Defesa de tese de mestrado
Estudante: Arthur Siqueira de Macêdo
Programa: Geofísica
Título: “Integração de dados de geofísica aerotransportada com fontes equivalentes otimizadas por gradient boosting na esfera”
Orientador: Prof. Dr. Leonardo Uieda - IAG/USP
Comissão Julgadora:
- Prof. Dr. Leonardo Uieda – Presidente e Orientador – IAG/USP
- Prof. Dr. Vanderlei Coelho de Oliveira Junior. - ON/MCTI
- Prof. Dr. Marco Antonio Couto Junior. - IGc/USP
Membros suplentes:
- Prof. Dr. Carlos Alberto Moreno Chaves - IAG/USP
- Profa. Dra. Alanna Costa Dutra – UFBA
- Profa. Dra. Alessandra de Barros e Silva Bongiolo – UFPR
- Profa. Dra. Valéria Cristina Ferreira Barbosa - ON/MCTI
Resumo:
O método de fontes equivalentes é amplamente utilizado no processamento e na interpolação de dados magnéticos, especialmente em levantamentos aeromagnéticos. Entretanto, implementações baseadas em coordenadas cartesianas apresentam limitações em escalas regionais e globais, nas quais a curvatura da Terra introduz inconsistências geométricas que afetam a integração dos dados e a precisão da modelagem. Para contornar esse problema, este estudo propõe uma adaptação do método de fontes equivalentes para coordenadas esféricas, incluindo revisões em sua formulação matemática para considerar a geometria esférica. O arcabouço proposto permite a modelagem consistente do campo magnético em grandes áreas geográficas. Para aprimorar a representação das fontes magnéticas, é adotada uma configuração em dupla camada, permitindo a separação entre componentes de longo e curto comprimento de onda. A validação cruzada é empregada para determinar os hiperparâmetros ótimos de cada camada, assegurando inversões estáveis e equilibradas. Para garantir a viabilidade computacional em conjuntos de dados extensos e de alta resolução, uma estratégia de gradient boosting é incorporada ao processo de inversão, melhorando significativamente o desempenho computacional. Experimentos sintéticos demonstram que o método permanece estável e preciso para conjuntos de dados com até 500.000 observações, além de permitir a recuperação confiável das componentes do campo magnético a partir de dados de anomalia do campo total. A metodologia também foi aplicada a mais de 1,5 milhão de observações reais, confirmando sua escalabilidade e robustez. A amplitude do campo recuperado fornece restrições adicionais para a interpretação dos dados e aprimora a análise geológica. A implementação final é disponibilizada como software de código aberto, visando apoiar a reprodutibilidade e ampliar sua adoção.
Palavras-chave: fontes equivalentes, coordenadas esféricas, dados aeromagnéticos, modelagem magnética, gradient boosting