O presente trabalho teve como objetivo determinar as vantagens e limitações do método geofísico de resistividade capacitiva na identificação de materiais enterrados de diferentes tamanhos e propriedades físicas e em diversas profundidades, localizados no Sítio Controlado de Geofísica Rasa II (SCGR-II), em frente ao IAG-USP. Para isso, a COMGAS, em parceria com o IAG-USP adquiriu o equipamento OhmMapper, possibilitando a aquisição de dados através do método capacitivo. Anteriormente à aquisição dos dados de campo, foram adquiridos os valores de resistividade aparente referentes ao background da área, para então realizar a instalação dos alvos. Após a instalação do sítio controlado, determinou-se a melhor técnica de aquisição em relação ao objetivo proposto, mostrando-se a técnica de aquisição contínua, com marcação de posição a cada 10m a mais adequada para o projeto em questão. Com a definição da melhor técnica de aquisição de dados, foi realizada a modelagem sintética dos alvos para que os resultados fossem confrontados com os obtidos em campo; a modelagem demonstrou que o método sintético utilizado (descrito no item 6.2) é capaz de definir contrastes de resistividade em profundidades inferiores a 0,8m e em alvos que apresentem dimensões de no mínimo 10cm. Para a avaliação do método capacitivo, realizou-se após a aquisição dos dados, uma análise 2D e 3D das anomalias. A análise dos dados reais demonstrou boa correlação com os ensaios sintéticos, exceto para alvos metálicos que apresentaram forte anomalia condutiva, enquanto que os mesmos alvos apresentaram anomalias resistivas no modelo criado. A análise das seções 2D do SCGR-II demonstrou boa resposta do método capacitivo utilizado para a caracterização geoelétrica de tambores de plástico cheios de água, tambores de aço vazios , cano metálico e tubos de cerâmica e PVC com água anomalias condutivas, tambores de plástico vazios, manilhas de concreto de grande diâmetro e vazias, caixa de areia acoplada a tubo vertical de PVC, vasos de cerâmica vazios, caixa com material cerâmico, caixa com brita de granito, tubos de PEAD vazios e tubos de polietileno e PVC de pequeno diâmetro e em até 0,5m de profundidade anomalias resistivas. Os dados 3D sumarizam as anomalias apresentadas nas diversas seções 2D, auxiliando na visualização dos contornos condutivos e resistivos do SCGR-II. Recomenda-se que a caracterização dos alvos pontuais seja, sempre que possível, realizada com o uso mútuo de no mínimo dois equipamentos distintos em suas técnicas e métodos, de forma a se evitar a interpretação precipitada das anomalias observadas e a reduzir os erros implícitos a interpretação, garantindo boa correlação com os dados diretos de campo. / The present work had as objective to determine the advantages and limitations of the capacitive resistivity method in the identification of buried materials with different dimensions, physical properties and located at different depths, at the Shallow Controlled Geophysical Site II (SCGR-II) IAG-USP. For this, the enterprise COMGAS, in partnership with the IAG-USP, acquired the capacitive equipment OhmMapper, enabling a data acquisition through the capacitive method. Previously to the acquisition of field data for the SCGR-II targets, the background apparent resistivity of the area were acquired, and then the targets were installed. After the installation of the targets, several acquisitions of test data were performed to define the best acquisition technique for the proposed objective, showing the technique of continuous acquisition, with mark spacing every 10m, the most appropriate for the project. After setting the best technique data acquisition, a synthetic modeling of the targets was done so that the results were compared with the field data; The modeling showed that the synthetic method used (described in item 6.2) is able to define resistivity contrasts in depths lower than 0.8m and in targets that have dimensions of at least 10cm. For the evaluation of the capacitive method, a 2D and 3D analysis of the anomalies was performed with the field data. The results showed a good correlation with the synthetic model, except to metallic targets that presented strong conductive anomaly, whereas the same targets at the modeling presented resistive anomalies. The analysis of the 2D sections at SCGR-II demonstrated that the capacitive method used for the geoelectric characterization got good responses for water filled plastic drums, empty steel drums, metal pipe and ceramic and PVC pipes with water - conductive anomalies, empty plastic drums, empty concrete sleeves with large diameter, sandbox coupled with a vertical PVC pipe, empty ceramic pots, box with ceramic material, box with crushed granite, empty PEAD pipes and tubes of polyester and small diameter PVC that is located up to 0.5m depth - resistive anomalies. The 3D data summarized the anomalies presented in the 2D sections, contributing to a better evaluation of the conductive and resistive contours observed on the sections of SCGR-II. It is recommended that the characterization of punctual targets, whenever possible, carried out with the mutual use of at least two different equipments which work with distinct techniques and methods, in order to avoid a hasty interpretation of the observed anomalies and to reduce the implicit errors in the interpretation, improving the geophysical correlation with direct field data.

