MARCO GEODSICO E COMPARAO DE SISTEMAS DE REFERENCIAMENTO GLOBAL

2015

MARCO GEODSICO E COMPARAO DE SISTEMAS DE REFERENCIAMENTO

GLOBAL

2015

SUMRIO

SUMRIO .............................................................................................................................. 2 1. INTRODUO................................................................................................................ 3 2. MARCO GEODSICO .................................................................................................... 4 2.1 PROCURA E COMPARAO ENVOLVENDO A POSIO DO MARCO GEODSICO ......................................................................................................................... 5 2.2 CLCULOES REFERENTES A MORADIA ............................................................... 11 3. CONCLUSO ............................................................................................................... 13 4. ANEXOS....................................................................................................................... 14 4.1 ANEXO I RELATRIO DE ESTAO GEODSICA ............................................. 14 4.2 ANEXO II RESULTADO TRANSFORMADO PELA CALCULADORA GEOGRFICA DO INPE E PROGRAMA MAPGEO2010 V1.1 ................................................................... 15 5. REFERNCIAS .............................................................................................................. 4

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1. INTRODUO

Os marcos geodsicos so mais importantes na vida cotidiana do que se

imagina. So responsveis pelo aumento da preciso do GPS, facilitam a

construo de mapas, alm de auxiliarem a cartografia em diversas tarefas.

Nesse trabalho pretende-se definir um marco geodsico, demonstrando sua

importncia e quais as leis bsicas que determinam sua materializao.

Tendo esse conhecimento, o trabalho se aprofundar pelo teste de como

funciona tal rede posicionamento, relacionando-a aos sistemas de referenciamento

global utilizados no Brasil (o atual SIRGAS2000 e os anteriores SAD69 e Crrego

Alegre), alm de comparar todos esses dados com os do GPS para celulares com

sistema operacional Android (no caso o utilizado foi o aplicativo Simple GPS

Display) por intermdio do programa Google Earth.

O instituto responsvel por grande parte dos estudos geogrficos brasileiros,

IBGE, servir de base e suporte para realizao do trabalho. Em funo deste, que

disponibiliza programas para calcular altitude ortomtrica e programa de converso

de coordenas, poder ser expandida as possibilidades de comparao, e tambm de

esclarecer as diferenas entre os sistemas de referenciamento.

Outro ponto importante ser a experincia de procurar os dados e executar a

proposta da atividade como um todo, provendo o aprendizado prtico.

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2. MARCO GEODSICO

O marco geodsico , basicamente, um ponto material no qual as

coordenadas planimtricas e altimtricas so muito precisas. So eles os vrtices

materializados de cada cadeia de triangulao, servindo para formar o arcabouo

geomtrico estrutural para mapeamentos e, consequentemente, produo da

cartografia nacional (RICOBOM, 2015).

Segundo a norma NS DGC No 29/88 Padronizao de Marcos Geodsicos,

disponvel no site do IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatstica): A

materializao das estaes geodsicas pode ser feita de trs formas: chapa

cravada em superfcie estvel j existente no local; marco ou pilar de concreto com

chapa incrustada no seu topo; e pilar de concreto com dispositivo de centragem

forada incrustado no topo e chapa cravada na lateral. Nos trs casos, a estao

geodsica ser identificada atravs de legendas estampadas na chapa. A norma

ainda instrui sobre a localizao do marco, que deve evitar locais prximos a

estaes de transmisso de ondas de rdio, de micro-ondas, etc. alm de ser em

solo estvel, longe de floresta densa ou espelhos dgua e rios.

Os marcos geodsicos possibilitam a representao e localizao em mapas.

Servem para obteno de coordenadas de qualquer elemento presente na superfcie

terrestre. (IBGE, 2015).

Tendo agora tal noo e reconhecendo a importncia dos marcos geodsicos

para a cartografia (e, consequentemente, para a vida cotidiana), pode-se traar uma

pesquisa, advinda de curiosidades que surgiram: se existir marcos geodsicos na

cidade, aonde ficam localizados? Existem por toda a cidade? Em que pontos da

cidade ou do bairro esto localizados?

No prximo captulo, entenderemos como funciona o processo de localizao

do marco geodsico e como comparar os sistemas de posicionamento global.

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2.1 PROCURA E COMPARAO ENVOLVENDO A POSIO DO MARCO

GEODSICO

Para localizar as estaes de referncia, foi necessrio acessar o site do

IBGE (http://ibge.gov.br/home), localizar na barra superior o boto nomeado

Geocincias e nesse item, clicar no subitem Sistema Geodsico Brasileiro (SGB).

