Made available in DSpace on 2014-06-12T23:15:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Com o advento da varredura 3D a laser, é possível a geração de aquisição de dados tridimensionais em apenas alguns minutos, possibilitando um trabalho mais rápido e eficaz. O Laser Scanner Terrestre é uma nova tecnologia que não requer luminosidade para extrair seus dados, representados através de uma nuvem de pontos. A Fotogrametria utiliza fotografias para informações de seus dados, empregando uma técnica para extrair suas formas e dimensões. Já a Topografia faz uso do auxílio da trigonometria, tendo a Estação Total um instrumento com capacidade de armazenar e calcular os dados em coordenadas (X,Y,Z) para determinar a posição dos pontos observados em campo. Este trabalho buscou informações necessárias para uma comparação tridimensional entre esses métodos indiretos que não requerem contato com o objeto e o processo topográfico com a utilização de Estação Total e a Monorestituição apoiada com Laser Scanner Terrestre. O experimento da pesquisa foi efetivado no bloco de Meteorologia situado no campus da Universidade Federal do Paraná - UFPR, localizado na cidade de Curitiba, Brasil

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-06-23T17:30:39Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2134115 bytes, checksum: 7db29fac012c3432c10cf4a61436e711 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-23T17:30:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2134115 bytes, checksum: 7db29fac012c3432c10cf4a61436e711 (MD5) Previous issue date: 2017-02-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O presente trabalho propõe uma análise sobre métodos de amostragem e interpolação para a modelagem do terreno utilizando dados oriundos de levantamento Laser Scanner terrestre. Esta análise é fundamentada na proposta de se obter um Modelo Digital de Elevação (MDE) capaz de representar o terreno de forma mais fidedigna possível. A problemática consiste na manipulação da nuvem de pontos coletada no levantamento dos dados com esta tecnologia, a qual possui uma densa quantidade de pontos constituída por coordenadas tridimensionais requerendo uma grande demanda de recursos computacionais. Dessa forma, propõe-se nesta pesquisa avaliar diferentes tipos de amostragens da nuvem de pontos, a fim de encontrar uma amostra de tamanho ideal que seja capaz de representar o fenômeno de forma mais fidedigna possível. Bem como aplicar aos conjuntos amostrais, diferentes interpoladores e analisar a influência dos métodos de interpolação, para se obter resultados capazes de modelar o terreno com eficiência. Propõe-se ainda, para análise da eficiência avaliar a acurácia posicional de acordo com o padrão ET-CQDG e Decreto-lei n° 89.817/1984, dos MDEs gerados em relação à um MDE de referência obtido a partir do conjunto de dados originais (58 mil pontos) levantados em campo em uma área de 0,97 ha. Dentre as amostragens Aleatória, Sistemática Quadrada, Sistemática Triangular e Sistemática Hexagonal para os dados utilizados, o melhor grid amostral foi o sistemático hexagonal, apresentando valores de RMS inferiores aos demais. Quanto as análises relacionadas a qualidade cartográfica dos interpoladores IDW, Spline, TIN, Vizinho Natural e Krigagem, os melhores interpoladores apontados pelos resultados foram TIN e Vizinho Natural que possuíram resultados idênticos e Krigagem que classificou diferentemente a amostragem Sistemática Hexagonal com 250 pontos dos demais. Em relação ao número de amostragem, os resultados mostraram que MDE’s com classificações na escala 1:1.000 – Classe A, foram gerados, com até 250 pontos, em alguns casos. Nesse sentido o esforço computacional entre amostras de 250 pontos e 3 mil pontos é razoavelmente o mesmo, quando comparado às amostras de 50 mil e 30 mil pontos, portanto, para esta área de estudo, é melhor utilizar de amostragens com redução de 94% do que amostras com redução de 99% visto que ambas resultaram em MDE’s de boa qualidade. / The present work proposes an analysis on sampling and interpolation methods for the terrain modeling using data from a Terrain Laser Scanner survey. This analysis is based on the proposal to obtain a Digital Elevation Model (DEM) capable of representing the terrain in the most reliable way possible. The problematic is the manipulation of the cloud of points collected in the data collection with this technology, which has a dense number of points consisting of three-dimensional coordinates requiring a great demand of computational resources. Thus, it is proposed in this research to evaluate different types of samplings of the cloud of points, in order to find a sample of ideal size that is able to represent the phenomenon in the most reliable way possible. As well as applying to the sample sets, different interpolators and to analyze the influence of the interpolation methods, to obtain results capable of modeling the terrain with efficiency. It is also proposed, for efficiency analysis, to evaluate the positional accuracy according to the ET- CQDG standard and Decree-Law no. 89.817 / 1984, of the DEMs generated in relation to a reference DEM obtained from the original data set (58 thousand points) raised in the field in an area of 0.97 ha. Among the Random, Square Systematics, Triangular Systematics and Hexagonal Systematics samplings, for the data used, the best sampling grid was the systematic hexagonal, presenting lower MSE values than the others. As for the analyzes related to the cartographic quality of the IDW, Spline, TIN, Natural Neighbor and Kriging interpolators, the best interpolators indicated by the results were TIN and Neighbor Natural that had identical results and Kriging that classified differently the Hexagonal Systematic sampling with 250 points of the others. Regarding the number of samples, the results showed that DEMs with 1:1,000 - Class A classifications were generated, with up to 250 points, in some cases. In this sense, the computational effort between samples of 250 points and 3,000 points is reasonably the same, when compared to samples of 50,000 and 30,000 points, therefore, for this area of study, it is better to use samples with a 94% reduction than samples with a 99% reduction since both resulted in good quality DEMs.

O resultado do escaneamento de um Laser Scanner Terrestre (LST) é uma nuvem de pontos com coordenadas geométricas (X, Y, Z), informações de cor (R, G, B) provenientes de uma câmera fotográfica acoplada ao equipamento e, ainda, a informação do retorno da intensidade do pulso laser (I). Esses sistemas de varredura possuem algumas características como, por exemplo, sua rapidez na aquisição de informações, registro de cenas em 3D e coleta de informações sem contato direto que se aplicam de forma importante nas análises florestais. Contudo, a grande vantagem da utilização de um LST na área florestal é a possibilidade de caracterizar alvos remotamente de forma rápida e não destrutiva. Assim, este trabalho teve como objetivo principal avaliar os dados de intensidade de retorno do laser provenientes de um sistema LST para a caracterização de alvos florestais. Metodologicamente foram realizados experimentos controlados que envolveram as seguintes etapas: calibração radiométrica do LST; avaliação da influência da distância nos dados de intensidade de retorno do laser e; análise do efeito de borda em imageamento de alvos florestais (considerado um dos principais problemas que afeta os dados intensidade de retorno quando se utiliza um LST). O equipamento utilizado durante os experimentos foi um laser scanner modelo Ilris 3D da Optech que trabalha no intervalo do infravermelho médio com comprimento de onde de 1535 nm. Os resultados mostraram que para esse comprimento de onda os alvos florestais devem ser imageados a uma distância maior ou igual a 5m e o processamento dos dados com resolução radiométrica de 8 bits foi mais adequado, pois proporcionou uma caracterização geométrica do alvo com efeito visual de melhor qualidade se comparado com o processamento de 16 bits. Os resultados dos experimentos realizados sobre o efeito de borda possibilitaram identificar dois tipos de distorções que ocorrem em dados de nuvem de pontos adquiridos com um LST. O primeiro afetou os valores de intensidade de retorno do laser e o segundo criou um efeito que deslocou os pontos no espaço. Para minimizar este efeito foi desenvolvido um algoritmo, o IRA (Intensity Recovery