O presente trabalho teve como objetivo determinar as vantagens e limitações do método geofísico de resistividade capacitiva na identificação de materiais enterrados de diferentes tamanhos e propriedades físicas e em diversas profundidades, localizados no Sítio Controlado de Geofísica Rasa II (SCGR-II), em frente ao IAG-USP. Para isso, a COMGAS, em parceria com o IAG-USP adquiriu o equipamento OhmMapper, possibilitando a aquisição de dados através do método capacitivo. Anteriormente à aquisição dos dados de campo, foram adquiridos os valores de resistividade aparente referentes ao background da área, para então realizar a instalação dos alvos. Após a instalação do sítio controlado, determinou-se a melhor técnica de aquisição em relação ao objetivo proposto, mostrando-se a técnica de aquisição contínua, com marcação de posição a cada 10m a mais adequada para o projeto em questão. Com a definição da melhor técnica de aquisição de dados, foi realizada a modelagem sintética dos alvos para que os resultados fossem confrontados com os obtidos em campo; a modelagem demonstrou que o método sintético utilizado (descrito no item 6.2) é capaz de definir contrastes de resistividade em profundidades inferiores a 0,8m e em alvos que apresentem dimensões de no mínimo 10cm. Para a avaliação do método capacitivo, realizou-se após a aquisição dos dados, uma análise 2D e 3D das anomalias. A análise dos dados reais demonstrou boa correlação com os ensaios sintéticos, exceto para alvos metálicos que apresentaram forte anomalia condutiva, enquanto que os mesmos alvos apresentaram anomalias resistivas no modelo criado. A análise das seções 2D do SCGR-II demonstrou boa resposta do método capacitivo utilizado para a caracterização geoelétrica de tambores de plástico cheios de água, tambores de aço vazios , cano metálico e tubos de cerâmica e PVC com água anomalias condutivas, tambores de plástico vazios, manilhas de concreto de grande diâmetro e vazias, caixa de areia acoplada a tubo vertical de PVC, vasos de cerâmica vazios, caixa com material cerâmico, caixa com brita de granito, tubos de PEAD vazios e tubos de polietileno e PVC de pequeno diâmetro e em até 0,5m de profundidade anomalias resistivas. Os dados 3D sumarizam as anomalias apresentadas nas diversas seções 2D, auxiliando na visualização dos contornos condutivos e resistivos do SCGR-II. Recomenda-se que a caracterização dos alvos pontuais seja, sempre que possível, realizada com o uso mútuo de no mínimo dois equipamentos distintos em suas técnicas e métodos, de forma a se evitar a interpretação precipitada das anomalias observadas e a reduzir os erros implícitos a interpretação, garantindo boa correlação com os dados diretos de campo. / The present work had as objective to determine the advantages and limitations of the capacitive resistivity method in the identification of buried materials with different dimensions, physical properties and located at different depths, at the Shallow Controlled Geophysical Site II (SCGR-II) IAG-USP. For this, the enterprise COMGAS, in partnership with the IAG-USP, acquired the capacitive equipment OhmMapper, enabling a data acquisition through the capacitive method. Previously to the acquisition of field data for the SCGR-II targets, the background apparent resistivity of the area were acquired, and then the targets were installed. After the installation of the targets, several acquisitions of test data were performed to define the best acquisition technique for the proposed objective, showing the technique of continuous acquisition, with mark spacing every 10m, the most appropriate for the project. After setting the best technique data acquisition, a synthetic modeling of the targets was done so that the results were compared with the field data; The modeling showed that the synthetic method used (described in item 6.2) is able to define resistivity contrasts in depths lower than 0.8m and in targets that have dimensions of at least 10cm. For the evaluation of the capacitive method, a 2D and 3D analysis of the anomalies was performed with the field data. The results showed a good correlation with the synthetic model, except to metallic targets that presented strong conductive anomaly, whereas the same targets at the modeling presented resistive anomalies. The analysis of the 2D sections at SCGR-II demonstrated that the capacitive method used for the geoelectric characterization got good responses for water filled plastic drums, empty steel drums, metal pipe and ceramic and PVC pipes with water - conductive anomalies, empty plastic drums, empty concrete sleeves with large diameter, sandbox coupled with a vertical PVC pipe, empty ceramic pots, box with ceramic material, box with crushed granite, empty PEAD pipes and tubes of polyester and small diameter PVC that is located up to 0.5m depth - resistive anomalies. The 3D data summarized the anomalies presented in the 2D sections, contributing to a better evaluation of the conductive and resistive contours observed on the sections of SCGR-II. It is recommended that the characterization of punctual targets, whenever possible, carried out with the mutual use of at least two different equipments which work with distinct techniques and methods, in order to avoid a hasty interpretation of the observed anomalies and to reduce the implicit errors in the interpretation, improving the geophysical correlation with direct field data.

