Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-06-10T13:35:01Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AproximacoesHiperbolicasTemposTransito.pdf: 2945184 bytes, checksum: cf9d6cdca9479875cda71b0d7c22cfda (MD5) / Rejected by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br), reason: Indexar as palavras-chave on 2014-08-07T13:37:42Z (GMT) / Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-09-10T12:08:20Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AproximacoesHiperbolicasTemposTransito.pdf: 2945184 bytes, checksum: cf9d6cdca9479875cda71b0d7c22cfda (MD5) / Approved for entry into archive by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2014-09-10T12:54:16Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AproximacoesHiperbolicasTemposTransito.pdf: 2945184 bytes, checksum: cf9d6cdca9479875cda71b0d7c22cfda (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-10T12:54:16Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AproximacoesHiperbolicasTemposTransito.pdf: 2945184 bytes, checksum: cf9d6cdca9479875cda71b0d7c22cfda (MD5) Previous issue date: 2005 / A simulação de uma seção sísmica de afastamento-nulo (AN) a partir de dados de cobertura múltipla pode ser realizada através do empilhamento sísmico, o qual é um método de imageamento de reflexão sísmica muito utilizado na indústria. O processo de empilhamento sísmico permite reduzir a quantidade de dados e melhorar a razão sinal/ruído. Baseado na aproximação hiperbólica dos tempos de trânsito dependente de três parâmetros ou atributos cinemáticos de frentes de onda. Recentemente, vem desenvolvendo-se um novo método para simular seções (AN) chamado método de empilhamento sísmico por Superfície de Reflexão Comum (ou empilhamento SRC). Este novo formalismo pode ser estendido para construir seções de afastamento-nulo (AN) a partir de dados de cobertura múltipla, usando aproximações dos tempos de trânsito paraxiais na vizinhança de um raio central com afastamento-nulo (AN), para o caso de uma linha de medição com topografia suave e rugosa. Essas duas aproximações de tempos de trânsito também dependem de três atributos cinemáticos de frentes de ondas. Nesta dissertação, apresenta-se uma revisão teórica da teoria paraxial do raio para a obtenção das aproximações dos tempos de trânsito paraxiais considerando uma linha de medição com topografia rugosa e suave. A partir das aproximações dos tempos de trânsito paraxiais em relação a um raio central com afastamento-nulo (AN), foram obtidas duas novas aproximações de tempos de trânsito usando a condição de um ponto difrator em profundidade, reduzindo as equações originais para dois parâmetros. Também foram obtidas as aproximações para o caso de raios paraxiais com afastamento-nulo (AN). Para as aproximações de reflexão e difração utilizando um mesmo modelo sintético, foram comparadas através da representação gráfica as superfícies de empilhamento das aproximações dos tempos de trânsito para a topografia suave e rugosa. Em seguida, para analisar o comportamento dos operadores associados a reflexão e a difração, quando estes são perturbados, discutimos suas sensibilidades em relação a cada um dos três parâmetros (β₀, K_PIN, K_N). Esta análise de sensibilidade foi realizada em duas formas: Sensibilidade através da perturbação de cada parâmetro visualizado nas superfícies de empilhamento SRC-TR e SDC-TR e da primeira derivada dos tempos de trânsito SRC-TR e SDC-TR. Finalmente, usando essas aproximações hiperbólicas em função de três e dois parâmetros e com base nos resultados da análise de sensibilidade, foi proposto um algoritmo para simular seções AN a partir de dados de cobertura múltipla. / The simulation of a zero-offset seismic section (ZO) from multicoverage data can be carried through the seismic stacking, which is a very used method of seismic reflection imaging in the oil industry. Seismic stacking process allows to reduce the amount of data and is aimed to improve the signal/noise ratio. Based in the hyperbolic approach of the traveltime, dependent on three parameters or kinematic attributes of wavefronts, recently it was developed a new method to simulate zero-offset sections (ZO), called seismic stack for Common Reflection Surface method (or SRC stack). This new formalism can be extended to construct ZO sections from multicoverage data, using the approach of the paraxial traveltimes in the neighborhood of a central ray with zero offset, for the case of a line of measurement with soft and rugged topography. These two approaches of traveltime also depend on three kinematic attributes of wavefronts. In this work, a theoretical revision of the paraxial theory of the ray for the attainment of the approaches of the paraxial traveltimes is presented, considering a line of measurement with rugged and soft topography. From the approaches of the paraxial traveltimes with relation to a central ray with zero-offset (ZO), two new approaches had been derived from traveltimes using the condition of a diffraction point in depth, reducing the original equations for two parameters. For the approaches of reflection and diffraction, using the same synthetic model, a graphical representation of their respective stacking surfaces were compared, using the traveltime approaches for the soft and rugged topography. After that, we analyze the behavior of the operators associated with the reflection and the diffraction surfaces when these are disturbed, where we investigate the sensibilities in relation to each one of the three parameters (β₀, K_NIP, K_M). This sensibility analysis was perfomed in two ways: Sensibility through the disturbance of each parameter visualized in the stacking surfaces SRC-TR and SDC-TR, and the first derivative of the traveltimes SRC-TR and SDC-TR. Finally, using these hyperbolic approaches as a function of three and two parameters, and based on the results of the sensibility analysis, were considered an algorithm to simulate ZO sections from data of multi coverage.