Seguidamente, uma nova tela apareceu, com uma barra de tarefas lateral. Nessa,

acessou-se o intitulado Banco de dados (que rene informaes de estaes de

referncia). Na pgina do banco de dados, havia um link para acessar, o banco de

dados geodsicos

Existem trs opes de consulta. A mais adequada foi a opo nmero trs,

pois fornece a localizao do marco direto no mapa do programa Google Earth,

alm de haver possibilidade de gerar relatrios a cerca de localizao, conservao

e demais averiguaes sobre a rede altimtrica (a qual pertencem as Referncias de

Nvel - RN).

Selecionada a opo, o procedimento foi bem simples: primeiramente, optou-

se pelo modo grau, minuto, segundo e, a seguir, bastou escolher o tipo de estao

que se desejava localizar, encontrando as coordenas no mapa (poderia tambm ser

inserido os valores das coordenadas manualmente) e foi clicado em OK. Uma vez

que a localizao foi encontrada, foi feita a demarcao de uma rea para que o

programa localizasse as estaes geodsicas mais prximas da moradia.

A rea escolhida foi a seguinte (dado que a moradia localiza-se na rua Rio

Tiet, 424 Bairro Alto Curitiba/PR):

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Figura 1. Seo escolhida para verificar a existncia de RN no Bairro Alto e proximidades. Em amarelo, localizao da moradia. Fonte: IBGE. http://www.ibge.gov.br/home/geociencias/geodesia/bdgpesq_g ooglemaps.php#tabela_dados. Acessado em 30/04/2015.

Na sequncia, uma imagem que aponta as Referncias de Nvel localizadas pelo

sistema:

//

Figura 2. Em vermelho, as RN nas proximidas da moradia. Em amarelo, localizao da moradia. Fonte: IBGE. http://www.ibge.gov.br/home/geociencias/geodesia/bdgpesq_g ooglemaps.php#tabela_dados. Acessado em 30/04/2015.

As trs estaes encontradas foram, respectivamente, da direita para

esquerda (na imagem acima), 2042X, 2043B, e 23C. As duas ltimas constam no

site do IBGE como NO ENCONTRADAS, em Situao do Marco na tabela geral

do relatrio. Aps pesquisar sobre a localizao da estao 23C, foi descoberto que

ficava exatamente dentro do CINDACTA II (Centro Integrado de Defesa Area e

Controle de Trfego Areo), no bairro Bacacheri (Curitiba/PR) e, sim, ela existe, mas

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estava um pouco distante da marcao do site do IBGE. O processo de adentrar tal

rea no foi um impasse, visto que possua carteira de identidade militar (por ser

dependente de militar na reserva).

Uma observao deve ser feita nesse momento: h um marco geodsico

mais prximo da localizao da moradia, exatamente no Trevo do Atuba, em frente a

propriedades da Igreja Assembleia de Deus. Contudo, outro colega da classe j

havia feito seu trabalho com base em tal RN e, por questes didticas e de

aprendizado, foi optado por trabalhar com outra RN. H outra RN, que

suspostamente estaria dentro do Departamento de Estradas e Rodagem DER, na

Rua Monteiro Tourinho. Contudo, aps uma busca cansativa e dilogo com a

coordenao do rgo, constatou-se que o marco realmente no existe mais

(provando o status de no encontrado, no site do IBGE).

Abaixo, segue uma montagem composta por trs fotos. A primeira tirada

durante o dia e a segunda, pela noite (onde podemos notar as luzes da pista de

voo). A terceira mostra a lmina com a inscrio pobremente detalhada, devido a

ao do tempo (a pintura com tinta a leo tambm dificulta o entendimento da

inscrio):

Figura 3. Fotos com o marco geodsico e foto da lmina de metal, judiada pela ao do tempo. Fonte: BUFF, R., 2015

Pelas fotos, podemos perceber que a RN, por mais que esteja localizado

dentro de uma rea restrita e de domnio do governo, est desatualizada com

relao s normas atuais vigentes sobre marcos geodsicos. No h base

quadrangular, nem piramidal de cimento. O que foi notado uma base menor

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quadrangular com base maior redonda embaixo (alm de um cano que indica sua

localizao, pintado de forma zebrada em branco e amarelo).