Algorithm), que possibilitou recuperar automaticamente os valores de intensidade de retorno do laser minimizando em até 35,7% o efeito de borda nos imageamentos do alvo estudado na pesquisa. Assim para o uso de um LST, na caracterização geométrica de alvos florestais, é necessário desenvolver modelos de calibração da intensidade de retorno do pulso laser, pois os sistemas LST são distintos em termos de faixa do espectro eletromagnético que operam. Por fim, no que tange ao efeito de borda concluiu-se que o algoritmo IRA necessita ser aprimorado com outras abordagens computacionais e matemáticas que poderão ser desenvolvidos em estudos futuros. / The result of the scanning of a terrestrial laser scanner (TLS) is a point cloud with geometric coordinates (X, Y, Z), color information (R, G, B) from a camera coupled to the equipment, and also the return information of intensity of the laser pulse (I). These scanning systems have some characteristics, for example, its speed in acquiring information, and of 3D scenes with record of data remotely which applies significantly in the forestry analysis. The advantage of using a TLS in the forestry area is the possibility of remote acquisition of data enabling a fast and non-destructive work. This work aimed to evaluate the laser return intensity data from a TLS system for the characterization of forest targets. Methodologically were performed controlled experiments involving the following steps: radiometric calibration of TLS; evaluating the influence of the distance in the laser return intensity data and; analysis of the edge effect in imaging forest targets (considered one of the main problems that affect the data intensity return when using a TLS). The equipment used during the experiments was a laser scanner Ilris Optech 3D model that works in the mid-infrared range with wavelength of 1535 nm. The results showed that for this wavelength forest targets should be imaged at a distance greater than or equal to 5m and processing of the radiometric data with 8-bit resolution is more suitable because it provided a geometric characteristics of the target with better visual effect quality compared with the 16-bit processing. The results of the experiments on the edge effect possible to identify two types of distortions that occur in cloud data points acquired with a LST. The first affect the laser return intensity values and the second set offset an effect that the points in space. To minimize this effect an algorithm, the IRA (Intensity Recovery Algorithm), was developed which enabled automatically retrieve the laser return intensity values up to 35.7% of minimizing the edge effect in the target imaging surveys studied in research. Thus for use of an TLS, the geometrical characterization of forest targets, it is necessary to develop calibration models of the return laser pulse intensity, for TLS systems are different in terms of the electromagnetic spectrum operating range. Finally, with respect to the edge effect it was concluded that the IRA algorithm needs to be enhanced with other computational and mathematical approaches that may be developed in future studies.

O resultado do escaneamento de um Laser Scanner Terrestre (LST) é uma nuvem de pontos com coordenadas geométricas (X, Y, Z), informações de cor (R, G, B) provenientes de uma câmera fotográfica acoplada ao equipamento e, ainda, a informação do retorno da intensidade do pulso laser (I). Esses sistemas de varredura possuem algumas características como, por exemplo, sua rapidez na aquisição de informações, registro de cenas em 3D e coleta de informações sem contato direto que se aplicam de forma importante nas análises florestais. Contudo, a grande vantagem da utilização de um LST na área florestal é a possibilidade de caracterizar alvos remotamente de forma rápida e não destrutiva. Assim, este trabalho teve como objetivo principal avaliar os dados de intensidade de retorno do laser provenientes de um sistema LST para a caracterização de alvos florestais. Metodologicamente foram realizados experimentos controlados que envolveram as seguintes etapas: calibração radiométrica do LST; avaliação da influência da distância nos dados de intensidade de retorno do laser e; análise do