apostila curso de gps

MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA COORDENADORIA DE PROJETOS DE EXTENSÃO

COLÉGIO POLITÉCNICO DA UFSM CURSO TÉCNICO EM GEOPROCESSAMENTO

FUNDAMENTOS DE CARTOGRAFIA E O SISTEMA DE POSICIONAMENTO GLOBAL - GPS

Antão Langendolff Guilherme de Pellegrini

Santa Maria, setembro de 2008.

ii

SUMÁRIO

1. CARTOGRAFIA.......................................................................................................... 1

1.1 Formas e dimensões da terra................................................................................... 1

1.1.1 Superfície Topográfica .................................................................................... 1

1.1.2 Geóide............................................................................................................. 2

1.1.3 Elipsóide.......................................................................................................... 2

1.1.4 Datum.............................................................................................................. 3

1.2 Sistema de Coordenadas Geodésicas ..................................................................... 5

1.3 Sistema de Coordenadas Tridimensionais (X, Y e Z)............................................... 6

1.4 Sistemas de Coordenadas Planas Cartesianas ....................................................... 6

1.5 Sistema de Projeção Cartográfica ............................................................................ 7

1.6 Sistema de Coordenadas UTM ................................................................................ 8

1.7 Norte de quadricula, magnético e geográfico. ........................................................ 11

1.8 Mapeamento Sistemático Nacional ........................................................................ 12

1.9 Conversões entre sistemas de referência .............................................................. 13

2. PRECISÃO E ACURÁCIA ........................................................................................ 15

2.1 Precisão.................................................................................................................. 15

2.2 Acurácia.................................................................................................................. 16

3. SISTEMA DE POSICIONAMENTO GLOBAL........................................................... 16

3.1 Um breve histórico.................................................................................................. 16

3.2 Definição................................................................................................................. 18

3.3 Sistema de referência do GPS ............................................................................... 18

3.4 Composição ou segmentos do sistema.................................................................. 20

3.4.1 Segmento do Espaço.................................................................................... 21

3.4.1.1 Satélites GPS............................................................................................. 22

3.4.1.2 O tempo GPS............................................................................................. 23

3.4.1.3 Estrutura do Sinal dos Satélites GPS ........................................................ 23

3.4.2 Segmento de Controle e Monitoramento ...................................................... 25

3.4.3 Segmento do Usuário ................................................................................... 27

3.4.3.1 Serviços Oferecidos e Tipos de Usuários .................................................. 27

3.4.3.2 Receptores GPS ........................................................................................ 28

3.4.3.2.1 Componentes.......................................................................................... 28

3.4.3.2.2 Tipos de Receptores ............................................................................... 28

3.4.3.2.2.1 Quanto ao Número de Freqüências..................................................... 28

iii

3.4.3.2.2.2 Quanto ao Número de Canais ............................................................. 28

3.4.3.2.2.3 Quanto ao Tipo de Canais ................................................................... 29

3.4.3.2.2.4 Quanto ao Tipo de Sinal Observado.................................................... 29

3.4.3.2.2.5 Quanto ao Tipo de Levantamento........................................................ 29

3.5. Princípio Básico do Posicionamento ..................................................................... 30

3.5.1 Ilustrando o processo de trilateração a partir de satélites............................. 32

3.5.2 Medição da Distância Satélite-Receptor ....................................................... 34

3.5.2.1 Pelo Tempo de Propagação - Código C/A ou P ........................................ 34

3.5.2.2 Pela Diferença de Fase - Portadora L1 ou L2............................................ 36

3.5.3 Coordenadas dos Satélites Xs, Ys e Zs.......................................................... 36

3.5.3.1 Efemérides Transmitidas ........................................................................... 37

3.5.4 Cálculo das Coordenadas do Receptor X, Y e Z .......................................... 38

3.6 Fatores que Afetam a Precisão do Posicionamento por Ponto .............................. 38

3.6.1 Erros relacionados aos satélites ................................................................... 38

3.6.1.1 Não Sincronização do Relógio do Satélite com Tempo GPS .................... 38

3.6.1.2 Forma de Cálculo das Coordenadas dos Satélites.................................... 39

3.6.1.3 Atraso Entre as Portadoras no Hardware do Satélite ................................ 39

3.6.1.4 Distribuição Geométrica dos Satélites - DOP ............................................ 40

3.6.1.5 Disponibilidade Seletiva - SA ..................................................................... 41

3.6.2 Erros relacionados à propagação do sinal.................................................... 42

3.6.2.1 Atraso na lonosfera ( IΔ ) ........................................................................... 42

3.6.2.2 Atraso na Troposfera ( TΔ )........................................................................ 42

3.6.2.3 Multicaminhamento .................................................................................... 44

3.6.2.4 Perda de Ciclos.......................................................................................... 44

3.6.3 Erros relacionados ao receptor/ antena ........................................................ 45

3.6.3.1 Erro do Relógio .......................................................................................... 45

3.6.3.2 Erro entre os Canais .................................................................................. 45

3.6.3.3 Centro de Fase da Antena ......................................................................... 45

3.6.4 Erros relacionados à estação........................................................................ 46

3.6.4.1 Coordenadas da Estação........................................................................... 46

3.6.4.2 Estacionamento da Antena no Ponto de Coleta ........................................ 46

3.6.4.3 Erro Grosseiro Devido a Diferença de Datum............................................ 46

3.6.5 Comparação das Diversas Fontes de Erros nas Medidas............................ 47

3.7 Altimetria com GPS ................................................................................................ 48

3.7.1 Modelo de Ondulação Geoidal (No).............................................................. 48

3.8 Método Diferencial.................................................................................................. 49

3.8.1 Com o Código (DGPS).................................................................................. 49

iv

3.8.2 Com a Fase da Portadora............................................................................. 51

3.9 Posicionamento Relativo ........................................................................................ 51

3.9.1 Modelos Utilizados na Solução da Diferença de Fase.................................. 52

3.9.1.1 Dupla diferença de fase ............................................................................. 52

3.9.2 Tipos de Posicionamento Relativo................................................................ 53

3.9.2.1 Posicionamento Relativo Estático.............................................................. 53

3.9.2.2 Método Relativo Estático Rápido ............................................................... 53

3.9.2.3 Método Reocupação .................................................................................. 54

3.9.2.4 Método Relativo Semi-cinemático (Stop and Go) ...................................... 54

3.9.2.5 Método Relativo Cinemático ...................................................................... 55

3.9.2.6 Cinemático Pós-Processado...................................................................... 55

3.9.2.7 Cinemático em Tempo Real....................................................................... 55

3.10 Redes de Apoio ao Posicionamento..................................................................... 56

3.10.1 Estação de Controle Ativo........................................................................... 56

3.10.1.1 Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo (RBMC) ............................. 56

3.10.1.2 Rede INCRA de Bases Comunitárias do GPS - (RIBaC) ........................ 58

3.10.1.3 Rede Faróis da Marinha........................................................................... 60

3.10.1.4 Redes de Estações Ativas Particulares ................................................... 60

3.10.2 Estação de Controle Passivo ...................................................................... 61

3.10.2.1 Rede Estadual de Pontos GPS - Rio Grande do Sul ............................... 61

4. Introdução GNSS Tecnology .................................................................................... 64

4.1 O Conceito GNSS................................................................................................... 64

4.2 Como o GNSS funciona ......................................................................................... 64

4.3 Aplicações do GNSS .............................................................................................. 65

5. Sistemas GNSS........................................................................................................ 65

5.1 GPS ........................................................................................................................ 66

5.2 GLONASS .............................................................................................................. 67

5.3 GALILEO ................................................................................................................ 67

6. Sistemas de Aumentação......................................................................................... 68

7. Aplicações GNSS ..................................................................................................... 69

7.1 Agricultura e Pesca................................................................................................. 69

7.2 Pulverização Química............................................................................................. 70

7.3 Monitoração de Rendimento de Safras .................................................................. 70

7.4 Extensão de Safras e Rastreamento de Gado ....................................................... 71

7.5 Navegação e Monitoramento de Barcos de Pesca ................................................ 71

7.6 Engenharia Civil...................................................................................................... 72

7.7 Monitoramento de Estruturas ................................................................................. 72

v

7.8 Orientação de Máquinas......................................................................................... 72

7.9 Logística e Gerenciamento de Canteiros de Obras................................................ 73

7.10 Manutenção da Infraestrutura de Rodovias e Ferrovias....................................... 73

7.11 Energia ................................................................................................................. 73

7.12 Sincronização de Redes para Geração e Distribuição de Energia....................... 74

7.13 Mapeamento de Infra-estrutura ............................................................................ 74

7.14 Meio-Ambiente...................................................................................................... 75

7.15 Monitoramento Ambiental..................................................................................... 75

7.16 Ciências Naturais.................................................................................................. 75

7.17 Proteção de Recursos Marinhos .......................................................................... 76

7.18 Segurança Ambiental ........................................................................................... 76

7.19 Seguros ................................................................................................................ 76

7.20 Telecomunicações................................................................................................ 77

7.21 Localização de Telefones Móveis......................................................................... 77

7.22 Rede de Comunicações ....................................................................................... 77

7.23 Aviação................................................................................................................. 78

7.24 Operações em Portos........................................................................................... 78

7.25 Navegação em Hidrovias...................................................................................... 79

7.26 Aplicações em Rodovias ...................................................................................... 79

7.27 Aplicações em Ferrovias ...................................................................................... 79

8. AULAS PRÁTICAS................................................................................................... 80

8.1 Modelos de Receptores GPS ................................................................................. 80

8.2 Manual Garmin eTrex Legend ................................................................................ 80

8.3 Softwares.............................................................................................................. 100

8.3.1 GPS TrackMaker......................................................................................... 100

8.3.2 Tutorial GPS TrackMaker............................................................................ 102

8.3.2.1 Barra de Ferramentas - Horizontal........................................................... 102

8.3.2.2 Barra de Ferramentas - Vertical ............................................................... 104

8.3.2.3 Criando um Ponto .................................................................................... 104

8.3.2.4 Transferindo pontos do computador para o GPS e vice versa ................ 105

8.3.2.5 Configurando menu ferramentas, opções do Software GTM................... 107

8.3.2.5.1 Opções Gerais ...................................................................................... 107

8.3.2.5.2 Opções de Unidades............................................................................. 108

8.3.2.5.3 Opções de Coordenadas ...................................................................... 109

8.3.2.5.4 Opções de Datum ................................................................................. 110

8.4 Google Earth......................................................................................................... 111

8.4.1 Introdução ao Google Earth............................................................................... 112

vi

8.4.2 O que é o Google Earth?................................................................................... 112

8.4.3 Requisitos do Sistema....................................................................................... 113

8.4.3.1 Requisitos Mínimos.................................................................................. 113

8.4.3.2 Configuração Recomendada ................................................................... 113

8.4.4 Instalação .......................................................................................................... 113

8.4.5 Iniciando o Google Earth ................................................................................... 114

8.4.5.1 Controles de Navegação.......................................................................... 114

8.4.5.2 Funções do Menu .................................................................................... 116

8.4.5.2.1 Arquivo .................................................................................................. 116

8.4.5.2.2 Editar..................................................................................................... 117

8.4.5.2.3 Visualizar............................................................................................... 117

8.4.5.2.4 Ferramentas.......................................................................................... 118

8.4.5.2.5 Adicionar ............................................................................................... 119

8.4.5.2.6 Ajuda ..................................................................................................... 122

8.4.5.3 Painel Pesquisar ...................................................................................... 122

8.4.5.3.1 Voar Para .............................................................................................. 122

8.4.5.3.2 Localizar Empresas............................................................................... 123

8.4.5.3.3 Trajeto ................................................................................................... 123

8.4.5.4 Painel Lugares ......................................................................................... 124

8.4.5.5 Painel Camadas....................................................................................... 125

8.4.5.6 Comunidade Google Earth....................................................................... 126

8.4.5.7 Navegação do Google Earth.................................................................... 126

8.4.5.8 Barra de Atalhos ...................................................................................... 126

8.4.5.9 Latitude e Longitude................................................................................. 127

8.4.5.9.1 Tabela de Conversão............................................................................ 128

9.5.10 Arquivos KML e KMZ ................................................................................ 129

9.5.11 Visualizando o Espaço.............................................................................. 129

9.5.12 Agradecimentos à equipe da Google........................................................ 130

9. BIBLIOGRAFIA....................................................................................................... 131 10. ANEXOS 132

Fundamentos de Cartografia e o Sistema de Posicionamento Global – (GPS)

Colégio Politécnico da Universidade Federal de Santa Maria

Curso Técnico em Geoprocessamento – Cursos de Extensão

Antão Langendolff & Guilherme de Pellegrini

1

1. CARTOGRAFIA

Uma vez que o produto final da operação de receptores de

sinal GPS são coordenadas, cabe ao operador possuir o

conhecimento básico dos elementos de cartografia envolvidos,

para que possa fazer uma leitura correta do dado gerado, bem

como, avaliar se a informação que está sendo fornecida pelo

aparelho supre suas necessidades.

Cada um dos tópicos aqui apresentados não tem a

intenção de abordar a plenitude do conhecimento existente sobre

a referida área. No entanto, acredita-se que o texto apresentado

irá proporcionar o conhecimento básico necessário para a

manipulação adequada da tecnologia de Posicionamento Global.

A cartografia trata de representar na forma de mapas e

plantas o conhecimento humano sobre a superfície do planeta.

Uma vez que estas representações se dão em elementos planos

(mapas e cartas), o homem criou metodologias e conceitos para

transcrever aquilo que observamos em uma superfície não plana

(a Terra), para estes documentos.

1.1 Formas e dimensões da terra

Os elementos da Figura 01 demonstram as formas de se representar a terra

que devem ser compreendidas para a utilização adequada de tecnologias de

mapeamento.

1.1.1 Superfície Topográfica

Denomina-se superfície topográfica à forma verdadeira da Terra com suas

montanhas, vales, oceanos e outras incontáveis saliências e reentrâncias geográficas.





2

É a superfície física (existente realmente) onde são executadas as medições e

observações cartográficas.

1.1.2 Geóide

Tem sua forma definida a partir de estudos gravimétricos. Sendo por definição

uma superfície onde todos seus pontos têm igual valor de aceleração da gravidade, ou

seja, superfícies equipotenciais. Figura 02.

Figura 03: Superfície irregular do geóide. FONTE: ESTEIO

O Fio de Prumo é atraído pela força gravitacional terrestre sendo perpendicular

ao geóide sob o ponto da superfície onde se encontra.

1.1.3 Elipsóide

Como a Cartografia necessita de uma superfície de referência

geometricamente definida e o geóide não possui tal característica, foram estabelecidas

para a superfície teórica da Terra a forma esférica e também a de um elipsóide de





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revolução, sendo esta última forma utilizada pela ciência geodésica para uma

representação mais precisa da superfície terrestre.

Desde as primeiras tentativas de se quantificar medidas realizadas sobre a

superfície terrestre existiu a necessidade de descrevê-la matematicamente. A partir da

noção esférica da Terra, mas com um leve achatamento nos pólos, foram adotados os

elipsóides de revolução: sólido geométrico, gerado pela rotação de uma elipse, em

torno de seu eixo menor, Figura 04.

Figura 04: Elipsóide

Inúmeros elipsóides têm sido gerados e utilizados em todo o mundo. Os

Institutos responsáveis pela Cartografia Nacional em cada país, geram estes

elementos matemáticos estabelecendo seus parâmetros, para que o elipsóide tenha

um ajuste o mais convenientemente possível para aquela determinada região.

1.1.4 Datum

Um Datum (pl. Data) é constituído pela adoção de um elipsóide de referência

que representará a figura matemática da Terra, um Ponto Geodésico Origem e um

Azimute inicial para fixar o sistema de coordenadas na Terra e servir como marco

inicial das medidas de latitudes e longitudes. O critério para a escolha do Ponto

Geodésico Origem é a máxima coincidência entre a superfície do geóide e do

elipsóide. Portanto, um mesmo ponto do terreno terá valores de coordenadas

diferentes quando referidas a diferentes Datum.

No Brasil são quatro os Data mais utilizados: SAD69, SIRGAS 2000 são os

data planimétricos oficiais; Córrego Alegre, que é o datum local mais antigo, sendo

comum encontrar trabalhos neste sistema, como por exemplo, as cartas na escala





4

1:50.000 do mapeamento sistemático; e o WGS84, que é o datum mundial (global)

utilizado pelo sistema GPS.

O WGS84 é dito um Datum global e geocêntrico, pois o elipsóide adotado

(GRS80) ajusta-se à Terra como um todo e a origem dos seus eixos coordenados é no

centro de massa da Terra. No datum global o elipsóide é fixado à Terra pelo Equador

e o Meridiano de Greenwich (não necessita de Ponto Geodésico Origem nem de

Azimute inicial). Veja a Tabela 01 para alguns Data usuais no Brasil.

Elipsóide Datum Semi-eixo maior a (m) Semi-eixo menor b (m) Local de Adoção

Hayford 1924

Córrego Alegre 6.378.388 6.356.912 Brasil (Antigo)

UGGI-67 SAD-69 6.378.160 6.356.775 Brasil (Atual) UGGI-79 WGS-84 6.378.137 6.356.752 Globo GRS80 SIRGAS 2000 6.378.137 6.356.752 Américas

Sendo o geóide um modelo matemático de desenvolvimento complexo, pois

sua forma exata depende de características gravimétricas, foi novamente conveniente

adotar-se a Figura do elipsóide de revolução. No entanto, deve se levar em

consideração que ambos estes elementos são totalmente coincidentes, o que leva a

necessidade de se conhecer a ondulação geoidal N de cada local (Figura 05), onde se

deseje determinar a altitude local a partir de um ou de outro modelo.

Figura 05: Representação aproximada da ondulação geoidal.

A relação N= h-H é utilizada para determinar o valor de N quando se conhece a

altitude elipsoidal h (sobre o elipsóide) e a altitude ortométrica H (sobre o geóide) do

ponto considerado.





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1.2 Sistema de Coordenadas Geodésicas

O sistema de coordenadas geodésicas constitui-se um sistema eficiente para a

localização inequívoca da posição de objetos, fenômenos e acidentes geográficos na

superfície terrestre. Neste sistema a Terra é dividida em círculos paralelos ao equador

chamados Paralelos e em elipses que passam pelos pólos terrestres (perpendiculares

aos paralelos) chamadas Meridianos. Cada ponto da Terra tem um único conjunto de

coordenadas geodésicas definidas por:

Latitude Geográfica ou Geodésica (ϕ ): é o ângulo entre a normal ao elipsóide

no ponto considerado e sua projeção no plano equatorial. É a medida no plano

meridiano que contém o ponto considerado é Positiva a Norte (0 a +90°) e negativa a

Sul (0 a -90°);

Longitude Geográfica ou Geodésica (λ ): é o ângulo entre os planos do

meridiano de Greenwich e do meridiano que passa pelo ponto considerado, sendo

positiva a Leste (0 a +180°) e negativa a Oeste (0 a -180°). Ver Figuras 06 e 07.

Figura 06: Origem das coordenadas geodésicas.

Figura 07: Sistema de coordenadas geográficas, FONTE: ROSA (2004)





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1.3 Sistema de Coordenadas Tridimensionais (X, Y e Z)

O sistema de coordenadas tridimensionais é constituído de três eixos

cartesianos ortogonais (X, Y e Z), Figura 08, muito utilizados pelos satélites artificiais

(GPS) para cálculo de posições, utilizando geometria tridimensional. As principais

características do sistema são:

a) Origem dos eixos no centro de massa da Terra (Geocentro);

b) Eixo X coincidente com o traço do meridiano de Greenwich no plano do

Equador;

c) Eixo Y ortogonal a X no plano do Equador 90° anti-horário;

d) Eixo Z coincide com o eixo de rotação da Terra.

Figura 08: Eixos cartesianos X, Y e Z.

1.4 Sistemas de Coordenadas Planas Cartesianas

O sistema de coordenadas esféricas, apesar de localizar pontos

inequivocamente na superfície elipsóidica, se mostrou pouco prático para trabalhar

com mapas planos, e assim foram estabelecidos sistemas de coordenadas planas

cartesianas associados às projeções cartográficas. Os sistemas de coordenadas

planas cartesianas têm a origem dos eixos coordenados estabelecidas em certos

paralelos e meridianos terrestres e as coordenadas do sistema são medidas em

metros, e não em graus. A coordenada X é chamada falso Este (E) e a coordenada Y

é chamada falso Norte (N). Cabe ressaltar que as coordenadas planas estão





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estritamente associadas ao sistema de projeção do mapa. Cada coordenada plana

corresponde a uma coordenada geográfica que foi transformada pelas equações do

sistema de projeção.

1.5 Sistema de Projeção Cartográfica

Para entender o que são projeções cartográficas, é necessário lembrar de que

o planeta tem a forma arredondada e que o mapa é desenhado sobre uma folha de

papel, isto é, numa superfície plana. Por isso foram criadas as projeções cartográficas,

que permitem representar uma realidade esférica numa superfície plana. A Terra é

redonda, mas os papéis são planos. Representar em um desenho a superfície do

planeta obriga, então, a admitir imperfeições, Figura 09.

As projeções cartográficas são, portanto, formas ou técnicas de representar a

superfície terrestre em mapas. Consiste num conjunto de linhas (paralelos e

meridianos), que formam uma rede, sobre a qual são representados os elementos do

mapa, terras, mares, rios, etc.

Todos os mapas e/ou cartas são representações aproximadas da superfície

terrestre, uma vez, que a forma esférica da Terra é desenhada sobre uma superfície

plana. A elaboração de um mapa/carta, consiste em um método pelo qual se faz

corresponder a cada ponto da superfície terrestre, como sendo a um ponto no mapa.

Para se obter esta correspondência utilizam-se os sistemas de projeções

cartográficas. Os sistemas de projeções cartográficas são classificadas quanto ao tipo

de superfície adotada e pelo grau de deformação da superfície.

Figura 09: Planificação da superfície terrestre.





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1.6 Sistema de Coordenadas UTM

A projeção adotada no Mapeamento Sistemático Brasileiro é o Sistema

Universal Transverso de Mercator (UTM), que é também um do mais utilizados no

mundo inteiro para cartografia sistemática recomendada pela União da Geodésia e

Geofísica Internacional (UGGI). A projeção UTM é um caso particular da Projeção

Transversa de Mercator com as características abaixo:

a) A superfície de projeção é um cilindro cujo eixo é perpendicular ao eixo polar

terrestre. É uma projeção conforme, portanto mantém os ângulos e a forma das

pequenas áreas.

b) O Cilindro de projeção é secante ao elipsóide de revolução, segundo dos

meridianos, ao longo dos quais não ocorrem deformações de projeção (K=1). As áreas

entre os meridianos de secância sofrem reduções de escala (K<1), enquanto as áreas

fora dos meridianos de secância apresentam escalas ampliadas (K>1). Desta forma

permite-se que as distorções de escala sejam distribuídas ao longo do fuso de 6o. Ver

Figura 10.

Figura 10: Cilindro secante a Terra, FONTE: swisstopo

c) O elipsóide terrestre é dividido em 60 fusos parciais com 6o de amplitude

cada um. O coeficiente de redução máxima ocorre ao longo do meridiano central do

fuso (MC) e tem o valor constante K=0,9996.

d) O Equador é uma linha reta horizontal, o Meridiano Central é uma linha reta

vertical, os paralelos são curvas de concavidade voltada para os pólos e os meridianos

são curvas de concavidade voltadas para o MC.

e) A origem do sistema cartesiano de coordenadas é formada pelo meridiano

central do fuso (eixo Y) cujo valor é E=500.000,00 metros, e pelo Equador (eixo X) que





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tem valor N=0,00 metros, para coordenadas no hemisfério norte e N= 10.000.000,00

metros, para coordenadas no hemisfério sul.

f) As constantes de E=500.000 m e N= 10.000.000 m chamadas,

respectivamente, de Falso Este e Falso Norte visam evitar coordenadas negativas.

Figura 11: Fusos UTM e sobreposição de fusos nos pólos





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Todas estas características estão representadas na Figura 12 abaixo.

Figura 12: Características do fuso UTM.

Em latitude, os fusos são limitados ao paralelo de 80 N e 80 S, porque as

deformações tornar-se-iam muito acentuadas para latitudes superiores. As regiões

polares devem ser representadas pela projeção Universal Polar Estereográfica.

Como são 60 fusos para toda a Terra, cada fuso é numerado a partir do

antimeridiano de Greenwich para a direita. No Brasil estão os fusos de numeração de

18 a 25, com ordem crescente do Acre para o Oceano Atlântico, Figura 13.





11

Figura 13: Carta do Mundo ao Milionésimo. FONTE: ROSA (2004)

O conhecimento acerca do fuso é fundamental para o posicionamento

correto das coordenadas do sistema UTM O seu cálculo pode ser efetuado facilmente

através da seguinte fórmula.

Fuso = valor inteiro ((180 ± A) / 6 + 1)

Usa-se o sinal (+) para longitudes leste de Greenwich e (-) para longitudes

oeste de Greenwich.

1.7 Norte de quadricula, magnético e geográfico.

Os meridianos do fuso ou zona da projeção formam um ângulo com as linhas

verticais da quadricula. Esse ângulo é nulo para o meridiano central, mas vai

aumentando com a diferença de longitude e também com a latitude. Este ângulo foi

chamado de convergência meridiana, a qual é variável em relação à situação a cada

ponto dentro da zona e representa, para cada ponto, o ângulo formado entre as linhas

que indicam o norte geográfico e o norte da quadricula (Figura 14).





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Figura 14: Tipos de Norte, FONTE ROSA (2004))

Norte Geográfico: é a direção determinada pelo meridiano do ponto

considerado.

Norte de Quadrícula: é a direção determinada por uma paralela ao meridiano

central no ponto considerado.

Norte Magnético: é a direção determinada pelo meridiano magnético no ponto

considerado. A agulha da bússola aponta para esta direção quando está sobre o

ponto.

O ângulo formado entre o norte geográfico e o norte magnético é chamado de

declinação magnética. O ângulo formado entre o norte geográfico e o norte de

quadrícula é chamado de convergência meridiana.

