métodos computacionais

120
Métodos computacionais

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Page 1: Métodos computacionais

Métodos computacionais

Page 2: Métodos computacionais

Métodos Computacionais:

• Dependem de computadores para o

cálculo de recurso/reserva e fazem uso de

funções matemática de interpolação, as

quais são aplicadas para o cálculo de teor

tonelagem, densidade, espessura nos

blocos de cubagem.

Page 3: Métodos computacionais

Modelo tridimensional de blocos

• Conjunto de blocos de cubagem que compõem o depósito.

• Dimensões compatíveis com a densidade média de amostragem nas 3D.

• Subdivisão ideal: metade do espaçamento médio entre os furos de sonda.

Page 4: Métodos computacionais

Métodos Computacionais

Principal diferença dos métodos

convencionais:

• Fazer uso de métodos matemáticos de

interpolação:

– Krigagem ordinária

– Inverso da potência da distância

Outras diferenças: geometria e dimensão

dos blocos de cubagem.

Page 5: Métodos computacionais

Requisitos para avaliação dos blocos

de cubagem

• Estarem no domínio do depósito

• Apresentar amostras de furos vizinhos,

segundo critérios de seleção

• Passíveis de avaliação com o mínimo de

informação, verificada a distância máxima

de amostras.

Page 6: Métodos computacionais

Determinação da posição de um bloco

em relação ao domínio do depósito

• Verificar se o bloco pertence à fronteira

dos furos de sonda

• Se estiver, verificar se ele está dentro dos

limites inferior e superior de mineralização

Page 7: Métodos computacionais

Vizinhança local

• Definir os pontos de amostragem que

serão efetivamente utilizados pelos

métodos de interpolação;

• Os critérios para seleção dos pontos

vizinhos ao bloco e o número de pontos

devem ser exibidos no início do processo

de avaliação.

Page 8: Métodos computacionais

Vizinhança local

• Passo bem importante!

Page 9: Métodos computacionais

Vizinhança local

• Passo bem importante!

• Diferentes subconjuntos de amostras

podem ser definidos e resultados distintos

podem ser obtidos.

Page 10: Métodos computacionais

Vizinhança local

• Passo bem importante!

• Diferentes subconjuntos de amostras

podem ser definidos e resultados distintos

podem ser obtidos.

• A escolha de furos vizinhos deve garantir

uma boa amostragem espacial.

Page 11: Métodos computacionais

Vizinhança local

• Passo bem importante!

• Diferentes subconjuntos de amostras

podem ser definidos e resultados distintos

podem ser obtidos.

• A escolha de furos vizinhos deve garantir

uma boa amostragem espacial

• Ou seja, evitar subconjuntos com

agrupamentos de pontos.

Page 12: Métodos computacionais

Vizinhança local

• Os agrupamentos de pontos ocorrem em

arranjos aleatórios ou semi-circulares.

Localização dos 8 pontos mais próximos para arranjo aleatório

e semi-circular.

Ponto a ser

interpolado

Page 13: Métodos computacionais

Vizinhança local

• Em Nenhum caso a amostragem espacial

foi representativa!

Ponto a ser

interpolado

Localização dos 8 pontos mais próximos para arranjo aleatório

e semi-circular.

NE

SW nadaUma linha

Page 14: Métodos computacionais

Vizinhança local

• Critérios de seleção de pontos por

quadrantes e octantes (aleatório):

Duas amostras + próximas por

quadrante

Uma amostra + próxima por

octante.

Page 15: Métodos computacionais

Vizinhança local

• Critérios de seleção de pontos por

quadrantes e octantes (Semi-circular):

Duas amostras + próximas por quadrante, arranjo semi-circular. Já

provocou a amostragem em duas linhas adjacentes de pesquisa.

Page 16: Métodos computacionais

Arranjos semi-circulares 3D em furos

de sonda

• A densidade de amostragem ao longo dos

furos é sempre maior que entre eles. Seleção de amostras sem imposição.

Page 17: Métodos computacionais

• Seleção de amostras de furo de sonda mais

próxima por setor (octante tridimensional), em

relação ao centro do bloco.

Arranjos semi-circulares 3D em furos

de sonda

Os 4 furos foram amostrados!