efeito de borda em imageamento de alvos florestais (considerado um dos principais problemas que afeta os dados intensidade de retorno quando se utiliza um LST). O equipamento utilizado durante os experimentos foi um laser scanner modelo Ilris 3D da Optech que trabalha no intervalo do infravermelho médio com comprimento de onde de 1535 nm. Os resultados mostraram que para esse comprimento de onda os alvos florestais devem ser imageados a uma distância maior ou igual a 5m e o processamento dos dados com resolução radiométrica de 8 bits foi mais adequado, pois proporcionou uma caracterização geométrica do alvo com efeito visual de melhor qualidade se comparado com o processamento de 16 bits. Os resultados dos experimentos realizados sobre o efeito de borda possibilitaram identificar dois tipos de distorções que ocorrem em dados de nuvem de pontos adquiridos com um LST. O primeiro afetou os valores de intensidade de retorno do laser e o segundo criou um efeito que deslocou os pontos no espaço. Para minimizar este efeito foi desenvolvido um algoritmo, o IRA (Intensity Recovery Algorithm), que possibilitou recuperar automaticamente os valores de intensidade de retorno do laser minimizando em até 35,7% o efeito de borda nos imageamentos do alvo estudado na pesquisa. Assim para o uso de um LST, na caracterização geométrica de alvos florestais, é necessário desenvolver modelos de calibração da intensidade de retorno do pulso laser, pois os sistemas LST são distintos em termos de faixa do espectro eletromagnético que operam. Por fim, no que tange ao efeito de borda concluiu-se que o algoritmo IRA necessita ser aprimorado com outras abordagens computacionais e matemáticas que poderão ser desenvolvidos em estudos futuros. / The result of the scanning of a terrestrial laser scanner (TLS) is a point cloud with geometric coordinates (X, Y, Z), color information (R, G, B) from a camera coupled to the equipment, and also the return information of intensity of the laser pulse (I). These scanning systems have some characteristics, for example, its speed in acquiring information, and of 3D scenes with record of data remotely which applies significantly in the forestry analysis. The advantage of using a TLS in the forestry area is the possibility of remote acquisition of data enabling a fast and non-destructive work. This work aimed to evaluate the laser return intensity data from a TLS system for the characterization of forest targets. Methodologically were performed controlled experiments involving the following steps: radiometric calibration of TLS; evaluating the influence of the distance in the laser return intensity data and; analysis of the edge effect in imaging forest targets (considered one of the main problems that affect the data intensity return when using a TLS). The equipment used during the experiments was a laser scanner Ilris Optech 3D model that works in the mid-infrared range with wavelength of 1535 nm. The results showed that for this wavelength forest targets should be imaged at a distance greater than or equal to 5m and processing of the radiometric data with 8-bit resolution is more suitable because it provided a geometric characteristics of the target with better visual effect quality compared with the 16-bit processing. The results of the experiments on the edge effect possible to identify two types of distortions that occur in cloud data points acquired with a LST. The first affect the laser return intensity values and the second set offset an effect that the points in space. To minimize this effect an algorithm, the IRA (Intensity Recovery Algorithm), was developed which enabled automatically retrieve the laser return intensity values up to 35.7% of minimizing the edge effect in the target imaging surveys studied in research. Thus for use of an TLS, the geometrical characterization of forest targets, it is necessary to develop calibration models of the return laser pulse intensity, for TLS systems are different in terms of the electromagnetic spectrum operating range. Finally, with respect to the edge effect it was concluded that the IRA algorithm needs to be enhanced with other computational and mathematical approaches that may be developed in future studies.