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-05-21T13:00:33Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_EmpilhamentoSismicoSuperficie.pdf: 34321354 bytes, checksum: 98bc579e7260095e946f7fa7acc5a244 (MD5) / Rejected by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br), reason: Indexar os assuntos on 2014-08-07T16:11:52Z (GMT) / Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-09-05T13:23:59Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_EmpilhamentoSismicoSuperficie.pdf: 34321354 bytes, checksum: 98bc579e7260095e946f7fa7acc5a244 (MD5) / Approved for entry into archive by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2014-09-18T11:35:24Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_EmpilhamentoSismicoSuperficie.pdf: 34321354 bytes, checksum: 98bc579e7260095e946f7fa7acc5a244 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-18T11:35:24Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_EmpilhamentoSismicoSuperficie.pdf: 34321354 bytes, checksum: 98bc579e7260095e946f7fa7acc5a244 (MD5) Previous issue date: 2001 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / ANP - Agência Nacional do Petróleo / O método de empilhamento sísmico por Superfície de Reflexão Comum (ou empilhamento SRC) produz a simulação de seções com afastamento nulo (NA) a partir dos dados de cobertura múltipla. Para meios 2D, o operador de empilhamento SRC depende de três parâmetros que são: o ângulo de emergência do raio central com fonte-receptor nulo (β₀), o raio de curvatura da onda ponto de incidência normal (R_NIP) e o raio de curvatura da onda normal (R_N). O problema crucial para a implementação do método de empilhamento SRC consiste na determinação, a partir dos dados sísmicos, dos três parâmetros ótimos associados a cada ponto de amostragem da seção AN a ser simulada. No presente trabalho foi desenvolvido uma nova sequência de processamento para a simulação de seções AN por meio do método de empilhamento SRC. Neste novo algoritmo, a determinação dos três parâmetros ótimos que definem o operador de empilhamento SRC é realizada em três etapas: na primeira etapa são estimados dois parâmetros (β°₀ e R°_NIP) por meio de uma busca global bidimensional nos dados de cobertura múltipla. Na segunda etapa é usado o valor de β°₀ estimado para determinar-se o terceiro parâmetro (R°_N) através de uma busca global unidimensional na seção AN resultante da primeira etapa. Em ambas etapas as buscas globais são realizadas aplicando o método de otimização Simulated Annealing (SA). Na terceira etapa são determinados os três parâmetros finais (β₀, R_NIP e R_N) através uma busca local tridimensional aplicando o método de otimização Variable Metric (VM) nos dados de cobertura múltipla. Nesta última etapa é usado o trio de parâmetros (β°₀, R°_NIP, R°_N) estimado nas duas etapas anteriores como aproximação inicial. Com o propósito de simular corretamente os eventos com mergulhos conflitantes, este novo algoritmo prevê a determinação de dois trios de parâmetros associados a pontos de amostragem da seção AN onde há intersecção de eventos. Em outras palavras, nos pontos da seção AN onde dois eventos sísmicos se cruzam são determinados dois trios de parâmetros SRC, os quais serão usados conjuntamente na simulação dos eventos com mergulhos conflitantes. Para avaliar a precisão e eficiência do novo algoritmo, este foi aplicado em dados sintéticos de dois modelos: um com interfaces contínuas e outro com uma interface descontinua. As seções AN simuladas têm elevada razão sinal-ruído e mostram uma clara definição dos eventos refletidos e difratados. A comparação das seções AN simuladas com as suas similares obtidas por modelamento direto mostra uma correta simulação de reflexões e difrações. Além disso, a comparação dos valores dos três parâmetros otimizados com os seus correspondentes valores exatos calculados por modelamento direto revela também um alto grau de precisão. Usando a aproximação hiperbólica dos tempos de trânsito, porém sob a condição de R_NIP = R_N, foi desenvolvido um novo algoritmo para a simulação de seções AN contendo predominantemente campos de ondas difratados. De forma similar ao algoritmo de empilhamento SRC, este algoritmo denominado empilhamento por Superfícies de Difração Comum (SDC) também usa os métodos de otimização SA e VM para determinar a dupla de parâmetros ótimos (β₀, R_NIP) que definem o melhor operador de empilhamento SDC. Na primeira etapa utiliza-se o método de otimização SA para determinar os parâmetros iniciais β°₀ e R°_NIP usando o operador de empilhamento com grande abertura. Na segunda etapa, usando os valores estimados de β°₀ e R°_NIP, são melhorados as estimativas do parâmetro R_NIP por meio da aplicação do algoritmo VM na seção AN resultante da primeira etapa. Na terceira etapa são determinados os melhores valores de β°₀ e R°_NIP por meio da aplicação do algoritmo VM nos dados de cobertura múltipla. Vale salientar que a aparente repetição de processos tem como efeito a atenuação progressiva dos eventos refletidos. A aplicação do algoritmo de empilhamento SDC em dados sintéticos contendo campos de ondas refletidos e difratados, produz como resultado principal uma seção AN simulada contendo eventos difratados claramente definidos. Como uma aplicação direta deste resultado na interpretação de dados sísmicos, a migração pós-empilhamento em profundidade da seção AN simulada produz uma seção com a localização correta dos pontos difratores associados às descontinuidades do modelo. / By using an arbitrary source-receiver configuration and without knowledge of the velocity model the recently introduced seismic data stacking method called Common Reflection Surface (CRS) simulates a zero-offset (ZO) section from multi-coverage seismic reflection data. For 2-D acquisition, as by-products provides three normal ray parameters: 1) the emergence angle (β₀); 2) the radius of curvature of the Normal Incidence Point Wave (R_NIP); and 3) the radius of curvature of the Normal Wave (R_N). The CRS stack is based on the hyperbolic traveltime paraxial approximation depending on β₀, R_NIP and R_N. In this thesis is presented a new algorithm of the CRS stack based on two-parameters and one-parameter search strategy combining global and local optimization methods for determine the three parameters that define the stacking surface (or operator). This is performed in three steps: 1) two-parameters search by applying global optimization to determine β₀ and R_NIP; 2) one-parameter search by applying global optimization to determine R_N; and 3) three-parameters search by applying local optimization to determine three parameters, using as initial approximations the parameter triple of the