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Tipo: Tese
Título: Representações harmônicas esférica e elipsoidal e correção bouguer para capa elipsoidal aplicada à análise de dados gravimétricos satelitais do estado da Bahia
Título(s) alternativo(s): Spherical and ellipsoidal harmonic representations and bouguer correction for ellipsoidal cover applied to the analysis of satellite gravimetric data from the state of Bahia
Autor(es): Novais, Diego Menezes
Primeiro Orientador: Sampaio, Edson Emanoel Starteri
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Guimarães, Luiz Gallisa
metadata.dc.contributor.referee1: Sampaio, Edson Emanoel Starteri
metadata.dc.contributor.referee2: Guimarães, Luiz Gallisa
metadata.dc.contributor.referee3: Dutra, Alanna Costa
metadata.dc.contributor.referee4: Oliveira, Jailma Santos de Souza de
metadata.dc.contributor.referee5: Porsani, Milton José
Resumo: Modelagens harmônicas são empregadas para representar o campo gravitacional de corpos massivos a partir da solução da equação de Laplace. O emprego da série harmônica em coordenadas esféricas é frequente na literatura geodésica física. Entretanto, levando em con- sideração o formato elipsoidal da Terra, é mais consistente solucionar a equação de Laplace em coordenadas elipsoidais e obter a série harmônica elipsoidal para representar o referido campo. No presente estudo, são aplicadas as séries harmônicas esférica e elipsoidal em dados gravimétricos de satélites sobre o estado da Bahia. O cálculo dos coeficientes das modelagens dessas séries usa os métodos ordinário e ponderado dos mínimos quadrados. As matrizes de ponderações do mínimo quadrado ponderado utilizam matrizes diagonais com valores das diagonais principais baseadas em dois métodos: um relacionado com o inverso do resíduo menos a variância e o segundo relacionado com o inverso das médias geométricas do resíduo menos o da variância. Gráficos de barras dispõem as métricas avaliativas de comparação entre as distintas modelagens. A gravidade teórica ao nível do elipsoide de referência da Terra é utilizada para correções gravimétricas e sua fórmula pode ser concebida através da derivada do potencial gravitacional somada ao potencial centrífugo de rotação da Terra. O presente trabalho apresenta dois mapas de gravidade teórica calculados através dos harmô- nicos esférico e elipsoidal. O resultado da análise harmônica permite elaborar um modelo mais realístico da correção Bouguer, baseado em uma capa elipsoidal, comparado com o modelo Bullard B baseado em uma capa esférica. Para auxiliar a interpretação geológica, foi realizado uma inversão gravimétrica para estimar a profundidade de Moho através dos dados processados com os harmônicos elipsoidais. Os resultados obtidos permitiram esboçar três perfis geológicos leste-oeste para o estado da Bahia com interpretações dos blocos geológicos juntamente com um modelo da crosta e do manto.
Abstract: Harmonic modeling is used for gravimetric field representation of massive bodies, such as the Earth. The solution of Laplace’s equation based on spherical coordinates, the spherical harmonic series, is widely used in bibliographies on physical geodesy. Taking into account the Earth’s ellipsoidal shape, it would be more adequate to use the solution of the Laplace equation via ellipsoidal coordinates, reaching the ellipsoidal harmonic series. In the present study, the harmonic series - spherical and ellipsoidal - are applied to gravimetric satellite data over the state of Bahia. For the calculation of harmonic coefficients of spherical and ellipsoidal harmonic modeling, the ordinary and weighted least squares methods are used. For the weighting matrices of the weighted least square method, diagonal matrices with principal diagonal values are used based on the functions: related to the inverse of the residue minus the variance and the second related to the inverse of the geometric means of the residue minus the variance. Bar charts provide evaluative metrics for comparing the different models. Theoretical gravity at the level of the Earth’s reference ellipsoid is used for gravimetric corrections and its formula can be conceived through the derivative of the gravitational potential added to the centrifugal potential of rotation of the Earth. The present work presents two theoretical gravity maps calculated through the spherical and ellipsoidal harmonics. After harmonic analysis, it will present the gravimetric corrections, mainly the Bouguer correction. Bouguer’s simple correction, commonly used, is based on approximating the subsurface to an infinite horizontal plate of thickness equal to the elevation of the observation point, but this conception lacks realism to the terrestrial format. Based on the Bullard B correction for a spherical cap, the thesis proposes a new Bouguer correction for an ellipsoidal cap establishing an appropriate approximation for the terrestrial shape. In this way, the Bouguer corrections for the infinite plate, spherical cap and ellipsoidal cap are computed and arranged in maps for the state of Bahia. To support the geological interpretation, a gravimetric inversion was performed to estimate the depth of the Moho through the data processed with the ellipsoidal harmonics. The obtained results allowed to sketch three east-west geological profiles for the state of Bahia with interpretations of the geological blocks together with a model of the crust and the mantle.
Palavras-chave: Modelagem Harmônica
Correção Bouguer para Capa Elipsoidal
Modelagem Harmônica Esférica
Estado da Bahia
Crátons -- São Francisco, Rio (BA)
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::GEOFISICA
Idioma: por
País: Brasil
Editora / Evento / Instituição: Universidade Federal da Bahia
Sigla da Instituição: UFBA
metadata.dc.publisher.department: Instituto de Geociências
metadata.dc.publisher.program: Pós-Graduação em Geofísica (PGEOF) 
Citação: NOVAIS, Diego Menezes. Representações harmônicas esférica e elipsoidal e correção bouguer para capa elipsoidal aplicada à análise de dados gravimétricos satelitais do estado da Bahia. 2022. 88 f. Tese (Doutorado em Geofísica) - Instituto de Geociências, Universidade Federal da Bahia, Salvador, Ba, 2022.
URI: https://repositorio.ufba.br/handle/ri/35592
Data do documento: 11-Abr-2022
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