1.8 Mapeamento Sistemático Nacional

Chama-se mapeamento sistemático o esquema de mapas topográficos nas

escalas padronizadas de 1:25.000, 1:50.000, 1:100.000, 1:250.000, 1:500.000 e

1:1.000.000, executadas pelo método aerofotogramétrico, segundo uma articulação

sistemática padrão formando uma grande série cartográfica.

Os mapas sistemáticos até a escala de 1:25.000, são considerados um pré-

requisito para o desenvolvimento do país. No Brasil os principais órgãos executores de

mapeamento sistemático são o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística - IBGE e

a Diretoria do Serviço Geográfico do Exercito - DSG. As escalas e articulações das

folhas oficiais do mapeamento sistemático são mostradas na Tabela 02 e Figura 15

abaixo.





13

Tabela 02: Características das Cartas Topográficas.

Escala Área φ x λ Medidas da Folha no Terreno (Km)

Folhas Contidas na Carta ao Milionésimo Nomenclatura

1.000.000 4° x 6° 444,48 x 666,72 1 - 500.00 2° x 4° 222,24 x 333,36 4 V, X, Y, ou Z 250.000 1° x 1,5° 111,12 x 166,68 16 A, B, C, ou D 100.000 30' x 30' 55,56 x 55,56 96 I,II,III,IV,V ou VI 50.000 15' x 15' 27,78 x 27,78 384 1 ,2,3 ou 4 25.000 7,5' x 7,5' 13,89 x 13,89 1.536 NE, NO, SE ou SO

Figura 15: Exemplo de articulação das folhas UTM. FONTE: ROSA (2004)

1.9 Conversões entre sistemas de referência

O registro de dados da superfície a partir do sistema de coordenada UTM é um

processo relativamente simples, sendo, portanto o sistema mais utilizado. No entanto,

todos os dados têm que ser registrados no mesmo sistema de coordenadas, caso

contrário não serão possíveis sobreposição e/ou cruzamento dos mesmos por meio de

um SIG. A relação existente entre os dois Data muito usuais no Brasil, o SAD69 e o

WG84. está demonstrada na Figura 16.





14

Figura 16: Paralelismo entre os eixos cartesianos dos Data SAD69 e WGS84.

Desta forma, para que uma coordenada tomada em WGS84 seja plotada sobre

uma carta em SAD69, ou vice-versa, esta coordenada deve sofrer uma conversão de

Datum.

Na obtenção de coordenadas em outros sistemas a partir de SAD 69, utiliza-se

os seguintes parâmetros de transição apresentados na Tabela 03 abaixo:

Tabela 03: Diferenças entre os Data. FONTE: IBGE (2005)

Parâmetros / Sistemas (m) Córrego Alegre SIRGAS 2000 /

WGS-84

ΔX 138 -67,35 ΔY -164,4 3,88 ΔZ -34 -38,22

Estes parâmetros devem ser computados junto às coordenadas cartesianas X,

Y e Z no momento da conversão. Processo que é executado automaticamente nos

programas de posicionamento por GPS. O usuário deverá ficar atento para o valor

correto dos parâmetros acima, sobre prejuízo de um posicionamento incorreto com

demonstra Figura 17.

Figura 17: Erro de posicionamento, FONTE: ESTEIO.





15

2. PRECISÃO E ACURÁCIA

Para muitas pessoas, acurácia e precisão significam a mesma coisa. Para

alguém envolvido em medições estes dois termos têm significados bem diferentes.

Medições por sua natureza, são inexatas, a dimensão desta falta de exatidão é o erro.

Isto é diferente do erro sistemático, o qual é a introdução de um erro que pode ser

rastreado até sua fonte, podendo ser detectado, quantificado e corrigido. Um erro

sistemático é uma espécie de engano na técnica de medição, como ler de maneira

errada uma escala ou ajustar erroneamente o aparelho que será utilizado para tomar

as medidas. Erros são inerentes ao processo de medição, e incorporam coisas como a

precisão dos instrumentos de medida, seu correto ajustamento, e uso adequado do

equipamento.

Uma analogia utilizada para explicar as diferenças entre precisão e acurácia, é

a de um atirador e suas tentativas em acertar o centro do alvo.

Figura 18: Precisão e acurácia.

2.1 Precisão

Precisão é o grau de refinamento da execução de uma operação, ou o grau de

perfeição dos instrumentos e métodos utilizados para obter os resultados. Uma

indicação da uniformidade ou reprodutibilidade dos resultados. Precisão está

relacionada com a qualidade de uma operação na qual um resultado é obtido,

diferindo da acurácia, que por sua vez, está relacionada com a qualidade do resultado.





16

Na Figura 17, o alvo n°1 demonstra que o atirador obtém resultados muito ruins

na tentativa de acertar o centro do alvo, não havendo qualquer tipo de uniformidade na

distribuição de seus resultados. O atirador é impreciso e nada acurado.

Já no segundo alvo, o atirador consegue uniformidade, no entanto, sem

acurácia. Esta uniformidade pode ter sido alcançada utilizando-se uma luneta, ou um

estabilizador para a arma. Com o conhecimento adquirido observando os resultados, o

atirador poderá aplicar um ajuste sistemático, do tipo, apontar um pouco para o lado

ou ajustar o equipamento (luneta), buscando alcançar resultados mais acurados, além

da já alcançada precisão.

2.2 Acurácia

É o grau de conformidade com uma verdade padrão. Acurácia está relacionada

com a qualidade dos resultados, sendo, portanto, diferente de precisão como já

exposto acima. No alvo n°3, o atirador aproxima-se do objetivo, no entanto sem

grande precisão. Talvez tenha de trocar o equipamento ou de metodologia utilizada, se

o objetivo for alcançar uma precisão ainda maior, uma vez que através desta

metodologia utilizada até então, foi alcançado o limite da técnica ou do equipamento.

No alvo n°4 estão representados resultados associados a acurácia e precisão.

Diferente do alvo n°2, pois o atirador deve ter feito algum tipo de ajuste sistemático

após avaliar a posição dos tiros precisos, mas sem acurácia. A precisão não melhorou

muito, mas a conformidade com um valor verdadeiro, aumentou bastante.

3. SISTEMA DE POSICIONAMENTO GLOBAL

3.1 Um breve histórico

Embora hoje a localização espacial seja uma tarefa relativamente simples para

o usuário de posicionamento por satélite, ela foi um dos primeiros problemas

científicos que o ser humano procurou solucionar. O homem sempre teve interesse em

saber onde estava. Inicialmente restrita à vizinhança imediata de seu lar, mais tarde a

curiosidade ampliou-se para locais do comércio e por fim, com o desenvolvimento da

navegação marítima, praticamente alcançou o mundo todo. Conquistar novas

fronteiras, com deslocamento seguro, exigia o domínio sobre a arte de navegar, saber

ir e voltar de um local a outro, com conhecimento de seu posicionamento, durante todo

o trajeto, tanto na terra como no mar ou no ar.

Por muito tempo o Sol, os planetas e as estrelas foram pontos de referência na

orientação. Mas além da necessária habilidade do navegador, as condições climáticas





17

podiam significar a diferença entre o sucesso e o fracasso de uma expedição. Por isto,

a navegação exigiu, desde seu início, o desenvolvimento de instrumental de apoio à

orientação. Um dos primeiros instrumentos de navegação foi a bússola, invento chinês

que proporcionou uma verdadeira revolução na arte de navegar. Mas ainda perdurava

um problema: como determinar a posição de uma embarcação em alto-mar? A

indicação norte-sul da bússola não é suficiente. O astrolábio a despeito de seu peso e

tamanho, possibilitava apenas a obtenção da latitude, sujeita a grande margem de

erro. A medição com esse instrumento só podia ser realizada à noite e com boa

visibilidade. Melhorias ocorreram, no transcorrer dos anos, com a introdução de novos

instrumentos, tais como o quadrante de Davis e o sextante. Este último foi utilizado

pelo navegador brasileiro, Amyr Klink, em sua viagem solitária de travessia do oceano

Atlântico a remo, desde a Namíbia situada na costa sul da África até a costa nordeste

brasileira, realizada no segundo semestre de 1984 e narrada no livro do navegador

"Cem Dias entre Céu e Mar".

A determinação da longitude foi considerada o maior problema científico do

século XVIII. De qualquer forma, mesmo com os melhores instrumentos, a navegação

celeste só proporcionava valores aproximados da posição, o que nem sempre eram

apropriados para encontrar um porto durante a noite.

Com o lançamento do primeiro satélite artificial da Terra, os soviéticos iniciaram

a corrida espacial. Foram pioneiros com o lançamento do SPUTNIK I em 4 de outubro

de 1957. O rastreamento orbital do SPUTNIK era feito principalmente a partir do

conhecimento das coordenadas das estações terrestres de rastreamento e do desvio

Doppler dos sinais, gerado no próprio satélite. Este princípio permitiu a determinação

da órbita do satélite e foi concebido pelos físicos W. Guier e G. Weiffenbach,

pesquisadores do laboratório Johns Hopkins. O processo inverso, ou seja, a idéia de

se determinar as coordenadas de pontos sobre a superfície terrestre (que é o objetivo

básico do atual GPS), a partir do conhecimento da posição de satélites no espaço, em

um determinado instante, deve-se a um outro pesquisador do mesmo instituto, Dr.

McLure.

Dentre os primeiros resultados do lançamento de satélites artificiais, com

benefícios diretos para a Geodésia, destaca-se a verificação da influência do

achatamento terrestre no movimento orbital dos satélites. Concebido por Newton no

século XVIII e comprovado através de medidas efetuadas sobre a superfície terrestre,

a forma não esférica da Terra, pode ser detectada a partir de anomalias nas órbitas

previstas, reflexo direto de variações do campo de gravidade terrestre. No que diz





18

respeito às aplicações da Geodésia, o estudo do campo de gravidade terrestre a partir

do movimento dos satélites, permitiu avanços significativos.

Outros setores tecnológicos contribuíram expressivamente para o

desenvolvimento do GPS, entre eles, a micro eletrônica e a comunicação via satélites.

Mesmo fundamentados em altas tecnologias, os primeiros sistemas de

navegação desenvolvidos, apresentavam algum tipo de problema. Entre estes

sistemas, o predecessor imediato do atual GPS, foi o NNSS (Navy Navigational

Satellite System). Originalmente idealizado para localização e navegação de navios de

guerra americanos, este sistema foi amplamente utilizado para aplicações geodésicas,

em todo o mundo. O geoposicionamento propiciado pelo NNSS já era realizado por

meio de ondas eletromagnéticas e o sistema era suportado por uma constelação de 8

satélites ativos, em órbitas polares elípticas (quase circulares), a uma altitude média

de 1.100 km. O NNSS: que ficou em operação até meados de 1993, tinha dois grandes

problemas: não provia cobertura mundial total e havia um lapso de tempo

considerável, entre passagens sucessivas dos satélites para um mesmo ponto na

superfície terrestre. Para se obter uma posição acurada, necessitava-se de dois a três

dias estacionado num mesmo ponto.

No entanto, como em qualquer área da evolução humana, as experiências

foram se acumulando ao longo do tempo, o processo evolutivo culminou com o atual

GPS, que é o assunto principal do presente curso.

3.2 Definição

A denominação oficial desse sistema de posicionamento é conhecida pela sigla

NAVSTAR GPS, cujo significado é NAVigation Satellite with Timing And Ranging -

Global Positioning System.

O Sistema de Posicionamento Global (GPS) é um sistema espacial de

posicionamento, baseado em radionavegação, que vem sendo desenvolvido pelo

Departamento de Defesa dos Estados Unidos da América (DoD - Department of

Defense), que pode ser usado para determinar a posição, em relação a um sistema de

referência, de um ponto qualquer sobre ou próximo à superfície da Terra.

3.3 Sistema de referência do GPS

O GPS permite aos usuários determinar suas posições em coordenadas

cartesianas retangulares X, Y, Z em relação ao centro de massa da Terra (0, 0, 0) e





19

posteriormente convertê-las coordenadas elipsoidais expressas em latitude, longitude

e altura elipsoidal h, Figura 19.

Figura 19: GPS e o sistema de coordenada cartesiano.

O sistema de referência usado pelo GPS é conhecido como World Geodetic

System (WGS 84). Além de coordenadas, o sistema fornece uma medida de tempo,

cujo controle é feita por relógios atômicos. Existem 3 escalas de tempo envolvidos no

sistema: o tempo na escala de tempo do satélite, o tempo na escala de tempo do

receptor e o tempo na escala de tempo controlada pelo segmento de monitoramento e

controle, considerada como a referência de tempo ou o padrão (tempo "oficial do

sistema GPS), para o qual os relógios dos satélites e dos receptores deverão ser

corrigidos.

As especificações de uso do sistema de posicionamento global para usuários

civis do sistema são:

• Disponibilidade contínua 24 horas/dia

• Cobertura Global

• Latitude/Longitude/Altitude/Data/hora

• Precisão absoluta 100/156 metros (HV) sob SA (10 vezes melhor após maio

de 2001)

• Precisão relativa 5m - 0,005m





20

As principais vantagens do sistema, em relação aos métodos tradicionais de

levantamento são: Visada:

• Dispensa intervisibilidade entre as estações;

• Permite determinar linhas mais longas. Precisão:

• Métodos que cumpre normas do IBGE e INCRA. Rapidez:

• Automatização na coleta, processamento por programas específicos,

Coordenadas tridimensionais - 3D:

• Transporte plamaltimétrico simultâneo.

As principais desvantagens do sistema, em relação aos métodos tradicionais

de levantamento são:

Visada aos satélites:

- problemas com vegetação densa, úmida e alta;

- vetado para túneis/minas subterrâneas.

Área urbana alta:

- multicaminhamento;

- poucos satélites GPS disponíveis (obstrução do sinal).

Custo (ainda) alto:

- equipamentos e suprimentos;

- operadores;

Não realiza nivelamento:

- necessita informação "geoidal".

3.4 Composição ou segmentos do sistema

A estrutura do Sistema de Posicionamento Global é dividida em três entidades

principais: segmento do espaço ou espacial, segmento de controle e monitoramento e

segmento dos usuários, Figura 20.





21

Figura 20: Os três segmentos.

3.4.1 Segmento do Espaço

A estrutura final do sistema compreende 27 satélites (24 operacionais e 3 de

reserva) distribuídos em 6 planos orbitais, com 4 satélites operacionais por plano,

inclinados de 55° em relação ao plano do equador e uma altura dos satélites de

aproximadamente 20.000 km, Figura 21. Esta configuração implica num período de 12

horas para completar uma volta em torno da Terra.

Figura 20: Distribuição do segmento espacial.

O objetivo dessa forma de distribuição dos satélites (configuração da

constelação) é assegurar, que em qualquer ponto sobre a superfície da Terra ou

próxima a ela, a disponibilidade mínima de 4 satélites acima do horizonte durante as

24 horas do dia.





22

O segmento do espaço é formado pelos satélites que possuem as seguintes

funções:

a) Manter uma escala de tempo bastante precisa. Para isso cada satélite

possui dois relógios de césio e de rubídio;

b) Emitir dois sinais ultra-sensíveis em freqüência, modulados em fase através

dos códigos denominados pseudo-aleatórios, sobre as duas freqüências especificas

do sistema L1 = 1.57542 GHz e L2 = 1.22760 GHz);

c) Receber e armazenar as informações oriundas do segmento de controle;

d) Efetuar manobras orbitais para guardar a sua posição definida na

constelação ou para substituir um outro satélite defeituoso;

e) Retransmitir informações (mensagens de navegação) ao solo.

3.4.1.1 Satélites GPS

Os satélites GPS, Figura 22, são transmissores de sinais de radio, gerados a

partir de uma freqüência fundamental de 10,23 MHz, a partir de osciladores de Césio

ou de Rubídio e todas as outras freqüências são derivadas da fundamental. Sua

identificação pode ser feita de várias maneiras, mas a forma mais utilizada é através

do seu PRN (Pseudo Random-Noise - em português poderia ser traduzido como ruído

falsamente aleatório) ou SVID (Space Vehicle Identification - identificação do veículo

espacial). Este é o número que aparece no visor da maioria dos aparelhos receptores

GPS, para identificar os satélites que estão sendo rastreados. Publicações e

distribuição de informações técnicas sobre os satélites, inclusive na internet,

normalmente utilizam o PRN como identificador.





23

Figura 22: Satélite GPS.

3.4.1.2 O tempo GPS

O sincronismo do tempo entre os relógios dos satélites e dos receptores, é de

extrema importância no processo de posicionamento. Portanto, cada satélite carrega

padrões de freqüência altamente estáveis (baseados nos pulsos atômicos do Césio e

do Rubídio), com estabilidade entre 10-12 e 10-13 segundos por dia, constituindo uma

referência de tempo extremamente precisa, denominada de tempo GPS.

Originalmente quatro conjuntos de satélites fizeram parte do projeto NAVSTAR-GPS.

São denominados satélites dos blocos I, II, MA e IIR. Os satélites dos blocos II e IIA

estão equipados com dois osciladores atômicos de Césio e dois de Rubídio, enquanto

os do bloco I eram equipados apenas com osciladores de quartzo, muito menos

precisos. Os satélites do bloco IIR estão sendo equipados com osciladores de Rubídio,

e os do bloco IIF poderão utilizar o MASER de hidrogênio (Microwave Amplification by

Stimulated Emisson of Radiation), o que há de melhor nos dias atuais, em termos de

padrão de freqüência.

3.4.1.3 Estrutura do Sinal dos Satélites GPS

Os satélites transmitem duas ondas de rádio denominados de portadoras,

obtidas pela multiplicação eletrônica da freqüência fundamental pelo fator 154 e 120,

Figura 23.





24

Figura 23: Estrutura do sinal GPS.

Como as freqüências obtidas estão na faixa da banda L de

radiofreqüências (1000 a 2000 MHz), as portadoras transmitidas são conhecidas como

L1 e L2, com freqüências f1 = 1575,42 e f2 = 1227,60 MHz, respectivamente. Os

comprimentos de onda calculados por X - c / f são, aproximadamente X\ = 19,0 cm e

XI = 24,4 cm, adotando-se para a velocidade da luz ( c ) o valor de 299.792.458 m/s.

Os satélites transmitem continuamente dois códigos modulados em fase

sobre as portadoras L1 e L2. Sobre a L1, modula-se o código C/A (Clear Access ou

Course Aquisition) e sobre as portadoras L1 e L2, modula-se o código P (Precise

Code).

O código C/A apresenta uma freqüência de 1,023 MHz e um comprimento

de onda de 300m, enquanto que o código P é gerado na freqüência fundamental de

10,23 MHz, apresentando um comprimento de onda de 30m.

Sobre as portadoras L1 e L2 é modulado também o Código D o qual

carrega as mensagens de navegação contendo as efemérides, correções dos relógios

dos satélites e "saúde" dos satélites que são utilizados pelos receptores, Quadro 01.





25

Efemérides são parte das mensagens transmitidas (broadcasting) pelos

satélites, em tempo real, com informações de sua órbita e do seu sistema de tempo, a

partir das quais pode-se calcular as coordenadas dos satélites no sistema de

referência WGS 84.

Quadro 01: Arquivo de Navegação - Efemérides transmitidas pelo satélite em tempo real.

3.4.2 Segmento de Controle e Monitoramento

O segmento de controle tem a função de realizar o monitoramento contínuo

dos satélites, calcular suas posições, transmitir os dados e executar a supervisão

necessária para o controle de todos os satélites do sistema.

Os componentes desse segmento do sistema GPS são: estação de controle

central, estações de monitoramento e controle e antenas terrestres.

O sistema de controle, Figura 24, é composto de: 1 estação de controle central

(MCS - Master Control Station), localizada em Colorado Springs, Colorado; 5 estações

monitoras (Hawaii, Colorado Springs, Ascension Island, Diego Garcia e Kwajalein), as

3 últimas possuem antenas para transmissão de dados para os satélites. As 5

estações de monitoramento pertencem à AAF (American Air Force). Adicionalmente,

um conjunto de 7 estações do NIMA (National Imagery and Mapping Agency), formam,





26

com as 5 anteriormente mencionadas, o conjunto total das estações monitoras do

GPS.

Figura 24: Segmento de controle.

Cada estação monitora é equipada com oscilador externo de alta precisão e

receptor de dupla freqüência, que rastreia todos os satélites visíveis e transmite os

dados para a MCS, via sistema de comunicação. Os dados são processados na MCS

para determinação das órbitas dos satélites, que, juntamente com as correções dos

relógios dos satélites, são transmitidos, para fins de atualização periódica das

mensagens de navegação. Os dados de determinação das órbitas são denominados

efemérides. O IGS (International GPS Service - Serviço GPS Internacional),

estabelecido pela IAG (International As-sociation of Geodesy - Associação

Internacional de Geodésia), tem capacidade de produzir efemérides com precisão da

ordem de poucos centímetros em cada uma das coordenadas do satélite, permitindo

atender à maioria das aplicações que exige alta precisão. Essas efemérides ficam

disponíveis aos usuários no prazo de 1 semana a partir da coleta dos dados. O IGS

produz também efemérides preditas, com precisão da ordem de 1 m, disponibilizando-

as, para a comunidade de usuários, poucas horas antes do início de sua validade.

Uma vez que satélites dão uma volta completa em torno do planeta a cada 12

horas, os satélites do GPS passam sobre algumas estações de monitoramento do

Segmento de Controle, duas vezes ao dia possibilitando medir a sua altitude, posição

e velocidade. As variações encontradas são, geralmente, causadas por fatores tais

como: atração gravitacional da Lua e do Sol e pressão da radiação solar sobre o





27

satélite. Uma vez obtida a posição do satélite, a Estação Mestre devolve essa

informação para o próprio satélite que a transmitirá para os receptores.

A comunicação dos satélites é bidirecional com as antenas terrestres, tanto

recebem como enviam dados enquanto a comunicação dos receptores com os

satélites é unidirecional, isto é, somente os satélites enviam dados, Figura 25.

Figura 25: Direção da comunicação em cada segmento.

3.4.3 Segmento do Usuário

Este segmento compreende os usuários do sistema, os tipos de receptores e

os serviços de informações de apoio disponíveis.

3.4.3.1 Serviços Oferecidos e Tipos de Usuários

Os serviços oferecidos pelo sistema GPS são de dois tipos, de acordo com o

acesso do usuário às informações:

O SERVIÇO DE POSICIONAMENTO PADRÃO - SPS: os usuários desse tipo

de serviço, tem acesso aos dados do GPS como são transmitidos, com todo tipo de

degradação (SA) e criptografia do código P (AS), sendo composta da comunidade civil

com acesso ao código C/A sem restrição. O uso civil é caracterizado pela não

obtenção de coordenadas precisas, em tempo real, por um único receptor.

O SERVIÇO DE POSICIONAMENTO PRECISO - PPS: os usuários deste tipo

de serviço tem acesso aos dados do GPS, como os dados dos relógios dos satélites

não adulterados (sem SA) e ao código P sem criptografia (sem AS), sendo composto

dos militares dos EUA e usuários autorizados.

.





28

3.4.3.2 Receptores GPS

3.4.3.2.1 Componentes

Os principais componentes dos receptores de sinais GPS, são a ANTENA com

pré-amplificador, uma SECÇÃO DE RADIOFREQÜÊNCIA (RF) para identificação e

processamento do sinal, MICROPROCESSADOR para controle do receptor,

amostragem e processamento dos dados, OSCILADOR, responsável pela geração da

freqüência interna do receptor, INTERFACE com o usuário, como painel de exibição

de dados e comandos de operação, que permitem a configuração do receptor antes

dos levantamentos, FONTE DE ENERGIA e MEMÓRIA para armazenar os dados

coletados.

Sob o ponto de vista prático, especial interesse reside na antena utilizada, que

deve garantir estabilidade do seu centro de fase em relação ao seu centro geométrico

e proteção ao multicaminhamento, sendo que esse efeito é atenuado com a instalação

da antena sobre um disco de metal (ground plane) ou pelo uso de dispositivos

compostos por faixas condutoras concêntricas com o eixo vertical da antena e fixado

ao disco (choke ring), cuja função é de impedir que a maioria dos sinais refletidos

sejam recebidos pela antena.

3.4.3.2.2 Tipos de Receptores

Os receptores podem ser divididos segundo vários critérios, dentre os quais se

destacam os seguintes:

3.4.3.2.2.1 Quanto ao Número de Freqüências

Podem-se encontrar receptores de:

a) SIMPLES FREQÜÊNCIA; nos quais a antena desses receptores recebem

somente a freqüência L1 e o acesso para o código C/A é dado pela correlação entre o

sinal do satélite com uma réplica gerada no receptor.

b) DUPLA FREQÜÊNCIA: que recebem duas freqüências L1 e L2 e podem ter

acesso ao código C/A e ao código P.

3.4.3.2.2.2 Quanto ao Número de Canais

a) MONOCANAIS: que são os receptores que possuem apenas um canal que

se move rapidamente de um satélite para outro. Estes tipos de receptores são

construídos com um número reduzido de circuitos e por isso são mais baratos. São





29

mais lentos na atualização das coordenadas, imprecisos e são mais susceptíveis a

perda de ciclo durante a observação;

b) MULTICANAIS: possuem vários canais independentes para rastrear,

simultaneamente, cada satélite visível no horizonte.

3.4.3.2.2.3 Quanto ao Tipo de Canais

Nesta categoria podem-se encontrar os receptores com canais do tipo:

a) SEQÜENCIAIS ou INDEPENDENTES: nos quais cada canal rastreia um

único satélite de cada vez, passando a captar dados de outro satélite tão logo tenha

armazenado dados suficiente para o cálculo das coordenadas do ponto;

b) MULTIPLEXADOS: que tem funcionamento semelhante aos receptores de

canais seqüenciais, mas apresentam a vantagem de serem mais rápidos na mudança

para a captação dos dados de outros satélites. Possuem circuitos mais complexos,

sendo mais precisos e mais caros.

3.4.3.2.2.4 Quanto ao Tipo de Sinal Observado

Existem receptores que rastreiam:

- Apenas código C/A;

- Código C/A e a portadora L1;

- Código C/A e as portadoras L1e L2;

- Códigos C/A e P e as portadoras L1 e L2;

- Somente a portadora LI;

- Portadoras L1 e L2 (receptores sem código).