O resultado do escaneamento de um Laser Scanner Terrestre (LST) é uma nuvem de pontos com coordenadas geométricas (X, Y, Z), informações de cor (R, G, B) provenientes de uma câmera fotográfica acoplada ao equipamento e, ainda, a informação do retorno da intensidade do pulso laser (I). Esses sistemas de varredura possuem algumas características como, por exemplo, sua rapidez na aquisição de informações, registro de cenas em 3D e coleta de informações sem contato direto que se aplicam de forma importante nas análises florestais. Contudo, a grande vantagem da utilização de um LST na área florestal é a possibilidade de caracterizar alvos remotamente de forma rápida e não destrutiva. Assim, este trabalho teve como objetivo principal avaliar os dados de intensidade de retorno do laser provenientes de um sistema LST para a caracterização de alvos florestais. Metodologicamente foram realizados experimentos controlados que envolveram as seguintes etapas: calibração radiométrica do LST; avaliação da influência da distância nos dados de intensidade de retorno do laser e; análise do efeito de borda em imageamento de alvos florestais (considerado um dos principais problemas que afeta os dados intensidade de retorno quando se utiliza um LST). O equipamento utilizado durante os experimentos foi um laser scanner modelo Ilris 3D da Optech que trabalha no intervalo do infravermelho médio com comprimento de onde de 1535 nm. Os resultados mostraram que para esse comprimento de onda os alvos florestais devem ser imageados a uma distância maior ou igual a 5m e o processamento dos dados com resolução radiométrica de 8 bits foi mais adequado, pois proporcionou uma caracterização geométrica do alvo com efeito visual de melhor qualidade se comparado com o processamento de 16 bits. Os resultados dos experimentos realizados sobre o efeito de borda possibilitaram identificar dois tipos de distorções que ocorrem em dados de nuvem de pontos adquiridos com um LST. O primeiro afetou os valores de intensidade de retorno do laser e o segundo criou um efeito que deslocou os pontos no espaço. Para minimizar este efeito foi desenvolvido um algoritmo, o IRA (Intensity Recovery Algorithm), que possibilitou recuperar automaticamente os valores de intensidade de retorno do laser minimizando em até 35,7% o efeito de borda nos imageamentos do alvo estudado na pesquisa. Assim para o uso de um LST, na caracterização geométrica de alvos florestais, é necessário desenvolver modelos de calibração da intensidade de retorno do pulso laser, pois os sistemas LST são distintos em termos de faixa do espectro eletromagnético que operam. Por fim, no que tange ao efeito de borda concluiu-se que o algoritmo IRA necessita ser aprimorado com outras abordagens computacionais e matemáticas que poderão ser desenvolvidos em estudos futuros. / The result of the scanning of a terrestrial laser scanner (TLS) is a point cloud with geometric coordinates (X, Y, Z), color information (R, G, B) from a camera coupled to the equipment, and also the return information of intensity of the laser pulse (I). These scanning systems have some characteristics, for example, its speed in acquiring information, and of 3D scenes with record of data remotely which applies significantly in the forestry analysis. The advantage of using a TLS in the forestry area is the possibility of remote acquisition of data enabling a fast and non-destructive work. This work aimed to evaluate the laser return intensity data from a TLS system for the characterization of forest targets. Methodologically were performed controlled experiments involving the following steps: radiometric calibration of TLS; evaluating the influence of the distance in the laser return intensity data and; analysis of the edge effect in imaging forest targets (considered one of the main problems that affect the data intensity return when using a TLS). The equipment used during the experiments was a laser scanner Ilris Optech 3D model that works in the mid-infrared range with wavelength of 1535 nm. The results showed that for this wavelength forest targets should be imaged at a distance greater than or equal to 5m and processing of the radiometric data with 8-bit resolution is more suitable because it provided a geometric characteristics of the target with better visual effect quality compared with the 16-bit processing. The results of the experiments on the edge effect possible to identify two types of distortions that occur in cloud data points acquired with a LST. The first affect the laser return intensity values and the second set offset an effect that the points in space. To minimize this effect an algorithm, the IRA (Intensity Recovery Algorithm), was developed which enabled automatically retrieve the laser return intensity values up to 35.7% of minimizing the edge effect in the target imaging surveys studied in research. Thus for use of an TLS, the geometrical characterization of forest targets, it is necessary to develop calibration models of the return laser pulse intensity, for TLS systems are different in terms of the electromagnetic spectrum operating range. Finally, with respect to the edge effect it was concluded that the IRA algorithm needs to be enhanced with other computational and mathematical approaches that may be developed in future studies.

