Ferramentas complementares ao SVRB e ampliação de sua disponibilidade aos usuários e garantia de seu vínculo com o IHRS/IHRF

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1 SESSÃO: MODERNIZAÇÃO DO SISTEMA VERTICAL DE REFERÊNCIA DO BRASIL (SVRB) Ferramentas complementares ao SVRB e ampliação de sua disponibilidade aos usuários e garantia de seu vínculo com o IHRS/IHRF Regiane Dalazoana Eurico Nicácio Sílvio Rogério Correia de Freitas Andrea Santacruz

2 Integração do referencial vertical formas de enfrentamento Ihde ( ): uso conjunto de dados clássicos e modernos como Nivelamento + GPS/GNSS + MGGs + Gravimetria; Gerlach e Rummel (2012): estabelecimento de um referencial vertical baseado em MGGs (GOCE) + GPS/GNSS + MDAs (Modelos Digitais de Altitudes); Ferreira et al. (2014): busca por independência de dados de nivelamento através das soluções do PVCG + MGGs; Montecino (2014): estudo baseado em MGGs + MSS (Mean Sea Surface) Adequação da solução em vista da disponibilidade de dados existente Créditos: Santacruz, 2016

3 Integração do referencial vertical formas de enfrentamento Estudos dirigidos à análise temporal do Datum Vertical Brasileiro (Dalazoana, 2006 e da Silva, 2017): nivelamento + GNSS + MSS Estratégias para modernização da componente vertical do Sistema Geodésico Brasileiro e a sua integração ao SIRGAS (Luz, 2008): nivelamento + gravimetria + MSS Conexão das Redes Verticais fundamentais do Brasil e da Argentina com base em Números Geopotenciais (Pereira, 2009): nivelamento + gravimetria Determinação da diferença do geopotencial do Datum Vertical Brasileiro relativo ao EGM2008 (Ferreira, 2010); Proposta de Alternativas para conexão dos Data Verticais Brasileiros de Imbituba e Santana (Montecino, 2011): MSS Créditos: Santacruz, 2016

4 Integração do referencial vertical formas de enfrentamento Avaliação baseada na diferença dos modelos do campo de gravidade GOCE e dados de nivelamento/gps e EGM08 numa área de estudo no Brasil (Ferreira et al., 2013); Análise do Vínculo do Datum Vertical Brasileiro a um Sistema Global de Altitudes com base em soluções fixadas e livres do PVCG (Palmeiro et al., 2013); Conexão de sistemas verticais de referência locais ao sistema geodésico brasileiro com base em um sistema vertical de referência global (Maia, 2014). Integração das Redes Altimétricas Sul-Americanas: Inventário em vista dos Termos de Referência do SIRGAS/IAG/GGOS (Santacruz, 2015). Créditos: Santacruz, 2016

5 Sistemas e Redes Verticais contexto moderno IHRS Superfície de referência definida por um valor de W 0 Coordenadas verticais baseadas em números geopotenciais (C P ) C Pi W = U + T P = W i WP = gdn 0 0 i P P g mj n j Necessidade de dados: Nivelamento + gravimetria C C = W W = W [ W ( U + T )] g n P Pi 0 0i i 0 P P mj j P Determinação via solução do PVCG uso de MGGs

6 Gravidade observada Créditos: J.L. Sanchez, 2017 PVCG fixado

7 Gravidade observada Créditos: J.L. Sanchez, 2017 PVCG escalar livre

8 PVCG escalar livre PVCG fixado g res g res = g = g obs obs g g MGG MGG g g RTM RTM = + + T = P res MGG RTM P P Residuais: números pequenos, comportamento linear MGG: representa grande parte do efeito, possibilidade de composição de modelos (sinergia) MGG + RTM: diferentes bandas do espectro / comprimentos de onda

9 Novas plataformas para a obtenção de informações associadas aos Sistemas e Redes Verticais de Referência Modelos Globais do Geopotencial MGGs, melhorias introduzidas com dados das missões gravimétricas CHAMP, GRACE e GOCE; Modelos Digitais de Altitudes MDAs; Modelos da superfície do oceano com base em elipsoides de referencia (Mean Sea Surface MSS) ou com base em um geoide global (Sea Surface Topography SSTop ou Mean Ocean Dynamic Topography MDT);

10 Modelos Globais do Geopotencial - MGGs Os modelos globais e suas funcionais (por exemplo: altitudes geoidais, anomalias e distúrbios da gravidade, componentes do desvio da vertical, etc) possuem uma resolução espacial sem precedentes na história da Geodésia Desenvolvimento impulsionado pela obtenção de informações do campo da gravidade a partir de missões satelitais (CHAMP, GRACE e GOCE) Os modelos globais permitem uma série de possibilidades frente a ausência de informação gravimétrica nas aplicações práticas. Porém, efeitos tal como a maré permanente e termo de grau zero devem ser considerados.

11 Modelos Globais do Geopotencial - MGGs Gestão e disponibilização: ICGEM (167 modelos)

12 Destaque para MGGs combinados [A, G, S]; Em especial: GOCO05c e XGM2016 GOCO05c Desenvolvível até g/o 720; Independente do EGM2008, contem dados de todo o período da missão GOCE; Primeiro modelo que faz uso de ponderação por localização durante a utilização de soluções de missões gravimétricas, aerotransportadas e terrestres; XGM2016 Desenvolvível até g/o 719; Precursor do vindouro EGM2020; Independente do EGM2008, contem dados de todo o período da missão GOCE; Faz uso de ponderação por localização durante a utilização de soluções de missões gravimétricas, aerotransportadas e terrestres; Novo grid 15 x 15 de dados de anomalia da gravidade em terra;

13 Exemplo de aplicação dos MGGs (Nicácio e Dalazoana Simposio SIRGAS 2017) 997 estações GNSS/RN Método absoluto: Método relativo: Altitude Geoidal (N) e Anomalia de Altitude ( ) Compatibilização do sistema de maré

14 Seleção dos MGGs MGG Grau de desenvolvimento EGM EIGEN-6C GOCO05C XGM Obtenção das funcionais SPGG v2.0 [extratos ponto-a-ponto] Principais MGGs combinados da atualidade (desde EGM2008); Diferentes graus de desenvolvimento; Diferentes funcionais do geopotencial.

15 Resultados aplicação do método absoluto Discrepâncias, em metros, entre soluções GNSS/Nivelamento e modelagem por MGGs em todo o território brasileiro. Configuração ótima

16 Resultados aplicação do método relativo Discrepâncias, em metros, entre soluções GNSS/Nivelamento e modelagem por MGGs em todo o território brasileiro. Configuração ótima

17 Resultados discrepâncias médias Créditos: Nicácio, 2017/2018

18 Resultados discrepâncias médias Absoluto Relativo Créditos: Nicácio, 2017/2018

19 Resultados discrepâncias ótimas Absoluto Relativo Créditos: Nicácio, 2017/2018

20 Considerações Finais? Integração de dados diferentes possibilidades qual é a melhor forma de ser feito? Qual o melhor caminho? Desenvolvimento futuro dos modelos o que podemos esperar por exemplo do EGM2020? Para o estudo apresentado: uso relativo dos modelos

21 MUITO OBRIGADA!