[pt] A classificação de litologias e uma tarefa importante na caracterização de reservatorios de petróleo. Um de seus principais objetivos e dar suporte ao planejamento e as atividades de perfuracao de poços. Dessa forma, quanto mais rapidos e eficazes sejam os algoritmos de classificacao, mais confiavel ser a as decisoes tomadas pelos geologos e geofısicos. Esta dissertação analisa os metodos ensemble aplicados a classificacao automática de litologias. Para isso, foi realizada uma comparação entre classificadores individuais (Support Vector Machine e Multilayer Perceptron) e estes mesmos classificadores com métodos Ensemble (Bagging e Adaboost). Assim, concluımos com uma avaliação comparativa entre as técnicas, bem como apresentamos o trade-off em utilizar métodos Ensemble em substituição aos classificadores individuais. / [en] Lithology classification is an important task in oil reservoir characterization, one of its major purposes is to support well planning and drilling activities. Therefore, faster and more effective classification algorithms will increase the speed and reliability of decisions made by geologists and geophysicists. This work analises ensemble methods applied to automatic lithology classification. For this, we performed a comparison between single classifiers (Support Vector Machine and Multilayer Perceptron) and these classifiers with ensemble methods (Bagging and Boost). Thus, we conclude with a comparative evaluation of techniques and present the trade-off in using Ensemble methods to replace single classifiers.

Groundwater is a natural resource of great importance for humanity, which abundance varies according to the local geology. In spite of its importance, it is also vulnerable to the contamination provoked by man himself. This study has as main objective to evaluate the vulnerability index of the Guarani Aquifer system in the urban perimeter of the city of Sant'Ana do Livramento, South Brazil. It was used data from 145 wells and three springs of that city classified in its majority by CPRM/1995, based on the GOD methodology developed by Foster and Hirata (1993) and Foster et al. (2003). From the 145 wells and three springs were obtained 15 samples that were later submitted to complete chemical analysis: 10 of the samples were obtained from a study performed by CPRM/1995, four from a study by the Laboratory of Industrial and Environmental Chemistry at UFSM (LAQIA) for the Guarani Aquifer Project, and one from hydrogeological field work, geological mapping of an area around 49km², measurements of static levels, water samples collecting and data bank of the head points of contamination. The results obtained will work as subsidies for an integrated management of the underground hydric resources for public and private managers. As final products were elaborated three maps of the studied area: a geological one, a slope classes and a map of the vulnerability index, in which variability degree was classified as vulnerability classes obtained described in the mentioned methodology. The map of the area was digitalized from topographical letters in the Spring 4.1 software, and later put upon by the cartogram of vulnerability obtained with Surfer 8 software, through the use of kriging interpolator to spatialize the static levels, the wells' depth, the flows, the electric conductivity and the vulnerability index, as well as the potentiometric surface. After this process, the cartograms were then re-edited in Corel Draw 11 software. As results were obtained the classification of the area in classes according to its vulnerability levels, whose most part of the area was inserted in the high and extreme classes. Those results are worrying due to the occupation of the referred areas by enterprises that are potentially pollutants, such as three cemeteries and 22 gas stations. / A água subterrânea é um recurso natural de grande importância para a humanidade, cuja abundância varia conforme a geologia local. Apesar de ser tão importante para a humanidade, também é um meio vulnerável à contaminação provocada pelo próprio homem que tanto dela necessita. Assim, este estudo tem como objetivo principal avaliar o índice de vulnerabilidade do Sistema Aqüífero Guarani no perímetro urbano do município de Sant Ana do Livramento - RS, utilizando para isso, dados de 145 poços e 3 nascentes daquela cidade, catalogados em sua maioria pela CPRM/1995, tendo como base a metodologia GOD , desenvolvida por Foster e Hirata (1993) e Foster et al. (2003). Desses 145 poços e das três nascentes obtevese 15 amostras com análises químicas completas, sendo 10 provenientes do estudo feito pela CPRM/1995, quatro realizados