Page 18: Métodos computacionais

Número de amostras de furos vizinhos

• Não deve ser excessivamente pequeno,

com o risco de a interpolação resultar em

valor semelhante ou muito correlacionado

ao do ponto mais próximo.

Page 19: Métodos computacionais

Número de amostras de furos vizinhos

• Não deve ser excessivamente pequeno, com o risco de a interpolação resultar em valor semelhante ou muito correlacionado ao do ponto mais próximo.

• Não tão grande, que a interpolação resulte em valor bastante suavizado, perdendo a característica de interpolação local.

• Usa-se 8 em média, ou 4 na borda do corpo.

Page 20: Métodos computacionais

Exemplo hipotéticoDepósito

Estratiforme,

teores

compostos

para a

espessura,

densidade

aparente=

d = 3,2 t/m3

Page 21: Métodos computacionais

Exemplo hipotéticoMalha não

regular tem que se definir o passo e a tolerância do passo.

Mapa de localização dos pontos de amostragem.

Page 22: Métodos computacionais

Exemplo hipotético-variogramas

Nuvem de variograma mostrando as diferenças ao quadrado entre todos os pares de pontos e os valores médios nas classes de passos para teor(A), e pontos do variograma experimental com ajuste de modelo esférico (B).

Classes de passo

Page 23: Métodos computacionais

Exemplo hipotético-variogramas

Nuvem de variograma mostrando as diferenças ao quadrado entre todos os pares de pontos e os valores médios nas classes de passos para espessura (A), e pontos do variograma experimental com ajuste de modelo gaussiano (B).

Page 24: Métodos computacionais

Ex. hipotético - Blocos de cubagem

• Blocos calculados individualmente e depois compostos = recurso geológico.

24 blocos

62,5 x 62,5m

Page 25: Métodos computacionais

Classe de recurso

• Os blocos de cubagem dentro dos domínios dos

pontos dados podem ser classificados em

recurso medido somente se houver

continuidade da mineralização entre os pontos

de amostragem.

Page 26: Métodos computacionais

Classe de recurso

• Os blocos de cubagem dentro dos domínios dos

pontos dados podem ser classificados em

recurso medido somente se houver

continuidade da mineralização entre os pontos

de amostragem.

• Na dúvida, principalmente em regiões sub-

amostradas, classificar em recurso indicado.

• Recursos classificados na periferia do depósito

são classificados como recurso indicado.

Page 27: Métodos computacionais

• Recursos classificados na periferia do

depósito são classificados como recurso

indicado.

Classe de recurso

Page 28: Métodos computacionais

Localização e seleção de pontos

de dados vizinhos

Page 29: Métodos computacionais

Localização e seleção de pontos

de dados vizinhos

1 ponto mais próximo por quadrante.

Page 30: Métodos computacionais

Localização e seleção de pontos

de dados vizinhos

1 ponto mais

próximo por

quadrante.

► ►

Page 31: Métodos computacionais

Cubagem de jazidas

Métodos Computacionais:

Krigagem ordinária

Krigagem Pontual

Krigagem de Bloco

Ponderação pelo inverso da potência da distância

– IQD

Avaliação pontual pelo IQD

Avaliação de Bloco pelo IQD

Page 32: Métodos computacionais

Krigagem

• Estabelecer, a partir de expressões matemáticas, o

melhor estimador possível do valor médio (teor,

espessura, acumulação, densidade) na área de

influência de um furo de sonda ou de um bloco de

minério em serviço mineiro (galeria, chaminé).

Page 33: Métodos computacionais

Krigagem

• Estabelecer, a partir de expressões matemáticas, o

melhor estimador possível do valor médio (teor,

espessura, acumulação, densidade) na área de

influência de um furo de sonda ou de um bloco de

minério em serviço mineiro (galeria, chaminé).

• Em sondagem, no cálculo do valor médio e da

reserva em cada área de influência dos furos,

intervém não só o furo central mas os outros furos,

ponderando cada informação em função da

distância ao bloco que está sendo krigado.

Page 34: Métodos computacionais
Page 35: Métodos computacionais

Krigagem• Melhor forma de avaliação de uma jazida mineral,

mas só se aplica a minério com modelos de

variogramas esféricos ou logarítmicos.