Made available in DSpace on 2015-03-13T17:08:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VictorAS_DISSERT.pdf: 7384161 bytes, checksum: 52530e2ae828c1016d52cf0da52743d6 (MD5) Previous issue date: 2013-05-21 / In this paper we present the methodological procedures involved in the digital imaging in mesoscale of a block of travertines rock of quaternary age, originating from the city of Acquasanta, located in the Apennines, Italy. This rocky block, called T-Block, was stored in the courtyard of the Laborat?rio Experimental Petr?leo "Kelsen Valente" (LabPetro), of Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), so that from it were performed Scientific studies, mainly for research groups universities and research centers working in brazilian areas of reservoir characterization and 3D digital imaging. The purpose of this work is the development of a Model Solid Digital, from the use of non-invasive techniques of digital 3D imaging of internal and external surfaces of the T-Block. For the imaging of the external surfaces technology has been used LIDAR (Light Detection and Range) and the imaging surface Interior was done using Ground Penetrating Radar (GPR), moreover, profiles were obtained with a Gamma Ray Gamae-spect?metro laptop. The goal of 3D digital imaging involved the identification and parameterization of surface geological and sedimentary facies that could represent heterogeneities depositional mesoscale, based on study of a block rocky with dimensions of approximately 1.60 m x 1.60 m x 2.70 m. The data acquired by means of terrestrial laser scanner made available georeferenced spatial information of the surface of the block (X, Y, Z), and varying the intensity values of the return laser beam and high resolution RGB data (3 mm x 3 mm), total points acquired 28,505,106. This information was used as an aid in the interpretation of radargrams and are ready to be displayed in rooms virtual reality. With the GPR was obtained 15 profiles of 2.3 m and 2 3D grids, each with 24 sections horizontal of 1.3 and 14 m vertical sections of 2.3 m, both the Antenna 900 MHz to about 2600 MHz antenna. Finally, the use of GPR associated with Laser Scanner enabled the identification and 3D mapping of 3 different radarf?cies which were correlated with three sedimentary facies as had been defined at the outset. The 6 profiles showed gamma a low amplitude variation in the values of radioactivity. This is likely due to the fact of the sedimentary layers profiled have the same mineralogical composition, being composed by carbonate sediments, with no clay in siliciclastic pellitic layers or other mineral carrier elements radioactive / Nesse trabalho s?o apresentados os procedimentos metodol?gicos envolvidos no imageamento digital em mesoescala de um bloco de rochas travertinas de idade quatern?ria, oriundas da cidade de Acquasanta, situada na cordilheira dos Apeninos, na It?lia. Esse bloco rochoso, denominado de T-Block, foi armazenado no p?tio do Laborat?rio Experimental de Petr?leo "Kelsen Valente" (LabPetro), da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) para que a partir dele fossem realizados estudos cient?ficos, principalmente para grupos de pesquisa das universidades e centros de pesquisa brasileiros que atuam nas ?reas de caracteriza??o de reservat?rio e imageamento digital 3D. A proposta deste trabalho consiste na elabora??o de um Modelo de S?lido Digital, a partir da utiliza??o de t?cnicas n?o-invasivas de imageamento digital 3D das superf?cies interna e externa do T-Block. Para o imageamento das superf?cies externas foi utilizada a tecnologia LIDAR (Light Detection and Range) e para o imageamento das superf?cies internas foi feita a utiliza??o do Ground Penetrating Radar (GPR), al?m disso, foram adquiridos perfis de Gamma Ray com um Gamaespect?metro port?til. O objetivo do imageamento digital 3D consistiu na identifica??o e parametriza??o de superf?cies geol?gicas e de f?cies sedimentares que