3.4.3.2.2.5 Quanto ao Tipo de Levantamento

a) NAVEGAÇÃO: São os equipamentos que fornecem o posicionamento em

tempo real baseado no código C/A ou P. A distância satélite-receptor é medida através

do tempo de propagação com precisão no SPS da ordem de 3 a 10m e precisão PPS

na ordem de 0.3 a 1 m, com a AS desativada. Os aparelhos que usam o código P

estão restritos ao uso militar ou usuários atualizados. Se dotados de link de rádio

podem receber correções diferenciais provenientes de uma estação base;

b) TOPOGRÁFICOS: Estes equipamentos trabalham com a fase da portadora

L1, com pós-processamento dos dados em software específico e auxiliados por





30

acessórios de apoio (tripés e bastões com nível de calagem) atingem uma precisão da

ordem de 1cm. Existe ainda outros receptores, denominados de cadastrais que se

distinguem dos anteriores pela sua capacidade de armazenamento de dados

alfanuméricos associados às feições levantadas (ponto, linha, área). Uma vez que

trabalham com o código ou com a fase apresentam precisões de 10 cm a 1m;

c) GEODÉSICOS: que são receptores de dupla freqüência (L1 e L2). Os

receptores de dupla freqüência com seus recursos eletrônicos sofisticados sofrem

menos os efeitos da ionosfera e conseguem resolver a ambigüidade mais

rapidamente, de modo que pode-se conseguir precisões em pós-processamento da

ordem de 5mm + 1 ppm com metade do tempo que um receptor topográfico. São

indicados para atividades como transporte de coordenadas e controle de redes.

Quando utilizados em trabalhos topográficos conseguem-se produtos de escala

melhor que 1:1000. Os receptores L1/L2 que rastreiam o código C/A e o código P em

ambas as portadoras, quando dotados de link de rádio podem ser utilizados para a

determinação de coordenadas em tempo real e competem com as modernas estações

totais na locação de obras;

d) HÍBRIDOS: que são receptores capazes de rastrear satélites da constelação

GPS, de origem norte americana com da constelação GLONASS (Global Navigation

Satellite System), de origem russa. São poucos receptores disponíveis no mercado e

atualmente não apresentam vantagens significativas pela fraca manutenção dada ao

sistema russo.

Independentemente do tipo de classificação, o que realmente é importante para

o usuário é a precisão desejada para a aplicação requerida, lembrando que esta é

função de outros elementos, como por exemplo, o tipo de posicionamento, a

observável utilizada, o comprimento da linha base, o número, a geometria e a

condição dos satélites observados, o tempo de observação, dentre outros.

3.5. Princípio Básico do Posicionamento

Posicionamento consiste na determinação da posição de objetos em relação a

um referencial específico. Embora o GPS empregue alguns dos equipamentos da mais

alta tecnologia já construídos e softwares sofisticados, o princípio básico do

posicionamento por satélite é relativamente simples.

O cálculo de posicionamento do receptor GPS está baseado nas distâncias

entre o receptor e os satélites e, ainda, da posição de cada satélite no espaço

cartesiano. Isso significa que se determina a posição na terra medindo as distâncias





31

para um grupo de satélites localizados no espaço. Os satélites atuam, na realidade,

como pontos de referência precisa.

Figura 26: Trilateração

O principio básico do posicionamento usado pelo GPS é conhecido como

trilateração eletrônica: determinando as distâncias de um ponto de posição

desconhecida a 3 outros pontos de posições conhecidas, então se determina a

posição do ponto desconhecido. Para ilustrar, suponha que na Figura 26 A, B e C

sejam 3 radiofaróis instalados em uma região costeira em posições conhecidas

(latitude, longitude e altitude) e que o barco receba mensagem dos radiofaróis

informando suas posições. Se algum equipamento no barco conseguir calcular as

distâncias aos 3 radiofaróis, então, usando essas distâncias juntamente com as

coordenadas dos radiofaróis, é possível calcular as coordenadas do barco.

Para o caso de GPS então, sendo dado um sistema cartesiano de referência,

no caso WGS 84, um ponto A pode ser determinado por suas coordenadas X, Y e Z.

Figura 27: Trilateração por satélite





32

A idéia básica do posicionamento por satélites GPS, consiste em 3

procedimentos fundamentais:

Medir as distâncias satélite-receptor.

Determinar as coordenadas dos satélites Xs. Ys e Zs.

Calcular as coordenadas do receptor no ponto A (XA, YA e ZA).

3.5.1 Ilustrando o processo de trilateração a partir de satélites

Inicialmente é conhecida a localização de alguns satélites no espaço. Se um

objeto encontra-se a certa distância do satélite 1, em torno de 20.000 km, isso significa

que estará em algum lugar sobre uma superfície esférica imaginária que está centrada

no satélite 1, cuja esfera tem um raio de 20 000km. Figura 28.

Figura 28: Superfície de contorno em um satélite.

Sabendo que o mesmo objeto está também a 21.000 km de um outro satélite 2,

então estará ao mesmo tempo sobre uma outra superfície esférica imaginária com o

raio de 21.000 km com centro no satélite 2. Entretanto, somente um lugar no universo

poderá conter esta posição, que fica, ao mesmo tempo, a 20.000 km do satélite 1 e a

21.000 km do satélite 2. Este lugar é a circunferência formada pela interseção das

duas superfícies esféricas, Figura 29.





33

Figura 29: Superfície de contato entre dois satélites.

Sabendo que a distância do objeto para um terceiro satélite é de 22.000 km, da

mesma forma que nos dois satélites anteriores, o objeto estará na superfície esférica

com raio de 22.000 km centrada no 3o satélite. Nestas condições, existirão somente

dois pontos, no espaço, onde o objeto poderá estar. Estes dois pontos são aqueles

onde a superfície esférica de 22.000 km corta a circunferência formada pela interseção

das superfícies esféricas de 21.000 km e de 20.000 km.

Pela medição da distância ao terceiro satélite fica reduzida a área de incerteza

à apenas dois pontos no espaço, Figura 30.

Figura 29: Superfície de contato entre três satélites.





34

A posição correta do objeto é determinada a partir do fato de que uma dessas é

impossível de se aceitar, normalmente localizado a uma grande distância da Terra. Os

programas de cálculo dos receptores GPS possuem técnicas que permitem identificar

com segurança o ponto correto de nossa localização.

Os receptores GPS utilizam este princípio, usando satélites como pontos de

referência, para triangular a sua posição na superfície da Terra. Embora em

movimento, os satélites podem ser considerados como âncoras no processo de

amarração do posicionamento, pois os receptores realizam cálculos instantâneos a

cada segundo.

3.5.2 Medição da Distância Satélite-Receptor

Existem duas formas utilizadas para a medição da distância do satélite ao

receptor: através do tempo de propagação do sinal e através da medida de fase da

portadora.

3.5.2.1 Pelo Tempo de Propagação - Código C/A ou P

A necessidade de posicionamento instantâneo em algumas aplicações de GPS

é satisfeita através do posicionamento por pseudo-distância ou também conhecida por

posicionamento por código. A peseudodistância nada mais é que a distância do

receptor a um satélite, calculada com base no tempo de trânsito do sinal, desde o

satélite até o receptor. O tempo de trânsito (dt) é obtido mediante comparação, entre o

código recebido do satélite e uma réplica deste, gerada no receptor, Figura 31. A

defasagem entre os dois códigos (o recebido e o gerado no receptor), possibilita

determinar o tempo de trânsito do sinal transmitido pelo satélite, desde que haja um

perfeito sincronismo entre os relógios do satélite e o do receptor.





35

Figura 30: Defasagem do código C/A.

O posicionamento do receptor GPS é calculado com base na sua distância

para os satélites no espaço. Portanto, precisamos de um método para calcular essa

distância. Surpreendentemente, a idéia básica está na velha fórmula D = V.T

(Distância é igual a Velocidade multiplicada pelo Tempo, das aulas de Física.

Como visto anteriormente cada satélite transmite, simultaneamente, (em

acurado sincronismo), duas ondas portadoras, a L1 e a L2. As ondas

(eletromagnéticas) destas portadoras, se deslocam a velocidade da luz que é de

300.000 km/s (valor aproximado). Assim, de posse do tempo de trânsito do sinal e

multiplicando este tempo, expresso em segundos, por 300.000 km/s, obtém-se a

nossa distância para o satélite. Na equação D = V.T se conhece a velocidade que é de

300.000 km/s, sendo o tempo T determinado na seqüência.

Os relógios necessitam ser muito precisos de modo a registrar espaços de

tempo muito curtos, uma vez que a onda eletromagnética move-se muito rapidamente.

Para se ter uma idéia: um satélite que estivesse a uma distância de 20.200km, uma

mensagem transmitida por ele levaria aproximadamente 0,066 segundos para

alcançar a superfície da Terra. Este tipo de acuracidade só é possível por meio de

relógios eletrônicos muito precisos. Os relógios de pulso marcam o tempo com

razoável precisão, mas, mesmo assim, são inaceitáveis para os cálculos do GPS. Os

relógios dos receptores GPS são muito mais precisos. A maioria dos receptores pode

medir o tempo com uma acuracidade de nano segundos (109 segundos).





36

3.5.2.2 Pela Diferença de Fase - Portadora L1 ou L2

A distância satélite-receptor é determinada pela medida da fase a (parte

fracionária do comprimento de ondaλ ) adicionada à contagem de ciclos inteiros de

comprimentos de onda β ) e o número inteiro de ciclos de onda desconhecidos N

(ambigüidade), Figura 32.

Distância λφ ).( NR +=

Figura 32: Posicionamento pela portadora.

Sendo βαφ += na qual α é a medida de fase (fração do comprimento de

onda) e β é o número de ciclos inteiros contados a partir do "lock-on" com o satélite e

λ o comprimento de onda (L1 = 19,0 cm e L2 = 24,4 cm).

3.5.3 Coordenadas dos Satélites Xs, Ys e Zs

A obtenção das coordenadas dos satélites pode ser obtida por duas diferentes

alternativas, através das efemérides transmitidas pelos satélites ou as efemérides

precisas, as quais podem ser obtidas com diferentes níveis de precisão.





37

3.5.3.1 Efemérides Transmitidas

Os sinais transmitidos pelos satélites GPS fornecem através da mensagem de

navegação (Código D) os elementos orbitais necessários para o cálculo das

coordenadas de cada satélite (XSl Ys e Zs), bem como os coeficientes para a correção

do relógio dos satélites. As coordenadas obtidas estão associadas ao WGS 84 e são

as utilizadas para a determinação das coordenadas do receptor (XA, YA e ZA) em

tempo real ou pós processadas, Quadro 02.

Tabela 04: Tipos de efemérides precisas.

Acurácia

Tipo Coordenadas (cm) Relógio (ns) Disponibilidade

IGS - Precisas 5 0.3 de 7 a 10 dias após o rastreio

IGR - Rápidas 10 0.5 até 48 horas após o rastreio

IGP - Preditas 50 150 horas antes do dia a que se refere





38

Quadro 03: Exemplo do arquivo de efemérides precisas - coordenadas Xs, Ys, Zs e )(tjδ .

3.5.4 Cálculo das Coordenadas do Receptor X, Y e Z

O cálculo das coordenadas da antena do receptor envolve tipos de medidas

efetuadas, modelos matemáticos empregados e modos de posicionamento utilizados.

3.6 Fatores que Afetam a Precisão do Posicionamento por Ponto

3.6.1 Erros relacionados aos satélites

3.6.1.1 Não Sincronização do Relógio do Satélite com Tempo GPS

A mensagem de navegação traz os coeficientes necessários para o cálculo da

correção do relógio dos satélites, na época da realização das medidas.

A expressão utilizada para realizar correção ou a sincronização do tempo no

relógio do satélite com o tempo GPS é dada por:





39

Na qual a0, a1 , a2 e toc são obtidas na mensagem de navegação, sendo jTsts δ+= o tempo na escala GPS, na qual, Ts é o tempo na escala do relógio do

satélite.

3.6.1.2 Forma de Cálculo das Coordenadas dos Satélites

As informações orbitais podem ser obtidas a partir das efemérides transmitidas

pelos satélites ou a partir das pós-processadas pelo segmento de controle do sistema

GPS, denominadas efemérides precisas ou ainda pelo uso das efemérides preditas

pelo IGS (Internacional GPS Service).

A Tabela 05 demonstra o erro esperado na determinação de uma linha base de

diferentes comprimentos utilizando diferentes fontes para o cálculo das coordenadas

dos satélites (Xs, Ys e Zs).

Tabela 05: Erro em função da fonte de coordenadas para os satélites.

Efemérides Erro orbital (m) Linha base (km) Erro linha base (cm) 10 0.5

10 100 5 Transmitidas 1000 50 10 1

20 100 10 Transmitidas 1000 100 10 0.05 1 100 0.5 IGS - Preditas 1000 5 10 0.005

0.1 100 0.05 IGS - Precisas 1000 0.5

3.6.1.3 Atraso Entre as Portadoras no Hardware do Satélite

Esse tipo de erro é função dos diferentes caminhos eletrônicos percorridos

através do hardware do satélite. Durante a fase de teste do satélite, a grandeza desse

atraso é determinada e caracterizada por um valor corretivo, designado por TGD, que é

introduzido na mensagem de navegação para ser transmitida ao receptor do usuário.

Os softwares dos receptores devem corrigir o erro do relógio do satélite, para o

caso da portadora L1 através de e para

o caso dos receptores que rastreiam também a portadora L2.





40

3.6.1.4 Distribuição Geométrica dos Satélites - DOP

A relação entre o desvio padrão das observações rρ , e o desvio padrão

associado à posição ρ , é descrito por um escalar que é usado na navegação: o

Dilution Of Precision (DOP). O fator DOP descreve o efeito da distribuição dos

satélites no espaço sobre a precisão obtida na solução de navegação, sendo estimado

por rDOP ρρ .= . O melhor valor possível para o DOP é igual a 1 e o pior é igual a

infinito.

O fator DOP tem diferentes definições, tais como rH HDOP ρρ .= para o

posicionamento horizontal, rV VDOP ρρ .= para o posicionamento vertical,

rP PDOP ρρ .= para o posicionamento em 3D e rT TDOP ρρ .= para a determinação

do tempo.

A combinação do PDOP e TDOP cria uma nova designação para o DOP que é

o GDOP (Geometric Dilution Of Precision), sendo 22 )()( TDOPPDOPGDOP += . O GDOP é interpretado como sendo a razão entre o erro no posicionamento e

o erro inerente do sistema GPS. O valor de GDOP deve ser pequeno (inferior a 6),

Figura 33.

Figura 33: Posição dos satélites e GDOP

O GDOP expressa a influência da geometria e do tempo na qualidade das

observações, onde pequenos valores indicam boa geometria para os satélites

selecionados e também pequenos erros no posicionamento e na determinação da

medida do tempo.





41

Nos visores dos receptores GPS de navegação é informada a precisão

associada a atual posição do aparelho, Figura 34.

Figura 34: Visor de um receptor de navegação.

Esta precisão é fornecida a partir de equações as quais levam em

consideração o HDOP para o momento, informações de precisão enviadas através do

sinal de navegação (efemérides) pelo satélite e ainda, o nível de precisão que está

sendo adotado para o posicionamento, se de 1 desvio padrão (68%), 2 desvios

padrões (95%) ou 3 desvios padrões (99%). O desvio padrão adotado é determinado

pelo fabricante do aparelho. Sendo que, por exemplo, se estiver sendo adotado um

nível de 68% para o posicionamento da Figura 34, isso quer dizer que há uma chance

de ter a coordenada dada pelo aparelho em algum lugar em um raio de 9 metros no

entorno do aparelho, fixada em 68%.

3.6.1.5 Disponibilidade Seletiva - SA

O objetivo é o de degradar, propositalmente, a obtenção de coordenadas

precisas com um único receptor pelos usuários do SPS. Existem duas formas de

implementar a SA: alteração da freqüência fundamental do oscilador do satélite,

afetando tanto as portadoras como os códigos; e, o truncamento das informações

transmitidas na mensagem de navegação necessárias (efemérides) para o cálculo das

coordenadas dos satélites.





42

3.6.2 Erros relacionados à propagação do sinal

3.6.2.1 Atraso na lonosfera ( IΔ )

O atraso no tempo de propagação do sinal devido a sua passagem na

ionosfera pode ser medido, modelado ou ignorado, sendo que o efeito de cada atitude

tem reflexo direto nos cálculos das coordenadas do

receptor, Figura 35.

A medida do atraso ionosférico é realizada por

receptores de dupla freqüência, sendo o principal motivo

do uso-da portadora L2 nos receptores. Nos receptores de

uma freqüência L1, o atraso ionosférico é obtido através

de modelos específicos, sendo que para a sua utilização

os coeficientes do modelo são transmitidos na mensagem

de navegação. Dentre os modelos da ionosfera existentes,

destaca-se o modelo de Klobuchar.

O cálculo do atraso ionosférico é feito a partir do conhecimento do azimute Az

e da elevação E do satélite (Zo = 90° - E), em relação ao horizonte da antena do

receptor.

3.6.2.2 Atraso na Troposfera ( TΔ )

O atraso do sinal na troposfera pode modelado ou ignorado, sendo que o efeito

de cada atitude tem reflexo direto no cálculo das coordenadas do receptor, tal como no

caso da ionosfera, sendo a diferença fundamental que esse efeito não pode ser

medido pelo receptor. Os modelos de cálculo disponíveis, utilizam valores padrão para

a temperatura T = 20° C, para a pressão atmosférica P = 1000 hPa e para a umidade

relativa do ar Ur = 50% ou valores dessas variáveis medidos no local e na hora do

rastreio. Dentre os vários modelos desenvolvidos, apresenta-se o modelo da

troposfera de Hopfield.

O atraso na propagação do sinal GPS na troposfera pode ser dividida em duas

componentes: a componente seca e a componente úmida, sendo que a componente

seca pode ser modelada pela expressão matemática em função da temperatura, da

pressão atmosférica e do ângulo de elevação do satélite em relação ao plano do

horizonte do receptor:

Figura 35: Atraso ionosférico.





43

Na Figura 36 pode-se observar o efeito do ângulo de elevação E do satélite

sobre o atraso na componente seca e na componente úmida quando na sua

passagem na camada da atmosfera denominada de troposfera.

Figura 36: Efeito da posição do satélite.

Na Figura 37 pode-se observar o esquema ilustrativo de um sinal de

radiofreqüência propagando-se na atmosfera, desde um satélite até um receptor

localizado na superfície terrestre. O Atraso Zenital Troposférico é a diferença entre a

trajetória curva (traço contínuo) e a distância geométrica (traço intermitente)devido à

diminuição da velocidade de propagação e o aumento da curvatura da trajetória do

sinal causados pela influência dos gases que se concentram na baixa atmosfera

terrestre.

Figura 37: Efeito do Atraso Zenital Troposférico.





44

3.6.2.3 Multicaminhamento

O sinal pode chegar à antena do receptor por caminhos diferentes, direto e

indireto, Figura 38. O caminho indireto causado pela reflexão em superfícies vizinhas à

antena, tais como construções, carros, árvores, massas de água e cercas, dentre

outros, produz distorções na fase da portadora e no código modulado sobre a

portadora, degradando a qualidade do posicionamento. Em geral, não há um modelo

para tratar o efeito do multicaminhamento, pois as situações geométricas dos

diferentes locais variam de forma arbitrária. A forma de atenuação do efeito é

aumentar o tempo de coleta, o uso de antenas capazes de atenuar o efeito do

multicaminhamento (antenas chok-ring) e evitar os fatores que podem causar esse

efeito, como não posicionar a antena do receptor próximo a edificações, por exemplo.

Figura 38: Representação do multicaminho do sinal.

3.6.2.4 Perda de Ciclos

Esse tipo de problema ocorre devido a obstrução do sinal de um ou mais

satélites, de modo que não sejam captados pela antena do receptor. A perda do sinal

acarreta a perda na contagem do número inteiro de ciclos medidos pelo receptor,

sendo que a ocorrência deste problema é denominada de perda de ciclos (cycle slips),

a qual produz uma descontinuidade das medidas. As causas não são restritas

somente as obstruções, mas também podem ser causadas por aceleração da antena,





45

variações bruscas na atmosfera, interferências de outras fontes de rádio e problemas

com o hardware do receptor. A localização desse tipo de ocorrência e a determinação

de sua magnitude é denominado de correção de perdas de ciclos (cycle slip fixing).

3.6.3 Erros relacionados ao receptor/ antena

3.6.3.1 Erro do Relógio

Os receptores são equipados com osciladores de quartzo, que possuem boa

estabilidade e são de custo relativamente baixo. Cada receptor possui a sua própria

escala de tempo, definida pelo oscilador interno, a qual difere da escala de tempo

GPS. Alguns receptores permitem a utilização de padrões externos de tempo, de custo

muito elevado, normalmente utilizados na pesquisa ou em determinações de redes de

alta precisão. No caso do posicionamento relativo, os erros dos relógios é

praticamente eliminado, sendo suficiente a utilização dos osciladores de quartzo. Os

receptores devem estar sincronizados entre eles na ordem de 1 milisegundo e em

relação a escala de tempo GPS deve apresentar uma diferença da ordem de 1 micro

segundo.

3.6.3.2 Erro entre os Canais

No caso de receptores multicanais, existe a possibilidade de ocorrer erro

sistemático entre os canais, uma vez que o sinal de cada satélite percorrerá um

caminho eletrônico diferente. Para corrigi-lo, o receptor dispõe de um dispositivo que

realiza uma calibração no inicio de cada levantamento. Cada canal rastreia,

simultaneamente, um satélite em estudo e determina os erros em relação a um canal

tomado como padrão e todas as medidas posteriores serão corrigidas desse valor.

3.6.3.3 Centro de Fase da Antena

O centro de fase eletrônico da antena é o ponto onde as medidas dos sinais

são referenciados e nem sempre coincide com o centro geométrico da antena. A

diferença varia com a intensidade do sinal, com a direção do sinal e não é igual para

as duas portadoras. Para levantamentos de alta precisão, todas as antenas devem ser

calibradas e as antenas iguais orientadas na mesma direção não apresentam maiores

problemas, uma vez que as discrepâncias são praticamente iguais e, de certa forma,

eliminadas no posicionamento relativo.





46

3.6.4 Erros relacionados à estação

3.6.4.1 Coordenadas da Estação

O posicionamento relativo determina a diferença entre as coordenadas dos

pontos da base e as coordenadas do ponto de interesse, significando que o

comprimento e a orientação da linha base podem estar corretos. A informação errada

das coordenadas da estação de referência se propagará para as coordenadas da

outra estação, induzindo a um erro de localização. Erros da ordem de 5 m nas

coordenadas da base podem produzir erros de 1 ppm, aproximadamente, nas

coordenadas geodésicas ( λϕ, e h).

3.6.4.2 Estacionamento da Antena no Ponto de Coleta

A atividade de identificação do ponto, centragem, nivelamento e medição do

centro de fase da antena do receptor pode se constituir em fontes de erros nas

operações com GPS a campo. Por isso, é importante adotar-se alguns procedimentos

de segurança, principalmente porque os erros ocorridos nesta fase só poderão ser

detectados se houver repetição das medidas da linha base. O nivelamento e a

centragem da antena devem ser verificados antes e depois de cada sessão de

observação. A medição da altura do centro de fase da antena sobre o marco deve ser

realizada antes e depois de cada sessão, efetuando-se a medida ao nível do milímetro

e registrando-se os valores no relatório de ocupação. Alguns modelos de antena

requerem sua orientação para o norte verdadeiro (ou magnético), sendo dotadas de

uma indicação (seta) que deverá ser direcionada para o norte.

3.6.4.3 Erro Grosseiro Devido a Diferença de Datum

Atualmente as cartas no Brasil, utilizam um sistema de referencia do tipo local,

denominado SAD 69 (South American Datum 69), por compromissos internacionais.

As cartas mais antigas utilizavam o sistema de referência local denominado Córrego

Alegre.

Se, por exemplo, na locação de uma estrada municipal, que foi aberta depois

da carta confeccionada, cujo datum horizontal é SAD 69, deve se tomar cuidado para

que as coordenadas a serem plotadas sobre a carta, estejam no mesmo sistema de

referência, a fim de se evitar esse tipo de erro grosseiro, Figura 39.





47

Figura 39: Erro de posicionamento devido ao Datum.

3.6.5 Comparação das Diversas Fontes de Erros nas Medidas

Na Figura 40 estão representadas as fontes de erro de maior influência no

posicionamento absoluto.

Figura 40: Dimensão se cada uma das fontes de erro (metros).

Por determinação do governo norte americano a SA foi desativada em maio de

2000.





48

3.7 Altimetria com GPS

Existe uma grande expectativa no uso do GPS no levantamento aitimétrico do

terreno para implantação de diferentes tipos de projetos de engenharia, que envolve

grande quantidade de pontos a ser levantados para gerar um modelo digital da

elevação do terreno.

O levantamento do terreno por métodos convencionais (nivelamento

geométrico ou trigonométrico) envolve altitudes em relação ao nível médio dos mares

denominada de altura ortométrica H, diferença entre o ponto na superfície real e o

geóide. A altitude determinada no levantamento de pontos no terreno com o GPS é

denominada de altura elipsoidal ou geométrica h, diferença de altitude do ponto na

superfície real e o elipsóide, tem significado apenas matemático e sem significado

físico.

O modelo matemático que relaciona os dois tipos de altitudes, pode ser

expresso por:

H = h-No na qual o No denomina-se de ondulação geoidal, sendo uma relação

aproximada em virtude das grandezas envolvidas não serem co-lineares.

Figura 41: Relação entre a altitude elipsoidal e geoidal.

3.7.1 Modelo de Ondulação Geoidal (No)

Existem modelos matemáticos denominados de modelos de ondulação geoidal

globais e mesmo modelos de ondulação de caráter regional que deixam muito a

desejar quanto a acurácia na determinação da altitude ortométrica de pontos do

terreno, a partir da altitude geométrica fornecida pelo GPS, dentre os quais aparecem

os modelos geoidais globais OSU (Ohio State University 1991) e o EGM 96 (Earth





49

Goddard Model 96), Figura 39, bem como o mapa geoidal MGB-92 (IBGE/EPUSP),

adotado oficialmente no Brasil, que proporciona ondulação geoidal com precisão

absoluta da ordem de 3m e relativa da ordem de 1 cm/km.