Page 36: Métodos computacionais

Krigagem• Melhor forma de avaliação de uma jazida mineral,

mas só se aplica a minério com modelos de

variogramas esféricos ou logarítmicos.

• São técnicas superiores porque permitem o cálculo do

erro associado às estimativas, chamada variância de

krigagem.

Page 37: Métodos computacionais

Krigagem• Melhor forma de avaliação de uma jazida mineral,

mas só se aplica a minério com modelos de

variogramas esféricos ou logarítmicos.

• São técnicas superiores porque permitem o cálculo do

erro associado às estimativas, chamada variância de

krigagem.

• A krigagem é o procedimento que permite calcular os

ponderadores para uma dada configuração (bloco x

disposição das amostras no espaço), com mínima

variância de krigagem.

Page 38: Métodos computacionais

Krigagem

• Para efetuar a krigagem de uma área é

necessário primeiro efetuar a análise

variográfica do minério.

• Os estudos geoestatísticos levam a definição

de um modelo de variograma que servirá

para inferir os valores da função variograma

que serão utilizados pelos métodos

geoestatísticos de interpolação.

Page 39: Métodos computacionais

Relação variograma x krigagem

• O conhecimento da variabilidade natural do

depósito, expressa por meio de um variograma,

é a base da geoestatística que permite realizar

estimativas precisas, bem como avaliar o erro

cometido nessas estimativas.

Page 40: Métodos computacionais

Relação variograma x krigagem

• O conhecimento da variabilidade natural do

depósito, expressa por meio de um variograma,

é a base da geoestatística que permite realizar

estimativas precisas, bem como avaliar o erro

cometido nessas estimativas.

• Variância de krigagem permite determinar o erro

associado à configuração espacial das amostras

consideradas para a estimativa.

Page 41: Métodos computacionais

Relação variograma x krigagem

• A krigagem, como método de interpolação na

avaliação de recurso/reserva, só deve ser

utilizada quando o variograma experimental for

estruturado, ou seja se a variabilidade não for

totalmente aleatória (efeito pepita puro).

Page 42: Métodos computacionais

Relação variograma x krigagem

• A krigagem, como método de interpolação naavaliação de recurso/reserva, só deve serutilizada quando o variograma experimental forestruturado, ou seja se a variabilidade não fortotalmente aleatória (efeito pepita puro).

• Com o modelo de variograma se reconheceanisotropias e se tem uma idéia da variabilidadea pequenas distâncias dada pelocomportamento próximo a origem.

Page 43: Métodos computacionais

Pepita

Pepita puro

Page 44: Métodos computacionais

Krigagem Ordinária

• As técnicas geoestatísticas de estimativa

baseiam se no estudo da variabilidade

espacial do corpo do minério.

• São superiores porque permitem o cálculo

do erro associado as estimativas –

variância de krigagem.

Page 45: Métodos computacionais

Krigagem Ordinária

• A krigagem é um procedimento que permite

calcular os ponderadores para uma dada

configuração (bloco x disposição das amostras

no espaço), com mínima variância de krigagem.

Page 46: Métodos computacionais

Krigagem Ordinária

• A krigagem é um procedimento que permitecalcular os ponderadores para uma dadaconfiguração (bloco x disposição das amostrasno espaço), com mínima variância de krigagem.

• A krigagem é feita após os estudosgeoestatísticos, que podem indicar a sua nãoaplicação, se a variável regionalizada fortotalmente aleatória.

Page 47: Métodos computacionais

Krigagem Ordinária

• A krigagem é um procedimento que permitecalcular os ponderadores para uma dadaconfiguração (bloco x disposição das amostrasno espaço), com mínima variância de krigagem.

• A krigagem é feita após os estudosgeoestatísticos, que podem indicar a sua nãoaplicação, se a variável regionalizada fortotalmente aleatória.

• O modelo de variograma servirá para inferir osvalores da função variograma utilizados pelosmétodos geoestatísticos de interpolação.

Page 48: Métodos computacionais

Krigagem

• Método que permite estimar o valordesconhecido Z* (Xo) associado a um ponto,área ou volume a partir de um conjunto de ndados { Z (Xo), i = 1,n} disponíveis.