pudessem representar heterogeneidades deposicionais em mesoescala, tomando como base de estudo um bloco rochoso com dimens?es de aproximadamente 1,60m x 1,60m x 2,70 m. Os dados adquiridos por meio do Laser Scanner terrestre disponibilizaram informa??es espaciais georreferenciadas da superf?cie do bloco (X, Y, Z), al?m de valores de varia??o de intensidade de retorno do raio laser e dados RGB com alta resolu??o (3 mm x 3 mm), totalizando 28.505.106 pontos adquiridos. Essas informa??es foram utilizadas como auxilio durante a interpreta??o dos radargramas e est?o prontas para ser exibidas em salas de realidade virtual. Com o GPR, foram adquiridos 15 perfis de 2,3 m e 2 grids 3D, cada um com 24 se??es horizontais de 1,3 m e 14 se??es verticais de 2,3 m, tanto com a antena de 900 MHz quanto com a antena de 2600 MHz. Por fim, o uso do GPR associado ao Laser Scanner possibilitou a identifica??o e mapeamento 3D de 3 radarf?cies distintas as quais foram correlacionadas a 3 f?cies sedimentares j? que j? haviam sido definidas no inicio do trabalho. Os 6 perfis de raios gama mostraram uma baixa varia??o na amplitude dos valores de radioatividade. Provavelmente, isso ocorreu devido ao fato das camadas sedimentares perfiladas possu?rem a mesma composi??o mineral?gica, sendo compostas por sedimentos carbon?ticos, com aus?ncia de argila silicicl?stica nas camadas mais pel?ticas ou de outro mineral portador de elementos radioativos

Submitted by William Justo Figueiro (williamjf) on 2015-07-09T22:32:57Z No. of bitstreams: 1 27b.pdf: 4120563 bytes, checksum: 28666d8a39aa4371e2cad8353a3b6fc2 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-07-09T22:32:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 27b.pdf: 4120563 bytes, checksum: 28666d8a39aa4371e2cad8353a3b6fc2 (MD5) Previous issue date: 2012-08-01 / Petrobras - Petróleo Brasileiro S. A. / UNISINOS - Universidade do Vale do Rio dos Sinos / O presente estudo visou o desenvolvimento e aplicação de uma metodologia para a detecção e classificação de diferentes respostas espectrais em nuvens de pontos obtidas a partir de escâner a laser terrestre (Laser Scanner Terrestre) com o intuito de identificar a presença de diferentes rochas em afloramentos e a geração de um Modelo Digital de Afloramento. A ferramenta para a classificação de padrões espectrais, denominada K-Clouds, foi desenvolvida com base em análise de agrupamentos (clusters), que a partir de uma indicação do número de classes fornecido pelo usuário através da análise de um histograma dos dados, realiza a classificação da nuvem de pontos. Os dados classificados podem então ser interpretados por geólogos para uma melhor compreensão e identificação das rochas presentes no afloramento. Além da detecção de diferentes rochas, verificouse que é possível detectar pequenas alterações nas características físico-químicas das mesmas, como aquelas causadas por intemperismo e variação composicional. / The present study aimed to develop and implement a method for detection and classification of spectral signatures in point clouds obtained from Terrestrial Laser Scanner in order to identify the presence of different rocks in outcrops and to generate a Digital Outcrop Model. To achieve this objective, a software based on cluster analysis was created, named K-Clouds. This software was developed through a partnership between UNISINOS and the company V3D. This tool was designed to, beginning with an analysis and interpretation of a histogram from a point cloud of the outcrop and subsequently indication of a number of classes provided by the user, process the intensity return values. This classified information can then be interpreted by geologists, to provide a better understanding and identification from the existing rocks in the outcrop. Beyond the detection of different rocks, this work was able to detect small changes in the physical-chemical characteristics of the rocks, as they were caused by weathering or compositional changes.