Figura 42: Ondulação geoidal.

Os resultados que os modelos anteriores podem proporcionar, deve-se buscar

trabalhar com modelos de ondulação geoidal locais, gerados para cada local onde

houver a necessidade.

3.8 Método Diferencial

3.8.1 Com o Código (DGPS)

O DGPS - Differencial Global Positioning System - é uma técnica de medição

baseada no código C/A, cujo principal objetivo desse método é a eliminação dos erros

sistemáticos de navegação, sobretudo em função do SA. Com a alternativa do DGPS

o erro fica na ordem de 1 a 3 metros no receptor móvel, Figura 43.

Figura 43: Correção diferencial.





50

Um receptor GPS é colocado fixo num ponto com coordenadas previamente

determinadas. Através da comparação de valores obtidos pelo rastreio dos satélites

com os valores conhecidos, são obtidas as correções a serem aplicadas.

Existem duas formas de obtenção das correções a serem aplicadas: diferenças

de pseudodistâncias (R) e diferenças de coordenadas (X, Y e Z), sendo as correções

que utilizam a diferença de pseudodistâncias a forma mais precisa. Em relação à

época de aplicação das correções, esta pode ser em tempo real ou pós-processada.

Quando se exige a posição da antena do receptor móvel em tempo real é

necessário que o receptor da estação de referência (ou base) determine as correções

(pseudodistâncias ou coordenadas) e as transmitam, via rádio, para que sejam

recebidas e aplicadas as pseudodistâncias ou as coordenadas do receptor móvel

(DGPS por rádio), Figura 44.

Figura 44: Envio da correção por link de rádio.

No Brasil, empresas privadas como a RACAL, a FUGRO e a OMNISTAR estão

explorando o DGPS, via satélite, através de redes de estações no Brasil e na América

do Sul (DGPS por satélite), Figura 45.





51

Figura 45: Envio da correção por satélite.

Quando não é exigida a posição da antena do receptor móvel em tempo real é

necessário que o receptor da estação base determine as correções (pseudodistâncias

ou coordenadas) e as armazene para serem usadas posteriormente por um programa

computacional de processamento (pós-processamento).

3.8.2 Com a Fase da Portadora

Se a solução das ambigüidades forem realizadas em movimento (OTF) e a

transmissão das correções forem em tempo real para um receptor em movimento o

método de posicionamento é denominado de Real Time Kinematic (RTK).

Tanto maior a precisão desse tipo de processamento, quanto menor for a

latência dos dados e se caso a latência for nula, tem-se uma solução de pós-

processamento, o que também é válido para o caso do DGPS com código.

3.9 Posicionamento Relativo

O posicionamento relativo é semelhante ao diferencial quanto ao uso de um

dos receptores fixo servindo como referência ou base e o outro (ou outros) como

móvel (ou móveis), mas difere daquele por não receberem correções a serem

aplicadas em tempo real. Normalmente, são utilizados quando se quer maior precisão,

tanto estáticos quanto cinemáticos, sendo as coordenadas desconhecidas

determinadas a partir da combinação dos dados das estações envolvidas em





52

programas de pós-processamento. Apesar de o código poder ser utilizado,

preferencialmente é utilizada a diferença de fase da portadora.

Neste tipo de posicionamento, o modelo matemático utilizado, pelos programas

comerciais de pós-processamento é obtido pela combinação dos dados entre estações

e satélites, denominada de dupla diferença de fase. Ainda os programas comerciais

lançam mão da combinação chamada tripla diferença de fase, cuja principal aplicação

é na detecção e correção de perdas de ciclo da portadora.

3.9.1 Modelos Utilizados na Solução da Diferença de Fase

A partir do modelo matemático do posicionamento absoluto com a diferença de

fase da portadora (diferença de fase pura) podem se obter os modelos matemáticos: o

das simples diferenças, o das duplas diferenças e o das triplas diferenças de fase.

3.9.1.1 Dupla diferença de fase

A dupla diferença de fase consiste na diferença entre duas simples diferenças

de fase, envolvendo dois receptores e dois satélites, Figura 46.

Figura 46: Dupla diferença de fase.

Sejam dois receptores A e B, onde a posição A tem suas coordenadas

conhecidas, rastreando dois satélites J e K, simultaneamente. A equação resultante

dessa combinação mostra que a influência do erro correspondente ao do relógio do

satélite foi eliminado e a influência da refração atmosférica (troposfera e ionosfera) foi

reduzida e podem até desaparecerem se forem iguais nas duas estações A e B, bem

como foram cancelados os erros do relógio dos receptores.





53

O modelo da dupla diferença de fase, na forma condensada, é representado

pela expressão:

O termo é denominado de ambigüidade da dupla diferença e a equação

da dupla diferença é normalmente a combinação utilizada na maioria dos programas

computacionais de pós-processamento, em virtude da eliminação dos erros

sistemáticos envolvidos nos modelos originais.

3.9.2 Tipos de Posicionamento Relativo

Dentre os métodos de posicionamento relativo, quanto ao estado do receptor

(parado ou se movimentando), na época da coleta (gravação ou armazenamento)

pode-se destacar dois métodos: o posicionamento estático e suas variações e o

posicionamento relativo cinemático.

3.9.2.1 Posicionamento Relativo Estático

Técnica tradicional de medição GPS, onde cada estação é ocupada até que

uma quantidade suficiente de dados tenha sido coletada para quatro ou mais satélites.

O tempo de observação varia de acordo com a quantidade de satélites, as

condições atmosféricas, o tipo de receptor e o comprimento da linha base.

Experiências com GPS geodésico mostram que esse método exige de 1 a 4 horas. No

caso de GPS de freqüência simples os tempos de ocupação poderão ser duas vezes

maiores.

O método estático é ideal para distâncias maiores que 15km, sendo utilizado

para implantação, controle e densificação de redes geodésicas, estabelecimento de

pontos de controle para aerofotogrametria e para vários outros trabalhos de precisão.

3.9.2.2 Método Relativo Estático Rápido

Esse método é uma variação do método estático, que foi desenvolvida para

bases curtas, menores que 15 km, mas segue as mesmas diretrizes do método

estático.

Para bases curtas e com uma boa geometria da constelação, um receptor

geodésico (dupla freqüência), pode resolver a ambigüidade em um tempo menor que o





54

método estático. O tempo de observação com receptores de dupla freqüência é

variável, mas da ordem de 10 a 20 minutos e os receptores podem ser desligados

entre uma estação e outra. Esse método é muito utilizado para adensamento de redes

e outros trabalhos geodésicos que requerem alta precisão com um tempo menor.

3.9.2.3 Método Reocupação

Esse método é outra variação do método estático, sendo especialmente

desenvolvido para situações em que se tem menos de 4 satélites disponíveis.

O método consiste em ocupar as mesmas estações várias vezes e utilizar

todos os dados coletados para calcular as coordenadas das estações.

Se, por exemplo, em uma dada situação, na primeira etapa de medição, houver

apenas 3 satélites disponíveis e, na segunda etapa, também houver apenas 3

satélites, o processamento será realizado como se tivessem sido observados 6

satélites. O tempo recomendado para reocupar uma mesma estação é no mínimo 1

hora após a ocupação precedente.

O método reocupação é ideal para levantamentos em situações em que se tem

uma configuração pouco privilegiada para a operação de um sistema GPS.

3.9.2.4 Método Relativo Semi-cinemático (Stop and Go)

A idéia básica do método é que inicialmente as ambigüidades devem ser

resolvidas com um tempo de 10 a 20 minutos, sendo esse processo conhecido como

INICIALIZAÇÃO, para num segundo momento, movimentar-se (go) um dos receptores

para um ponto de interesse para realizar uma coleta estática (stop) por um curto

intervalo de tempo e mantendo-se o outro em uma estação fixa. A inicialização pode

ser feita por 3 modos de inicialização:

1- determinação de uma base com longo período de ocupação;

2 - curto período de ocupação sobre uma base conhecida e

3 - troca de antenas, este último menos utilizado.

O método exige que se mantenha a comunicação em modo contínuo com os

satélites durante todo o processo de medição, sendo a sua principal limitação. Cada

vez que ocorre uma perda de ciclo (cycle slip) é necessário permanecer no próximo

ponto até que a ambigüidade seja resolvida novamente (aproximadamente 2 minutos).

Os GPS topográficos e cadastrais indicam que esse método exige tempo de medição

de ordem de 10 a 20 minutos para cada estação, sendo um método ideal para ser





55

utilizado em cadastros e serviços topográficos rotineiros, em áreas com poucas

obstruções.

3.9.2.5 Método Relativo Cinemático

O método cinemático tem sua maior aplicação na determinação de trajetória de

objetos em movimento. Pode também ser utilizado para o levantamento de perfis

(estradas), determinação de posição de barcos e aviões. Os dados desse tipo de

posicionamento podem ser processados após a coleta (pós-processados) ou durante a

coleta (tempo real).

3.9.2.6 Cinemático Pós-Processado

No método cinemático mede-se a posição relativa dos pontos levantados em

um intervalo de tempo pré-definido pelo usuário, com o receptor deslocando-se

continuamente, mantendo-se a sintonia com os satélites.

Os dados que descrevem o objeto em movimento são armazenados para

posterior pós-processamento no escritório, sendo que existem duas opções para a

solução das ambigüidades: solucioná-lo antes de iniciar o movimento ou estimá-lo em

conjunto com os dados coletados em movimento.

3.9.2.7 Cinemático em Tempo Real

Existem algumas aplicações que necessitam que se conheça as coordenadas

da antena do receptor em tempo real e para que esse objetivo seja alcançado é

necessário que o receptor em movimento receba e aplique correções transmitidas por

uma estação de referência, o que requer um link de rádio para essa finalidade.

Esse método é conhecido como Real Time Kinematic ou RTK, sendo

constituído por dois receptores de (dupla ou simples freqüência) com suas antenas e

dotados de um link de rádio, sendo uma das limitações desse método a distância entre

os receptores, que deve ser da ordem de 4 km, devido a transmissão das correções

serem feitas em VHF ou UHF.

Uma exigência desse método é a necessidade de resolver as ambigüidades

em movimento (OTF), o que pode se traduzir numa grande vantagem se esse método

for utilizado em aplicações estáticas, reduzindo o tempo de observação.

A partir de cada um dos métodos discutido e das características inerentes a

estes na busca da solução para as coordenadas de um levantamento, pode-se traçar

a seguinte tabela do tempo mínimo em função da precisão, Tabela 06.





56

Tabela06: Métodos de levantamento e seu respectivo tempo e precisão esperada.

3.10 Redes de Apoio ao Posicionamento

3.10.1 Estação de Controle Ativo

Essas estações funcionam, dê modo permanente e contínuo, como um ponto

de coordenadas conhecidas para serem utilizadas no processamento diferencial,

possibilitando aos usuários que possuam apenas um receptor, desenvolver suas

atividades de posicionamento dentro da região atendida, adquirindo posteriormente o

arquivo coletado pela ECA na estação mais próxima do seu local de interesse.

3.10.1.1 Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo (RBMC)

O IBGE, dentro de suas atribuições de gerenciamento do SGB implantou uma

rede de estações GPS, com coordenadas de precisão geodésica, melhor do que

1:100.000, Figura 47.

Figura 47: Rede RBMC.

As estações, com raio de ação de 500 km, equipadas com receptores de dupla

freqüência, funcionam de forma permanente coletando e armazenando dados dos

satélites. Os arquivos de dados podem ser obtidos pela INTERNET, sendo que o

Método de medição Tempo de Observação Precisão Absoluto 30 - 60 seg 30m - 100m

DGPS Tempo Real 1m - 3m

Cinemático 1 seg 10cm - 1m

Stop and Go 10 a 20 seg 10cm - 20cm

Rápido Estático 10 a 20 min 1cm + 1ppm

Estático 1 - 4 horas 5mm + 1ppm





57

caminho para acesso inicia no endereço eletrônico www.ibge.gov.br, após procura-se

Geociências e depois Geodésia e depois RBMC - Rede Brasileira de Monitoramento

Contínuo.

São fornecidos dois tipos de arquivos. Um com as informações da estação

solicitada tais como coordenadas geodésicas e altura da antena cujo nome é

XXXXSAD.PDF (20Kb), sendo XXXX o nome da estação e outro arquivo que contém

as informações para cada dia, identificados como XXXXDDD1.ZIP (1100 Kb) e DDD

significa o dia Juliano do ano e 1 significando arquivo único (24 horas).

Cada arquivo compactado contém 3 arquivos no formato RINEX: o arquivo de

observações (XXXXDDDD.AAO) e o arquivo de navegação (XXXXDDDD.AAN).

Por exemplo, o arquivo de informações da estação de Santa Maria - RS é

SMARSAD.PDF e os dados serão encontrados dentro de um arquivo, baixado

(download) para o computador do usuário de nome SMAR0851.ZIP, após a digitação

da data desejada. Os arquivos a serem extraídos terão o nome SMAR0851.04o e

SMAR0851.04n, que correspondem aos arquivos RINEX dos dados de observação no

dia 25 de março, gravados a uma taxa de 15 segundos e o arquivo dos dados de

navegação correspondente, ver o exemplo do Quadro 04.

Quadro 04: Arquivo de observação - Bases da RBMC – IBGE





58

3.10.1.2 Rede INCRA de Bases Comunitárias do GNSS - (RIBaC)

A Rede INCRA de Bases Comunitárias do GNSS - RIBaC é um conjunto de

estações ativas de referência do GNSS, implantadas em diversos pontos do território

brasileiro e tem o propósito auxiliar a execução dos serviços de georreferenciamento,

fornecendo correções relativa e diferencial das observações coletadas pelos

receptores de sinais do GNSS, em qualquer dia, a qualquer hora, permitindo que

correções pós-processadas sejam efetuadas, por qualquer usuário, sem ter que se

deslocar para o ponto de referência escolhido. Figura 48.

Projetada inicialmente para funcionar com 80 estações, 45 já instaladas, das

quais 32 se encontram em operação plena, homologadas pelo IBGE, órgão gestor do

Sistema Geodésico Brasileiro. Ao final da instalação de todas as 80 estações, a

distância média entre as mesmas será de 250 km.

A RIBaC é constituída por receptores próprios do INCRA, de dupla freqüência

(L1/L2), que acessam observações do GPS (15 estações), incluindo as observáveis

L2C e L5 e do GLONASS também (65 estações).As observáveis do GPS/GLONASS

são acumuladas discretamente (a cada segundo) por cada uma das estações de

referência e são publicadas a cada hora plena, pelo servidor da RIBaC, com taxa de

gravação de 5 segundos. Cada arquivo publicado, após a compactação (.zip), ocupa,

em média, um espaço de 260 kb e são disponibilizados no formato RINEX.

Figura 48: Rede RIBaC.





59

Os arquivos de dados podem ser obtidos pela INTERNET, sendo que o

caminho para acesso inicia no endereço eletrônico www.incra.gov.br, após procura-se

Serviços e Informações e depois RIBaC - Rede Incra de Bases Comunitária s do GPS.

Os dados das estações de referência da RIBaC, são armazenados com uma

taxa de gravação de 5 segundos, com a seguinte nomenclatura dos arquivos:

BAMMDDHH.ZIP, onde B significa que trata-se de um arquivo da estação base

da rede ativa; A é o último algarismo do ano corrente; MM é o mês corrente; DD é o

dia corrente e HH é a hora Greenwich em que o arquivo foi gerado.

Neste arquivo, encontram-se dois outros arquivos: o arquivo de dados de

observação, com o nome BAMMDDHH.AAo e o arquivo dos dados de navegação com

o nome de BAMMDDHH.AAn, nos quais AA significa o ano corrente, lembrando que

cada arquivo corresponde a 1 (uma) hora de observação e portanto deverão existir 24

arquivos por cada dia de coleta de dados dos satélites.

Exemplo: B4032710.ZIP é um arquivo da estação base contendo 1 hora de

observações, iniciado às 10 horas da manhã (horário de Greenwich) do dia 27 de

março do ano 2004. O Quadro 05 abaixo traz um exemplo da configuração do arquivo

de observação feito pela RIBaC.

Quadro 05: Arquivo de observação - Bases da RIBaC – INCRA.





60

3.10.1.3 Rede Faróis da Marinha

A rede é composta de 13 estações estão distribuídas ao longo do litoral

brasileiro, que transmitem sinais continuamente com correções para DGPS, no

formato RTMC-SC104 (Radio Technical for Marine Services Communications Special

Commitee 104). O alcance é de 1000 km no mar e de 300 km no continente,

dependendo da topografia. A transmissão dos sinais ocorre na freqüência de

transmissão na faixa exclusiva de 285-315 kHz, sendo gratuito e no caso do GPS,

exige receptor específico de sinais RTMC, Figura 49.

Figura 49: Faróis da marinha.

São dados utilizados para o posicionamento diferencial em tempo real com a utilização do código C/A.

3.10.1.4 Redes de Estações Ativas Particulares

São pontos distribuídos pelo território nacional cujo gerenciamento é realizado

por firmas particulares para darem suporte aos seus clientes, servindo como estações

de referência ou estações base rastreando os satélites GPS durante 24 horas e

fornecendo os arquivos através do acesso pela INTERNET aos clientes autorizados.

Um exemplo é rede da Santiago & Cintra, Figura 50, composta de 25 estações

de referência, com raio de ação de 300 km, que poderão servir de suporte aos

levantamentos para atender a lei de Registro de Imóveis e que segundo a empresa





61

terão seus pontos homologados pelo IBGE para fazerem parte das Estações de

Controle Ativo do Sistema Geodésico Brasileiro.

Figura 50: Bases particulares.

3.10.2 Estação de Controle Passivo

Essas estações funcionam de maneira similar às redes clássicas ou

convencionais (marco ou RN), como um ponto de coordenadas conhecidas para

serem utilizadas no processamento diferencial ou relativo, mas existe a necessidade

de ocupar a estação de referência com um receptor para coletar e armazenar os sinais

dos satélites.

Nesta categoria estão as Redes Estaduais GPS, implantadas nos estados do

Espírito Santo, Rio de Janeiro, São Paulo, Paraná, Santa Catarina e Rio Grande do

Sul.

3.10.2.1 Rede Estadual de Pontos GPS - Rio Grande do Sul

A rede de pontos GPS no Rio Grande do Sul deverá ser composta de 45

(quarenta e cinco) estações, recobrirá todo o território estadual e que servirá de

referência tanto para a topografia clássica como para os receptores de sinais GPS,

Figura 51.





62

Figura 51: Rede de marcos passivos no Rio Grande do Sul.

As estações distam entre si aproximadamente 70 km. Farão parte desta rede

as estações de Porto Alegre e de Santa Maria, que, segundo a 1a Divisão de

Levantamento do Exército, integram a Rede Brasileira de Monitoramento contínuo do

sistema GPS -RBMC. A escolha dos locais para a implantação das estações levou em

conta aspectos sócio-econômicos e a configuração geométrica da rede. Cada vértice

passivo da rede é constituído de um marco de precisão e de um marco de azimute,

Figura 52, com as informações do mesmo descritas em uma monografia, Quadro 06.

Figura 52: Marco dePrecisão, ou de centragem forçada (a esquerda) e de azimute.





63

Quadro 06: Exemplo de monografia do ponto





64

4. INTRODUÇÃO GNSS TECNOLOGY

4.1 O Conceito GNSS

Um Sistema Global de Navegação Satélite é formado por uma constelação de

satélites com cobertura global que envia sinais de posicionamento e tempo para

usuários localizados em solo, aeronaves, ou transporte marítimo. Há vários sistemas

GNSS como o GPS (dos EUA), Glonass (da Rússia) e agora o Galileo (da Europa),

que está em estado de implantação e próximo de se tornar disponível.

A constelação de satélites é distribuída de tal forma que pode prover seus

serviços em todo o mundo e com um número de satélites que permita o fornecimento

de serviços de alta qualidade.

4.2 Como o GNSS funciona

Os satélites da constelação são equipados com um relógio atômico (que é

muito preciso, da ordem de nano segundos). Os satélites emitem um sinal de tempo

para os receptores, que calculam o tempo passado desde quando o sinal foi enviado

pelo satélite até quando ele foi recebido. Os satélites também enviam informações

sobre suas posições quando eles transmitiram o registro de tempo. O receptor é capaz

de calcular sua localização usando o sinal de três satélites e a posição de um deles.

Se o sinal de um quarto satélite é usado, o receptor pode calcular sua localização sem

a necessidade de um relógio atômico.





65

A Figura 53 mostra este conceito; onde um receptor automotivo calcula sua

posição corrente (latitude, longitude e altitude).

Figura 53: Recebendo Sinais de Satélites para calcular a posição corrente.

4.3 Aplicações do GNSS

Ser capaz de calcular nossa posição corrente nos dá a possibilidade de aplicar

este conhecimento de muitas formas. Esta informação é usada para navegação de

carros, aeronaves e embarcações. Nós também podemos usá-la para propósitos de

mapeamento, tanto pela obtenção direta em campo como pelo processamento de

imagens de satélites ou aéreas que devem ser georreferenciadas usando pontos de

controle. Nós também podemos usar informação localizacional para praticar esportes

como caminhada ou ciclismo, ou ainda em missões de resgate. Recentemente, o

GNSS tem sido usado para agricultura de precisão, para aperfeiçoar o rendimento de

safras. Há mais aplicações onde o GNSS pode ser usado, como será apresentado

mais adiante.

5. SISTEMAS GNSS

Como a necessidade pelo GNSS aumenta, diferentes nações começaram a

trabalhar no desenvolvimento de seus próprios sistemas. Este desenvolvimento iniciou

com uma orientação militar como no caso do NAVSTAR-GPS, sistema dos Estados

Unidos da América que passou a ser completamente operacional em 1994. O governo





66

russo completou a constelação GLONASS em 1995, mas este sistema precisa

atualmente de reparos, que estão programados para estar completos em 2009. A

União Européia está trabalhando no desenvolvimento do sistema GALILEO, que está

previsto para estar operacional em 2012.

5.1 GPS

A constelação de satélites GPS iniciou sua operação em Dezembro de 1993.

Consiste de 24 satélites organizados em 6 planos orbitais (4 satélites por plano que

fornecem serviços em todo o mundo) com uma inclinação de 55 graus e uma altitude

de 22.200 Km. Os satélites GPS transmitem informações em duas freqüências

denominadas L1, a 1.575,42 Mhz, e L2, a 1.227,6 Mhz, usando o protocolo de

comunicação Code Division Multiple Access (CDMA). A informação transmitida pelos

satélites é usada para calcular a posição de receptores no momento da transmissão

do sinal. O GPS fornece dois serviços, o Serviço de Posição Padrão (Standard

Positioning Service - SPS) e o Serviço de Posicionamento Preciso (Precise Positioning

Service - PPS). O SPS fornece uma precisão de 100 m horizontal e 156 m vertical e

este é o serviço que pode ser usado gratuitamente. O PPS fornece uma precisão de

22 m horizontal e 27,7 m vertical, e foi projetado para serviços militares. É por isso que

ele também tem um sistema Anti-Imitação (AntiSpoofing - AS) que replica o código de

distância até o satélite, e um sistema de Disponibilidade Seletiva (Selective Availability

- SA) que nega a precisão total do sistema para usuários do serviço SPS. Estes

sistemas de proteção são removidos para usuários do serviço PPS através de

criptografia. O plano de modernização para o GPS incluiu a terceira banda (L5) que

será usada livremente pelos usuários. A Figura 54 mostra um satélite GPS.

Figura 54: Concepção Artística de um Satélite GPS. Esta imagem é uma cortesia da ESA.





67

5.2 GLONASS

O GNSS criado pela Rússia é o GLONASS, que foi projetado para ter 24

satélites (incluindo 3 satélites de reserva) distribuídos em 3 planos orbitais com 8

satélites por plano. O GLONASS esteve perto de sua configuração final por volta da

metade dos anos 90, mas devido a problemas econômicos e de manutenção nem

todos os satélites continuaram trabalhando. Há atualmente um programa de

modernização que será finalizado por volta de 2012. O GLONASS foi projetado para

uso militar, mas também tem um serviço civil gratuito. Ele usa 2 bandas L e usará 3 no

futuro. O GLONASS transmite informações usando o protocolo Frequency Division

Code Multiple Access (FDMA), também chamado de FYS. Trabalha com dois níveis de

precisão, um para uso militar com aproximadamente 20 m horizontal e 34 m vertical, e

outro para uso civil com precisão de 100 m horizontal e 150 m vertical. O serviço

militar é também protegido por um sistema antispoofíng. Na Figura 55 podemos ver

um satélite GLONASS

Figura 55: Um Satélite GLONASS. Esta imagem foi acessada em: (http:// www.spacetoday.org/Satellites/GLONASS.html)

5.3 GALILEO

O GALILEO é um Sistema Europeu de Navegação por Satélites que está em

construção e está estimado para ser finalizado em 2012. O GALILEO vai fornecer 5

serviços: Serviço Aberto (Open Service - OS), Segurança de Vida (Safety Of Life -

SOL), Serviço Comercial, Serviço Público Regulado (Public Regulated Service - PRS),

e Busca e Resgate (Search And Rescue - SAR). Uma descrição mais detalhada do

GALILEO é apresentada mais adiante.





68

A Figura 56 mostra uma concepção artística do satélite GSTB-V2/A (ou

GIOVE-A) em órbita, que foi o primeiro satélite lançado da constelação GALILEO.

Figura 56. Uma Concepção Artística do GSTB-V2/A em órbita. Foto da ESA.