earlier two steps. In the first two steps is used the Simulated Annealing (SA) algorithm and the Variable Metric algorithm is used in the third step. To simulate the conflicting dip events, for each ZO sample where there are interference of intersecting events is determined an additional parameter triple corresponding to a local minimum. The stacking along the respective operator for each particular event allows to simulate their interference in the simulated ZO section by means of their superposition. This new CRS stack algoritm was applied to synthetic data sets providing high-quality simulated ZO sections and high precision determination of the stack parameters in comparison with the forward modeling. Using the hyperbolic traveltime approximation for identical radii of curvature R_NIP = R_N, an algorithm called Common Diffraction Surface (CDS) stack was developed to simulate ZO sections for diffracted waves. In a similar way to the CRS stack procedure, this new algorithm also uses the SA and VM optimization methods to determine the optimal parameter couple (β₀, R_NIP) that define the best CDS operator. The main features of the algorithm are the data normalization, common-offset data, large aperture of the CDS operator and positive search space for R_NIP. The application of the CDS stack algorithm in a synthetic dataset containing reflected and diffracted wavefields provides as main result a simulated ZO section containing diffracted events clearly defined. The post-stack depth migration of the ZO section locates correctly the discontinuities of the second interface.

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-07-09T16:11:24Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_EstudoMetodoEmpilhamento.pdf: 12404346 bytes, checksum: 35af7af06fdd3fc800f4767bf97f530e (MD5) / Rejected by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br), reason: Indexar as palavras-chave on 2014-08-07T13:38:31Z (GMT) / Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-08-21T13:06:48Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_EstudoMetodoEmpilhamento.pdf: 12404346 bytes, checksum: 35af7af06fdd3fc800f4767bf97f530e (MD5) / Approved for entry into archive by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2014-08-22T13:27:33Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_EstudoMetodoEmpilhamento.pdf: 12404346 bytes, checksum: 35af7af06fdd3fc800f4767bf97f530e (MD5) / Made available in DSpace on 2014-08-22T13:27:33Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_EstudoMetodoEmpilhamento.pdf: 12404346 bytes, checksum: 35af7af06fdd3fc800f4767bf97f530e (MD5) Previous issue date: 2005 / O empilhamento sísmico é um método de imageamento utilizado para simulação de seções sísmicas com afastamento nulo (AN) a partir de dados de cobertura múltipla, produzindo um aumento da razão sinal/ruído na seção simulada. Este método é realizado usando o processamento convencional denominado ponto médio comum (PMC), através das chamadas correções sobretempo normal e sobretempo oblíquo (STN/STO). Alternativamente, um novo método de empilhamento sísmico, denominado superfície de reflexão comum (SRC) pode ser usado para simular seções sísmicas em afastamento nulo (AN). O método SRC tem como principais características: 1) a construção de uma aproximação do tempo de trânsito de reflexões primárias na vizinhança de um raio de reflexão normal; 2) esta aproximação de empilhamento tem como parâmetros os ângulos de emergência do raio normal e os raios de curvaturas de duas ondas hipotéticas denominadas onda ponto de incidência normal (onda PIN) e onda normal (onda N). O método pressupõe ainda que a velocidade da onda longitudinal na parte superior do modelo próxima à superfície da Terra seja conhecida. Para determinar adequadamente os parâmetros supracitados, fundamentais para o método de imageamento SRC, são necessárias estratégias de busca que utilizem casos particulares da aproximação de segunda ordem hiperbólica dos tempos de trânsito. As estratégias de busca apresentadas são: SRC pragmático-extendito e SRC global-local. Neste trabalho é apresentada uma revisão extensa dos fundamentos teóricos de método de empilhamento SRC, como também das estratégias de busca dos parâmetros SRC, dos algoritmos de implementação, e da delimitação de aberturas do operador de empilhamento SRC usando conceitos de zonas de Fresnel e o fator de estiramento da correção STN. Como um exemplo de aplicação dos atributos ou parâmetros SRC é apresentado o resultado da correção STN, sem estiramento do sinal sísmico, obtido utilizando as velocidades estimadas dos parâmetros SRC. Também, são apresentados os resultados da aplicação dos três métodos de empilhamento (PMC (STN/STO), SRC pragmático-extendido, SRC global-local) nos dados sintéticos Marmousi e real terrestre da bacia paleozóica Amazônica. Finalmente apresentam-se as discussões sobre os resultados, quanto à resolução da imagem sísmica e custo computacional. / Seismic stacking is a method designed to simulate zero-offset (ZO) seismic sections from multi-coverage seismic data. The resulting simulated ZO section gives rise to a significant increase of the signal to noise ratio. This method is done by means of seismic processing socalled the common mid point (CMP) method, through makes use of the so-called normal moveout and dip moveout (NMO/DMO) corrections. In this work, a new seismic stacking method called common reflection surface (CRS) is used to simulate ZO seismic sections. The main characteristic of the CRS method is: 1) the use of a more general, multi-parametric stacking operator that approximates the traveltimes of the primary reflections for sources and receiver pairs arbitrarily located on the vicinity of the normal ray. The parameters or attributes of the stacking operator are the radii of curvatures of two hypothetical waves called normal incidence point (NIP) wave and normal (N) wave; as well as the emergency angle of the normal ray. The CRS method assumes that the near-surface velocity is a priori known. To determine the abovementioned parameters appropriately, main for the CRS imaging method, is necessary search strategies that use cases special of the approach of second hyperbolic order of the traveltimes. The presented search strategies are: extended-pragmatic CRS and global-local CRS. To show the efficiency of these strategies they are applied in the synthetic Marmousi and real land datasets of the Amazon palaeozoic basin. As result sections ZO simulated by three different stacking methods (CMP, CRS extended- pragmatic and global-local CRS), to compare the efficiency of these, with relationship I cost her computational and the resolution of the seismic image.

