SISTEMA GEODÉSICO BRASILEIRO - REDE PLANIMÉTRICA - REDE ALTIMÉTRICA - REDE GRAVIMÉTRICA - BANCO DE DADOS GEODÉSICO - MUDANÇA DE REFERENCIAL

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1 SISTEMA GEODÉSICO BRASILEIRO - REDE PLANIMÉTRICA - REDE ALTIMÉTRICA - REDE GRAVIMÉTRICA - BANCO DE DADOS GEODÉSICO - MUDANÇA DE REFERENCIAL Prof. Dra. Daniele Barroca Marra Alves

2 INTRODUÇÃO A definição, implantação e manutenção do Sistema Geodésico Brasileiro (SGB) são de responsabilidade do IBGE

3 INTRODUÇÃO O SGB é composto pelas redes: altimétrica, planimétrica e gravimétrica. O desenvolvimento do SGB pode ser dividido em duas fases distintas: uma anterior e outra posterior ao advento da tecnologia de observação de satélites artificiais para posicionamento. No Brasil, essa tecnologia possibilitou, por exemplo, a expansão do SGB à região amazônica. permitiu o estabelecimento de estrutura de apoio ao mapeamento sistemático da área.

4 INTRODUÇÃO Inicialmente, na década de 70, eram observados os satélites do Sistema TRANSIT. Em fins da década de 80, o IBGE, através do seu Departamento de Geodésia, criou o projeto GPS. Objetivo de estabelecer metodologias que possibilitassem o uso pleno da tecnologia do Sistema NAVSTAR/GPS. se apresentava como uma evolução dos métodos de posicionamento geodésico até então usados; amplamente superior nos quesitos rapidez e economia de recursos humanos e financeiros.

5 REDE PLANIMÉTRICA primeiros levantamentos geodésicos no Brasil - objetivo de determinar coordenadas astronômicas em cidades e vilas para a atualização da Carta do Brasil ao Milionésimo de foi medida a primeira base geodésica nas proximidades de Goiânia, iniciava-se o estabelecimento do SGB em sua componente planimétrica. medições de latitudes e longitudes, materializado por um conjunto de pontos (pilares, marcos ou chapas), pelo método da triangulação e densificado pelo método de poligonação. Tais métodos, denominados de clássicos, foram aplicados até meados da década de 90 e os equipamentos utilizados eram os teodolitos e medidores eletrônicos de distâncias.

6 REDE PLANIMÉTRICA Na década de 70, iniciaram-se as operações de rastreio de satélites artificiais do sistema TRANSIT da Marinha Americana. Aplicada inicialmente no estabelecimento de estações geodésicas na Amazônia, onde os métodos clássicos eram impraticáveis devido às dificuldades impostas pelas características da região o IBGE adquiriu 4 receptores GPS e começou a utilizar a tecnologia na densificação dos marcos planimétricos do SGB. A operacionalização da RBMC em 1996 implantou o conceito de redes ativas através do monitoramento contínuo de satélites GPS. Diariamente os dados coletados nas estações da RBMC são transferidos automaticamente e disponibilizados aos usuários em formato RINEX.

7 REDE PLANIMÉTRICA

8 REDE ALTIMÉTRICA 1945 os trabalhos de Nivelamento Geométrico de Alta Precisão foram iniciados, dando partida ao estabelecimento da Rede Altimétrica do SGB. Distrito de Cocal, Município de Urussanga, Santa Catarina, está localizada a Referência de Nível RN 1-A foi efetuada a conexão com a Estação Maregráfica de Torres, RS, permitindo, então, o cálculo das altitudes das Referências de Nível já implantadas a Rede Altimétrica contava com mais de quilômetros de linhas de nivelamento, o Datum de Torres foi substituído pelo Datum de Imbituba, SC. Melhoria de definição do sistema de altitudes, uma vez que a estação de Imbituba contava na época com nove anos de observações, bem mais que o alcançado pela estação de Torres.

9 REDE ALTIMÉTRICA A Rede Altimétrica de Alta Precisão (RAAP) do SGB passou por diversos processos de ajustamento manuais das observações de nivelamento. 1948, 1952, 1959, 1962, 1963, 1966, 1970 e 1975, conforme seu desenvolvimento e as ferramentas de cálculo disponíveis Foi finalizado o último ajustamento que corrigiu alguns problemas dos ajustamentos anteriores. Mas, devido à limitação dos programas, esse ajustamento foi realizado de forma a particionar a RAAP em vários macrocircuitos e ajustamentos independentes foi possível realizar e disponibilizar o processo que levou ao ajustamento simultâneo. Software canadense denominado GHOST. Resultado - Foram disponibilizadas altitudes ajustadas e os desviospadrão de aproximadamente RRNN.

10 REDE ALTIMÉTRICA

11 REDE GRAVIMÉTRICA o IBGE iniciou um programa visando o estabelecimento do datum (sistema geodésico de referência) horizontal para o Brasil. Foram determinadas mais de estações gravimétricas em torno do VT Chuá, ponto origem, situado em Minas Gerais. Com o término dos trabalhos, o IBGE executou diversos outros levantamentos gravimétricos em conjunto com universidades e institutos de pesquisa a gravimetria adquiriu um caráter sistemático. O IBGE estabeleceu estações gravimétricas visando recobrir os grandes vazios de informação de aceleração da gravidade que existem. especialmente nas regiões norte, centro-oeste e nordeste do país. Desde então, mais de estações foram estabelecidas nestas regiões. Desde 2006 campanhas de levantamentos gravimétricos vem sendo executadas sobre as linhas principais de nivelamento. Finalidade de auxiliar no cálculo das altitudes e facilitar a conexão da Rede Altimétrica Brasileira com as Redes dos países vizinhos.