Z* (Xo) = λi . Z (Xi)

Os ponderadores (λi, i=1,n) são obtidos daresolução de um sistema linear de equaçõesdenominado sistema de equações de krigagem.

n

i=1

Page 49: Métodos computacionais

Krigagem de malha

quadrada de sondagem

O teor na área de influência

do furo A, depende não

apenas dos valores em A,

mas sofre influência de B1

B2 B3, furos de primeira

auréola C1 C2 C3, furos de

segunda Auréola.

Page 50: Métodos computacionais

Krigagem de malha quadrada de

sondagem

Teor na área de influência de A:

Ta = (1 - λ - μ) . a + λ . b + μ . c

λ e μ coeficientes matemáticos

a teor do furo A

b média aritmética dos teores dos furos de 1ª

auréola (b = Σ bi / 4)

c média aritmética dos teores dos furos de 2ª

auréola (c = Σ ci / 4)

Page 51: Métodos computacionais

Variância do erro de krigagem

• Como toda técnica de estimativa, a

krigagem procura estimar com a mínima

variância.

• Variância do erro de krigagem:

σ2E = Var { Z (Xo) - Z* (Xo) }

Page 52: Métodos computacionais

Variância do erro de krigagem

• Como toda técnica de estimativa, a

krigagem procura estimar com a mínima

variância.

• Variância do erro de krigagem:

σ2E = Var { Z (Xo) - Z* (Xo) }

O objetivo da krigagem é buscar o melhor

conjunto de ponderadores para que a

variância do erro seja a mínima possível.

Page 53: Métodos computacionais

Domínio da estimativa

Conforme o domínio que se estima tem-se:

• Krigagem pontual

• Krigagem de bloco

Page 54: Métodos computacionais

Krigagem pontual

• Usada para estimar qualquer variável (teor, espessura) em um ponto não amostrado

• A aplicação prática da krigagem pontual é de representação gráfica de dados geológicos, por mapas de isovalores ou superfícies 3D, obtidas pela projeção pespectiva da malha regular.

Page 55: Métodos computacionais

PE

RF

IS T

OP

OG

EO

GIC

OS

Modelagem de um corpo de minério

Page 56: Métodos computacionais

Krigagem pontual

◄ Estimar o ponto no centro do bloco.

• A organização do sistema de krigagem começa

com o cálculo da matriz dos termos (xi – xj)

• que é a função do semivariograma (h) ou

variograma 2 (h)

2 (h)= 1/n . { [ Z (x + h) – Z (x) ]2}n

i=1

n – números de pares de

pontos separados por

uma distância h;

Z(x) valor da variável no

ponto x

Z(x + h) valor da variável

no ponto x +h

Page 57: Métodos computacionais

Localização e seleção de pontos

de dados vizinhos

1 ponto mais

próximo por

quadrante.

► ►

Page 58: Métodos computacionais

Krigagem pontual – exemplo hipotético

Dados selecionados pelo critério de

quadrantes para a estimativa do bloco B2:

furo X(m) Y(m) Espessura (m) Teor (g/t)

1 100 50 1,5 5

4 150 100 1,9 15

5 100 150 1,73 18

9 150 187,5 2,63 20

Page 59: Métodos computacionais

• Para o cálculo da função semivariograma,

entre as amostras 1 e 4, determina-se

primeiro a distância entre elas:

d (x1, x4)= (100 – 150)2 + (50 – 100)2 = 70,71

furo X(m) Y(m) Espessura (m) Teor (g/t)

1 100 50 1,5 5

4 150 100 1,9 15

5 100 150 1,73 18

9 150 187,5 2,63 20

Krigagem pontual – exemplo hipotético

Page 60: Métodos computacionais

• A distância encontrada é convertida em

função semivariograma, usando as equações

dos modelos, para teor: ◄

(x1 – x4)= 40 1,5 (70,71) - 0,5(70,71)3 =20,23

200 200furo X(m) Y(m) Espessura (m) Teor (g/t)

1 100 50 1,5 5

4 150 100 1,9 15

5 100 150 1,73 18

9 150 187,5 2,63 20

Krigagem pontual – exemplo hipotético

Page 61: Métodos computacionais

Pontos do variograma experimental para teor com ajuste de modelo esférico (B).