6. SISTEMAS DE AUMENTAÇÃO

Algumas aplicações requerem informações mais precisas do que as fornecidas

pelos sistemas GNSS atuais. A forma com que se consegue isso é pela

implementação de sistemas de aumentação que não apenas incrementam a precisão,

mas também a integridade e disponibilidade. Isto é feito com a incorporação de

estações base cujas posições são conhecidas com precisão de tal forma que os erros

dos satélites podem ser calculados e corrigidos. Há Sistemas de Aumentação

Baseados em Solo (Ground Based Augmentation Systems - GBAS) como Sistema de

Áreas Locais de Aumentação (Local Área Augmentation System - LAAS) ou GPS

Diferencial (Differential GPS - DGPS), e também Sistemas de Aumentação Baseados

em Satélites (Satellite Based Augmentation Systems - SBAS). Dentre os sistemas

SBAS, há os Sistemas de Aumentação de Grande Alcance de Área (Wide Área

Augmentation System - WAAS) nos EUA, o Sistema de Aumentação de Satélite Multi-

funcional (Multi-functional Satellite Augmentation System - MSAS) no Japão e o

Serviço de Cobertura para Navegação Geoestacionário Europeu (European

Geostationary Navigation Overlay Service - EGNOS).

Neste capítulo, apresentamos uma breve descrição do EGNOS. Uma das mais

importantes aplicações na qual um sistema de aumentação é necessário é a aviação

civil, particularmente durante a fase de aproximação do vôo (pouso)

Os sistemas atuais de aumentação são mostrados na Figura 57.





69

Figura 57. Cobertura Atual dos Sistemas de Aumentação.

6.1. Sistema de Cobertura para Navegação Geoestacionário Europeu - EGNOS

EGNOS é um projeto em conjunto da ESA, da Comissão Européia e

EUROCONTROL (a Organização Européia para a segurança da Navegação Aérea). O

EGNOS é projetado para adequar-se aos requisitos extremamente desafiantes do

pouso de aeronaves, então ele também é adequado para a maioria dos requisitos dos

usuários. O EGNOS é o sistema de aumentação baseado em satélites da Europa. Foi

criado para incrementar o sinal dos sistemas GPS (fornecido pelos Estados Unidos) e

do GLONASS (fornecido pela Rússia) com o objetivo de fornecer precisão diferencial e

informações sobre integridade, de tal forma que o novo sinal pode ser usado para

aplicações críticas como pouso de aeronaves, que requerem grande precisão.

7. APLICAÇÕES GNSS

7.1 Agricultura e Pesca

Tomar conta da segurança da produção de alimento é uma

grande prioridade para evitar doenças como a Encefalopatia

Bovina Espongiforme (Bovine Spongiform Encephalopathy -

BSE), também conhecida como a doença da "Vaca Louca", a

doença do "Pé-e-boca", ou produtos que têm sido

modificados geneticamente. É por isto que medidas de

controle são tomadas com o objetivo de aumentar a qualidade da produção de comida





70

e ao mesmo tempo conservar o meio-ambiente. Por outro lado, no setor de pesca, há

um grande território a ser protegido de práticas ilegais, para a implementação de

regras internacionais, e finalmente, é necessário fornecer uma navegação segura para

qualquer tipo de embarcação. Nesta seção, mencionamos alguns exemplos de

aplicações nos setores de agricultura e pesca.

7.2 Pulverização Química

Como sabemos, produtos químicos são usados para

incrementar a produtividade, através do controle de

pestes e infestação de ervas-daninhas em safras. O

problema é que estes químicos contaminam nosso

ambiente e algumas vezes são lançados em áreas

onde não são realmente necessários, com um grande

impacto econômico. Uma forma como o GNSS pode ajudar é com o posicionamento

preciso de aeronaves, de forma que o piloto possa pulverizar herbicidas, inseticidas ou

fertilizantes nos lugares corretos e com quantidades apropriadas. Este controle

automático vai permitir uma distribuição mais homogênea de produtos, que vai resultar

em uma redução da quantidade necessária. Para esta aplicação, um posicionamento

preciso de menos do que 1 metro é requerido, e uma precisão de 1 centímetro seria a

ideal. Assim, se conectarmos um receptor GNSS a um veículo de pulverização e a

uma base de dados, provavelmente também a um Sistema de Informações

Geográficas (SIG) e também usar dados de campo, poderemos controlar o processo

de pulverização.

7.3 Monitoração de Rendimento de Safras

Esta é outra importante aplicação na qual

necessitamos de um efetivo gerenciamento de

recursos. Fazendeiros podem identificar suas safras

como áreas com maior ou menor rendimento nos

seus campos, então eles podem variar a aplicação de

produtos químicos com o objetivo de aumentar o

rendimento com o menor impacto possível no ambiente e menor custo. Para isso, é

necessário um monitoramento contínuo de parcelas de terra. Receptores GNSS

podem ser instalados em colhedeiras, de forma que elas possam ser rastreadas em





71

campo, escolher áreas específicas para tomar como exemplos, registrar os dados e

produzir mapas de rendimento (a partir da análise dos dados).

7.4 Extensão de Safras e Rastreamento de Gado

Organizações podem fornecer suporte a fazendeiros

que precisam saber qual terra agriculturável está em

safra e sua área exata. Estas informações são

necessárias para fixar valores ou para pagar um

seguro em caso de um evento natural que destrua a

safra. Assim, medidas precisas das parcelas

agrícolas são necessárias. Fazendeiros geralmente usam documentos cadastrais

históricos mostrando as linhas da propriedade para declarar sua área plantada, mas

as parcelas atuais mudam a cada estação e a informação não é precisa. É aqui que o

GNSS poderia ser usado para obter uma área precisa de safras. As medidas obtidas

com o GNSS poderiam ser integradas a um GIS, assim a informação poderia ser re-

utilizada para diferentes propósitos.

Fazendeiros poderiam também ser capazes de rastrear o gado através do uso

de transponders que poderiam ser ligados a um sistema que os monitora (tipicamente

isto é feito com um mapa da área que mostra a posição dos alvos). Isto pode ser feito

para o gado, mas também para qualquer tipo de produto, em qualquer estágio deste

produto, como produção, preparação, transporte e venda.

7.5 Navegação e Monitoramento de Barcos de Pesca

Uma navegação segura de barcos de pesca pode

ser alcançada pelo uso de um sistema de

navegação eletrônica, para saber a área onde estão

localizados, combinando os dados de uma carta de

navegação e sua posição obtida com precisão (isto

pode ser obtido com o GNSS). Barcos de pesca

também precisam de transmissão periódica de suas

posições (posição, distância e denominação) para os centros de controle, para mantê-

los em segurança e também para verificar que eles não estejam localizados em uma

zona proibida. Se leis internacionais não estão sendo seguidas, há multas caras e até

mesmo a suspensão de direitos de pesca.





72

7.6 Engenharia Civil

A Engenharia Civil é uma área que tem requisitos de

grande precisão e confiabilidade, onde o GNSS pode ser

usado em combinação com mapas digitais de diferentes

fontes, desde o planejamento de estruturas até a

manutenção e mapeamento de construções existentes. Aqui

mostramos alguns dos usos do GNSS na Engenharia Civil.

7.7 Monitoramento de Estruturas

Receptores GNSS podem ser usados para detectar

qualquer movimento em uma estrutura como um edifício,

uma ponte, ou um monumento histórico. Também podem

ser usados para medir os níveis de rios e lagos. A

transmissão desses eventos para um centro de

monitoramento vai ajudar a detecção em tempo real de

qualquer movimento. Por exemplo, muitas pontes têm

uma carga maior do que o especificado em seus parâmetros de projeto, e seu

monitoramento é necessário. O uso da tecnologia de receptores de satélites e

softwares de processamento em tempo real são ferramentas com bom custo-

benefício, que podem ser usadas para automatizar os sistemas de monitoramento.

7.8 Orientação de Máquinas

Receptores GNSS junto com técnicas

cinemáticas em tempo real podem também ser

usadas para guiar maquinário pesado em vários tipos

de obras. Também é de grande interesse a

orientação automática de máquinas para trabalhar

em ambientes perigosos.





73

7.9 Logística e Gerenciamento de Canteiros de Obras

Para locais com grandes construções, as rotas de acesso

e as áreas de trabalho nas estruturas mudam

constantemente, ao mesmo tempo em que muitos

veículos estão se movendo. Estas atividades devem ser

eficientemente gerenciadas com o objetivo de evitar

confusões que poderiam ser perigosas e resultar em perda de tempo. Nesta aplicação,

o GNSS poderia ser usado para fornecer informações posicionais altamente precisas e

contínuas para o canteiro de obras.

7.10 Manutenção da Infraestrutura de Rodovias e Ferrovias

A grande rede de rodovias e ferrovias do mundo precisa

de engenheiros civis para fazer sua manutenção. Estas

rodovias e ferrovias devem ser monitoradas para a

percepção de qualquer mudança na superfície ou nas

cargas. O GNSS vai ajudar com medidas precisas como

inclinação ou alinhamentos, junto com informações de data e posição. O

processamento desta informação poderia ser feito off-line, evitando interrupções de

tráfego, e poderiam ser originadas por veículos de manutenção trabalhando para obter

informações fornecidas automaticamente pela tecnologia GNSS.

7.11 Energia

Aplicações em energia envolvem projeto, construção, e

operação de grandes redes. Por exemplo, a eletricidade

deve ser distribuída ao longo de grandes distâncias e a

rede dedicada a isto deve ser continuamente monitorada

com o objetivo de detectar qualquer quebra de linha e

fazendo os reparos o mais breve possível. Uma

abordagem similar é seguida nos setores de óleo e gás,

onde diferentes tipos de riscos devem ser monitorados

para dar o alerta e para aumentar a segurança em caso de trabalho em lugares

perigosos (por exemplo, riscos geo-morfológicos e geofísicos).





74

7.12 Sincronização de Redes para Geração e Distribuição de Energia

Há atualmente um crescimento necessário para

integrar redes de distribuição de energia, o qual

enfatiza a economia de energia e eficiência, e requer

sincronização precisa e acurada. O GNSS pode ser

usado para sincronização e permite um transporte

eficiente de força. Como um exemplo desta aplicação nós temos que medidas de

perturbações devem ser registradas no tempo com erros de menos do que 0,001

segundos (o que pode ser feito com o GNSS). Porém, energia elétrica não é

facilmente estocada e quando aparece um erro de funcionamento, uma onda de

corrente ou voltagem se propaga ao longo das linhas, danificando equipamentos e

causando longas interrupções de serviço. Uma indicação remota de metros poderia

poupar custos. Outra aplicação onde o registro preciso de tempo de eventos é

necessário é o rastreamento da origem de problemas, de forma que uma ação

corretiva possa ser tomada.

7.13 Mapeamento de Infra-estrutura

Um sistema de mapeamento eletrônico poderia beneficiar

a operação de uma instalação elétrica, porque poderia

guardar localizações precisas de pólos de produção,

transformadores, ou até mesmo consumidores, onde a

precisão poderia ser alcançada usando o GNSS. Com

esta ferramenta de mapeamento, uma falha na infra-

estrutura poderia se identificada imediatamente, serviços

de manutenção poderiam ser planejados, e tempo poderia ser economizado. O

mesmo tipo de aplicação pode ser usado para água, desperdício de água, e

instalações de gás.





75

7.14 Meio-Ambiente

O sistema GNSS vai também ser usado para proteger o

meio-ambiente. Pode ser usado para rastrear poluentes,

cargas perigosas e icebergs, mapeamento dos oceanos

e da criosfera, e estudo de marés, correntes e nível dos

mares. Também será usado para monitorar a atmosfera,

vapor de água para previsão do tempo E estudos

climáticos, e a ionosfera para comunicações por rádio,

ciência espacial e também previsão de terremotos. Na natureza, pode ser usado para

rastrear animais selvagens para tornar possível sua preservação.

7.15 Monitoramento Ambiental

O sistema GNSS tem muitas aplicações para o

monitoramento ambiental. Conhecendo e estudando os

sinais da constelação de satélites disponível no sistema

GNSS, podemos determinar com precisão perfis

atmosféricos sobre grandes áreas, incluindo densidade,

pressão, umidade e padrões de vento. Medidas

contínuas de parâmetros atmosféricos vão ajudar na

previsão do tempo e no monitoramento do clima.

Também será possível fazer estudos dos mares e

oceanos, incluindo mapeamento de correntes e marés

com bóias flutuantes. Podemos também estudar calotas de gelo e icebergs. Estudos

têm sido feitos para rastrear o derretimento do gelo causado pela erupção de um

vulcão sob a placa de gelo. Dados como estes podem ajudar a prever o movimento do

gelo e da água. A sistematização do GNSS pode também ser usada em vulcanologia,

para estudar movimentos tectônicos e prever terremotos.

7.16 Ciências Naturais

Pode ser usado em biologia e proteção animal, pois

permitirá o rastreio contínuo de animais selvagens. Um

pequeno receptor pode ser preso a animais protegidos,

para seguir seus movimentos e a migração de espécies

que possam estar em perigo. Vai ajudar a monitorar,

estudar o comportamento, e preservar habitats.





76

7.17 Proteção de Recursos Marinhos

Também pode ser usado para pesquisa relacionada a

recursos marinhos. Por exemplo, pode ser aplicado em

oceanologia, hidrografia, e ecologia marinha. Uma

aplicação seria o estudo de estoques de peixes, onde

dados poderiam ser coletados (mapeados) para ajudar

no gerenciamento de pescarias, aumentando o

rendimento, e melhorando a sustentabilidade. Áreas

com restrições à pesca poderiam também ser

monitoradas, assim espécies protegidas não estariam

em perigo, até mesmo estas áreas a serem protegidas

poderiam ser identificadas com a coleta de dados pela

comunidade científica. Aqui, o sistema GNSS junto com a coleta de dados e técnicas

de análise de dados vai contribuir para uma abordagem harmonizada para a avaliação

de estoques globais.

7.18 Segurança Ambiental

Há também aplicações para proteger o ambiente e

fazer nossas vidas mais seguras, de uma forma mais

efetiva. Um exemplo seria o gerenciamento do

transporte de óleo, onde os responsáveis por um

vazamento de óleo (acidental ou intencional) poderiam

ser facilmente identificados. Da mesma forma, um transporte seguro de carga nuclear

ou qualquer outro material perigoso vai aumentar a segurança das pessoas e do

ambiente.

7.19 Seguros

Nesta aplicação, os serviços do GNSS vão permitir a inovação

em termos de condições de política. Pode ser usado

efetivamente para controlar e monitorar bens valiosos como o

caso de ouro, dinheiro, ou qualquer outro item segurado. Estes

bens podem estar mais seguros se estiverem continuamente

rastreados, com o benefício direto para a companhia

seguradora e os consumidores. O GNSS vai fornecer um suporte legal para o setor de

seguros e ao mesmo tempo disponibilizar um número de novos serviços (por exemplo

para seguros de carros e imóveis).





77

7.20 Telecomunicações

Serviços de comunicação, combinados com sistemas

de localização, têm um grande número de aplicações em

posicionamento, busca por endereços, informações sobre

tráfego em tempo real, entre outras.

7.21 Localização de Telefones Móveis

Há duas razões principais para localizar uma chamada.

A primeira para chamadas de emergência (E-l 12 na

Europa e E-911 nos EUA) que têm uma nova legislação

em alguns países para aumentar a eficiência de

serviços de emergência para os cidadãos com a

resposta precisa e rápida a chamados de socorro. A

segunda, para disponibilizar novos serviços baseados

na localização dos consumidores. A localização de uma

chamada pode ser conseguida (tecnicamente) pela

integração de um receptor GNSS em um telefone

celular (ou solução de mão) ou pelo uso de urna rede

de comunicação. Uma vez que a localização da chamada é conhecida, uma série de

serviços, conhecidos como Serviços Baseados em Localização (Location Based

Services - LBS) pode ser oferecida.

7.22 Rede de Comunicações

À medida que novas tecnologias digitais fornecem

mais serviços de tempo (vídeo em tempo real, vídeo

conferência, transações encriptadas banco-a-banco) é

necessária uma arquitetura em rede confiável (GSM, UMTS,

Internet, ATM). O aumento do número de consumidores

desses serviços faz com que os operadores aumentem a

qualidade, confiabilidade, e amplitude dos serviços. É por isso que há a necessidade

de resolver todos os problemas de tempo e sincronização em redes, relacionados com

estes serviços. O GNSS vai ser usado para fornecer informações altamente precisas

sobre tempo e freqüência, sem a necessidade de investimento em caros relógios

atômicos.





78

7.23 Aviação

A navegação por satélites tem sido durante muito

tempo um meio alternativo de localização. O GPS tem

sido usado como um serviço de posicionamento

complementar em diferentes fases de vôo, tanto em

lazer como em transporte comercial. No sistema Galileo

é utilizado como um recurso o EGNOS que permite

ajudar a refinar e melhorar a navegação por satélites e

auxiliar pilotos em todas as fases de vôo, além de prover a segurança requerida para

esse tipo de aplicação.

A disponibilidade do Galileo e do GPS (sendo eles compatíveis) vai fornecer

robustez (através da redundância e alta confiabilidade do serviço) para todas as fases

de vôo.

É previsível que a melhora na precisão e a integridade do serviço vai permitir a

redução na separação entre aeronaves no congestionado espaço aéreo, com o

objetivo de acompanhar o crescimento do tráfego, o qual tem crescido

aproximadamente 4% por ano em todo o mundo nos anos recentes e com uma

tendência de dobrar o número de vôos em 20 anos. O GNSS vai contribuir para

fornecer sistemas de posicionamento confiáveis e precisos para fazer isso possível.

7.24 Operações em Portos

Entre as mais difíceis manobras de barcos estão à

aproximação em portos e o posicionamento nas docas,

particularmente sob condições climáticas ruins. É por

isso que a assistência local com navegação por

satélites é uma ferramenta fundamental para todos os

tipos de operações em portos e posicionamento em docas. A disponibilidade

aumentada de satélites vai ajudar a fornecer os serviços até mesmo em ambientes

com visibilidade limitada do céu.





79

7.25 Navegação em Hidrovias

Satélites também fornecem navegação precisa ao

longo de hidrovias, especialmente em ambientes

geográficos críticos ou condições meteorológicas

severas. É assim que barcos navegam ao longo de rios

e canais, onde a precisão e integridade de dados de

navegação são essenciais para automatizar manobras em hidrovias estreitas. O

GNSS vai contribuir para aumentar a disponibilidade de navegação por satélites e,

através do serviço de integridade, vai contribuir para a confiabilidade e uso seguro de

navegação de barcos automatizada e controle de tráfego.

7.26 Aplicações em Rodovias

No setor de rodovias há muitas aplicações para o

GNSS à medida que o número de veículos aumenta.

Em 2010 haverá mais do que 670 milhões de carros, 33

milhões de ônibus e caminhões, e 200 milhões de

veículos comerciais leves em todo o mundo.

Receptores de navegação por satélites são hoje comumente instalados em carros

novos como uma ferramenta para fornecer novos serviços para motoristas como

informações de tráfego em tempo real, chamadas de emergência, orientação em rotas,

gerenciamento de frotas, e Sistemas de Assistência Avançados a Motoristas. Além

disso, o GNSS vai oferecer aos turistas urbanos uma disponibilidade adicional de

sinais de satélites, reduzindo o efeito de sombreamento de edifícios.

7.27 Aplicações em Ferrovias

Revitalizar as ferrovias é uma das prioridades de

muitos paises do mundo na área de Transportes. O

compartilhamento do transporte de carga por ferrovias

tem declinado de 21% em 1970 para 8% em 1998. É

por isso que o GNSS vai ter um importante papel para

reverter estes números e melhorar a competitividade do setor de ferrovias.





80

8. AULAS PRÁTICAS

8.1 Modelos de Receptores GPS

Serão utilizados nas aulas práticas do curso receptores GPS da marca Garmin modelos

Etrex Legend e Etrex Vista,que possuem as seguintes características.

Modelo Etrex Legend:

• Armazenagem de 500 Waypoints com nome e símbolo gráfico.

• Um Registro de Trilha automático com capacidade de armazenamento para 10

trilhas com 250 pontos cada.

• Capacidade de processar rotas, com armazenamento para 20 Rotas com 50

Waypoints cada.

• Um Computador de Navegação que fornece uma variedade de dados de

navegação tais como velocidade, ETA, ETE, rumo, odômetro, etc.

• Uma Função de Localização para localizar Waypoints, Cidades, Saídas de

Rodovias Interestaduais, Pontos de Interesse, Endereçamento de Ruas e

Interseções.

• 8 MB de armazenamento de dados cartográficos detalhados.

Modelo Etrex Vista:

• Armazenagem de 500 Waypoints com nome e símbolo gráfico.

• Um Registro de Trilha automático com capacidade de armazenamento para 10

trilhas com 250 pontos cada.

• Capacidade de processar rotas, com armazenamento para 20 Rotas com 50

Waypoints cada.

• Um Computador de Navegação que fornece uma variedade de dados de

navegação tais como velocidade, ETA, ETE, rumo, odômetro, etc.

• Um Computador de Elevação para fornecer o valor total de subida/ descida, a

média de subida/descida, a subida/descida máxima, a tendência de pressão por 12

horas, e a elevação máxima/mínima.

• Uma Função de Localização para encontrar Waypoints, Cidades, Saídas de

Rodovias Interestaduais, Pontos de Interesse, Endereçamento de Ruas e

Interseções.

• 24 MB de armazenamento de dados cartográficos detalhados.

• Capacidade de usar o Sistema de Correção Diferencial de Área Ampla (WAAS).

As telas e funções mostradas a seguir são comuns a ambos os receptores GPS.





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Página dos satélites

Página dos satélites com cinco satélites sendo acompanhados

8.2 Manual Garmin eTrex Legend

Uma vez que o eTrex Legend apoia-se nos sinais de satélite para fornecer a você orientação náutica, a visão do céu acima da unidade determinará quão rapidamente você atingirá o estado adequado à navegação. Os sinais GPS não se propagam através de rochas, edifícios, pessoas, metais ou cobertura espessa de árvores... assim, mantenha a unidade com visão clara do céu para melhores resultados.

A Página dos Satélites fornece a situação do acompanhamento dos sinais de satélite e diz a você quando a unidade está pronta para navegação. Pelo menos três sinais de satélite são necessários para achar sua localização. O gráfico do Céu representa uma vista do céu diretamente acima de sua localização atual mostrando os satélites e seus números. O aro externo representa o horizonte à sua volta e o círculo interno, uma posição no céu a um ângulo de 45° a partir de sua localização. Uma barra de intensidade de sinal para cada satélite é mostrada logo abaixo. Os satélites e seus sinais aparecem como imagens em contorno até que um sinal seja recebido e, então, eles aparecem escurecidos. Quanto mais forte for o sinal, maior a barra correspondente.

Se a unidade não pode inicialmente (quando ligada pela primeira vez) determinar sua localização, ela mostrará uma mensagem “Aguarde rastreio de satélites” com quatro opções. Cada uma oferece uma explicação breve quando selecionada, para orientar sua decisão. Quando em casa ou onde uma clara visão do céu está obstruída, ou você quer poupar a energia das pilhas, selecione a opção ‘Use com GPS desligado’, que faz parte do Menu de opções da Página dos Satélites (Satellite Page Option Menu). Você pode inserir dados, criar rotas, etc., mas não pode navegar neste modo. Você pode orientar a visão do céu selecionando a opção ‘Track Up’ (sua direção de viagem) ou ‘North Up’, direcionando o gráfico do céu para o Norte. Você pode inserir manualmente uma nova elevação, mais correta, caso seja conhecida, para aumentar a eficácia da posição. Se você moveu-se mais do que 600 milhas desde quando usou a unidade pela última vez, pode precisar usar a opção ‘New Location’ que ajuda a unidade a se localizar e apressa a obtenção da posição. Uma vez que os satélites tenham sido sintonizados, as coordenadas e a elevação de sua localização são mostradas na parte inferior da Página dos Satélites.





82

Página dos satélites

Menu de opções da página de satélites

Mensagem GPS desligado

INSTRUÇÕES PASSO-A-PASSO Como selecionar a opção ‘Use com GPS desligado’: 1. Use o CLICK STICK para selecionar o botão Menu de

Opções no alto da página e então pressione-o para acionar o Menu de Opções.

2. Use o CLICK STICK para selecionar a opção ‘Use com GPS desligado’ então pressione-o para ativar esta opção.

3. Observe que o bloco de título da Página dos Satélites agora especifica “GPS Desligado”.

4. O eTrex Legend agora parará de acompanhar satélites e não deve ser usado para navegação. Sempre que a unidade for religada ela retorna à operação GPS normal.

Como selecionar ‘Track Up’ ou ‘North Up’: 1. Siga os procedimentos para acionar o Menu de

Opções. 2. Selecione opção ‘Track Up’ ou a ‘North Up’

(dependendo da opção que está no momento em uso), e pressione o CLICK

STICK para ativar. Como inserir uma nova elevação: 1. Use o CLICK STICK para acionar o Menu de Opções. 2. Selecione ‘Nova Elevação’ e então pressione o CLICK

STICK. Observe o primeiro dígito selecionado no campo de elevação e a tecla numérica na parte inferior da Página dos Satélites.

3. Entre com a elevação desejada usando o CLICK STICK para selecionar os números adequados e então pressione-o. Selecione ‘OK’ e pressione para completar a entrada de dados.

Como inserir uma nova localização: 1. Siga os procedimentos para acionar o Menu de

Opções. 2. Selecione ‘Nova Localização’ e pressione o CLICK

STICK para mostrar as alternativas ‘Auto’ ou ‘Use o Mapa’. 3. Se você escolher ‘Auto’ o eTrex Legend determinará

sua nova localização automaticamente. 4. Se você escolher ‘Use o Mapa’ uma página de mapa

aparecerá com instruções dizendo “Point to your approximate location and press Enter” (Aponte para sua localização aproximada e pressione ENTER). Use o CLICK STICK para mover o Ponteiro do Mapa até sua localização no mapa e pressione-o.





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Métodos de navegação

MÉTODOS DE NAVEGAÇÃO – INTRODUÇÃO A Navegação ativa é auxiliada por três das cinco Páginas

Principais: A Página do Mapa mostra a você, graficamente, detalhes

do mapa, sua localização atual, sua elevação, marca sua rota para o destino com uma linha de rota, e deixa uma trilha (Registro de Trilha) dos lugares por onde passou.

A Página de Navegação diz a você qual a direção seguir e a direção que você está viajando.

