), ou crie pela tabela digitando as coordenadas. As seções cortam o modelo 3D na vertical e entram no relatório.

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Relatório

modelo do relatório técnico da Vision; preencha os campos do projeto, o resto já vem pronto

Projeto e capa

ContratanteExecução

MunicípioEstado

Início do campoFim do campoMês/ano da capa

Responsáveis técnicos (um por linha, na capa) Responsável citado na introdução Empresa citada na introdução

Processos ANM

Processo

Área (ha)

Fase

Bem mineral

Contexto geológico

Usa o ponto central de cada linha (coordenadas na etapa 4) e os mapas geológicos do Serviço Geológico do Brasil.

Resultados e discussões

Usa as resistividades medidas e dos modelos invertidos das linhas.

Referências bibliográficas Lista fixa do relatório, em ordem alfabética (ABNT). A referência do mapa geológico do SGB entra sozinha quando a consulta é usada.

Equipamento e imagens Equipamento (texto da etapa de campo)

Legenda da Figura 02Fonte da Figura 02

Mapa de localização (Figura 01)Usando o mapa do relatório modelo. Troque pelo mapa deste projeto.

Escolher imagem…

Logo das pranchas

Trocar logo…

Conteúdo das pranchas

Incluir o perfil interpretativo (geologia classificada) de cada linha Incluir o modelo geológico 3D (vista, mapa e volumes), se houver 2 ou mais linhas com coordenadas Incluir anexo com a tabela de dados de cada linha

Prancha da linha atual

Linhas no relatório

Linha

Dados

Iter.

Erro

Situação

Ao abrir no Word, aceite "atualizar campos" para refazer o sumário com as páginas novas.