Tambm, no local da RN, se registraram medidas de altitude, latitude e

longitude, pelo aplicativo de celular com sistema operacional Android denominado

Simple GPS Display. A medida coletada para altitude foi de 923m; para latitude,

-252354,17; e para longitude -491407,59. Se compararmos com as medidas de

latitude e longitude obtidas com o Simple GPS Display, notamos que os dados so

divergentes das medidas fornecidas pelo site do IBGE. So elas: altitude de

929,1962m; latitude de -2524'03"; e longitude de -4914'16".

Pela imagem abaixo, pode-se ter uma noo da discordncia entre

mensuraes obtidas. As comparaes so entre as coordenadas geogrficas

fornecidas pelo site do IBGE, pelas tirados com o GPS do celular e, por fim, as

coordenas com a localizao real do marco (com as coordenadas do Google Earth):

Figura 4. Discrepncia entre as coordenadas fornecidas pelo GPS do celular, do IBGE e a

localizao real (vista do Google Earth) da RN. Fonte: Google Earth, 2015.

Em anexo, pode-se observar a ficha de localizao fornecida pelo IBGE, com

dados planimtricos, altimtricos, gravimtricos, alm de descrio e localizao da

RN. Algumas fichas podem tambm portar foto da RN.

Na prxima imagem, observa-se uma comparao entre os sistemas de

posicionamento SIRGAS2000 (coordenas obtidas pelo Google Earth), SAD69 e

Crrego Alegre, as coordenadas fornecidas pelo IBGE e pelo GPS. Os nmeros

foram obtidos atravs do link Calculado geogrfica para comparar os sistemas de

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GPS, encontrado no site do INPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais). Os

valores revelados pelo programa foram:

Transposio SIRGAS para SAD69: latitude 2523'53.66"S e longitude

4914'1.87"O;

Transposio SIRGAS2000 para CRREGO ALEGRE: latitude

2523'58.06"S e longitude 4914'0.70"O.

notria a discrepncia dos resultados, principalmente, pelo IBGE. Isso pode

ter ocorrido por alguns motivos. Primeiramente, a posio pode ter sido marcada

errada da RN, pois ela no se encontra, no campo de futebol e sim, perto da

calada, em direo ao hospital. Seguidamente, o nmero fornecido pelo relatrio do

instituto incompleto, pois na casa dos segundos no h valores aps a vrgula,

prejudicando a preciso do mesmo. E, finalmente, podem ter havido falhas, nas mais

de trs tentativas de transposio dos valores do IBGE para o Google Earth. No

prprio site do IBGE, pode-se ver (Figura 2) que a localizao do ponto feita pelo

rgo est deslocada em relao ao real (comprovado durante a visita a campo).

Figura 5. Comparao entre todos os referenciais pedidos, incluindo o de Crrego Alegre. Fonte: Google Earth, 2015

Usando de clculos matemticos, podemos comparar de forma mais

detalhada a diferena mtrica de, por exemplo, as coordenadas fornecidas pelo

SIRGAS2000, SAD69 e pelo GPS sabendo que 1=111,2km. Vejamos:

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GPS: latitude 2824,30km ao Sul e longitude 5474,92km a Oeste;

SIRGAS2000: latitude 2824,32km ao Sul e longitude 5474,88km a Oeste;

Fazendo uma breve anlise, comprovamos que a diferena entre as medidas

est na casa dos metros. Parla latitude, a diferena foi de 0.02km e para longitude, a

diferena foi de 0.04km.

A altitude, tambm pode ser comparada. O GPS forneceu 923m, enquanto o

IBGE fornece 929,1962m. O programa MAPGEO2010 v1.1 calcula a ondulao

geoidal de qualquer ponto do Brasil que se queira consultar. Entrou-se com as

coordenadas dadas pelo GPS e a ondulao geoidal resultante foi 03,70m.

Utilizando a frmula:

H=h-N

Onde H a altitude ortomtrica, h a altitude geomtrica e N a ondulao

geodsica, podemos calcular nosso posio em relao ao geoide. Fazendo a

conta, H=923-3,70 H=919,30m o valor obtido pela altitude fornecida pelo GPS.

Com o dado do IBGE temos H=929,1962-3,70 H=925,4962.

