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A hybrid genetic-linear algorithm for 2D inversion of sets of vertical electrical sounding

A inversão de uma sondagem elétrica vertical (SEV) normalmente assume que o meio é estratifcado e formado por camadas horizontais homogêneas e isotrópicas. A simplicidade deste modelo geofísico torna a inversão simples e com reduzido custo computacional. Esta simplicidade, junto às principais qualidades do método de eletroresistividade, foi responsável por tornar a SEV um dos métodos geofísicos mais populares nos trabalhos de exploração de águas subterrâneas e geofísica aplicada à engenharia. Porém, mesmo em bacias sedimentares, onde a geologia é mais conforme, a hipótese de camadas planas e homogêneas não é válida, o que limita a confiabilidade dos resultados da inversão. Apresentamos neste artigo um algoritmo rápido e robusto de modelagem e inversão eletroresistiva para a interpretação de conjuntos de SEVs. Consideramos três algoritmos de inversão: o método de inversão linearizada de Gauss-Newton (LI), o algorítmo genético (GA), e uma abordagem híbrida (GA-LI) que usa a inversão linearizada para aprimorar o melhor modelo obtido ao final de cada geração do algoritmo genético. A parametrização do meio consiste na partição do dommínio em blocos retangulares e homogêneos, de modo que a resistividade de cada bloco é um parâmetro do modelo. A resistividade aparente é calculada com um método iterativo baseado numa aproximação por diferenças finitas da equação do potencial elétrico. Um precondicionamento do tipo Cholesky incompleto é utilizado para acelerar a convergência do método. Avaliamos a performance do método híbrido por meio de experimentos numéricos com perfis de eletroresistividades reais e sintéticos, formados por conjuntos de SEVs obtidas com o arranjo Schlumberger. Os dados de campo foram coletados nas proximidades de Conceição do Coité, estado da Bahia, Brasil.

fatoração incompleta de Cholesky; modelagem bidimensional de resistividade; inversão geofísica; algoritmos genéticos; inversão linearizada; otimização híbrida


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