A Página do Computador de Navegação registra e mostra dados da viagem, como, por exemplo, sua velocidade, a distância que você viajou, ou a distância que vai viajar, e a hora do dia ou o tempo que falta para chegar a um destino, além de outras informações.

Métodos de Navegação usando o eTrex Legend Existem quatro métodos de navegação quando se utiliza

o eTrex Legend e cada um deles é mostrado graficamente na Página do Mapa.

Goto – Um caminho direto a uma localização no mapa, (waypoint, cidade, endereço, etc.)

Track – Um caminho de uma viagem anterior que ficou armazenado no eTrex Legend. Um Track permite a você repetir um caminho ou retornar ao seu ponto de partida pelo mesmo caminho, usando a função TrackBack da GARMIN.

Route – Um caminho para um destino consistindo de pontos notáveis ao longo do mesmo (waypoints, cidades, saídas de rodovias, pontos de interesse, pontos de interseções, etc.).

Viagem sem utilizar Goto, Track ou Route – Esta circunstância é melhor descrita como viagem sem introduzir um destino no eTrex Legend. A Página do Mapa mostra seu movimento em tempo real, à medida que você viaja com a unidade ligada e recebendo satélites.





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Página do Mapa

PÁGINA DO MAPA – INTRODUÇÃO A Página do Mapa mostra sua posição atual e a direção

de movimentação através de um ‘Ícone de Posição’ triangular, no centro do mapa. À medida que você viaja, o equipamento deixa uma “trilha” (Registro de Trilha) desenhado no mapa, de onde você esteve. A tela também mostra a escala do mapa e detalhes geográficos tais como lagos, rios, estradas, e cidades.

Use os botões ZOOM IN e OUT para mudar a escala do mapa a fim de mostrar mais áreas do mapa com menos detalhes ou menos áreas do mapa com mais detalhes. Pressione e segure o ZOOM para mudar rapidamente a escala do mapa.

Em muitas circunstâncias o mapa mostrará um ‘Círculo de Incerteza’ circundando o ‘Ícone de Posição’. O eTrex Legend usa tanto as resoluções do mapa quanto a exatidão GPS ao definir sua localização para um ponto dentro do círculo. Quanto menor o círculo, mais exata a sua localização. Para informações mais exatas quanto à localização, refira-se à Página dos Satélites.

Quando estiver usando a função ‘Pan Map’, uma pequena seta (Ponteiro do Mapa) pode ser movimentada pela página para selecionar e identificar itens do mapa ou para rolar o mapa para áreas de visão que não aparecem na tela de visualização.

Um Campo de Status no alto da página fornece o acompanhamento dos satélites e informação sobre a exatidão de sua localização.

Dois campos de dados na parte inferior da página podem ser programados para fornecer uma variedade de informações de viagem e navegação.

Feições cartográficas mais detalhadas bem como informações sobre essas feições podem ser baixadas para a unidade, a partir de um CD-ROM MapSource GARMIN. Quando estiver usando dados do MapSource, a palavra ‘mapsource’ aparecerá abaixo da escala do mapa toda vez que você usar o zoom para ver seus detalhes.

O Menu de Opções da Página do Mapa permite que você mude a disposição das características da página, pare a navegação ativa, acione a visão panorâmica do mapa, e personalize o mapa propriamente dito para mostrar características que atendam às suas preferências pessoais.





85

Menu de opções da página do Mapa

OPÇÕES DA PÁGINA DO MAPA – INTRODUÇÃO As opções da Página do Mapa permitem uma variedade

de características de operação e personalizam características para o seu eTrex Legend.

Nem todas as opções da Página do Mapa estão disponíveis ao mesmo tempo. Muitas são substituídas por uma opção oposta quando são selecionadas, tais como Hide Data Fields/Show Data Fields. As opções da Página do Mapa são:

Percorrer Mapa – Permite que você movimente a Seta panorâmica (Ponteiro do Mapa) pelo mapa.

Parar Navegação – Interrompe a navegação para um destino.

Esconda Estado de Navegação – Remove a janela do status da navegação para ampliar a área do mapa ou insere a referida janela.

Esconda Campos de Dados – Remove ou insere dois campos de dados programáveis na parte inferior da página e amplia ou reduz a área do mapa.

Mapa de definições – Mostra as Páginas de Configuração do Mapa, as quais permitem que você adapte seu mapa às suas necessidades, tais como mudar o tamanho do texto, a orientação do mapa, e o seu detalhamento.

Repor Dados iniciais – Retorna a Página do Mapa aos ajustes originais de fábrica (defaults).

Opções da Página do Mapa – Instruções Passo a Passo

Para selecionar uma opção da página do mapa: 1. Selecione o Menu Option no botão no alto da tela e

então pressione o CLICK STICK para abrir o menu. 2. Selecione a opção desejada no menu e então

pressione o CLICK STICK para ativar a opção. 3. Para fechar sem fazer uma seleção, mova o CLICK

STICK para a direita.





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Página de navegação

Página de navegação com o ponteiro de rumo ativo

PÁGINA DE NAVEGAÇÃO – INTRODUÇÃO A Página de Navegação fornece orientação ativa com

uma bússola giratória que mostra seu rumo em relação ao solo (trilha) enquanto você está se movimentando, e uma seta de direção para indicar a direção atual até o seu destino (bearing) relativa ao seu caminho pelo solo.

A Bússola e o Indicador de Rumo funcionam independentemente, indicando a direção da sua movimentação e a direção até o seu destino. Por exemplo: se a seta está apontando direto para o alto, você está indo diretamente para seu destino. Se ela aponta para qualquer direção que não seja para cima, volte-se na direção da seta até que ela aponte para cima e, então, continue naquela direção. Se você, em vez disso, está usando a opção ‘Course Pointer’ e se afasta da linha de viagem do seu destino (Course Deviation Indicator – CDI), a seta dá a indicação gráfica de afastamento (para a direita ou para a esquerda) e expõe a distância de afastamento do rumo. A bússola somente é exata quando você está se movendo.

A Página de Navegação também expõe um campo ‘Waypoint’ acima da Bússola ou da Estrada com o nome do próximo waypoint na sua rota, ou de seu destino final. As coordenadas geográficas para aquele item aparecem logo abaixo do nome.

Um botão na tela, no alto da página, aciona o Menu de Opções para esta página. As opções incluem: ‘Parar Navegação’, ‘Ponteiro de Rumo, ‘Números grandes, e ‘Repor dados iniciais. ‘Números Grandes’ converte informações nos campos de dados para mostrar um formato de texto grande enquanto reduz o tamanho da Bússola.

Na parte inferior da página estão dois campos de dados que são programáveis pelo usuário com diferentes opções de dados:

Como as opções da tela ao lado





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Página de Navegação

Menu de opções da página de navegação

Menu de Opções dos Campos de Dados da Página de Navegação

INSTRUÇÕES PASSO A PASSO Usando opções para configurar a Página de

Navegação: 1. Com a Navigation Page ativa, use o CLICK STICK

para selecionar o botão do Menu de Opções no alto da página. Pressione esse botão para abrir o menu. 2. Observe o Options Menu: Se você está navegando

nesse momento em um Goto, Trajeto, ou Rota, a opção ‘Parar Navegação’ estará ativa, de outra maneira ela estará “acinzentada”. A opção seguinte da lista será ‘Ponteiro de Azimute’, o ponteiro que é mostrado na bússola. A próxima opção da lista será ‘Números Grandes’ que expõe informação em dois campos de dados com números grandes, acima e abaixo da bússola enquanto mostra a bússola em uma escala menor. A última opção da lista é ‘Repôr Dados Iniciais’.

3. Use o CLICK STICK para destacar sua seleção e então pressione-o para ativar.

Para mudar os campos de dados: 1. Use o CLICK STICK para destacar o campo de dados

desejado e então pressione-o para expor a lista de opções. 2. Selecione a opção desejada da lista e pressione o

CLICK STICK. 3. Você pode abrir novamente os campos de dados a

qualquer momento para mudar o tipo de dados visualizados enquanto estiver navegando.





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Página do computador de navegação

PÁGINA DO COMPUTADOR DE NAVEGAÇÃO –

INTRODUÇÃO O Computador de Navegação fornece uma variedade de

campos e dados com leituras atualizadas à medida que você viaja. Oito campos mostram informações de navegação e são programáveis pelo usuário. As opções iniciais para esses campos são mostradas na ilustração à direita.

O Menu Opções para a página fornece as seguintes opções: Redefinindo, Números Grandes, e Repor dados iniciais.

Instruções Passo a Passo Para programar um campo de dados: 1. Use o CLICK STICK para selecionar o campo de

dados desejado e então pressione-o para abrir o menu de opções daquele campo.

2. Use o CLICK STICK para mover o menu para cima ou para baixo, a fim de selecionar a opção de dados desejada.

3. Pressione o CLICK STICK para selecionar a opção e colocála no campo de dados.

Para acessar a página Menu Opções: 1. Use o CLICK STICK para selecionar o botão Menu

Opções na tela e pressione-o para acionar o menu de opções. 2. Selecione a opção desejada e então pressione o

CLICK STICK para ativar. 3. Para ativar opções individuais de ‘Redefinindo’,

selecione o item da lista e então pressione o CLICK STICK para colocar ou remover a marca de seleção.





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MENU PRINCIPAL

Menu principal com ícones de funções e janela de status da alimentação, data/hora e ilumi- nação da tela.

USANDO O MENU PRINCIPAL O Menu Principal permite acessar as páginas de

características adicionais do eTrex Legend. As páginas relacionadas abaixo permitem melhorar a operação do eTrex Legend.

Pressione o botão PAGE repetidamente para chegar ao Menu Principal... Ou selecione-o a partir da lista de páginas no alto de cada página principal.

Marcar um ponto – Permite que se marque e armazene como ponto a sua localização atual ou a posição da seta de localização do mapa.

Procura – Permite que você localize, execute Goto, ou use como parte de uma Rota: Pontos, Localizações Favoritas, Cidades, Saídas Interestaduais, Pontos de Interesse, Endereços, e Interseções.

Rota – Permite que você crie e armazene rotas para serem usadas repetidas vezes.

Trajetos – Fornece acesso ao Registro de Trilha e às trilhas memorizadas.

Definições – Permite adaptação de itens tais como formato do relógio, unidade de medida, tempo de duração da iluminação da tela e ajuste de contraste, configurações de interfaces, seleção de direções e informações de software do sistema.

Acessórios – Permite acessar dados do Sol e da Lua, um Calendário, e dados sobre Caça e Pesca.

Informações acerca do status da iluminação da tela, hora e data, e energia das pilhas são mostrados na janela, na parte inferior da Página do Menu Principal.

O ícone da pilha mostrará a quantidade aproximada de reserva de energia disponível. Quando a unidade tem energia fornecida por um adaptador de acendedor de cigarro, um ícone de tomada de energia substituirá o ícone da pilha. A data e a hora estão expostas no centro da janela e quando a iluminação de fundo está ativa, a lâmpada à direita aparecerá iluminada.





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Marcando sua localização

Página marcar ponto

Lista de símbolos cartográficos

Página Marcar ponto – Introdução A Página marcar ponto permite que você marque e

registre sua localização atual como um ponto, e mostra uma imagem (homem com uma bandeira) com o número designado para aquele ponto e o seu símbolo.

Instruções Passo a Passo Para marcar sua localização atual como um

waypoint: 1. Pressione e mantenha pressionado o CLICK STICK

até que a Página Marcar Ponto apareça. Você pode também acessar esta página selecionando o Ícone Marca na Página do Menu Principal e, então, pressionando o CLICK STICK. Automaticamente será atribuído (ao ponto) um número com 3 dígitos.

2. Para mudar o nome do ponto, use o CLICK STICK para selecionar o campo correspondente.

3. Para atribuir um símbolo identificando um ponto, use o CLICK STICK para selecionar o bloco de símbolo logo acima do nome do ponto.

4. Para salvar o ponto, selecione ‘OK’ e pressione o CLICK STICK.

5. Se você não quiser salvá-lo como um novo ponto, basta apertar o botão PAGE antes de pressionar qualquer outro botão, para poder cancelá-lo.

Para criar um ponto usando a seta panorâmica do mapa:

1. Com a característica Pan Map ativa, mova a seta panorâmica (Ponteiro do Mapa) para o item do mapa que você quer e selecione-o.

2. Pressione e solte o CLICK STICK para mostrar a página de informação do item.

3. Com a Página de Informação exposta, selecione o botão de opões do menu no alto da página e então pressione o CLICK STICK para abrir o menu.

4. Selecione a opção ‘Save como ponto’ e pressione o CLICK STICK para salvar o item do mapa como um ponto.





91

Criando um Ponto

Marcando um Ponto no mapa sem selecionar um item do mapa.

Criando um Ponto pela introdução manual de suas coordenadas.

Para criar um ponto usando a seta panorâmica

quando o item do mapa não está selecionado: Com a função Pan Map ativa, mova a seta panorâmica

(Ponteiro do Mapa) sobre o mapa até a localização que você quer marcar e, então, pressione o CLICK STICK, soltando-o em seguida.

A Página Marcar Ponto aparecerá, automaticamente, designando um número para o ponto.

Esteja certo de que pressionou e em seguida soltou o CLICK STICK para esta operação. Ao pressionar e manter pressionada a tecla será marcado um ponto para sua localização atual.

Para criar um ponto inserindo manualmente suas coordenadas (lat/lon):

1. Pressione e mantenha o CLICK STICK pressionado para acessar a Página Marcar Ponto.

2. Selecione o Campo de Localização na Página Marcar Ponto e introduza as novas coordenadas usando o teclado numérico. Selecione e pressione ‘OK’ quando tiver terminado.

3. Você também pode mudar o nome e/ou o símbolo do ponto.

Para mover um waypoint arrastando-o no mapa: 1. Use o Menu Procura para expor a Página Ponto para o

ponto que você quer mover. Refira-se à seção intitulada “Usando o Menu Procura”.

2. Selecione e pressione o botão ‘Mapa’, na tela, para expor o mapa para o ponto.

3. Com o ponto selecionado pela seta panorâmica, pressione e solte o CLICK STICK. Aparece a palavra ‘Mova’ abaixo da seta.

4. Use a seta panorâmica para arrastar o ponto até a nova localização e então pressione o CLICK STICK para coloca-lo aí.

5. Pressione o botão PAGE antes de pressionar o CLICK STICK para cancelar a movimentação do ponto e retornar às Páginas Principais.





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Página de Procura

Página de Procura usando sua localização atual como ponto de referência.

Página de Informação de item.

O Menu de Procura – Introdução O Menu Procura permite que você ache localizações

armazenadas (pontos) e itens do mapa (cidades, saídas, etc.). Eles podem ser encontrados pelo nome ou por aqueles mais próximos da sua localização atual (Ícone de Posição). Se você estiver usando dados do MapSource MetroGuide, a lista localizações será aumentada para incluir categorias como Pontos de Interesse, Endereços de Rua e Interseções.

Pressione e solte o botão Procura para acessar o Menu Procura.

O Menu Procura permite que você localize e viaje para: Pontos – Localizações marcadas e salvas no mapa,

usadas como um destino, ou um ponto no caminho para um destino. Referir-se à página 89 para marcar ou criar um ponto.

Favoritos – Uma lista de pontos familiares e usados muitas vezes.

Cidades – Uma lista de cidades no mapa básico. Saídas – Uma lista de todas as Saídas na Rodovia

Interestadual mais próxima, categorizada como “Todos os Tipos”, “Serviços”, “Áreas de Descanso”, “Outras”, tais como “estações de pesagem”, etc.

Pontos de interesse – Uma lista de restaurantes, museus, hospitais, etc.

Endereços – Uma página com campos de entrada de dados para número de endereço, nome de rua, cidade e código postal, usados para definir um endereço.

Cruzamentos – Uma página com campos de entrada de dados para duas ruas, uma cidade, códigos postais. Usados para definir uma interseção.

Para algumas categorias, existem dois métodos de listagem. A lista “Por nome” contém todos os itens no banco de dados do mapa para a categoria selecionada, enquanto que a lista “Mais próxima” contém somente aqueles itens que estão perto da sua localização atual ou do Ponteiro do Mapa. As categorias listadas por qualquer um destes métodos mostrarão uma seleção imediata.

Essas páginas estão estruturadas com um conjunto de submenus e páginas informativas que guiarão você através do processo de achar localizações. Use-as para construir uma Rota, estabelecer uma linha direta de viagem (Goto), ou quando estiver coletando informações.





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Página de Rotas

Página de Rotas com uma lista de Rotas e o número de rotas não utilizadas

Criando e Usando uma Rota - Introdução A navegação por rota permite que você crie uma

seqüência de pontos intermediários que levam ao seu destino final. O eTrex Legend armazena 20 rotas, cada uma com até 50 pontos. Uma rota pode ser criada e modificada a partir da

Página de Rotas, e pontos podem ser adicionados a uma rota a partir do Menu Procura. Rotas mais complexas podem ser criadas usando um PC e programas de mapeamento MapSource e, então, transferidas para a memória da unidade. Você pode adicionar um ponto ou item do mapa a uma rota existente a qualquer instante.

Instruções Passo a Passo Para criar uma rota: 1. Acesse a página ‘Rotas” do Menu Principal. A página

tem um botão ‘Nova’, uma lista de rotas, e o número de rotas não usadas.

2. Use o CLICK STICK para selecionar o botão ‘Nova’ e pressione-o para visualizar a página de configuração de rota.

3. Selecione uma coluna vazia (tracejada) na lista de rotas e pressione o CLICK STICK para acionar o Menu Procura.

4. Use o Menu Procura para selecionar um ponto de uma das categorias existentes nesse Menu e abra a Página de informação para o ponto, cidade, saída, ponto de interesse, etc. escolhido.

Selecione o botão ‘OK’ na tela e pressione o CLICK STICK para colocar o ponto selecionado na Lista de

Rotas. 5. Para acrescentar mais pontos à rota, repita o processo

dos itens 3 e 4. A rota receberá o nome do primeiro e último pontos.

Você pode acrescentar pontos ao fim de uma rota existente a qualquer momento usando o Menu Procura.

Para acrescentar um item do Menu Procura à rota: 1. Selecione um item do Menu Procura e acione sua

Página de informação. 2. Abrir a página Menu Opções e selecione a

opção ‘Adicianar Rota’ para expor a Lista de Rotas. Destaque e selecione a rota desejada e então pressione

o CLICK STICK. Uma mensagem “ponto acrescentado com sucesso” aparecerá.





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Rotas

Um Menu de Opções de Rota

Editando uma rota Para remover todos os pontos: 1. Selecione o botão da página de opções na tela da

Página Rota e pressione o CLICK STICK para acessar o menu de opções.

2. Selecione a opção ‘Retire Todos’ e então pressione o CLICK STICK para remover todos os pontos da lista. Aparecerá a pergunta “Você quer realmente remover todos os pontos da rota?”, selecione “Sim”.

Para inverter a rota: 1. Selecione o botão página de opções na tela da Página

Rota e pressione o CLICK STICK para acessar o menu de opções.

2. Selecione a opção ‘Rota Inversa’ e então pressione o CLICK STICK para inverter a ordem dos pontos da lista.

Para mudar novamente a rota para a sua ordem original, repita este processo.

Para copiar a rota: 1. Selecione o botão página de opções na tela da Página

Rota e pressione o CLICK STICK a fim de acessar o menu de opções.

2. Selecione a opção ‘Copiar Rota’ e então pressione o CLICK STICK para copiar. A rota copiada aparecerá na Página de Rotas e a rota original receberá o mesmo nome, mas seguida do número 1. Você pode então trocar o nome e/ou modificar a rota copiada.

Para apagar a rota: 1.Selecione o botão página de opções na tela da Página

Rota e pressione o CLICK STICK a fim de acessar o menu de opções.

2.Selecione ‘Apagar’ e então pressione o CLICK STICK. Aparecerá a pergunta “Você quer realmente remover a rota?”, selecione “Sim”.

Para restaurar as configurações originais de fábrica para a rota:

1.Selecione botão página de opções na tela da Página Rota e pressione o CLICK STICK para acessar o menu de opções.

Selecione ‘Repor Dados Iniciais’ e então pressione o CLICK STICK para restaurar as configurações de fábrica.





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Rotas

Menu de Opções de um Ponto da Rota

Editando uma Rota (Continuação) Para rever um ponto: 1. Selecione o ponto da Lista pontos da rota e pressione

o CLICK STICK para acessar o menu de opções para aquele ponto.

2. Selecione ‘Revisão’ e então pressione o CLICK STICK para acionar a Página de informação para o ponto.

3. Selecione o botão ‘OK’ na tela e então pressione o CLICK STICK para retornar à Lista de Rotas.

Para inserir um novo ponto na lista da rota: 1.Selecione a linha em que você quer inserir o novo

ponto. Pressione o CLICK STICK para acessar o menu de

opções. 2.Selecione ‘Inserir’, pressione o CLICK STICK para

abrir o Menu Procura e selecione um novo ponto, cidade, saída, ponto de interesse, etc.

3.Com o novo ponto selecionado, pressione o CLICK STICK para acionar a Página de informação para o novo ponto e então selecione o botão ‘OK’ na tela para adicioná-lo à rota.

Para remover um ponto da lista de rota: 1. Selecione o ponto que você quer remover da Lista

Pontos da Rota e pressione o CLICK STICK para mostrar o menu de opções para o pontos.

2. Selecione ‘Retire’ e pressione o CLICK STICK para remover o pontos da lista.

Para mudar um pontos da rota: 1.Selecione o ponto que você quer mudar da Lista de

Pontos da Rota e pressione o CLICK STICK para abrir o menu de opções para o ponto.

2.Selecione ‘Alterar’ e pressione o CLICK STICK para abrir o Menu Procura ou criar um novo ponto e adicioná-lo à lista pontos.

3.Selecione o novo ponto, acesse sua Página de informação e pressione o botão ‘OK’ na tela para substituir o antigo ponto da rota.





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Página de Trajetos

Usando Registro de Trilhas ou Trajetos O eTrex Legend desenha uma trilha eletrônica “de miolo

de pão” na Página do Mapa, à medida que você se desloca. Esta trilha de “miolo de pão” é o ‘Track Log’ (Registro de Trilha). O Track Log contém informação sobre pontos ao longo de seu caminho, incluindo tempo e posição. O eTrex Legend pode usar esta informação para permitir que você navegue usando a trilha que foi salva.

A característica ‘TracBack’ permite que você retorne ao longo de um caminho viajado sem marcar quaisquer pontos. Quando você está pronto para voltar ao ponto de partida, o eTrex Legend o levará de volta, seguindo o ‘Track Log’ que você deixou atrás. Você pode salvar um total de dez trilhas na memória da unidade. O Track Log começa a ser gravado assim que a unidade obtém uma localização fixa de satélite e a função Track Log está ligada.

Se você quer manter gravado um Registro de Trilha específico ou usar a característica ‘TracBack’, recomenda-se que você limpe o Registro de Trilha antes de começar a viajar. A porcentagem de memória usada pelo atual registro de trilha é mostrada em uma janela no alto da página. Depois que o Track Log tiver sido apagado o valor mostrado será zero. Quando a tela mostra 99%, os pontos mais recentes da trilha começarão a sobreporse aos mais antigos. Para evitar perder pontos necessários da trilha, salve o Track Log antes que ele chegue à marca dos 99%.

A Página Saved Track mostra a trilha, e ela pode também ser vista na Página Main Map enquanto você navega.

A função ‘TracBack’ permite que você percorra sua trilha em ambas as direções. As trilhas são marcadas com BEGIN e END (Início e Fim).

Você pode estabelecer um intervalo de registro de trilha com base em Distância, Horário, ou Automático. Você pode estabelecer a resolução da imagem da trilha para High, Medium, Low e Lowest (Alta, Média, Baixa e Mínima). Você também pode usar o menu de opções para apagar todas as trilhas que foram salvas.





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Página de Definições

Página de configuração da Hora

Páginas de Definições – Introdução 1. As páginas de configuração permitem que você

personalize seu eTrex Legend de acordo com suas preferências pessoais. Você pode escolher ajustes de horário, unidades de medida, iluminação da tela e ajustes de contraste, medida de rumo, opções de interface e modo de operação.

2. Selecionando os ícones do Menu de Definições e, em seguida, pressionando o CLICK STICK, você pode abrir a página de configuração para cada um dos itens do menu.

Página do Horário – Introdução Você pode estabelecer o horário correspondente à sua

localização ou para uma localização projetada em qualquer lugar do mundo.

Formato de hora – Permite que você escolha o horário de 12 ou 24 horas. Quando você seleciona o horário de 12 horas, o relógio será como um relógio padrão com ciclos de 12 horas AM e PM. A opção de 24 horas define o relógio com um ciclo de 24 horas (Horário Militar).

Fuso horário – Pode ser estabelecido um dos oito Fusos Horários Norte Americanos, ou 24 Fusos Horários Internacionais (a região geográfica ou cidade mais próxima). Quando seleciona ‘Outro’ você pode inserir a diferença horária em relação ao Tempo Universal Coordenado (UTC Time Offset) para qualquer outro fuso horário.

Horário de verão – (Horário de Verão) pode ser acionado (Sim), desligado (Não) ou ficar no modo automático (Auto).

Instruções Passo a Passo Para definir o horário: 1. Use o botão PAGE para acessar o Menu Principal. 2. Use o CLICK STICK para selecionar o Ícone de

Configuração e então pressione-o para abrir o Menu de Definições.

3. Use o CLICK STICK para selecionar o ícone Hora e então pressione-o para mostrar a Página de Hora.

4. Use o CLICK STICK para selecionar o campo ‘Fuso Horário’ e então pressione-o para mostrar a lista de opções de fuso horário.

5. Selecione o fuso horário da lista de 8 fusos horários Norte Americanos ou os 24 fusos horários internacionais (definidas pela cidade mais próxima ou geograficamente) e, então, pressione o CLICK STICK.

Observe o horário correto que aparece na parte inferior da página





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Página de Definições

Página das Unidades

Página de Unidades – Introdução Formato da Posição – Permite que você escolha

diferentes sistemas de coordenadas. O formato de posição inicial ‘hddd°mm.mmm’ mostra a latitude e longitude em graus e minutos é habitualmente o mais usado.

