Comparação de métodos inversos geoestatísticos aplicados ao modelamento hidrogeológico a partir da análise da incerteza semi-quantitativa por análise de componentes principais de processo e análise Q-fatorial

• Ano de defesa: 1999
• Autor(a) principal: Buoro, Alvaro Bueno
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Hidrogeologia; Not available.
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/44/44133/tde-27102015-093602/

Como uma resposta a necessidade de gerar campos de condutividade mais complexos, foram desenvolvidos métodos que condicionados tanto a carga hidráulica quanto aos dados de condutividade são capazes de produzir soluções equiprováveis. Estas técnicas utilizam-se não somente da informação estrutural, mas também física (fluxo), permitindo modificações de uma simulação original para um melhor ajuste da solução inversa. Isto permite uma visualização da incerteza do modelo através do espaço dos parâmetros, uma vez que centenas de simulações equiprováveis (um conjunto), todas condicionadas aos dados disponíveis respondem satisfatoriamente ao problema inverso. Procurando uma maneira mais fácil de visualizar esta incerteza, procurou-se métodos que fossem capazes de trabalhar com as principais características do conjunto. Assim fez-se uma Análise de Componentes de Processo (ACPP) que constrói uma decomposição ortogonal da matriz de covariância empírica. Neste caso determinar o sub-domínio onde a primeira função própria tem maior influência é equivalente a encontrar a localização espacial da maior incerteza do conjunto como um todo. Esta localização esta relacionada as características hidráulicas do problema, assim como a distribuição espacial dos dados. Alternativamente, para fins de comparação, fez-se uma análise Q-fatorial, que é menos restrita à necessidade da linearidade da relação entre os parâmetros do modelo. Ambas as metodologias foram usadas sobre dados de 6 métodos inversos geoestatísticos em dois problemas sintéticos, e para um destes métodos num problema real. Os resultados mostram que com poucas exceções, ambas as metodologias acessam a mesma região como a mais incerta. Além do mais, a ACPP pode ser utilizada para comparar qualitativamente diferentes modelos através da energia, ou do espalhamento do conjunto no espaço de parâmetros. A ACPP também permite, como um subproduto, a geração de novas simulações de maneira mais rápida. Elas mantém a principal característica estrutural do conjunto inicial pois são calculadas por uma composição aleatória limitada pela variância dos autovalores. Elas foram utilizadas sem problemas para explorar novas regiões do espaço de parâmetros e para agregar novas informações como novos pontos de condicionamentos. No exemplo real tratado, estas simulações foram satisfatoriamente utilizadas com um campo inicial na solução do problema inverso pelo método inverso geoestatístico dos Pontos Pilotos. São discutidas também algumas dificuldades relativas a limitada quantidade de dados para a obtenção de uma amostragem satisfatória da matriz de covariância e são propostas alternativas como a amostragem dos dados e a Krigagem dos autovetores. Outros métodos como a entropia bivariada para o cálculo da energia e o Mínimo Volume do Elipsóide para a detecção de simulações extremas são apresentados.