Metodologia para geração de modelo 3D fotorrealista de testemunhos de sondagem utilizando fotogrametria SFM/MVS

Autor: Aires, Alysson Soares
Přispěvatelé: Veronez, Mauricio Roberto, Silveira Junior, Luiz Gonzaga da
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2022
Předmět:
Zdroj: Repositório Institucional da UNISINOS (RBDU Repositório Digital da Biblioteca da Unisinos)
Universidade do Vale do Rio dos Sinos (UNISINOS)
instacron:UNISINOS
Popis: Submitted by Jeferson Carlos da Veiga Rodrigues (jveigar@unisinos.br) on 2022-12-05T18:02:36Z No. of bitstreams: 1 Alysson Soares Aires_PROTEGIDO.pdf: 91621849 bytes, checksum: ee38ce9c956cedf7bcda9283a01b4d95 (MD5) Made available in DSpace on 2022-12-05T18:02:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alysson Soares Aires_PROTEGIDO.pdf: 91621849 bytes, checksum: ee38ce9c956cedf7bcda9283a01b4d95 (MD5) Previous issue date: 2022-09-09 CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Nas últimas duas décadas, o campo das Geociências vem passando por uma revolução digital, alavancada graças ao avanço tecnológico de hardwares de processamento e equipamentos de sensoriamento remoto. Uma das técnicas responsáveis por essa revolução é a fotogrametria Structure from Motion/Multi-View Stereo (SfM/MVS), capaz de criar um modelo 3D de uma superfície com base em fotografias capturadas com uma alta sobreposição entre si e auxílio de algoritmos de visão computacional. Esses avanços foram responsáveis por popularizar a geração dos Modelos Digitais de Afloramento (MDA) em estudos geológicos, sendo representações digitais tridimensionais de estruturas rochosas presentes na superfície terrestre que são essenciais para estudos como caracterização de reservatórios e modelagem geológica, muito comuns na indústria de Óleo e Gás. Além desse tipo de dado permitir com que estudos e atividades que até então eram realizados exclusivamente in loco serem também possíveis em ambiente digital, ele também traz a viabilidade da integração entre diversas fontes de dados multiescalares e multidisciplinares. Associados aos afloramentos, também é comum o estudo de testemunhos de sondagem, que são amostras de rocha cilíndricas, recuperadas por técnicas de perfuração, sendo capaz de amostrar um extenso perfil unidimensional da subsuperfície. Assim como na digitalização de afloramentos, a digitalização de testemunhos pode trazer benefícios similares, permitindo análise e interpretação do dado em ambiente digital. Além disso, a digitalização desse tipo de amostra também oferece a vantagem de preservar esse material na sua integridade, uma vez que ensaios laboratoriais destrutivos são comuns nesse contexto. Contudo, nenhum trabalho até então propôs a digitalização tridimensional de um testemunho inteiro, sendo que há carência no mercado de alternativas de equipamentos acessíveis e portáteis para esse tipo de atividade. Dentro desse cenário, o presente trabalho propõe uma metodologia que utiliza da fotogrametria SfM/MVS para criação de um modelo digital realista de um testemunho de sondagem por completo. A metodologia foca na otimização das etapas do processo de aquisição e reconstrução para tornar viável a digitalização, uma vez que testemunhos são amostras de grande extensão. A validação da técnica foi conduzida por meio de um questionário aplicado em geólogos, onde 78% dos 18 participantes concordaram que o Modelo Digital de Testemunho de Sondagem (MDTS) é capaz de representar satisfatoriamente importantes características geológicas do testemunho, inclusive de forma mais eficiente e realista do que técnicas tradicionais usadas atualmente. Com isso, espera-se que seja possível facilitar o compartilhamento de testemunhos por meio digital a nível mundial e enriquecer estudos geológicos a partir da sua integração virtual com outros modelos digitais, como o MDA por exemplo, além de servir de estrutura para inserção de dados multidisciplinares. In the last two decades, the Geoscience field is currently undergoing a digital revolution thanks to technological improvements on processing hardware and remote sensing equipment. One of the techniques that propelled this revolution is SfM/MVS photogrammetry, capable of creating digital 3D model of real world objects and surfaces based on the capture of highly overlapping photographs and the assistance of computer vision algorithms. These technological boosts helped to promote the generation of Digital Outcrop Models (DOM) in geological studies, that being 3D realistic digital representations of rocky structures on the surface of the Earth, which are essential for studies like reservoir characterization and geological modelling, very common activities in the Oil & Gas industry. This type of data allows geological studies to be also conducted in a digital environment, a task that were so far only possible in loco. Besides that, it also brings the possibility of integration between several multidisciplinary and multiscale data sources. Associated to the study of outcrops, it is also common the study of drill cores, i.e. cylindrical rock samples recovered by well-drilling techniques, being capable of sampling an extensive vertical profile of the subsurface. Just like the 3D modelling of outcrops, the digitization of drill cores could bring similar benefits, allowing data analyses and interpretation on a digital environment. When it comes to rock sample documentation, the 3D digitization of drill cores can also brings the advantage of preserving its integrity, since destructive laboratorial analyses are common. However, no published work so far has been found that aims for the 3D documentation of an entire drill core, having a shortage of accessible and portable alternatives in the market for this type of activity. Having all that in mind, the current work developed a workflow that uses SfM/MVS photogrammetry for the generation of a realistic digital model of an entire drill core. The methodology focuses on the optimization of steps of the acquisition and processing workflow to make this task feasible, since drill cores are extensive rock samples, with dozens or even hundreds of meters. The technique validation was conducted using a questionnaire answered by geologists, where 78% of the 18 participants agreed that the Drill Core 3D Model is capable of well represent relevant geologic characteristics of the physical drill core, with a more efficient and realistic product when compared to traditional techniques that are currently used. With that, it is expected to be able to promote digital drill core sharing at worldwide level and enrich geological studies through virtual integration with other sources of digital models, like DOM for example, working also as structure for multidisciplinary dataset union.
Databáze: OpenAIRE
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