Datum de Mapa – Oferece uma seleção de praticamente todos os datums comumente usados. Todo mapa está baseado em um datum (um modelo de referência da forma da terra) que está usualmente listado no bloco de título do mapa. Se você está comparando as coordenadas GPS com um mapa impresso, ou outra referência, o datum do mapa neste campo precisa coincidir com o datum horizontal usado para gerar o mapa ou a referência em questão. O datum inicial é o WGS 84 (World Geodetic Survey 1984) e só deveria ser mudado quando se estiver usando mapas ou cartas especificando um datum diferente. Se um mapa não especifica um datum, use a lista de opções para achar datums aplicáveis à região do mapa, selecionando aquele que fornece o melhor posicionamento em um ponto conhecido. Você pode também escolher o datum ‘User’ para sistemas de coordenadas personalizados.

Distância/Velocidade – Você pode escolher uma de três unidades de medida para mostrar sua taxa de deslocamento.

Elevação/Velocidade vertical – Você pode escolher uma de duas unidades de medida para registrar sua elevação e razão de subida.

Instruções Passo a Passo Para selecionar opções da Página de Unidades 1.Para todos os campos nesta página, selecione o

campo e então pressione o CLICK STICK para abrir o menu de opções para o mesmo.

Selecione a opção desejada no menu e então pressione o CLICK STICK para colocá-la no campo.





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Páginas de Acessórios

Página de Acessórios

Página do Sol e da Lua

Menu de Acessórios Existem três páginas de acessórios (funções que

melhoram a operação da unidade, mas não são essenciais): a posição do sol e da lua relativa à uma localização, um calendário mensal, e um registro das melhores ocasiões para caça e pesca. Selecione o ícone apropriado e então pressione o CLICK STICK para abrir a página desejada.

O Sol e a Lua – Introdução Esta característica fornece a você um gráfico das

posições do sol e da lua para uma determinada data, horário e localização, com horários do nascer e pôr do sol e da lua.

Os botões na tela, que aparecem na parte inferior dessa página, permitem que você anime o movimento do sol e da lua e pare esse movimento quando chegue a uma data estabelecida. O primeiro botão à esquerda anima os movimentos do sol e da lua representados acima, e você pode ver posições para qualquer data estabelecida, observando o campo de data e parando o movimento quando a data desejada aparecer. Você pode também ver as fases diferentes da lua pressionando o botão central e, então, o botão de parada, mais à direita, quando a data deseja aparecer.

Instruções Passo a Passo Para estabelecer data e hora: 1. Para a data e hora atuais, selecione cada campo e

então pressione o CLICK STICK para introduzir os caracteres individuais.

2. Para abrir a data atual e o horário, selecione a página Menu de opções e pressione o CLICK STICK para abrir a opção

‘Use Current Time’ e, então, pressione o CLICK STICK para ativar.

Para estabelecer a localização: 1. Selecione o campo Localização e então pressione o

CLICK STICK para abrir a lista de opções ‘Nova Localização’. 2. Selecione a opção desejada e então pressione o

CLICK STICK para ativar. Se você escolher ‘Localização Atual’ os valores do campo aberto nesta página corresponderão à sua localização atual. Se você escolher a função ‘Use Mapa, uma página de mapa aparecerá. Use a seta de mapa para identificar a localização desejada e então pressione o CLICK STICK. Se você escolher ‘Use Menu de Busca’ siga mesmas instruções para a utilização do Menu de Procura (páginas anteriores).





100

8.3 Softwares

8.3.1 GPS TrackMaker

O GTM PRO® destina-se a uma parcela de usuários que

utiliza o programa profissionalmente, ou seja, necessitam de

cálculo de área, transferência de dados dos receptores de

navegação Garmin, Megallan, entre outros. Realiza também

transferências de dados para o Excel®, exportação para o

AutoCad® e ArcView®, e outras funções avançadas. Geralmente são empresas, engenheiros,

agrimensores, peritos judiciais ou pessoas que querem utilizar o GPS de mão como ferramenta

auxiliar a levantamentos topográficos mais precisos, realizados com teodolito, estação total ou

outros equipamentos topográficos de precisão.

O GTM PRO® é o mesmo GPS TrackMaker® gratuito disponível na Internet, com os seguintes acréscimos:

• Permite criar projetos completos de Mapas (arquivos MAP e PJC)

• Rotação de imagens para uma calibração precisa

• Recorte de Imagem

• Função Expandir Zona que permite calibrar mapas localizados em duas ou mais zonas

• Suporte pata imagens GeoTiff (TIFF geocodificado)

• Suporte para arquivos DRG (Digital Raster Graphic)

• Abre e grava imagens BMP, JPG, GIF, TIFF, PNG, PCX

• Suporte para Plano Cartográfico e Plano Topográfico

• Calculo de áreas cartográficas delimitadas por Trilhas

• Cálculo da áreas locais topográficas delimitadas por Trilhas

• Cálculo de distâncias topográficas locais

• Cálculo de distâncias da projeção horizontal ou considerando as altitudes

• Função de conversão topográficas dos dados obtidos do GPS

• Importação e exportação para o AutoCad®, no formato DXF

• Importação e exportação para o ArcView®, no formato SHP

• Tratamento de dados em tabelas semelhantes ao Microsoft Excel®





101

• Exportação de arquivos no formato XLS (Excel® 95)

• Exportação de arquivos no formato DBF (dBase® IV)

• Exportação de arquivos MIF/MID (MapInfo®)

• Função Visualizar Impressão

• Importação e exportação de dados para editores de texto

• Criação de múltiplos estilos de Waypoints, para mapas mais detalhados

• Datum definido pelo usuário

• Grade Retangular definida pelo Usuário (User Grid)

• Sistemas LTM e RTM de coordenadas

• Ferramenta de União de Trilhas

• Cálculo de média da posição geodésica de Waypoints, Trilhas e Rotas

• Rotação de dados

• Perfil de Altitudes com funções avançadas

• Ferramenta para aplicar altitudes em curvas de nível

• Criação de Trilhas de perfil de altitudes a partir de curvas de nível

• Ferramenta de remoção de acentos

• Ferramenta de Recorte Retangular para mapeamentos avançados

• Fator de escala e Convergência Meridiana UTM

• Tabela de azimutes, velocidades e distâncias

• Cálculo de aminutes com precisão de centésimos de segundo

• Permite restaurar o aspecto original de imagens

• Rastreamento de múltiplos veículos com o Tracker II

• Relatórios completos de endereço por onde o veículo passou

NOTAS IMPORTANTES: O GTM PRO® não substitui o trabalho de profissionais de agrimensura, tendo em vista que o programa foi desenvolvido para trabalhar com GPS de navegação que possui uma precisão de 5 a 10 metros depois da retirada da degradação intencional (SA) pelo governo dos Estados Unidos.





102

Para obter precisão no cálculo de área, o GPS de navegação não é o instrumento mais adequado. A precisão somente será conseguida com a contratação de um profissional habilitado que utilize equipamentos mais precisos e de custo muito superior aos GPS de navegação, como é o caso das Estações Totais e GPS Diferencial.

O programa não é indicado para trabalhos que exijam precisão inferior a 10 metros, como por exemplo, demarcações de terras e avaliação de pequenos lotes urbanos. Levantamentos planialtimétricos devem ser realizados com cautela, pois o erro de altitude do GPS de mão é superior a 10 metros.

8.3.2 Tutorial GPS TrackMaker

Este Tutorial tem por objetivo trazer um resumo das principais

ferramentas do software GPS TrackMaker Free, versão 13.3

disponível na internet, de modo que o mesmo possa auxiliar o

usuário nas mais diversas aplicações de levantamentos com o

sistema GPS, através de receptores de navegação.

8.3.2.1 Barra de Ferramentas - Horizontal

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29

30 31 32 33 34

1- Novo Arquivo – Fecha o arquivo que está aberto e fica com a tela limpa.

2- Abrir Arquivo – Fecha o arquivo que está aberto e abre um novo arquivo.

3- Unir Arquivo – Mantém o arquivo aberto e uni com o novo arquivo.

4- Salvar Arquivo – Salva o arquivo com o nome do primeiro arquivo aberto – Cuidado –

Usar :” Salvar Como”

5- Imprimir a tela

6-Visão Geral – Zoom mínimo.

7- Ferramenta Zoom





103

8- Zoom - Aproximar.

9- Zoom - Afastar.

10-Opção de exibição

11-Ver trilhas por cores. A trilha fica na cor original e com linha fina.

12-Perfil de altitude.

13-Velocidade da trilha.

14-Cartográfico.

15-Fragmentar trilhas.

16-Inverter trilhas e rotas.

17-Inverter pontos selecionados.

18-Selecionar pontos pelos ícones.

19-Selecionar trilhas por estilo.

20-Modificar Waypoints selecionados.

21-Modificar estilo da trilha.

22-Ferramenta de Waypoint repetido.

23-Selecionar trilhas/rotas repetidos.

24-Redutor de trilhas.

25-Inserir imagem de mapa.

26-Abrir catalogo de imagem.

27-Visão 3D no Google Earth.

28-Abrir mapa na Internet.

29-Ajuda.

30-Escala.

31-Selecionar mapas.

32-Mapa em branco e preto.

33-Pesquisar waypoints.

34-Mostrar coordenadas.





104

8.3.2.2 Barra de Ferramentas - Vertical

8.3.2.3 Criando um Ponto

1 - Acender o lápis (ícone 7 na vertical).

2 - Em qualquer local da tela clicar com o botão esquerdo do mouse, que aparecera um

WAY numero tal.

3 - Colocar o lápis a esquerda da palavra WAY que aparecera um circulo, clicar com o

botão direito do mouse que será aberta uma nova tela (Editar Waypoint).

4 - No quadro acima a esquerda, escolha o ícone que deseja apresentar. Clique sobre o

ícone com o botão esquerdo que ele aparecera no circulo abaixo.

5 - Na parte direita da tela, apagar a latitude que esta grafada e inserir a latitude do ponto

que esta sendo criado (use o sinal negativo para o SUL) + 2 dígitos para os graus + espaço + 2

dígitos para os minutos + apostrofo + espaço + 2 dígitos para os segundos + ponto (vírgula no

teclado) + 1 digito para o décimo de segundo + apostrofo duplo. Faça da mesma forma com a

longitude. Na altitude, digite a altitude em metros. Ex: Latitude -29 32' 23,45398''.

1 - Detectar elementos (deve ficar ligado)

2 - Abrir janela quando criar novo elemento

3 - Arrastar vértices ou waypoints.

4 - Selecionar dados

5 - Trazer para frente

6 - Enviar para traz

7 - Ferramenta lápis

8 - Criar Rotas

9 - Desenho a mão livre

10 - Linha continua

11 - Retângulo

12 - Retângulo com borda arredondada

13 - Elipse

14 - Triângulo

15 - Pentágono.





105

6 - Na parte abaixo e à esquerda da tela, clicar em editar estilo do waypoint e outra tela se

abrirá. Clicar em símbolo com nome e em seguida editar fonte. Em Fonte, colocar o tipo de letra

desejada; em estilo da fonte, selecionar opção desejada (negrito é o normal); em tamanho o

tamanho de letra desejada (o usual é entre 8 a 12).Clicar OK em tudo e estará criado o ponto.

Figura 57: Tela de edição do estilo do Waypoint.

8.3.2.4 Transferindo pontos do computador para o GPS e vice versa

1 - Clicar no ícone 2 horizontal (abrir arquivo)

2 - Verificar na janela superior (examinar) se aparece o nome do subdiretório

“Atualização”; caso não apareça, clicar na seta à direita e se dentre as opções abertas não

estiver, clicar em disco local C e procurar o diretório “Arquivos Trackmaker e subdiretório

“Atualização”.

3 - Procurar o arquivo que vai ser transferido para o GPS. Se precisar unir mais de um

arquivo, clicar no ícone 3 horizontal ( Unir arquivos ) e proceder da mesma forma que o item

anterior.

4 - Faça isso com quantos arquivos for necessário. Verifique no rodapé da tela, para saber

quantos Wpts estão na tela, e compare com a capacidade da memória USER do seu GPS.





106

5 – Ligue o GPS, coloque-o em modo simulador, conecte o GPS ao computador com o

cabo Serial ou USB. Delete os Wpts da memória.

6 – Clique em Interface ( na régua superior ). Escolha a interface do seu GPS ( por

exemplo interface Garmin ). Abrirá uma janela “GPS TrackMaker – Interface Garmin” . Clique

em Identificar. Olhe no quadro preto, deverá aparecer a identificação do seu GPS. Caso isso não

ocorra, é que a conexão não foi feita e deverá ser resolvido o problema do computador.

7 – Clique em “Enviar dados ao GPS” e em “Waypoints”. A transferência será feita em

alguns segundos. Clique em “Sair”. Verifique no GPS se os pontos estão na memória “USER”.

8 – Da mesma forma você poderá transferir rotas, trilhas, waypoins, tudo, tanto do

computador para o GPS ( Enviar dados para o GPS ), como do GPS para o computador

(Capturar dados do GPS).

Figura 58: Interfase Garmin, utilizada para transferências de dados do GPS e o computador.





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8.3.2.5 Configurando menu ferramentas, opções do Software GTM

8.3.2.5.1 Opções Gerais

Através do menu “ferramentas” encontrado na parte superior da tela do programa,

podemos configurar portas de comunicação do computador com o Receptor GPS, bem como

fontes, opções de coloração dos grids através da aba “General”. O usual é deixar a configuração

padrão nesta aba, ou seja, não mudar as configurações que estão selecionadas. Como mostra a

Figura 59:

Figura 59: Tela de menu “ferramentas”, “opções”, “aba configurações gerais”.





108

8.3.2.5.2 Opções de Unidades

Quando se trabalha em levantamentos onde serão coletadas coordenadas é muito

importante configurar as unidades em que será dimensionado o projeto para não haver nenhum

erro grosseiro. A opção de configuração de unidades é encontrada no menu ferramentas através

da aba “Units” , nesta aba vamos encontrar as configurações da “unidades de comprimentos”,

“altitude” e “fuso horário local”. A Figura 60 abaixo mostra com mais detalhes a configuração das

unidades de trabalho.

Figura 60: Tela de menu “ferramentas”, “opções”, “aba Unidades”.





109

8.3.2.5.3 Opções de Coordenadas

Uma das configurações que devemos ter mais atenção é a configuração das coordenadas

que será projetado o levantamento, esta configuração deve estar de acordo com a configuração

que o usuário configurou o GPS, ou seja, as coordenadas podem ser levantadas através de

grades retangulares conhecidas como coordenadas UTM, em Graus, Graus/Min e Graus/Min/Seg,

como mostra a Figura 61 apresentada a abaixo:

Figura 61: Tela de menu “ferramentas”, “opções”, “aba Coodenadas”.





110

8.3.2.5.4 Opções de Datum

Das 8 abas encontradas no caminho “menu ferramentas”, “Opções”, as 4 que merecem

maiores atenções na parte de configuração são as abas “General”, “Units”, “Coordinates” e

por ultimo a aba “Datum” que será vista neste item. Um Datum como vimos durante o curso é

constituído pela adoção de um elipsóide de referência que representará a figura matemática da

Terra, um Ponto Geodésico Origem e um Azimute inicial para fixar o sistema de coordenadas na

Terra e servir como marco inicial das medidas de latitudes e longitudes. O Datum utilizado nas

configurações do GPS deverá ser igual ao configurado no programa para evitar o erro grosseiro

de diferentes dada. Atualmente o Brasil adotou o Datum SIRGAS 2000 que é idêntico ao WGS-84

utilizado pelos americanos. Aconselha-se utilizar o mesmo citado acima. A Figura 62 mostra as

opções de configuração dos diferentes dada suportados no Receptor GPS.

Figura 62: Tela de menu “ferramentas”, “opções”, “aba Datum”.





111

8.4 GOOGLE EARTH





112

8.4.1 Introdução ao Google Earth

Pense em praticamente ter o mundo dentro da tela do seu PC? Na possibilidade ver

imagens dos locais mais importantes do mundo? Conhecer lugares, monumentos históricos, tudo

isso viajando sem sair da cadeira do computador? Pensou em tudo o que falamos? Pois pare de

pensar e comece agora a ação, porque isso tudo é possível de um jeito muito simples: Google

Earth.

Você não sabe ou faz idéia de como usar o programa? Não se preocupe, o Makaeh Cult criou um

Tutorial simples e fácil para você saber dominar as principais funções e características do Google

Earth.

8.4.2 O que é o Google Earth?

Num mundo onde saber se localizar torna-se cada vez mais importante e aonde aparelhos de

GPS já vêm embutidos em celulares e veículos, viajar ou se locomover já não pode mais depender

apenas de pontos de referência e paradas na estrada para obter informação com pessoas nativas.

O Google Earth é um programa desenvolvido e distribuído pelo Google no qual sua

principal função é apresentar um modelo tridimensional do globo terrestre, constituído a partir de

imagens de satélite obtidas em fontes diversas, uma delas a NASA.

Desta forma, o programa pode ser usado simplesmente como um gerador de mapas

bidimensionais e fotos de satélite ou até como um fiel simulador das diversas paisagens presentes

no Planeta Terra. Com isso, é possível identificar lugares, construções, cidades, paisagens, entre

outros elementos presentes na geografia do mundo.

Atualmente, o programa permite dar zoom para visualizar detalhes, inclinar ou girar uma

imagem, marcar os locais que você conseguiu identificar para visitá-los posteriormente, medir a

distância entre dois pontos, traçar trajetos ou rotas e até mesmo ter uma visão tridimensional de

uma determinada localidade.

Ele faz a cartografia do planeta, agregando imagens obtidas de várias fontes, incluindo

imagens de satélite, fotografia aérea e sistemas de informação geográfica (SIG), e sobre um globo

em 3D. Também é possível ver mapas antigos do planeta todo.

A nova versão 4.2 do Google Earth, torna possível visualizar até mesmo o espaço, suas galáxias

e planetas.





113

8.4.3 Requisitos do Sistema

Bom, todo e qualquer programa necessita de uma configuração mínima para que se possa

funcionar e uma configuração recomendada onde você possa aproveitar o máximo dele. Com o

Google Earth não é diferente, existe os dois tipos, e uma unanimidade entre as configurações:

internet de banda larga é imprescindível.

8.4.3.1 Requisitos Mínimos

Windows 2000 ou superior, Mac OSX ou Linux

Processador Pentium III 500 Mhz

Memória RAM 128 Mb

HD com 400 Mb de espaço livre

Placa de Vídeo 3D com 16 Mb

Monitor com resolução 1028x768 - 16 bits

Conexão com a internet

8.4.3.2 Configuração Recomendada

Windows XP ou superior, Mac OSX ou Linux

Processador Pentium 4 2,4 Ghz ou Athlon XP 2400+

Memória RAM 512 Mb

HD com 2 Gb de espaço livre

Placa de Vídeo 3D com 32 Mb

Monitor com resolução 1280x1024 - 32 Bits

Conexão com banda larga

Não importa se a sua configuração seja a mínim imposta ou a recomendada pelo Google,

de qualquer forma você aproveitará pra valer esse fantástico programa.

A versão que explicaremos neste manual é a do Google Earth 4.2 Beta e serve tanto para

o Windows, quanto para o Mac OSX e o Linux.Não há grandes diferenças entre eles.

8.4.4 Instalação

Execute o arquivo executável que você acabou de baixar do programa Google Earth para

iniciar a instalação. Agora irá se abrir a janela do Assistente de instalação do Google Earth, clique

no botão Avançar para iniciar a instalação.





114

Depois irão aparecer os termos de compromisso, o contrato de utilização do programa.

Caso deseje prosseguir, marque a opção "Eu aceito os termos do contrato de licença" e

depois aperte Avançar.

Após isso o software estará sendo instalando, cabendo a você usuário apenas aguardar o

fim do processo. Depois aparecerá a janela informando que o processo de instalação foi

terminado com êxito, então clique no botão Concluir.

Parabéns, você acabou de instalar o Google Earth e está pronto para utilizá-lo! O

programa está pronto para ser utilizado, ele ocupa aproximadamente 35 Mb de espaço no disco.

8.4.5 Iniciando o Google Earth

Pronto, agora você pode iniciar o programa e começar a explorá-lo. Para isso clique duas

vezes sobre o ícone localizado na área de trabalho ou vá ao Menu Iniciar>Programas>Google

Earth>Iniciar o Google Earth.

Note que haverá duas opções de inicialização, iniciar no Modo DirectX ou iniciar no modo

OpenGL. Isso depende da sua placa de vídeo, em qual dos dois padrões ele suporta o início e

executa melhor o programa.

Para usuários do Windows, recomendamos sempre iniciar o software no modo DirectX

pela maior chance de compatibilidade e melhor qualidade gráfica. Usuários de Mac ou Linux

devem obrigatoriamente usar o padrão OpenGL.

Uma vez que o programa esteja carregado, aparecerá a tela inicial com o Globo Terrestre

direcionado perpendicularmente ao Brasil, em nosso caso.

A visão geral que você está tendo é a interface do programa, todos os comandos estão

distribuídos na tela, cada um com a sua função, e são esses comandos dos quais falaremos a

seguir.

8.4.5.1 Controles de Navegação

Bom, para iniciarmos a utilização do Google Earth devemos saber de seu principal

instrumento de navegação. Com o auxílio dele, faremos a tarefa mais importante do programa que

é navegar pelo espaço terrestre.

Os controles de navegação ficam no canto superior direito da tela. Eles mais se parecem

com uma bússola de navegação e são a parte mais importante para a movimentação do usuário

pelo Globo.

Esses controles exercem diversas funções como fazer movimento de rotação, indicar o

Norte, inclinar, aumentar e diminuir zoom, e se movimentar em várias direções pelos mapas.





115

Para visualizar estes controles, basta que o usuário mova o cursor sobre a área onde fica

localizada a ferramenta para que ela pareça. Quando você mover o cursor para ouro lugar, os

controles desaparecerão e ficarão ocultos até você passar sobre eles novamente.

Eles oferecem o mesmo tipo de ação da navegação de um mouse. Você ainda pode usá-

los para inclinar a visualização de um local, e assim obter outra perspectiva de visualização do

terreno. A figura abaixo apresenta todos os controles e suas respectivas funções:

(1) Regulador de Inclinação – Esta ferramenta possibilita inclinar o terreno e obter uma

visualização semelhante ao horizonte. Para regular e conseguir uma visualização de cima para

baixo, mova o regulador para a esquerda. Se preferir uma visualização mais próxima de um

horizonte, mova o regulador para a direita.

(2) Botão Central – Use o joystick para mover o botão central, arraste ele para qualquer

direção em busca de um determinado ponto-objetivo.

(3) Teclas Direcionais – Utilize as setas de direção para se mover Nara os para os lados

correspondentes a elas. Para cima, baixo, direita ou esquerda.

(4) Marcador do Norte – Clique no botão com a letra N para redefinir a visualização de

modo que o ponto Norte fique na parte superior da tela.

(5) Zoom – Use o regulador de zoom para aumentar ou diminuir o zoom (+ e –). Clique

duas vezes nos sinais para aumentar ou diminuir o zoom totalmente. Note que sempre quanto o

maior o zoom, menor irá ficando a qualidade da imagem.

(6) Anel de Navegação – Clique em cima e arraste para os lados o anel de navegação a

modo de que ele gire a visualização chegando até 360º de ângulo. Assim você poderá observar

determinado local com rumo para outros pontos cardeais além do Norte.





116

8.4.5.2 Funções do Menu

O Menu do Google Earth é bem simples. Ele se assemelha aos menus de outros

programas como o Office e o Picasa, por exemplo. O menu permite que o usuário acesse as

funcionalidades mais relevantes do Google Earth.

A seguir, listaremos todas as guias e sua funções que estão contidas dentro do menu do Google

Earth:

8.4.5.2.1 Arquivo

Esta guia lhe dá acesso a várias funções entre elas:

- Abrir... Permite abrir um arquivo de localização no Google Earth. Você verá isso mais

detalhadamente depois. (Atalho: Ctrl+O)

- Salvar: Permite salvar em formato JPEG (.jpg) a imagem que está sendo mostrada no

momento e que também permite salvar um arquivo de localização dessa imagem. Para que no

futuro você possa visitar este ponto novamente, basta clicar em Abrir e selecionar o arquivo que

você salvou.

- Enviar por e-mail: Permite ao usuário que ele envie pelo Gmail ou conta padrão do

Outlook Express, imagens, marcadores e visualizações para amigos.

- Compartilhar/Postar: Permite que você envie para a comunidade online do Google Earth

o ponto marcado por você mesmo para que todos no mundo possam ter acesso a ele.

- Visualizar no Google Maps: Permite que você visualize o ponto atualmente onde você

está no site do Google Maps. (Atalho: Ctrl+Alt+M)

- Imprimir: Permite que você imprima em papel o local que está visualizando no Google

Earth. A qualidade depende das imagens de satélite do local. (Atalho: Ctrl+P)





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8.4.5.2.2 Editar

Lista que dá acesso as opções de recorte e colagem dos pontos e imagens do Google

Earth. As funções deste menu são aplicáveis quando você seleciona um ponto ou clica em cima

dele na área Lugares.

- Recortar: Recorta um ponto ou imagem para ser copiado para qualquer lugar dentro e

fora do programa Google Earth. (Atalho: Ctrl+X)

- Copiar: Copia e duplica uma imagem ou marcador presente nas suas configurações do

Google Earth. (Atalho: Imagem Ctrl+Alt+C e Marcador Ctrl+C)

- Colar: Cola imagem ou ponto que você havia copiado ou recortado de dentro ou fora do

Google Earth. (Atalho: Ctrl+V)

- Excluir: Apaga uma imagem ou marcador que você havia adicionado ou do próprio

Google Earth. (Atalho: Backspace)

- Localizar: Abre uma caixa de pesquisa em Lugares para que você digite o nome do

marcador para encontrá-lo dentro dos pontos disponíveis em seus locais salvos. (Atalho: Ctrl+F)

- Atualizar: Atualiza as informações quando o carregamento for efetuado de maneira

errada ou quando sequer for carregado as imagens do local. (Atalho: Ctrl+R)

- Renomear: Renomeia o ponto marcado ou imagem selecionada adicionando outro nome

no lugar. (Atalho: Ctrl+Alt+R)

- Limpar Histórico de Pesquisa: Exclui todos os nomes pesquisados e resultados

mostrados anteriormente. Assim o recurso de autocompletar ficará limpo.