Made available in DSpace on 2015-02-24T19:48:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AndersonMS_TESE_inicio_pag69.pdf: 4445825 bytes, checksum: 1053632581a0015bab09d4146df22458 (MD5) Previous issue date: 2013-01-31 / Petr?leo Brasileiro SA - PETROBRAS / The aim of this work was to describe the methodological procedures that were mandatory to develop a 3D digital imaging of the external and internal geometry of the analogue outcrops from reservoirs and to build a Virtual Outcrop Model (VOM). The imaging process of the external geometry was acquired by using the Laser Scanner, the Geodesic GPS and the Total Station procedures. On the other hand, the imaging of the internal geometry was evaluated by GPR (Ground Penetrating Radar).The produced VOMs were adapted with much more detailed data with addition of the geological data and the gamma ray and permeability profiles. As a model for the use of the methodological procedures used on this work, the adapted VOM, two outcrops, located at the east part of the Parnaiba Basin, were selected. On the first one, rocks from the aeolian deposit of the Piaui Formation (Neo-carboniferous) and tidal flat deposits from the Pedra de Fogo Formation (Permian), which arises in a large outcrops located between Floriano and Teresina (Piau?), are present. The second area, located at the National Park of Sete Cidades, also at the Piau?, presents rocks from the Cabe?as Formation deposited in fluvial-deltaic systems during the Late Devonian. From the data of the adapted VOMs it was possible to identify lines, surfaces and 3D geometry, and therefore, quantify the geometry of interest. Among the found parameterization values, a table containing the thickness and width, obtained in canal and lobes deposits at the outcrop Pared?o and Biblioteca were the more relevant ones. In fact, this table can be used as an input for stochastic simulation of reservoirs. An example of the direct use of such table and their predicted radargrams was the identification of the bounding surface at the aeolian sites from the Piau? Formation. In spite of such radargrams supply only bi-dimensional data, the acquired lines followed of a mesh profile were used to add a third dimension to the imaging of the internal geometry. This phenomenon appears to be valid for all studied outcrops. As a conclusion, the tool here presented can became a new methodology in which the advantages of the digital imaging acquired from the Laser Scanner (precision, accuracy and speed of acquisition) were combined with the Total Station procedure (precision) using the classical digital photomosaic technique / Neste trabalho s?o apresentados os procedimentos metodol?gicos necess?rios para realizar o imageamento digital 3D da geometria externa e interna de afloramentos an?logos a reservat?rios, e elaborar seus Modelos Virtuais de Afloramentos (MVA). Para imagear a geometria externa foram utilizados o Laser Scanner, o GPS Geod?sico e a Esta??o Total, enquanto que para imagear a geometria interna foi utilizado o GPR. Nos MVA elaborados foram acrescidas ainda as informa??es geol?gicas e as obtidas nas perfilagens com raios gama e de permeabilidade. Como estudo de caso, para exemplificar os procedimentos metodol?gicos propostos, foram escolhidos dois conjuntos de afloramentos na borda leste da Bacia do Parna?ba. Na primeira ?rea ocorrem rochas de origem e?lica da Forma??o Piau? (Neocarbon?fero) e plan?cie de mar? da Forma??o Pedra de Fogo (Permiano), que afloram em um amplo corte de estrada, situado entre Floriano e Teresina (Piau?). A segunda ?rea, situada no Parque Nacional de Sete Cidades, tamb?m no Piau?, envolve rochas da Forma??o Cabe?as depositadas em sistemas fl?vio-deltaicos, durante o Neodevoniano. Com os MVA elaborados foi poss?vel identificar, linhas, superf?cies e geometrias 3D e, assim, quantificar as geometrias de interesse. Dentre as parametriza??es mais relevantes, ressaltam-se a tabela com valores de espessura e largura, obtidas em dep?sitos de canais e em lobos, nos afloramentos Pared?o e Biblioteca. Esta tabela pode ser utilizada como entrada (input) para simula??o estoc?stica de reservat?rios. Um exemplo da aplica??o direta dos radargramas interpretados foi a identifica??o de superf?cies limitantes, em dep?sitos e?licos, da Forma??o Piau?. Apesar dos radargramas oferecerem apenas dados bidimensionais, a aquisi??o de linhas distribu?das segundo uma malha acrescentou a terceira dimens?o ao imageamento das geometrias internas em todos os afloramentos estudados. ? ainda proposta uma nova metodologia que busca conciliar as vantagens obtidas com o imageamento digital com Laser Scanner (precis?o, acur?cia e velocidade de aquisi??o) e a Esta??o Total (precis?o), com o uso cl?ssico de fotomosaicos digitais