A implantação do Sítio Controlado de Geofísica Rasa (SCGR), do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG), da Universidade de São Paulo (USP), é um marco na história da geofísica nacional. Trata-se do primeiro local de estudos controlados de geofísica rasa, instalado no Brasil. O SCGR está localizado próximo ao Instituto de Física, em frente ao IAG/USP, compreendendo uma área de 1500 m2 (50 m x 30 m). Nesta área, foram instalados diferentes alvos, com dimensões variadas e em diferentes profundidades, dispostos em sete linhas de 30 metros. Os alvos escolhidos tiveram como finalidade reproduzir uma pequena amostra dos principais objetos que são encontrados em ambiente urbano. O objetivo do estudo foi o de caracterizar os alvos instalados no SCGR, por meio da utilização de diferentes métodos geofísicos, com ênfase no método Ground Penetrating Radar (GPR), seguido dos métodos de eletrorresistividade e eletromagnético indutivo (EM-38). Esta caracterização consistiu em avaliar o desempenho e a confiabilidade dos métodos geofísicos, quando aplicados sobre alvos com propriedades físicas conhecidas. A coleta de dados foi realizada antes e depois da instalação do sítio controlado, permitindo, assim, a caracterização geofísica do meio (background) e dos alvos. Os resultados geofísicos foram apresentados na forma de perfis 2D e de cortes em profundidade em blocos volumétricos, Quase-3D. Os dados geofísicos do background evidenciam uma camada de aterro, com espessura de até 2,8 metros, repousando sobre sedimentos argilosos da planície de inundação do rio Pinheiros. O EM-38 possibilitou o mapeamento de todos os objetos metálicos enterrados até a profundidade máxima de 1,5 metro. A identificação de alguns alvos metálicos, enterrados na profundidade de 0,5 metro, também foi possível com os resultados de cargabilidade. Os dados de resistividade elétrica permitiram a identificação de um tubo metálico guia, enterrado no centro da área, a 0,5 metro de profundidade, e de alvos representativos de materiais geológicos. Os resultados de GPR permitiram o imageamento da maioria dos alvos implantados na área do SCGR, com melhor resolução aqueles que mostram maior contraste dielétrico. A pesquisa contribui para o refinamento dos métodos de campo aplicados aos problemas reais do cotidiano, principalmente, em estudos de geotecnia, planejamento urbano, arqueologia e meio ambiente. / The implantation of the Shallow Geophysical Test Site (SCGR) of the Astronomy, Geophysics and Atmospheric Sciences Institute (IAG), from University of Sao Paulo (USP), is a mark in national geophysical history. It is the first site Shallow geophysical study site installed in Brazil. This Test Site is located next to Physics Institute in front of IAG/USP, comprehending an area of 1500 m2 (50 m x 30 m). In this area, different targets were installed, with varied dimensions and different depths, buried in seven lines of 30 meters. Targets were chosen aiming at reproducing a small sample of main objects found in urban environment. The goal of the study was characterizing targets installed in SCGR by using different geophysical methods with emphasis in Ground Penetrating Radar (GPR), electric and inductive electromagnetic (EM-38) methods. This characterization consisted in evaluating the performance and reliability of geophysical methods, when applied in targets whose physical properties are well-known. Measurements were carried out before the targets installation in subsurface, in order to obtain data from land background or geologic horizons before disturbances. In a second stage, geophysical data were obtained after target installation. Geophysical results were shown in 2D profiles, and depth slices in volumetric blocks, Quasi-3D. Geophysical data from land background showed an earthwork layer, with thickness up to 2.8 meters, above loamy sediments of Pinheiros River. EM-38 enabled the mapping of all metallic targets buried until 1.5 meter of maxim depth. The identification of some metallic targets also buried in the depth of 0.5 meter was possible with chargeability results. Electric resistivity data allowed the identification of a metallic tube buried at the centre of the area, to 0.5 meter of depth, and of representative geological materials targets. GPR results identified of the majority of targets buried in SCGR with better resolution than those ones shown highest dielectric contrast. This research contributes for geophysical method refinement applied to everyday problems mostly in geotechnical, urban planning, archaeological and environmental studies.