(h)= C0+C 3 h - 1 h

2 a 2 a

(h)= C0+C para h a

h distância

a amplitude

Variograma do exemplo hipotético

Page 62: Métodos computacionais

Krigagem pontual

• A distância encontrada é convertida em

função semivariograma, usando as

equações dos modelos: para espessura

(x1 – x4)= 0,35 1- exp 70,71 = 0,138 100

furo X(m) Y(m) Espessura (m) Teor (g/t)

1 100 50 1,5 5

4 150 100 1,9 15

5 100 150 1,73 18

9 150 187,5 2,63 20

2

Page 63: Métodos computacionais

Exemplo hipotético-variograma

Pontos do variograma experimental para espessura com ajuste de modelo gaussiano (B).

(h)= C0+C 1 – exp - h

a

2

Page 64: Métodos computacionais

Krigagem pontual

• O procedimento é repetido para todos os pares de amostras e se obtém as matrizes dos valores da função semivariograma

(xi – xj) para teor e :

0 20,33 27,5 36,06

20,33 0 20,33 24,58

27,50 20,33 0 18,14

36,06 24,58 18,14 0

Page 65: Métodos computacionais

Krigagem pontual

• O procedimento é repetido para todos os pares de amostras e se obtém as matrizes dos valores da função semivariograma

(xi – xj) para teor e :

0 20,33 27,5 36,06

20,33 0 20,33 24,58

27,50 20,33 0 18,14

36,06 24,58 18,14 0

Ao longo da diagonal,

em que as distâncias

são nulas, os valores

das funções

semivariograma serão

também nulos,

independente da

presença ou ausência

do efeito pepita. A

função semivariograma

é descontínua na

origem!

Page 66: Métodos computacionais

Krigagem pontual

• O procedimento é repetido para todos os pares de amostras e se obtém as matrizes dos valores da função semivariograma

(xi – xj) para espessura e :

0 0,138 0,221 0,309

0,138 0 0,138 0,187

0,221 0,138 0 0,113

0,309 0,187 0,113 0

Ao longo da diagonal,

em que as distâncias

são nulas, os valores

das funções

semivariograma serão

também nulos,

independente da

presença ou ausência

do efeito pepita. A

função semivariograma

é descontínua na

origem!

Page 67: Métodos computacionais

• O vetor dos valores das funções

semivariograma (xo – xi), entre a amostra

e o ponto estimado, também é calculado

da mesma forma.

• Determina-se a distância entre a amostra

e o ponto a ser estimado, obtém-se o

valor da função semivariograma:

Krigagem pontual

Page 68: Métodos computacionais

Localização do ponto Xo

► ►

furo X(m) Y(m) Espes

sura

(m)

Teor

(g/t)

1 100 50 1,5 5

4 150 100 1,9 15

5 100 150 1,73 18

9 150 187,5 2,63 20

Page 69: Métodos computacionais

Exemplo para a amostra 1:

d (xo, x1)= (100 – 131,35)2 + (50 – 118,75)2 = 75,52

Para teor:

(xo – x1)= 40 1,5 (75,52) - 0,5(75,52) = 21,58

200 200

Para espessura:

(xo – x1)= 0,35 1- exp (75,52) = 0,152100

Krigagem pontual

3

2

Page 70: Métodos computacionais

Exemplo para a amostra 1:

calcula-se os valores das funções

semivariograma para todas as amostras, tem-se

o vetor (xo – x1) entre amostras e o ponto a ser

estimado:

21,58 0,152

7,91 0,024

13,04 0,062

20,47 0,139

Krigagem pontual

Teor espessura

Page 71: Métodos computacionais

Assim se tem todos os elementos para os sistemas de equações de krigagem para estimativa do ponto de coordenadas (131,25; 11,75), para teores e espessura:

0 20,33 27,5 36,06 1 λ1 21,58

20,33 0 20,33 24,58 1 . λ4 = 7,91

27,50 20,33 0 18,14 1 λ5 13,04

36,06 24,58 18,14 0 1 λ9 20,47

1 1 1 1 0 μ 1

Krigagem pontual

Teor

Page 72: Métodos computacionais

Assim se tem todos os elementos para os sistemas de equações de krigagem para estimativa do ponto de coordenadas (131,25; 11,75), para teores e espessura:

0 0,138 0,221 0,309 1 λ1 0,152

0,138 0 0,138 0,187 1 . λ4 = 0,024

0,221 0,138 0 0,113 1 λ5 0,062

0,309 0,187 0,113 0 1 λ9 0,139

1 1 1 1 0 μ 1

Krigagem pontual

espessura

Page 73: Métodos computacionais

O teor no centro do bloco B2 então é: ◄

Tc=(5.0,047)+(15.0,572)+(18.0,317)+(20.0,064) = 15,801g/t

Resolvendo o sistema de equações obtêm-

se os ponderadores:

amostra Teor

(g/t)

λ1,i=1,4 Espess

ura (m)

λ1,i=1,4

1 5 0,047 1,5 -0,04

4 15 0,572 1,9 0,676

5 18 0,317 1,73 0,392

9 20 0,064 2,63 -0,028

Page 74: Métodos computacionais

A espessura no centro do bloco B2 então é: ◄

Ec=(1,5.0,04)+(1,9.0,676)+(1,738.0,392)+(2,63.0,028) = 1,829g/t

Resolvendo o sistema de equações obtêm-

se os ponderadores:

amostra Teor

(g/t)

λ1,i=1,4 Espess

ura (m)

λ1,i=1,4

1 5 0,047 1,5 -0,04

4 15 0,572 1,9 0,676

5 18 0,317 1,73 0,392

9 20 0,064 2,63 -0,028

Page 75: Métodos computacionais

Krigagem pontual

• Este procedimento é então repetido para

cada ponto que se quer estimar!

Page 76: Métodos computacionais

Krigagem de bloco

Page 77: Métodos computacionais

Krigagem de bloco

• Técnica de estimativa de teor médio em

painéis ou blocos de cubagem.

Page 78: Métodos computacionais

Krigagem de bloco

• Técnica de estimativa de teor médio em

painéis ou blocos de cubagem.

• Desenvolvida exclusivamente para

mineração.

Page 79: Métodos computacionais

Krigagem de bloco

• Técnica de estimativa de teor médio em

painéis ou blocos de cubagem.

• Desenvolvida exclusivamente para

mineração.

• Diferente da pontual porque áreas ou

volumes devem ser representados pelos

pontos de amostragem.

Page 80: Métodos computacionais

Krigagem de bloco

• Técnica de estimativa de teor médio em painéis ou blocos de cubagem.

• Desenvolvida exclusivamente para mineração.

• Diferente da pontual porque áreas ou volumes devem ser representados pelos pontos de amostragem.

• A diferença composicional entre o ponto estimado e a unidade lavrada é denominada erro de estimativa.

Page 81: Métodos computacionais

Krigagem de bloco

• O erro de estimativa associado a krigagem

de bloco será menor que para krigagem

pontual.

Page 82: Métodos computacionais

Krigagem de bloco

• O erro de estimativa associado a krigagem

de bloco será menor que para krigagem

pontual.

• O princípio da krigagem de bloco é

baseado na subdivisão do bloco de

cubagem em sub-blocos, que são

avaliados individualmente e compostos

para o bloco original.

Page 83: Métodos computacionais

Krigagem de bloco

• O erro de estimativa associado a krigagem de bloco será menor que para krigagem pontual.

• O princípio da krigagem de bloco é baseado na subdivisão do bloco de cubagem em sub-blocos, que são avaliados individualmente e compostos para o bloco original

• Usa-se teorema da Combinação das Estimativas de Krigagem.

Page 84: Métodos computacionais

Krigagem de bloco

• Bloco B2 a ser estimado por meio da sua subdivisão em 2 x 2 sub-blocos e os 4 pontos de dados próximos.

A matriz será a mesma

mas o vetor (xo – xi) será

(xo – xi)

Page 85: Métodos computacionais

Krigagem de bloco

Limite da mineralização aproximado pelo conjunto de blocos e sub-blocos de cubagem pertencentes à fronteira dos dados. Na fronteira se divide os sub-blocos e sub-blocos ainda menores.

Page 86: Métodos computacionais

Krigagem de bloco

• A krigagem de bloco permite obter uma

estimativa mais representativa do bloco,

principalmente em casos em que há

grande variabilidade dos teores.