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-10-20T13:51:09Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_MetodosOtimizacaoGlobal.pdf: 2631790 bytes, checksum: d0343a988ffbcc231d9547a1fa5255c5 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2014-10-22T13:40:43Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_MetodosOtimizacaoGlobal.pdf: 2631790 bytes, checksum: d0343a988ffbcc231d9547a1fa5255c5 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-10-22T13:40:43Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_MetodosOtimizacaoGlobal.pdf: 2631790 bytes, checksum: d0343a988ffbcc231d9547a1fa5255c5 (MD5) Previous issue date: 2004 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O método de empilhamento por Superfície de Reflexão Comum (SRC) produz seções simuladas de afastamento nulo (AN) por meio do somatório de eventos sísmicos dos dados de cobertura múltipla contidos nas superfícies de empilhamento. Este método não depende do modelo de velocidade do meio, apenas requer o conhecimento a priori da velocidade próxima a superfície. A simulação de seções AN por este método de empilhamento utiliza uma aproximação hiperbólica de segunda ordem do tempo de trânsito de raios paraxiais para definir a superfície de empilhamento ou operador de empilhamento SRC. Para meios 2D este operador depende de três atributos cinemáticos de duas ondas hipotéticas (ondas PIN e N), observados no ponto de emergência do raio central com incidência normal, que são: o ângulo de emergência do raio central com fonte-receptor nulo (β0) , o raio de curvatura da onda ponto de incidência normal (RPIN) e o raio de curvatura da onda normal (RN). Portanto, o problema de otimização no método SRC consiste na determinação, a partir dos dados sísmicos, dos três parâmetros (β0, RPIN, RN) ótimos associados a cada ponto de amostragem da seção AN a ser simulada. A determinação simultânea destes parâmetros pode ser realizada por meio de processos de busca global (ou otimização global) multidimensional, utilizando como função objetivo algum critério de coerência. O problema de otimização no método SRC é muito importante para o bom desempenho no que diz respeito a qualidade dos resultados e principalmente ao custo computacional, comparado com os métodos tradicionalmente utilizados na indústria sísmica. Existem várias estratégias de busca para determinar estes parâmetros baseados em buscas sistemáticas e usando algoritmos de otimização, podendo estimar apenas um parâmetro de cada vez, ou dois ou os três parâmetros simultaneamente. Levando em conta a estratégia de busca por meio da aplicação de otimização global, estes três parâmetros podem ser estimados através de dois procedimentos: no primeiro caso os três parâmetros podem ser estimados simultaneamente e no segundo caso inicialmente podem ser determinados simultaneamente dois parâmetros (β0, RPIN) e posteriormente o terceiro parâmetro (RN) usando os valores dos dois parâmetros já conhecidos. Neste trabalho apresenta-se a aplicação e comparação de quatro algoritmos de otimização global para encontrar os parâmetros SRC ótimos, estes são: Simulated Annealing (SA), Very Fast Simulated Annealing (VFSA), Differential Evolution (DE) e Controlled Rando Search - 2 (CRS2). Como resultados importantes são apresentados a aplicação de cada método de otimização e a comparação entre os métodos quanto a eficácia, eficiência e confiabilidade para determinar os melhores parâmetros SRC. Posteriormente, aplicando as estratégias de busca global para a determinação destes parâmetros, por meio do método de otimização VFSA que teve o melhor desempenho foi realizado o empilhamento SRC a partir dos dados Marmousi, isto é, foi realizado um empilhamento SRC usando dois parâmetros (β0, RPIN) estimados por busca global e outro empilhamento SRC usando os três parâmetros (β0, RPIN, RN) também estimados por busca global. / The Common Reflection Surface Stack (CRS) method provides the simulation of zerooffset (ZO) sections by means of the summing seismic events of the multicoverage data contained in the stacking surface. This method does not depend on the velocity macro-model of medium; it only requires a priori knowledge of the near-surface velocity. The simulation of ZO sections for this stacking method uses a hyperbolic second-order traveltime approximation of the paraxial rays to define the CRS stacking surface or CRS stack operator. For 2D media, this operator depends on three kinematic attributes of two hypothetical waves (NIP and N waves), observed in the point of emergency of the central ray with normal incidence, namely, the angle of emergency of the central ZO ray (β0), the radius of curvature of the Normal Incidence Point Wave (RNIP) and the radius of curvature of the Normal Wave (RN). Therefore, the optimization problem in the CRS method consists in the determination, from the seismic data, of the three optimal parameters (β0, RNIP, RN) associated to each sample point of ZO section to be simulated. The simultaneous determination of these parameters can be made by means of multidimensional global search process (or global optimization), using as objective function some coherence criterion. The optimization problem in CRS method is very important for the good performance with respect to quality of the results and mainly to computational cost, compared with the methods traditionally used in the seismic industry. There are several search strategies to determine these parameters, based on systematic searches and using optimization algorithms, where only one parameter at each time can be estimated, or the two or three parameters simultaneously. Taking in to account the search strategy by means of the application of global optimization, these three parameters can be estimated through of procedures: in the first case the three parameters can be simultaneously estimated and in second