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POSICIONAMENTO COM GPS NO REFERENCIAL SIRGAS

POSICIONAMENTO COM GPS NO REFERENCIAL SIRGAS

João Paulo Magna JúniorMestrando em Ciências Cartográficas

V SEMINÁRIO ANUAL DO GEGEV SEMINÁRIO ANUAL DO GEGE

ESTADO DA ARTE EM REFERENCIAIS GEODÉSICOS E ESTADO DA ARTE EM REFERENCIAIS GEODÉSICOS E GEORREFERENCIAMENTO DE IMÓVEIS RURAISGEORREFERENCIAMENTO DE IMÓVEIS RURAIS

OS SISTEMAS GEODÉSICOS DE REFERÊNCIA DO (SGB)OS SISTEMAS GEODÉSICOS DE REFERÊNCIA DO (SGB)OS SISTEMAS GEODÉSICOS DE REFERÊNCIA DO (SGB)

• SISTEMAS DE REFERÊNCIA ADOTADOS (Histórico):

– Córrego Alegre (não geocêntrico)• Década de 50 à 70;• SR: Elipsóide Internacional de Hayford de 1924;• Origem: vértice Córrego Alegre;

– Astro Datum Chuá (não geocêntrico)• Sistema de Referência provisório entre o CA e SAD 69;• SR: Elipsóide Internacional de Hayford;• Origem: vértice Chuá;

– South American Datum (SAD 69)• Final da década de 70;• SR: Elipsóide de Referência Internacional de 1967;• 1996: reajustamento da rede horizontal SAD 69/96 (nova

realização);

• Sistema de Referência Geocêntrico para as Américas (SIRGAS 2000);

– O projeto SIRGAS foi criado na Conferência Internacional para Definição de um Referencial Geocêntrico para América do Sul, realizada em outubro de 1993, em Assunção, Paraguai;

– Sua adoção segue uma tendência mundial de um referencial geocêntrico compatível com as tecnologias de posicionamento atuais (GNSS);

– Adotado oficialmente em 25/02/2005 Resolução do Presidente do IBGE nº1/2005;

O SIRGAS 2000O SIRGAS 2000O SIRGAS 2000

• Período de transição (10 anos):– CA, SAD69 e SIRGAS SCN;– SAD69 e SIRGAS SGB.

• Realizações:– 1ª: maio de 1995

• 58 estações na América do Sul levantadas com GPS;• SGR: ITRF 94, época 1995,4.

– 2ª: maio de 2000 • 184 estações no continente Americano (GPS);• SGR: ITRF 2000, época 2000,4.


• Caracterização:

– SGR: ITRS (International Terrestrial Reference System);

– Figura geométrica para a Terra: Elipsóide do Sistema Geodésico de Referência de 1980 (Geodetic Reference System 1980 –GRS80);

– Origem: centro de massa da Terra (geocêntrico);

– Estações de referência: 21 estações;

– Época de referência das coordenadas: 2000,4.


• ITRF2000: caracterizado pelas coordenadas e velocidades Geodésia 4D;

• Necessidade de uma época de referência (to);– SIRGAS 2000,4;

• ALTERNATIVAS PARA VINCULAÇÃO DAS COORDENADAS AO SIRGAS:

– Aplicação dos parâmetros de transformação em dados já processados (Ex: SAD69);

– Processamento utilizando estações referenciadas diretamente ao SIRGAS.

POSICIONAMENTO COM GPS NO SIRGASPOSICIONAMENTO COM GPS NO SIRGASPOSICIONAMENTO COM GPS NO SIRGAS


• Posicionamento de Alta Precisão

– Campo de velocidade atualização das coordenadas para a época de interesse;

• Tectônica de placas;• SIRGAS:

– Grid de velocidades;– VelInter;

– Utilização de efemérides precisas do IGS (ITRF2000);


• IGS (International GNSS Service)

– Centro Técnico do IERS em assuntos relacionados ao GPS, Glonass e outros sistemas de satélites (GNSS: Global Navigation Satellite System)

– Produtos:• Órbita/Relógio dos satélites.

– Órbitas preditas Ultra-Rápidas (IGU), rápidas (IGR) e pós-processadas (IGS).

– Estimativa dos parâmetros de orientação da Terra.

• Coordenadas e velocidades das estações contribuindo com o ITRF

• Distribuição do vapor d’água na Troposfera;• Densidade de elétrons na ionosfera.

• Para exemplificar o procedimento de posicionamento GPS no SIRGAS serão demonstradas as etapas para o processamento e ajustamento de uma rede geodésica;

– REDE GEODÉSICA DO MUNICÍPIO DE HORTOLÂNDIA

• Composta por 23 vértices;

• Estabelecida com uso de GPS no método relativo estático;

• Rede primária: 3 vértices vinculados ao SGB através de 4 estações RBMC;

• Rede secundária: 20 estações referenciadas aos três vértices da rede primária;

APLICAÇÃO EM REDES GEODÉSICASAPLICAÇÃO EM REDES GEODÉSICASAPLICAÇÃO EM REDES GEODÉSICAS

APLICAÇÃO EM UMA REDE GEODÉSICAAPLICAÇÃO EM UMA REDE GEODÉSICAAPLICAÇÃO EM UMA REDE GEODÉSICA

Rede primária


Rede secundária

• ETAPAS PARA O PROCESSAMENTO DA REDE NO SIRGAS:

– 1º PASSO: • As estações de referência tem suas coordenadas na época de referência

(t0 = 2000,4);• Estas coordenadas devem ser mapeadas para o dia do levantamento

(época t) através da seguinte equação:

X(t)=X(to)+Vx(t-to)

– 2º PASSO:• Processamento e ajustamento da rede utilizando-se as observações da

época t e as coordenadas das estações de referência atualizadas (X(t));


– 3º PASSO: • Transformação das coordenadas das novas estações, que agora estarão

na época t, para a época de referência do SIRGAS (t0) através da equação:

X(to)=X(t)-Vx(t-to)

• As coordenadas transformadas estarão referenciadas ao SIRGAS.

• A figura a seguir representa como deve-se proceder para a atualização das coordenadas:



1r 2

r

1S 2S

ITRF2000 (2005,9) ITRF2000 (2005,9)

SIRGAS 2005,9 SIRGAS 2000,4

SIRGAS 2005,9

SIRGAS 2000,4

• QUANTO ÀS REDES GEODÉSICAS:

– No processamento envolvendo linhas de base longas

ion-free para reduzir os efeitos da refração ionosférica;

– Processamento envolvendo bases de curta distância (< 15 km)

portadora L1;

– É recomendável a utilização de efemérides precisas IGS disponíveis via ftp;

CONSIDERAÇÕESCONSIDERAÇÕESCONSIDERAÇÕES

– A maioria dos softwares comerciais de processamento e ajustamento de dados GPS não permitem introduzir as incertezas das estações de referência como injunção posicional resultados muito otimistas. Logo, a estratégia de processamento individual das redes (primária e secundária) deve ser substituído por um processamento conjunto;


• CONSIDERAÇÕES FINAIS

– Em decorrência da adoção do SIRGAS, a atualização das coordenadas em função do tempo deve se tornar uma atividade rotineira para os profissionais que trabalham com posicionamentogeodésico no Brasil, o que reforça a necessidade de adaptação àeste conceito;

– A Rede Geodésica Municipal de Hortolândia, já processada e ajustada no SAD69, será novamente processada em SIRGAS seguindo os procedimentos aqui descritos. Este trabalho faz parte das atividades propostas na Disciplina de Posicionamento por Satélite, oferecida junto ao PPGCC.


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