A implantação do Sítio Controlado de Geofísica Rasa (SCGR), do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG), da Universidade de São Paulo (USP), é um marco na história da geofísica nacional. Trata-se do primeiro local de estudos controlados de geofísica rasa, instalado no Brasil. O SCGR está localizado próximo ao Instituto de Física, em frente ao IAG/USP, compreendendo uma área de 1500 m2 (50 m x 30 m). Nesta área, foram instalados diferentes alvos, com dimensões variadas e em diferentes profundidades, dispostos em sete linhas de 30 metros. Os alvos escolhidos tiveram como finalidade reproduzir uma pequena amostra dos principais objetos que são encontrados em ambiente urbano. O objetivo do estudo foi o de caracterizar os alvos instalados no SCGR, por meio da utilização de diferentes métodos geofísicos, com ênfase no método Ground Penetrating Radar (GPR), seguido dos métodos de eletrorresistividade e eletromagnético indutivo (EM-38). Esta caracterização consistiu em avaliar o desempenho e a confiabilidade dos métodos geofísicos, quando aplicados sobre alvos com propriedades físicas conhecidas. A coleta de dados foi realizada antes e depois da instalação do sítio controlado, permitindo, assim, a caracterização geofísica do meio (background) e dos alvos. Os resultados geofísicos foram apresentados na forma de perfis 2D e de cortes em profundidade em blocos volumétricos, Quase-3D. Os dados geofísicos do background evidenciam uma camada de aterro, com espessura de até 2,8 metros, repousando sobre sedimentos argilosos da planície de inundação do rio Pinheiros. O EM-38 possibilitou o mapeamento de todos os objetos metálicos enterrados até a profundidade máxima de 1,5 metro. A identificação de alguns alvos metálicos, enterrados na profundidade de 0,5 metro, também foi possível com os resultados de cargabilidade. Os dados de resistividade elétrica permitiram a identificação de um tubo metálico guia, enterrado no centro da área, a 0,5 metro de profundidade, e de alvos representativos de materiais geológicos. Os resultados de GPR permitiram o imageamento da maioria dos alvos implantados na área do SCGR, com melhor resolução aqueles que mostram maior contraste dielétrico. A pesquisa contribui para o refinamento dos métodos de campo aplicados aos problemas reais do cotidiano, principalmente, em estudos de geotecnia, planejamento urbano, arqueologia e meio ambiente. / The implantation of the Shallow Geophysical Test Site (SCGR) of the Astronomy, Geophysics and Atmospheric Sciences Institute (IAG), from University of Sao Paulo (USP), is a mark in national geophysical history. It is the first site Shallow geophysical study site installed in Brazil. This Test Site is located next to Physics Institute in front of IAG/USP, comprehending an area of 1500 m2 (50 m x 30 m). In this area, different targets were installed, with varied dimensions and different depths, buried in seven lines of 30 meters. Targets were chosen aiming at reproducing a small sample of main objects found in urban environment. The goal of the study was characterizing targets installed in SCGR by using different geophysical methods with emphasis in Ground Penetrating Radar (GPR), electric and inductive electromagnetic (EM-38) methods. This characterization consisted in evaluating the performance and reliability of geophysical methods, when applied in targets whose physical properties are well-known. Measurements were carried out before the targets installation in subsurface, in order to obtain data from land background or geologic horizons before disturbances. In a second stage, geophysical data were obtained after target installation. Geophysical results were shown in 2D profiles, and depth slices in volumetric blocks, Quasi-3D. Geophysical data from land background showed an earthwork layer, with thickness up to 2.8 meters, above loamy sediments of Pinheiros River. EM-38 enabled the mapping of all metallic targets buried until 1.5 meter of maxim depth. The identification of some metallic targets also buried in the depth of 0.5 meter was possible with chargeability results. Electric resistivity data allowed the identification of a metallic tube buried at the centre of the area, to 0.5 meter of depth, and of representative geological materials targets. GPR results identified of the majority of targets buried in SCGR with better resolution than those ones shown highest dielectric contrast. This research contributes for geophysical method refinement applied to everyday problems mostly in geotechnical, urban planning, archaeological and environmental studies.