case initially two parameters can be determined simultaneously (β0, RNIP), and subsequently the third parameter (RN), using the values of the two parameters already known. In this work it is presented the application and comparison of four algorithms of global optimization to find the CRS optimal parameters: Simulated Annealing (SA), Very Fast Simulated Annealing (VFSA), Differential Evolution (DE) and Controlled Random Search – 2 (CRS2). As importants results of the application of each optimization method, as well as between the methods regarding the effectiveness, efficiency and reliability to determine the best CRS parameters are presented. Subsequently, applying the global search strategies for the determination of these parameters, by means of the optimization method VFSA that presented the best performance, the CRS stacking was applied to the Marmousi dataset, one stacking using two parameters (β0, RNIP), estimated by global search, and another CRS stacking using the three parameters (β0, RNIP, RN), also estimated by global search.

The research in this thesis was conducted to investigate the initial stage of passing maneuvers on a rural, two-lane, two-way (RTLTW) highway with centerline rumble strips (CRSs). Four measures of effectiveness were used: (1) number and type of erratic movements by a passing vehicle, (2) number of and time between centerline encroachments of a passing vehicle, (3) gap distance of a passing vehicle, and (4) centerline crossing time. Data were collected for a before-and-after analysis at one site, in Comanche County, Texas. The test section was on US 67 from Comanche, Texas to the county line south of Dublin, Texas. The posted speed limit for this RTLTW highway was 70 mph during the day. CRSs were installed along approximately 15 miles of US 67. Only one test design for CRSs was installed. The design specification was for a CRS to be milled to a 0.5-inch depth, 7-inch length, and 16-inch width. This specification was developed from current state practices throughout the United States. CRSs were installed continuously through passing and no-passing zones, and they were spaced at 24 inches on-centers. Pavement markings were striped over the CRSs. Data were collected using an innovative data collection system developed by the author through the Texas Transportation Institute (TTI). This system was mounted to a four-door sedan, and it consisted of four concealed cameras that recorded the entire passing maneuver around the data collection vehicle. Data were collected at three different speeds during the daytime. The speeds were 55, 60, and 65 mph (15, 10, and 5 mph, respectively, under the posted speed limit). Based on the assessment of the four MOEs, the overall finding of this thesis was that driver performance during the initial phase of passing maneuvers was not negatively impacted after the installation of CRSs on US 67. The caveat is that differences in the weather conditions may have influenced the results. The weather was dry with clear skies at the study site during data collection prior to the installation of CRSs; however, the weather consisted of intermittent rain during the data collection after the installation of CRSs.

This cumulative dissertation explored the use of the detection of natural background of fast neutrons, the so-called cosmic-ray neutron sensing (CRS) approach to measure field-scale soil moisture in cropped fields. Primary cosmic rays penetrate the top atmosphere and interact with atmospheric particles. Such interaction results on a cascade of high-energy neutrons, which continue traveling through the atmospheric column. Finally, neutrons penetrate the soil surface and a second cascade is produced with the so-called secondary cosmic-ray neutrons (fast neutrons). Partly, fast neutrons are absorbed by hydrogen (soil moisture). Remaining neutrons scatter back to the atmosphere, where its flux is inversely correlated to the soil moisture content, therefore allowing a non-invasive indirect measurement of soil moisture. The CRS methodology is mainly evaluated based on a field study carried out on a farmland in Potsdam (Brandenburg, Germany) along three crop seasons with corn, sunflower and winter rye; a bare soil period; and two winter periods. Also, field monitoring was carried out in the Schaefertal catchment (Harz, Germany) for long-term testing of CRS against ancillary data. In the first experimental site, the CRS method was calibrated and validated using different approaches of soil moisture measurements. In a period with corn, soil moisture measurement at the local scale was performed at near-surface only, and in subsequent periods (sunflower and winter rye) sensors were placed in three depths (5 cm, 20 cm and 40 cm). The direct transfer of CRS calibration parameters between two vegetation periods led to a large overestimation of soil moisture by the CRS. Part of this soil moisture overestimation was attributed to an underestimation of the CRS observation depth during the corn period ( 5-10 cm), which was later recalculated to values between 20-40 cm in other crop periods (sunflower and winter rye). According to results from these monitoring periods with different crops, vegetation played an important role on the CRS measurements. Water contained also in crop biomass, above and below ground, produces important neutron moderation. This effect was accounted for by a simple model for neutron corrections due to vegetation. It followed crop development and reduced overall CRS soil moisture error for periods of sunflower and winter rye. In Potsdam farmland also inversely-estimated soil hydraulic parameters were determined at the field scale, using CRS soil moisture from the sunflower period. A modelling framework coupling HYDRUS-1D and PEST was applied. Subsequently, field-scale soil hydraulic properties were compared against local scale