Bloco Área

(m2)

Espessura

(m)

Teor

(g/t)

Recurso (g)

A1

B1

976,56

2929,6

1,570

1,747

6,56

10,56

32184,92

172947,83

Page 87: Métodos computacionais

Ponderação pelo Inverso da Distância

– IQD ou IPD

• Primeiro método analítico para interpolaçãode valores de variáveis de interesse empontos não amostrados (1964).

• Base do método: Os teores de amostras defuros vizinhos, em relação a umdeterminado ponto ou bloco do depósito,são proporcionais ao inverso dasrespectivas distâncias ou a uma potênciadesta.

Page 88: Métodos computacionais

Ponderação pelo Inverso da Distância

– IQD ou IPD

• Assim, amostras de furos próximos

contribuem com grande peso e amostras de

furos distantes com pequeno peso.

• Há uma melhor aproximação da noção da

zona de influência, igual a meia distância

entre furos adjacentes, como no método

dos polígonos.

Page 89: Métodos computacionais

Ti = teor na i-ésima amostra

localizada no ponto de coordenada

(Xi, Yi, Zi)

Wi = ponderador = ao inverso de uma

potência da distância entre a i-ésima amostra e o ponto

a ser interpolado

Ponderação pelo inverso da Potência

da Distância - IQD

• Equação geral para se interpolar o teor de um

ponto ou bloco do depósito de coordenada (x, y,

z):

Ti . Wi

Wi

n

i=1n

i=1

n = número de

Pontos do sub-

conjunto.

T =

Page 90: Métodos computacionais

IQD

• O ponderador Wi é calculado:

Wi = 1

d Pi

A distância é calculada:

di= (xi – x)2 + (yi – y)2 + (zi – z)2

P é a potência e di é a

distância entre a i-ésima

amostra de coordenada

(Xi, Yi, Zi) e o ponto a

ser interpolado (X, Y, Z).

Page 91: Métodos computacionais

IQD

• A aplicação deste método requer a

definição da potência a ser utilizada na

ponderação, além do sub-conjunto de

amostras de furos vizinhos, comum a

todos os métodos computacionais.

Page 92: Métodos computacionais

IQD

• A aplicação deste método requer a

definição da potência a ser utilizada na

ponderação, além do sub-conjunto de

amostras de furos vizinhos, comum a

todos os métodos computacionais.

• Potências baixas tendem a suavizar os

valores extremos,

• Potências altas tendem a realçá-los.

Page 93: Métodos computacionais

IQD

Efeito da potência na interpolação de teores entre dois pontos adjacentes de amostragem (Barnes, 1980).

Page 94: Métodos computacionais

IQD

Efeito da potência na interpolação de teores entre dois pontos adjacentes de amostragem (Barnes, 1980).

• Com o

aumento da

potência da

distância de

interpolação de

teores entre

dois pontos

passa do

princípio das

mudanças

graduais (p=1)

para dos

pontos mais

próximos p>10)

Page 95: Métodos computacionais

IQD

Efeito da potência na interpolação de teores entre dois pontos adjacentes de amostragem (Barnes, 1980).

• Dificilmente uma

concentração na

natureza se

explica por uma lei

linear (mudanças

graduais) e muito

menos por

variações bruscas

(pontos mais

próximos).

Se usa para cálculo de recurso P = 2,

Por isso o inverso do quadrado da

distância.

Page 96: Métodos computacionais

Avaliação pontual pelo IQD

• Aplicado na interpolação de malhas

regulares para visualização gráfica de

dados geológicos.

• Aplicado também para avaliação de bloco,

atribuindo o teor interpolado no seu centro

para todo o domínio (com um erro de

estimativa associado).

Page 97: Métodos computacionais

Avaliação pontual pelo IQD

• O procedimento de cálculo dos

ponderadores do IQD é mais simples que

na krigagem ordinária.

Page 98: Métodos computacionais

Avaliação pontual pelo IQD

• O procedimento de cálculo dos

ponderadores do IQD é mais simples que

na krigagem ordinária.

• Os procedimentos de seleção de

amostras por quadrante e octante são

importantes, pois o método não reconhece

agrupamento de pontos, sendo os pesos

proporcionais ao inverso da distância.

Page 99: Métodos computacionais

Avaliação de bloco pelo IQD

• São utilizados extensivamente quando os

métodos geoestatísticos não funcionam,

pela impossibilidade de se obter

variogramas representativos.