12 REDE GRAVIMÉTRICA Com a tecnologia GPS, a determinação do geóide é de grande importância no posicionamento vertical. As altitudes fornecidas pelo GPS estão em um sistema altimétrico diferente daquele em que estão as obtidas pelos métodos clássicos de nivelamento (geométrico, trigonométrico e barométrico). Isso faz com que as altitudes GPS não possam ser diretamente comparadas com as altitudes e mapas fornecidos pelo IBGE e outros institutos brasileiros. O mapa geoidal representa a conversão entre os dois sistemas de altitude. É necessário utilizar um mapa geoidal cada vez mais preciso, já que a precisão da transformação é função da precisão na determinação do geóide.

13 REDE GRAVIMÉTRICA

14 MODELO DE ONDULAÇÃO GEOIDAL Com o uso cada vez maior do GPS identificou-se a necessidade de atualização do modelo de ondulações geoidais. Possibilitando aos usuários de GPS converter as altitudes geométricas (referidas ao elipsóide) em ortométricas (referidas ao nível médio do mar) com uma melhor confiabilidade. É com este objetivo que o MAPGEO2015, assim como os modelos anteriores (MAPGEO92, MAPGEO2004, MAPGEO2010), foi concebido e produzido conjuntamente pelo IBGE e pela Escola Politécnica da Universidade de São Paulo EPUSP. Através do MAPGEO2015, os usuários podem obter a ondulação geoidal em um ponto ou conjunto de pontos, cujas coordenadas refiram-se tanto a SIRGAS2000 quanto a SAD69. Erro médio de +/- 0,17 m para as áreas mais desenvolvidas do país ( o.shtm).

15 MODELO DE ONDULAÇÃO GEOIDAL e/geociencias/geodesia/fig 3.htm - h é a altitude elipsoidal, obtida através de GPS; - H é a altitude ortométrica; - N é a altura (ou ondulação) geoidal fornecida pelo programa MAPGEO.

16 MODELO DE ONDULAÇÃO GEOIDAL

17 MODELO DE ONDULAÇÃO GEOIDAL

18 EXERCÍCIO posicionamento-geodesico/servicos-para-posicionamento-geodesico/ modelo-de-ondulacao-geoidal.html?=&t=processar-os-dados Selecionar 4 estações da RBMC, no site do IBGE, e calcular a altura geoidal utilizando o MAPGEO 2015.

19 EXERCÍCIO Coordenadas em SIRGAS2000. BOAV Boa Vista MABS Maranhão

20 EXERCÍCIO MSCG Campo Grande SMAR Santa Maria

21 BANCO DE DADOS GEODÉSICO Nos site do IBGE é possível acessar um conjunto de dados e informações de estações geodésicas do SGB, estações estas que são determinadas por procedimentos operacionais e de cálculo, segundo modelos geodésicos de precisão compatíveis com as finalidades a que se destinam. A sua materialização se efetiva através dos conjuntos de estações, que constituem as redes altimétrica, planimétrica e gravimétrica. Estão disponíveis coordenadas, altitudes, descritivos de localização e acesso, dentre outras informações, de referências de nível RN, estações de poligonal EP, vértices de triangulação VT, estações GPS e DOPPLER e estações gravimétricas EG. As informações de coordenadas estão disponíveis, nos sistemas de referência SAD69 e SIRGAS2000.

22 MUDANÇA DE REFERENCIAL Os sistemas de referência oficiais em uso no Brasil são (IBGE, 2012): SAD69; SIRGAS2000; Alguns trabalhos ainda são apresentados em Córrego Alegre. Portanto, é necessário conhecer os parâmetros de transformação entre os diferentes sistemas. Parâmetros de transformação T x (m) Fonte: (MONICO, 2008) e IBGE. T y (m) T z (m) S ppb x (mas) y (mas) SIRGAS 2000 SAD 69 67,35-3,88 38, WGS84 SAD 69 66,87-4,37 38, Córrego Alegre SAD ,70 164,40 34, z (mas)

23 EXERCÍCIO Dada a Coordenada da estação SMAR (Santa Maria) em SIRGAS 2000, transforme para SAD69 e Córrego Alegre.

24 MUDANÇA DE REFERENCIAL ProGriD - aplicação desktop que roda no ambiente Microsoft Windows, foi desenvolvido de modo a permitir a transformação de coordenadas entre os sistemas de referência oficiais em uso no Brasil: Córrego Alegre, SAD69 e SIRGAS2000. É resultado de um esforço de prover a comunidade de usuários de dados geoespaciais de uma ferramenta que os facilite na transição para o SIRGAS2000. O ProGriD modela os resíduos, ou seja, a própria distorção da rede, possibilitando um resultado final mais preciso. Modelagem de distorções entre dois referenciais: Ex: materialização do SAD69 original (rede clássica) e a de 1996 (Rede clássica, Doppler e GPS).

25 EXERCÍCIO Utilize o ProGriD para converter as coordenadas da estação SMAR (Santa Maria) para SAD69 e Córrego Alegre. Compare com as coordenadas obtidas utilizando apenas translações. Escolha uma outra estação da RBMC e utilize o mesmo procedimento. PAST Santarém - Pará

26 QUESTÕES 1) Quem é responsável por manter o SGB? 2) O que compõe o SGB? 3) Qual o papel do GPS no SGB? 4) Em poucas palavras, no que consiste a rede planimétrica, altimétrica e gravimétrica do SGB? 5) Qual a importância do modelo de ondulação geoidal para usuários GPS? 6) Do que se trata o MAPGEO? 7) O que é possível encontrar no banco de dados geodésicos do IBGE? 8) Como é possível realizar transformações entre os diferentes referenciais adotados no Brasil?