soil properties (modelling and measurements). Successful results were obtained here, despite large difference in support volume. Simple modelling framework emphasizes future research directions with CRS soil moisture to parameterize field scale models. In Schaefertal catchment, CRS measurements were verified using precipitation and evapotranspiration data. At the monthly resolution, CRS soil water storage was well correlated to these two weather variables. Also clearly, water balance could not be closed due to missing information from other compartments such as groundwater, catchment discharge, etc. In the catchment, the snow influence to natural neutrons was also evaluated. As also observed in Potsdam farmland, CRS signal was strongly influenced by snow fall and snow accumulation. A simple strategy to measure snow was presented for Schaefertal case. Concluding remarks of this dissertation showed that (a) the cosmic-ray neutron sensing (CRS) has a strong potential to provide feasible measurement of mean soil moisture at the field scale in cropped fields; (b) CRS soil moisture is strongly influenced by other environmental water pools such as vegetation and snow, therefore these should be considered in analysis; (c) CRS water storage can be used for soil hydrology modelling for determination of soil hydraulic parameters; and (d) CRS approach has strong potential for long term monitoring of soil moisture and for addressing studies of water balance. / In dieser kumulativen Dissertation wird die Detektion des natürlichen Hintergrunds von schnellen Neutronen, das sogenannte “Cosmic-Ray Neutron Sensing” (CRS), zur Messung von Bodenfeuchte auf der Feldskala in landwirtschaftlich genutzten Flächen untersucht. Die kosmische Primärstrahlung durchdringt die oberste Atmosphäre, und interagiert mit atmosphärischen Teilchen. Durch diese Wechselwirkungen entstehen Kaskaden hochenergetischer Teilchen die bis in die Erdoberfläche eindringen, wobei schnelle Neutronen entstehen. Teilweise werden diese durch Wasserstoff (Bodenfeuchte) absorbiert, teilweise zurück in die Atmosphäre gestreut. Dieser Neutronenfluss über dem Boden korreliert invers mit der Bodenfeuchte, was so eine non-invasive und indirekte Bodenfeuchteschätzung ermöglicht. Die CRS-Methode wird vor allem in einer Feldstudie auf einem Ackerland in Potsdam (Brandenburg, Deutschland), einschließlich dreier Phasen mit Anbau von Mais, Sonnenblume und Winterroggen getestet und beurteilt. Darüber hinaus wurde ein Feldmonitoring im Schäfertaleinzugsgebiet (Harz, Deutschland) durchgeführt, um das Potential von Langzeit-CRS-Messungen gegenüber herkömmlich erhobenen bodenhydraulischen Daten abzuschätzen. Im ersten Untersuchungsgebiet wurde die CRS-Methode kalibriert und mittels verschiedener Bodenfeuchtemessansätze validiert. In der Maisanbauphase wurden die Bodenfeuchte-Punktmessungen zunächst nur an der nahen Bodenoberfläche durchgeführt. In den folgendenen Anbauphasen (Sonnenblume und Winterroggen) wurden dann die Sensoren in drei unterschiedlichen Tiefen (5 cm, 20 cm und 40 cm) installiert. Die direkte Übertragung der CRS-Kalibrierparameter zwischen zwei Vegetationsperioden führte zu einer starken Überschätzung der CRS-Bodenfeuchte. Ein Teil der überschätzten Bodenfeuchte wurde der Unterschätzung der CRS-Beobachtungstiefe während der Maisperiode (5-10 cm) zugeschrieben, welche später basierend auf Werten zwischen 20-40 cm in anderen Anbauperioden (Sonnenblume und Winterroggen) neuberechnet wurde. Gemäß der Ergebnisse dieser Beobachtungsperioden mit verschiedenen Feldfrüchten, spielte die Vegetation eine wichtige Rolle für die CRS-Messungen, da das Wasser, das in der über- und unterirdischen Biomasse vorhanden ist, die Neutronen bedeutend abdämpft. Dieser Effekt, sowie der Einfluss des Getreidewachstums und des reduzierten Gesamt-CRS-Bodenfeuchte-Fehlers, wurden in ein einfaches Model zur vegetationsbedingten Neutronenkorrektur berücksichtigt. So wurde ein gekoppelter HYDRUS-1D- und PEST-Ansatz angewendet, um bodenhydraulische Parameter auf dem Feldmassstab während der Sonnenblumen-Phase invers abzuschätzen. Dann wurden die inversen Schätzungen der effektiven bodenhydraulischen Eigenschaften innerhalb des von CRS beobachteten Volumens durch die lokalen Bodeneigenschaften (Modellierung und Messungen) validiert. Abgesehen von Unterschieden auf Grund der Beobachtungstiefe und somit des Volumens, wurden hierbei erfolgreiche Ergebnisse erzielt. Dieser einfache Ansatz unterstreicht das zukünftige Forschungspotential, z.B. um mit Hilfe von Bodenfeuchten aus CRS-Messungen Modelle auf der Feldskala zu parametrisieren. Im Schäfertaleinzugsgebiet wurden die Langzeit-CRS-Messungen mit Nie-derschlags- und Evapotranspirations-Raten abgeglichen. Bei einer monatlichen Auflösung korrelierte die Änderung des CRS-Bodenwasserspeichers mit diesen beiden Wettervariablen. Die Wasserbilanz konnte jedoch auf Grund fehlender Informationen bezüglich Grundwasser, Abfluss des Einzugesgebiets, etc. nicht geschlossen werden. Darüber hinaus wurde, wie auch am Potsdamer Standort, festgestellt, dass das CRS-Signal stark von Schneefall und Schneeakkumulationen beeinflusst wird. Eine einfache Anwendung zur Schneemessung mittels CRS wurde für den Schäfertalfall vorgestellt. Abschließend zeigte sich, dass (a) „Cosmic-Ray Neutron Sensing“ (CRS) ein großes Potential hat, Messungen der mittleren Bodenfeuchte auf der Feldskala im Bereich landwirtschaftlich genutzter Flächen zu realisieren; (b) die CRS-Bodenfeuchte stark durch andere Wasserspeicher, wie Vegetation und Schnee beeinflusst wird, und dies im Rahmen von Analysen berücksichtigt werden sollte; (c) die CRS-Messungen über eine bodenhydraulische Modellierung zur Bestimmung von bodenhydraulischen Paramtern genutzt werden kann; und (d) der CRS-Ansatz ein großes Potential für Langzeit-Bodenfeuchte-Monitoring und für Wasserbilanzstudien hat.