Page 100: Métodos computacionais

Avaliação de bloco pelo IQD

• São utilizados extensivamente quando os

métodos geoestatísticos não funcionam,

pela impossibilidade de se obter

variogramas representativos.

• Contudo a aplicação direta para avaliação

de bloco, com base na estimativa de um

único ponto, não é recomendada.

• Erros de estimativa muito altos.

Page 101: Métodos computacionais

Modelagem geológica

Desenvolvidos de 4 décadas para cá:

Programas:

• Datamine

• Vulcan

• Gencom

• Surpack

Page 102: Métodos computacionais

Modelagem geológica

As tarefas de estimativa de reserva

projeto de mina

planejamento de lavra

são altamente complexas e de alto risco!

Os sistemas de softers mais avançados demineração são ditos integrados,

Contudo integrado dentro de um mesmosistema e não entre sistemas.

Page 103: Métodos computacionais

Modelagem geológica - datamine

Atividades sequenciais:

- Entrada de dados e processamento inicial

- Estruturação do banco de dados

- Validação dos dados (intefacies GPS)

- Interpretação geológica

- Modelagem de superfícies (topografia e

estruturas geológicas)

- Modelagem geométrica do depósito

Page 104: Métodos computacionais

Modelagem geológica - datamine

Atividades sequenciais:

- Modelagem de teores

- Estimativa de reservas

- Determinação dos limites ótimos de lavra

- Projeto da mina

- Estimativa das reservas lavráveis

- Planejamento de lavra

- Programação e controles de produção

Page 105: Métodos computacionais
Page 106: Métodos computacionais

Apresentação e interpretação seccional de

dados

Page 107: Métodos computacionais

Apresentação e interpretação seccional de

dados

• Dados mostrados na figura anterior apresentados

aqui em vista isométrica, as cores representam os

litotipos e o diâmetro o teor proporcional.

Representação

tridimensional

de sondagens.

Page 108: Métodos computacionais

• poligonais fechadas, cada uma representa um corte

da jazida de acordo com a interpretação do geólogo,

a partir dos dados originais de sondagem fig. 7.2

Page 109: Métodos computacionais

Modelagem de superfície - MDT

• Vista tridimensional de uma superfície triangulada (mina de mármore Ledmore, Escócia). Modelo digital do terreno, utilizada em modelagem de superfície topográfica e feições geológicas como falhas, fraturas.

Page 110: Métodos computacionais

• Mostram apenas a superfície dos corpos

minerais, não armazenam a variação de

teor.

Modelagem de superfície - wireframe

Modelo sólido triangulado tipo wireframe

Page 111: Métodos computacionais

Modelagem de superfície – wireframe em

vista geométrica

Vista tridimensional de modelos triangulados (mina subterranea de Caraíba).

Page 112: Métodos computacionais

• Antes da informatização da modelagem de

jazidas e de minas era comum o emprego de

modelos de madeira para representar a

geologia, os trabalhos de lavra da mineração.

• Desempenhou importante papel na

visualização da jazida.

• No início dos softers: blocos equidimensionais

Modelagem de superfície – wireframe em

vista geométrica

Page 113: Métodos computacionais

Modelos de blocos e sub-blocos de uma

jazida de cobre

Vista tridimensional de modelos triangulados (mina subterranea de Caraíba).

Page 114: Métodos computacionais

Processo estima

• Operação de ponderadores de atributos,

teores e variáveis.

• Pode ponderar por métodos diferentes,

• Busca de amostras para cálculos dos teores

nos blocos,

• Busca por octantes ou como definido,

• Anisotropia em elipsóides

• Ferramenta unfold de desdobramento

Page 115: Métodos computacionais

• Modelo de camadas estratiformes dobradas. Permite

desdobrar antes de construir os variogramas e krigar.

• Considerando a linha reta, daria efeito pepita, com

baixa correlação entre as amostras. Consideram a

distância da curva pontilhada.

Page 116: Métodos computacionais

Programação orientada por objetos

Page 117: Métodos computacionais
Page 118: Métodos computacionais
Page 119: Métodos computacionais
Page 120: Métodos computacionais

Modelagem geológica - datamine