- Propriedades: Mostra as propriedades do ponto selecionado. Nela você pode inserir ou

editar a descrição, mudar o estilo ou cor do marcador e saber a latitude e longitude do ponto em

questão. (Atalho: Alt+Enter)

8.4.5.2.3 Visualizar

Menu que permite acessar todas as opções de visualização e customização da interface

do Google Earth, adicionando e eliminando recursos visuais.

Nele você pode incluir ou retirar a barra de ferramentas, a barra lateral. Mostrar o

programa em tela cheia ou escolher o tamanho de visualização. Pode mostrar ou ocultar a

bússola, os controles de navegação e a barra de status.





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Pode também inserir uma grade na imagem, legenda de escala cartográfica, mudar a

visualização para o espaço e utilizar o local em questão para que o Google Earth sempre inicie

direcionado para ele. Este menu praticamente cuida de todos os recursos visuais.

8.4.5.2.4 Ferramentas

O menu de Ferramentas permite alterar as suas configurações do Google Earth e acessar

recursos adicionais do programa.

- Web: Quando você clica nele, o seu navegador de internet abre uma página inicial do

Google Search (Pesquisa Google).

- Régua: Recurso bem interessante que permite você traçar um caminho ou medir a

distância entre dois pontos. Você ainda pode converter a medidas de distância, entre milhas,

metros, quilômetros, jardas e etc.

Figura 63: Imagem mostra o traçado de um caminho feito com a Régua, a medida está em metros.





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- GPS: Recurso disponível apenas para assinantes do Google Earth Plus (versão paga do

Google Earth). Ele te dá as localizações em tempo real de onde você está sobrevoando.

- Reproduzir Passeio: Ele exibe automaticamente todos os pontos marcados em Lugares.

Tipo, quando você seleciona esta opção, ele automaticamente sobrevoa ponto por ponto, fica

alguns segundos parado sobre o local e voa novamente para o próximo ponto. Muito divertido!

(Atalho: Ctrl+Alt+P)

- Opções: Local onde permite que você altere e ajuste as configurações do programa

Google Earth de acordo com a sua necessidade e a capacidade do computador.

A janela de opções conta com várias abas de configurações. Nelas você pode alterar a

seguintes opções: Visualização em 3D, Cache, Passeio, Navegação e Geral.

Você pode fazer as alterações e salvá-las, a qualquer momento clique em Restaurar

Padrão para voltar às configurações originais.

Figura 64: Caixa de Opções: Mude e ajuste as configurações do Google Earth.

8.4.5.2.5 Adicionar

Este menu permite adicionar marcadores em locais escolhidos pelo próprio usuário. É o

menu que trata das modificações feitas pelo usuário. Assim você pode localizar e visualizar

facilmente os seus locais preferidos. Este menu está diretamente ligado a caixa Lugares.





120

- Pasta: Com esta opção você pode criar uma pasta onde irá reunir os pontos marcados e

imagens de seu interesse. Um exemplo é você criar uma pasta chamada "Praias" e reunir todos

os marcadores que se referem a praia. (Atalho: Ctrl+Shift+N).

- Marcador: Esta opção é a mais importante do software Google Earth. Ela é quem

demarca o local exato onde a pessoa deseja guardar. Por exemplo, você encontrou a sua casa e

quer gravá-la no programa? Basta adicionar um marcador, arraste o ícone para o local adequado.

Depois é só preencher os dados da janela como nome e descrição. Clique no botão do

alfinete amarelo para mudar o desenho do marcador, você pode criar um próprio. Selecione a aba

Estilo/Cor e assim poderá personalizar a marcação, alterando a cor, o tamanho e etc. (Atalho:

Ctrl+Shift+P).

Figura 65: Marcador: Arraste o alfinete para o local exato e depois edite as informações do ponto.

- Caminho: Permite guardar o traçado de um caminho sobre a imagem. A função é uma

das opções presentes na Régua, só que a possibilidade de salvar. Para guardar o trajeto, basta

marcá-lo, ir em Adicionar e depois selecionar a opção Caminho. Depois nomeie o caminho e

clique em Ok. Pronto! Ele estará guardado na caixa Lugares. (Atalho: Ctrl+Shift+T).





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- Polígono: Permite a utilização de polígonos para definir áreas e marcações com um maior

detalhe. Assim você pode definir as marcações e medidas de um terreno com melhor precisão.

(Atalho: Ctrl+Shift+G)

- Modelo: Recurso avançado do Google Earth. Permite que o usuário adicione um conjunto

de informações vetoriais para realizar produções 3D em cima da imagem exibida, por exemplo.

(Atalho: Ctrl+Shift+M)

- Foto: Permite adicionar fotos e imagens dos locais onde possuem marcador. Suponha

que você encontrou sua escola no programa. Você pode adicionar uma fotografia desse ponto

usando esta opção.

Quando ativar este item, clique no botão Navegar para procurar a imagem. Logo em

seguida clique na aba Foto para fazer ajustes na fotografia.

- Superposição de Imagem: Você pode adicionar uma imagem sobre o mapa. Ao contrário

da foto, esta opção não adiciona uma imagem ao marcador e sim no próprio mapa. Você pode

colocar um logotipo seu sobre determinado local. Suporta imagens em .jpg, .bmp, .tif, .png, .tga ou

.gif. (Atalho: Ctrl+Shift+O).

Figura 66: Superposição de imagens orbitais, Campus da UFSM.





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- Link de Rede: Permite adicionar um link que redirecione para um site ou um arquivo na

internet. Assim você pode colocar o endereço da página de internet de determinada empresa, por

exemplo.

8.4.5.2.6 Ajuda

Neste menu você pode encontrar informações sobre a versão do programa, colocar uma

licença e assim fazer o upgrade para o Google Earth Plus ou tirar algumas das dúvidas mais

freqüentes.

8.4.5.3 Painel Pesquisar

A caixa pesquisar é umas das ferramentas fundamentais para localizar, lugares, cidades e

pontos no software Google Earth e marcá-los.

Ela está dividida em 3 abas. São elas: Voar Para, Localizar Empresas e Trajeto.

8.4.5.3.1 Voar Para

Com esta opção você pode localizar países, cidades, estados, hospitais, pontos turísticos e

etc. Suponha que queira localizar a cidade de Macaé, no Rio de janeiro. Para isso basta digitar o

nome da cidade no campo de pesquisa do Voar Para e clicar no botão da lupa.

Quando o Google Earth localizar a cidade, irá direcionar o visualizador no campo total da

cidade. Caso haja mais de um local com o mesmo nome, experimente digitar mais informações

para eliminar as outras alternativas.





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Dependendo do local, o Google Earth lista as possíveis localidades da qual você quis falar.

Então basta escolher uma delas para ir voando até a planta-baixa do local.

Note que você também pode localizar lugares através de suas coordenadas geográficas,

mais precisamente a latitude e a longitude do local. Essa questão da latitude e longitude será

tratada com mais detalhe adiante.

8.4.5.3.2 Localizar Empresas

Imagine que você esteja em Macaé e irá viajar para o Rio de janeiro assistir um show

numa casa de espetáculos? Você não conhece o lugar e então decide visualizar no Google Earth

onde e como é o local.

Para isso, basta mudar a opção de pesquisa para Localizar Empresas. Esta opção não

serve apenas para localizar empresas, mas sim qualquer tipo de estabelecimento.

Digite no campo O que o nome do estabelecimento que deseja localizar de no campo

Onde, escreva o nome do lugar onde ele fica – Rio de Janeiro neste caso. Perceba que o

programa irá exibir as imagens do ponto onde o estabelecimento se encontra, caso o programa

consiga localizá-lo.

8.4.5.3.3 Trajeto

Você necessita saber com ir da Prefeitura, no Centro da cidade, até a orla da Praia dos

Cavaleiros. Para isso você deve abrir a aba chamada Trajeto no Painel Pesquisar.

No campo De, informe o ponto de origem (Prefeitura de Macaé, Macaé) e no campo Para,

coloque o destino (Praia dos Cavaleiros, Macaé). Caso consiga traçar o caminho, o programa irá

lhe mostrar as coordenadas. Lembre-se que você pode pedir informação de trajetos entre cidades,

usar número nas ruas, utilizar pontos de referência, entre outras coisas.

Esses recursos vão sempre sendo aprimorados pela equipe de desenvolvimento do

Google Earth. Portanto se numa primeira vez você não obter sucesso com sua pesquisa com uma

dessas ferramentas, lembre-se de que no futuro próximo, você terá sucesso na procura. De

qualquer forma tente melhorar sua pesquisa adicionando mais informações específicas.





124

8.4.5.4 Painel Lugares

Esta é a segunda ferramenta essencial para poder utilizar o Google Earth. É nela que

ficam armazenadas todos os pontos marcados no mapa, tanto os do Google Earth quanto os

criados por você mesmo. Esta caixa funciona como uma espécie de arquivo de marcadores,

realmente todos estarão armazenados lá.

Quando se tem muito esforço para localizar algo ou você tem certeza de que usará aquele

ponto muitas vezes e por isso necessita guardá-lo para ter sempre à mão, você utiliza as funções

deste painel.

Bom, seria legal existir uma forma de sempre acessar este lugar sem precisar ficar

procurando várias vezes. Para isso você pode fazer isso colocando os marcadores existentes no

menu Adicionar.

Quando você cria um marcador, uma pasta, um caminho ou uma imagem, é lá na caixa de

Lugares que eles ficam guardados. Portanto basta acessar essa área para ver a lista de todos os

pontos existentes. Caso queira fazer alguma alteração nos marcadores, basta clicar com o botão

direito do mouse e selecionar a opção de sua escolha.

Guia Eletrônico Makaeh Cult armazenado no painel Lugares.





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8.4.5.5 Painel Camadas

Se você tem interesse em aproveitar o Google Earth ao máximo, você deve deixar

habilitado a função Camadas. É neste painel que estão organizados e divididos por categoria,

todos os recursos que aprimoram e adicionam informações às imagens visualizadas por você no

mapa do Google Earth.

Para você ver estas informações do próprio programa, basta marcar a opções na caixa.

Por exemplo, se você que ver os nomes das ruas e estradas do local onde está, basta ativar

clicando no item Rodovias.

Você localizar outras coisas como Transporte, Praças, Utilidades Pública e várias outras

coisas, bastando ativar os itens correspondentes na caixa de camadas. É só você escolher o tipo

de ponto desejado que o programa mostre a marcação para você.

Repare que o Painel Camadas está recheado de itens e que o Google está

constantemente adicionando novos recursos. Obviamente que dependendo do lugar, um item não

oferecerá detalhe algum, mas o número de informações no Google Earth. Não pára de crescer, o

que significa que as camadas podem se tornar úteis no futuro em determinados locais e quem

hoje elas não têm serventia.

Nunca deixe de explorar os itens da caixa de Camadas, pois com certeza alguns deles vão

lhe ser muito úteis.





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8.4.5.6 Comunidade Google Earth

Uma opção muito útil é a Google Earth Community, uma espécie de comunidade onde

qualquer usuário pode disponibilizar seus marcadores para qualquer pessoa do mundo utilizar.

Elas exibem informações de determinados locais, que os próprios usuários do Google Earth

inserem.

Graças a isso, alguns lugares que não têm muita informação dos desenvolvedores do

programa, acabam sendo beneficiados pelos próprios usuários. Essa opção é representada por

um ícone em forma de "i" nos mapas.

8.4.5.7 Navegação do Google Earth

A área de navegação é onde, de fato, você verá as imagens dos lugares. Utilizar essa área

é muito fácil, especialmente com o auxílio do mouse. Com esse dispositivo você pode se

aproximar ou distanciar do ponto em questão.

Basta usar o botão de rolagem (Scroll) para movimentar a tela com a ajuda do mouse. Se

você mantiver pressionado o botão esquerdo do mouse sob qualquer ponto do mapa e

movimentá-lo, o foco do Google Earth se moverá de acordo com a direção do movimento.

Caso queira que o programa se aproxime automaticamente de algum ponto, basta clicar

duas vezes seguidas sobre ele. Mas os recursos de navegação não param por aí. Por padrão, o

Google Earth exibe na área de imagens, uma bússola no canto superior direito. Ao se aproximar

dela, a bússola dá lugar aos controles de navegação, descritos anteriormente.

8.4.5.8 Barra de Atalhos

A seguir, mostraremos a barra de atalhos localizada acima da área de visualização do

globo. Ela contém atalhos que economizam tempo no acesso de algumas funções. A descrição

será na ordem respectiva aos ícones que aparecem da esquerda para a direita.

Ocultar Barra Lateral – Esconde o Painel de Pesquisa, de Lugares e Camadas,

proporcionando assim uma maior área de visualização do mapa,

Adicionar Marcador – Atalho que facilita bastante o processo de inserir um marcador no

mapa.

Adicionar Polígono – Atalho para o recurso de demarcação detalhada disponível no menu

Adicionar.





127

Adicionar Caminho – Atalho feito para o recurso adicionar caminho, facilita o processo de

marcar o trajeto e salvar no painel Lugares.

Adicionar Superposição de Imagem – Adiciona imagens sobre o mapa de satélite do

Google Earth.

Mostrar Régua – Abre a régua para facilitar a medição de distancias entre dois ou mais

pontos.

Enviar por e-mail – Facilita a tarefa de enviar um ponto marcado em anexo por e-mail a um

conhecido.

Imprimir – Atalho para imprimir em papel a imagem visualizada no painel de navegação do

Google Earth.

Visualizar no Google Maps – Encurta o caminho da imagem do Google Earth convertida

para os mapas do Google Maps disponibilizados na internet.

Alternar entre Céu e a Terra – Atalho super simples para mudar o modo de visualização

entre o terrestre e o espacial.

8.4.5.9 Latitude e Longitude

Quem nunca aprendeu na quinta série sobre os conceitos de Latitude e Longitude? Pois é,

você deve ter pensado que isto nunca seria útil, que nunca utilizaria isso na vida.

Porém você está redondamente enganado. Uma das maneiras mais fáceis e precisas de

se localizar um lugar no Google Earth é através das coordenadas de latitude e longitude. E você

vai gosta disso...

A localização exata de um determinado ponto na Terra é único e depende do confronto de

sua latitude e sua longitude. Vale penas dizer que as medições desses parâmetros são mais

precisos no software do que na aula de Geografia.

Por padrão, elas são dadas respectivamente em graus (º), minutos (') e segundos (").

Como exemplo, digite as coordenadas de latitude 22°54'28.76"S e longitude 43° 7'33.28"O no

campo Voar Para (Não precisa digitar com os símbolos). Veja que o Google Earth exibirá o Museu

de Arte Contemporânea, em Niterói, local correspondente às coordenadas dadas.

Você pode compartilhar isso com amigos. Caso você encontrou aquele restaurante para

sair no fim de semana com a sua turma e quer mostrar onde fica para algum conhecido, anote as

informações de latitude e longitude que se localizam no rodapé da área de navegação.





128

Mas como fazer isso de forma prática? Basta simular que irá adicionar um marcador,

quando abrir a janela de edição de informações, copie as coordenadas e cancele o ponto. Agora

você possui as coordenadas do lugar em mãos, se a necessidade de ficar anotando

manualmente.

Atenção: Caso alguém use as coordenadas para fazer uma pesquisa através do Voar para

no Google Earth, vale lembrar que deve traduzir os pontos cardeais do português para o inglês

caso o contrário o programa irá dizer que o ponto indicado não foi encontrado.

8.4.5.9.1 Tabela de Conversão

Sul (S) traduzido para o inglês fica South (S).

Norte (N) traduzido para o inglês North (N).

Leste (L) traduzido para o inglês East (E).

Oeste (O) traduzido para o inglês West (W).

Exemplo: antes 22º23'41.33"S 41º46'53.21"O

depois 22º23'41.33"S 41º46'53.21"W





129

8.4.5.10 Arquivos KML e KMZ

Como dissemos agora a pouco, você pode fornecer a latitude e a longitude de um ponto

para ser visualizado no Google Earth. Além do modo que ensinamos anteriormente, também há

outro muito melhor e mais completo.

Você também pode utilizar arquivos.kml e .kmz para compartilhar marcações de locais.

Esses arquivos são gerados pelo Google Earth para que quando você envie uma marcação para

algum conhecido. Além das coordenadas, esse arquivo guarda o nome, a descrição, o estilo e cor

e etc.

Arquivo .kmz é na verdade um arquivo .kml compactado. Quando você possui o programa

Google Earth instalado no computador e recebe um arquivo desses, basta clicar duas vezes e o

software irá abrir mostrando os pontos contidos dentro dele.

Eles guardam informações como latitude, longitude, escala, textura, links, descrições entre

outros. Um exemplo de arquivo .kmz são os dados fornecidos pelo IBGE – MAPAS, onde

disponibiliza para download todas as cidades e limites do Brasil. O guia reúne todas as

informações de municípios localizados no Brasil e esta disponível no link

http://www.quoos.com.br/geomatica/.

Para criar algo parecido, basta você reunir todos os pontos que deseja dentro de uma

pasta e depois clicar com o botão direito do mouse e selecionar a opção Salvar Como... e

escolher entre o .kml e o .kmz a sua escolha. Se o arquivo for pequeno o .kml é ideal, deixando o

.kmz para arquivos grandes.

Você pode, por exemplo, criar um arquivo que contém todas as filiais de sua empresa, criar

um guia de praias, reunir as utilidades públicas, mostrar todos os pontos de ônibus e etc.

Você pode carregar acessando o menu Arquivo e selecionando a opção Abrir e escolher o

arquivo. Depois selecione a opção Reproduzir Passeio, uma dica bem legal que falamos lá no

início.

8.4.5.11 Visualizando o Espaço

Com certeza vocês devem estar maravilhados com isso tudo que descrevemos sobre o

Google Earth. Imagine se além de visualizar a Terra, você tivesse a possibilidade de visualizar o

céu, mais especificamente o espaço com as suas galáxias, planetas e constelações. Esse é o

Google Sky.

Para isso você deve ir até o menu Visualizar e selecionar a opção Mudar para Céu. O

Google Earth irá carregar as informações, exatamente quando você inicia o programa para poder

lhe mostrar todos os detalhes do espaço. Em vários pontos da visualização é possível obter





130

explicações sobre as constelações, galáxias e outras partes da astronomia. A navegação é a

mesma que no modo de visualização da Terra. Mas é extremamente recomendável se orientar

pelo painel de Camadas, visto que o espaço é infinito e pouco explorado.

Visualização do Céu pelo Google Earth.

8.4.5.12 Agradecimentos à equipe da Google.

É inegável que o software é vasto e recheado de recursos, as finalidades nas quais se

pode utilizá-lo são incalculáveis. Não é fácil ou, quem sabe, possível ensinar e explicar de forma

detalhada todos os recursos, funcionalidades e possibilidades do programa. Por isso, por mais

que existam ou criem tutoriais que auxiliem na utilização do programa, nada substitui a

curiosidade e exploração com afinco do Google Earth pelo próprio usuário.

Isso porque ele está sempre sendo atualizado e com isso vão surgindo novos recursos e

possibilidades. Para saber sobre atualizações e novidades sempre é bom dar uma olhada em

sites de download ou na própria página do Google Earth. Por todas essas vantagens

agradecemos o desempenho da Google em trazer esta inovação tecnológica ao público em geral.





131

9. BIBLIOGRAFIA

BRASIL, INCRA. Norma Técnica para Georreferenciamento de Imóveis Rurais. Brasília:

novembro de 2003, 1a edição.

EUROPEAN COMMISSION. "The Galileo Project: GALILEO Design Consolidation". August

2003.

EUROPEAN COMMISSION. "GALILEO, A Satellite Navigation System for the World", European Communities, 2002.

MONICO, J.F.G. Posicionamento pelo NAVSTAR-GPS: Descrição, fundamentos e aplicações. São Paulo, Editora UNESP, 2000. 287p.

ROSA, R. Cartografia Básica. Universidade Federal de Uberlândia. 2004

ROBAINA, A.D.; CATEN, A.T. Caderno Didático: Fundamentos do Sistema de Posicionamento Global - GPS. Santa Maria, Colégio Politécnico da UFSM, 2006. 72p.

SEEBER, GÜNTER; Satellite geodesy : foundations, methods, and applications / Günter

Seeber.-- Berlin [etc]: W. de Gruyter, 1993.-- XIII, 531 p. : il., mapes.

SEGANTINE, P. C. L. GPS Sistema de Posicionamento Global – parte 2 - Curso de Atualização em Topografia e GPS. São Carlos, EESC/Transportes, 1996.





132

10. ANEXOS

10.1 Alguns modelos de receptores disponíveis no mercado brasileiro:

Receptores GPS de uma freqüência

Somente o código C/A como observável.

Garmin série eTrex

Fase da portadora L1 e o código C/A como observáveis:

Leica: SR20 Magellan: ProMark 3RTK





133

Receptores GPS de duas freqüências (L1 e L2)

Leica: Série 1200

Magellan: ProMark 500 Topcon: Hiper





134

10.2 Comparação de coordenadas e áreas obtidas por receptores de diferentes precisões:

RECEPTOR ProMark 2 ESTAÇÃO TOTAL DIFERENÇAS MARCO N E N E Δ N Δ E

M002 6709825,028 237249,699 6709825,037 237249,688 -0,009 0,011 M003 6709673,808 237277,537 6709673,814 237277,544 -0,006 -0,007 M004 6709384,464 237332,580 6709384,462 237332,573 0,002 0,007 M006 6709206,156 237083,656 6709206,152 237083,664 0,004 -0,008 M007 6709280,234 237625,657 6709280,249 237625,648 -0,015 0,009 M008 6709174,871 237774,096 6709174,866 237774,112 0,005 -0,016 M013 6709707,573 237401,115 6709707,579 237401,090 -0,006 0,025 M014 6709054,202 237099,074 6709054,203 237099,079 -0,001 -0,005 M016 6709258,981 237353,917 M017 6709364,634 237058,843 6709364,641 237058,854 -0,007 -0,011 M018 6709615,707 236891,109 6709615,710 236891,115 -0,003 -0,006 M019 6709621,503 237007,188 6709621,518 237007,190 -0,015 -0,002 M022 6709792,365 237057,045 6709792,382 237057,046 -0,017 -0,001 M030 6709104,240 237442,120 6709104,273 237442,150 -0,033 -0,030 M031 6709177,591 237155,757 M037 6709084,602 237231,007

GARMIN 1° OBSERVAÇÃO GARMIN 2° OBSERVAÇÃO DIFERENÇAS MARCO N E N E Δ N Δ E

M002 6709825,132 237247,612 6709824,266 237247,154 0,866 0,458 M003 6709673,919 237276,02 6709674,258 237276,199 -0,339 -0,179 M004 6709386,04 237331,113 6709385,923 237331,278 0,117 -0,165 M006 6709206,002 237083,97 6709205,629 237083,525 0,373 0,445 M007 6709279,524 237626,725 6709279,751 237625,689 -0,227 1,036 M008 6709173,771 237772,495 6709173,425 237772,422 0,346 0,073 M013 6709706,845 237400,310 6709707,031 237400,322 -0,186 -0,012 M014 6709053,709 237098,868 6709053,907 237098,993 -0,198 -0,125 M016 6709262,062 237354,455 6709259,781 237352,358 2,281 2,097 M017 6709363,41 237057,630 6709363,679 237058,013 -0,269 -0,383 M018 6709614,832 236890,427 6709615,532 236890,532 -0,700 -0,105 M019 6709620,052 237005,896 6709621,816 237005,392 -1,764 0,504 M022 6709791,35 237055,773 6709791,256 237056,124 0,094 -0,351 M030 6709104,874 237441,168 6709104,231 237440,323 0,643 0,845 M031 6709177,004 237155,562 6709177,107 237155,218 -0,103 0,344 M037 6709081,754 237229,798 6709082,935 237230,574 -1,181 -0,776





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RECEPTOR ProMark 2 GARMIN 1° OBSERVAÇÃO DIFERENÇAS MARCO N E N E Δ N Δ E

M002 6709825,028 237249,699 6709825,132 237247,612 -0,104 2,087 M003 6709673,808 237277,537 6709673,919 237276,020 -0,111 1,517 M004 6709384,464 237332,580 6709386,040 237331,113 -1,576 1,467 M006 6709206,156 237083,656 6709206,002 237083,97 0,154 -0,314 M007 6709280,234 237625,657 6709279,524 237626,725 0,710 -1,068 M008 6709174,871 237774,096 6709173,771 237772,495 1,100 1,601 M013 6709707,573 237401,115 6709706,845 237400,310 0,728 0,805 M014 6709054,202 237099,074 6709053,709 237098,868 0,493 0,206 M016 6709258,981 237353,917 6709262,062 237354,455 -3,081 -0,538 M017 6709364,634 237058,843 6709363,410 237057,630 1,224 1,213 M018 6709615,707 236891,109 6709614,832 236890,427 0,875 0,682 M019 6709621,503 237007,188 6709620,052 237005,896 1,451 1,292 M022 6709792,365 237057,045 6709791,350 237055,773 1,015 1,272 M030 6709104,240 237442,120 6709104,874 237441,168 -0,634 0,952 M031 6709177,591 237155,757 6709177,004 237155,562 0,587 0,195 M037 6709084,602 237231,007 6709081,754 237229,798 2,848 1,209

1 - Formando um polígono que passa pelos marcos M014, M037, M031,M006 e retorna ao marco M014 temos:

Área com ProMark 2: 12535,769 m²

Área 1° observação Garmin: 12511,990 m²

Diferença = 23,779 m² ou 0,19 % da área total medida

2 - Formando um polígono que passa pelos marcos M014, M030, M008 e M013, M002, M022,M018 e retorna ao marco M014 temos:

Área com ProMark 2: 410056,776 m²

Área 1° observação Garmin: 409167,911 m²

Diferença = 888,865 m² ou 0,2167 % da área total medida

apostila curso de gps

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