Som ett resultat av en pågående globalisering och den klimatkris som delvis föranletts härav har ett ökat fokus på hållbarhet tillkommit. Frågan om aktiebolagens eventuella hållbarhetsansvar har trätt in i samhällsdebatten, gestaltat under begreppet Corporate Social Responsibility. Debatten är emellertid splittrad och skilda åsikter har lyfts fram kring huruvida det verkligen kan åläggas företagen att i ökad utsträckning ta ansvar för samhället. Principen om vinstmaximering, som myntades av ekonomen Friedman och som innebär att företagens enda uppgift är att verka för maximal vinst, står mot en allt mer framträdande intressentteori som betonar vikten av att andra värden än just vinst ska tillåtas styra verksamheten. Samtidigt kan en trend urskiljas där företag tar ett ansvar som vid första anblick svårligen kan karaktäriseras som vinstskapande, varvid en fråga om dess rättsliga förankring samt behovet av lagstiftningsåtgärder har tillkommit.   Utgångspunkt för den ställda frågan är vinstsyftespresumtionen som framgår indirekt av 3 kap. 3 § ABL och som innebär att ett aktiebolag, vid avsaknad av ett i bolagsordningen uttryckligen föreskrivet undantag, ska ha som syfte att bereda aktieägarna vinst. Ett agerande i strid med detta presumerade syfte är inte tillåtet och bestämmelsen fungerar således som en skyddsregel för ägarna vilka försäkras om att ledningen handlar i linje med deras intresse av maximal avkastning. Vinstsyftet utgör därför en handlingsram som ledningen måste förhålla sig till vid bolagsförvaltningen. Vid ett vinstsyftesstridigt agerande, innebärande beslut som inte på något sätt förväntas generera mervärde för bolaget, kan rättsliga konsekvenser komma att aktualiseras.    Trots att den aktiebolagsrättsliga regleringen tydligt präglas av vinstsyftespresumtionen och att viss risk är förknippad med ett syftesstridigt agerande har lagstiftaren genom diverse rättsliga konstruktioner möjliggjort för en delvis och helt avvikande syftesbild. Med ett brett formulerat vinstsyfte där en långsiktig vinstmaximering bejakas och med hänsyn till de verktyg som finns att tillgå, där bolagsordningsföreskrift, SAS-princip och gåvoregeln är några av de som är värda att nämna, tycks ledningen och ägarkollektivet ha ett betydande utrymme att verka för ett hållbart företagande. Lagstiftningsåtgärder tycks således inte vara påkallade för att CSR ska kunna tillåtas inom ramen för ABL.

Nesta dissertação é descrita a construção de um equipamento de ensaio de adensamento com velocidade de deformação constante (CRS) no Laboratório de Geotecnologia (LAGEO). Durante os testes de funcionamento, foram ensaiados dois solos: um solo arenoso obtido junto ao trevo de acesso da BR 290 (Free Way) no município de Santo Antonio da Patrulha e um solo argiloso coletado no pátio da Infraero na Av. Sertório em Porto Alegre. Foram realizados um total de 17 ensaios incluindo ensaios convencionais em amostra indeformada de areia e de argila, ensaios convencionais em amostras deformadas de areia e de argila, ensaios em prensa pneumática com carga incremental e ensaios CRS em amostras deformadas e indeformadas. As diferentes técnicas empregadas na obtenção dos resultados mostraram-se bastante satisfatórias e as concordâncias alcançadas nas curvas de “e x σ’v (esc. log)” mostraram a adequação do equipamento desenvolvido. Os ensaios em argila puderam ser realizados com tempos de 4 a 8 horas com resultados comparáveis aos convencionais, especialmente em relação aos coeficientes de adensamento. A utilização de diferentes velocidades de deformação mostrou a influência da velocidade nos resultados. / In this work an apparatus for consolidation tests with constant rate of strain has been built and tested in the Laboratório de Geotecnologia (LAGEO) of Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS). During the initial tests two soils were tested: a sandy soil obtained close to the road junction of the BR 290 (Free Way) with the access of Santo Antonio da Parulha town and a clayey soil sampled in the Infraero plot at Av. Sertório, Porto Alegre. A total of 17 tests were carried out, including conventional tests on undisturbed samples of the clay and the sandy soil, conventional tests on remoulded samples of sandy and clayey soils, tests on a pneumatic frame with incremental loads and tests with constant rate of strain (CRS) on remoulded and undisturbed specimens. The various test techniques employed resulted in quite comparable results. The similarity of the curves “e x σ’v (log)” showed the quality of the apparatus built. The test on clay were carried out in 4h to 8h with comparable results to the conventional tests which take much longer times. The results are quite similar in relation to the coefficients of consolidation. The use of differente rates of strain in some tests showed the influence of the rate in the test results.