pelo Laboratório de Química Industrial e Ambiental da UFSM/LAQIA para o Projeto do Aqüífero Guarani e uma proveniente de trabalhos hidrogeológicos de campo, mapeamento geológico de uma área de 49 km2, medições de níveis estáticos, coletas de águas para análises e cadastramento dos principais pontos de contaminação. Esses resultados servirão de subsídios à gestão integrada dos recursos hídricos subterrâneos pelos órgãos gestores. Como produtos finais foram elaborados três mapas da área de estudo: um geológico, um clinográfico e um mapa da vulnerabilidade cujo grau de variabilidade classificado conforme as classes de vulnerabilidades descritas na metodologia citada. O mapa da área foi digitalizado a partir de cartas topográficas no programa Spring 4.1 e este foi sobreposto pelo cartograma da vulnerabilidade obtido no programa Surfer 8 com o uso do interpolador krigagem para simular: os níveis estáticos, as vazões, a condutividade elétrica, o índice de vulnerabilidade e a superfície potenciométrica. Depois deste processo, os cartogramas foram re-editados no software Corel Draw 11. Como resultados obteve-se a classificação da área quanto à vulnerabilidade espacializada em classes, cuja maior parte da área ficou inserida nas classes alta e extrema. Esses resultados são preocupantes devido à ocupação das referidas áreas por empreendimentos potencialmente contaminantes como três cemitérios e 22 postos de combustíveis.

[pt] Uma das tarefas mais importantes na indústria de exploração e produção de petróleo é a discriminação litológica. Uma das principais fontes de informação para subsidiar a discriminação e caracterização litológica é a perfilagem que é corrida no poço. Porém, na grande maioria dos trabalhos os perfis utilizados na discriminação litológica são apenas aqueles disponíveis no domínio dos poços. Para que modelos de discriminação litológica possam ser extrapolados para além do domínio dos poços, faz-se necessário a utilização de características que estejam presentes tanto nos poços como fora deles. As características mais utilizadas para realizar esta integração rocha-perfil-sísmica são os atributos elásticos. Dentre os atributos elásticos o que mais se destaca é a impedância. O objetivo desta dissertação foi a utilização da programação genética como modelo classificador de atributos elásticos para a discriminação litológica. A proposta se justifica pela característica da programação genética de seleção e construção automática dos atributos ou características utilizadas. Além disso, a programação genética permite a interpretação do classificador, uma vez que é possível customizar o formalismo de representação. Esta classificação foi empregada como parte integrante do fluxo de trabalho estatístico e de física de rochas, metodologia híbrida que integra os conceitos da física de rochas com técnicas de classificação. Os resultados alcançados demonstram que a programação genética atingiu taxas de acertos comparáveis e em alguns casos superiores a outros métodos tradicionais de classificação. Estes resultados foram melhorados com a utilização da técnica de substituição de fluídos de Gassmann da física de rochas. / [en] One of the most important tasks in the oil exploration and production industry is the lithological discrimination. A major source of information to support discrimination and lithological characterization is the logging raced into the well. However, in most studies the logs used in the lithological discrimination are only those available in the wells. For extrapolating the lithology discrimination models beyond the wells, it is necessary to use features that are present both inside and outside wells. One of the features used to conduct this rock-log-seismic integration are the elastic attributes. The impedance is the elastic attribute that most stands out. The objective of this work was the utilization of genetic programming as a classifier model of elastic attributes for lithological discrimination. The proposal is justified by the characteristic of genetic programming for automatic selection and construction of features. Furthermore, genetic programming allows the interpretation of the classifier once it is possible to customize the representation formalism. This classification was used as part of the statistical rock physics workflow, a hybrid methodology that integrates rock physics concepts with classification techniques. The results achieved demonstrate that genetic programming reached comparable hit rate and in some cases superior to other traditional methods of classification. These results have been improved with the use of Gassmann fluid substitution technique from rock physics.