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2.2 CLCULOES REFERENTES A MORADIA

Com relao casa, os dados foram calculados de forma mais rpida, pois

no houve maiores problemas com locomoo. O primeiro passo foi estabelecer as

coordenadas com o GPS e, seguidamente, os dados foram transpostos para o

Google Earth, j sendo feito logo em seguida as comparaes com o SIRGAS2000,

SAD69 e Crrego Alegre. Na imagem abaixo, possvel ver a comparao:

Figura 6. Pontos de marcao, segundo diferentes programas de mensurao de coordenadas. Fonte: Google Earth, 2015

Com o GPS do celular, foram obtidos os seguintes valores: altitude de 951m;

a latitude, -252352,37; e a longitude, -491230,4. Para os demais sistemas de

referenciamento:

SIRGAS2000: Altitude 942m, latitude 2523'52.44"S, e longitude

4912'30.95"O;

SAD69: latitude 2523'50.68"S, e longitude 4912'29.22"O;

CRREGO ALEGRE: latitude 2523'50.97"S, e longitude

4912'29.30"O.

Fazendo a diferena mtrica entre os valores de latitude e longitude dados

pelo GPS (latitude ao Sul 2824,33km e longitude Oeste 5471,98km) e obtidos pelo

SIRGAS2000 (latitude ao Sul 2824,25km e longitude Oeste 5472,00km),

percebem-se que as medidas distanciam latitudinalmente em 0,08km e

longitudinalmente em 0,02km.

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Usando novamente o MAPGEO2010 v1.1, agora pode-se calcular a altitude

ortomtrica. Calculando o valor dado pelo GPS, H=951-3,64 H=947,36m foi o

valor obtido pela altitude fornecida pelo GPS. Com o dado do SIRGAS2000 se tem

H=942-3,64 H=938,36.

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3. CONCLUSO

Aps ter finalizado as atividades propostas, o trabalho que possua um

simples objetivo, mostrou-se complexo e cheio de pormenores que proporcionaram

uma gama de aprendizados significativos.

A experincia de se procurar os marcos geodsicos, calcular com o GPS as

coordenadas e compar-las no Google Earth com outros sistemas de

posicionamento do brasileiros, mostrou-se deveras didtico e cheio de boas

oportunidades (como conhecer lugares novos, que ficam perto da moradia e entrar

em contato com pessoas diferentes em busca de auxlio ou troca de experincia). E

no somente fica a comparao prtica das mensuraes. Aprender a usar o

programa Google Earth e seus diversos comandos, explorar o site do IBGE (que

alm de fornecer o censo brasileiro e informaes sobre a constituio fsica e social

brasileira, disponibiliza diversos grficos e programas par auxiliar gegrafos,

professores e instituies) baixando programas que auxiliam a tarefa do gegrafo

como o PRIGRD e o MAPGEO2010.

Portanto, a mais substancial bagagem adquirida foi a de explorar o espao

geogrfico nas redondezas da moradia, relacionando-as com cartografia

praticamente de forma cientfica. indubitvel que, para todos que pretendem ser

gegrafos licenciados ou bacharis a atividade prtica a melhor maneira de

aprender qualquer procedimento.

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4. ANEXOS

4.1 ANEXO I RELATRIO DE ESTAO GEODSICA

Figura 7. Relatrio emitido pelo IBGE. Fonte: IBGE, 2015

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4.2 ANEXO II RESULTADO TRANSFORMADO PELA CALCULADORA

GEOGRFICA DO INPE E PROGRAMA MAPGEO2010 V1.1

Figura 8. Calculadora geogrfica transformando dados de SIRGAS2000 para SAD69. Fonte: INPE, calculadora geogrfica

Figura 9. Programa MAPGEO2010 v1.1 sendo utlizado para calcular ondulao geoidal. Fonte: IBGE, SIstema de interpolaode ondulao geoidal

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5. REFERNCIAS

Marcos Geodsicos. Joo Pessoa. Disponvel em: http://geo.joaopessoa.pb.gov.br/digeoc/htmls/marcosgeodesicos.html. Acesso em: 26/04/2015. RICOBOM, A. A Forma e as Medidas da Terra. 2.ed. Curitiba, 2015. IBGE. Instrues para homologao de estaes estabelecidas por outras instituies. IBGE, Maro 2007. Disponvel em: ftp://geoftp.ibge.gov.br/documentos/geodesia/pdf/homologacao_de_marcos.pdf. Acesso em: 26/04/2015. IBGE. Sobre Geodsia. IBGE, 2015. Disponvel em: http://cod.ibge.gov.br/49OIM. Acesso em: 30/04/2015. IBGE. ProGriD. IBGE. Disponvel em: http://www.ibge.gov.br/home/geociencias/geodesia/param_transf/default_param_transf.shtm. Acesso em: 26/04/2015. IBGE. Modelo de Ondulao Geoidal. IBGE. Disponvel em: http://www.ibge.gov.br/home/geociencias/geodesia/modelo_geoidal.shtm. Acesso em: 26/04/2015.