Nesta dissertação é descrita a construção de um equipamento de ensaio de adensamento com velocidade de deformação constante (CRS) no Laboratório de Geotecnologia (LAGEO). Durante os testes de funcionamento, foram ensaiados dois solos: um solo arenoso obtido junto ao trevo de acesso da BR 290 (Free Way) no município de Santo Antonio da Patrulha e um solo argiloso coletado no pátio da Infraero na Av. Sertório em Porto Alegre. Foram realizados um total de 17 ensaios incluindo ensaios convencionais em amostra indeformada de areia e de argila, ensaios convencionais em amostras deformadas de areia e de argila, ensaios em prensa pneumática com carga incremental e ensaios CRS em amostras deformadas e indeformadas. As diferentes técnicas empregadas na obtenção dos resultados mostraram-se bastante satisfatórias e as concordâncias alcançadas nas curvas de “e x σ’v (esc. log)” mostraram a adequação do equipamento desenvolvido. Os ensaios em argila puderam ser realizados com tempos de 4 a 8 horas com resultados comparáveis aos convencionais, especialmente em relação aos coeficientes de adensamento. A utilização de diferentes velocidades de deformação mostrou a influência da velocidade nos resultados. / In this work an apparatus for consolidation tests with constant rate of strain has been built and tested in the Laboratório de Geotecnologia (LAGEO) of Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS). During the initial tests two soils were tested: a sandy soil obtained close to the road junction of the BR 290 (Free Way) with the access of Santo Antonio da Parulha town and a clayey soil sampled in the Infraero plot at Av. Sertório, Porto Alegre. A total of 17 tests were carried out, including conventional tests on undisturbed samples of the clay and the sandy soil, conventional tests on remoulded samples of sandy and clayey soils, tests on a pneumatic frame with incremental loads and tests with constant rate of strain (CRS) on remoulded and undisturbed specimens. The various test techniques employed resulted in quite comparable results. The similarity of the curves “e x σ’v (log)” showed the quality of the apparatus built. The test on clay were carried out in 4h to 8h with comparable results to the conventional tests which take much longer times. The results are quite similar in relation to the coefficients of consolidation. The use of differente rates of strain in some tests showed the influence of the rate in the test results.

Nesta dissertação é descrita a construção de um equipamento de ensaio de adensamento com velocidade de deformação constante (CRS) no Laboratório de Geotecnologia (LAGEO). Durante os testes de funcionamento, foram ensaiados dois solos: um solo arenoso obtido junto ao trevo de acesso da BR 290 (Free Way) no município de Santo Antonio da Patrulha e um solo argiloso coletado no pátio da Infraero na Av. Sertório em Porto Alegre. Foram realizados um total de 17 ensaios incluindo ensaios convencionais em amostra indeformada de areia e de argila, ensaios convencionais em amostras deformadas de areia e de argila, ensaios em prensa pneumática com carga incremental e ensaios CRS em amostras deformadas e indeformadas. As diferentes técnicas empregadas na obtenção dos resultados mostraram-se bastante satisfatórias e as concordâncias alcançadas nas curvas de “e x σ’v (esc. log)” mostraram a adequação do equipamento desenvolvido. Os ensaios em argila puderam ser realizados com tempos de 4 a 8 horas com resultados comparáveis aos convencionais, especialmente em relação aos coeficientes de adensamento. A utilização de diferentes velocidades de deformação mostrou a influência da velocidade nos resultados. / In this work an apparatus for consolidation tests with constant rate of strain has been built and tested in the Laboratório de Geotecnologia (LAGEO) of Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS). During the initial tests two soils were tested: a sandy soil obtained close to the road junction of the BR 290 (Free Way) with the access of Santo Antonio da Parulha town and a clayey soil sampled in the Infraero plot at Av. Sertório, Porto Alegre. A total of 17 tests were carried out, including conventional tests on undisturbed samples of the clay and the sandy soil, conventional tests on remoulded samples of sandy and clayey soils, tests on a pneumatic frame with incremental loads and tests with constant rate of strain (CRS) on remoulded and undisturbed specimens. The various test techniques employed resulted in quite comparable results. The similarity of the curves “e x σ’v (log)” showed the quality of the apparatus built. The test on clay were carried out in 4h to 8h with comparable results to the conventional tests which take much longer times. The results are quite similar in relation to the coefficients of consolidation. The use of differente rates of strain in some tests showed the influence of the rate in the test results.