WORKSHOP SISTEMAS DE REFERÊNCIA GEO-ESPACIAISESPACIAIS ADEQUAÇÃO À DIRECTIVA COMUNITÁRIA INSPIRE
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- Benedicto Soares Leão
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1 WORKSHOP SISTEMAS DE REFERÊNCIA GEO-ESPACIAIS ADEQUAÇÃO À DIRECTIVA COMUNITÁRIA INSPIRE SISTEMAS DE REFERÊNCIA GEO-ESPACIAISESPACIAIS CONCEITOS FUNDAMENTAIS ACTIVIDADE INTERNACIONAL João Agria Torres Associação Internacional de Geodesia Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 1
2 SISTEMAS DE REFERÊNCIA GEO-ESPACIAIS CONCEITOS FUNDAMENTAIS E ACTIVIDADE INTERNACIONAL SUMÁRIO 8Breve história da geo-referenciação 8Datum geodésico clássico; datum altimétrico 8Sistema de observação geodésico espacial (VLBI, SLR, GNSS, DORIS) 8Sistemas de referência e referenciais globais: ITRS, ITRF 8Relação com outros sistemas (WGS84, ) 8SGR para referenciação geo-espacialespacial 8Iniciativas regionais 8Enquadramento E d t na Directiva INSPIRE 8Conclusões Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 2
3 1- Breve história da georreferenciação GEO-REFERENCIAÇÃO LOCALIZAÇÃO DE OBJECTOS OU FENÓMENOS RELATIVAMENTE À TERRA PROCESSOS DIRECTOS PROCESSOS INDIRECTOS POSICIONAMENTO NAVEGAÇÃO Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 3
4 1- Breve história da georreferenciação PARA GEO-REFERENCIAR É NECESSÁRIO DEFINIR UM SISTEMA DE REFERÊNCIA MULTIPLICIDADE DE SISTEMAS DE REFERÊNCIA SISTEMAS DE COORDENADAS REFERENCIAIS Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 4
5 1- Breve história da georreferenciação AS MEDIÇÕES DE ERATÓSTENES N Φ ALEXANDRIA R Φ EQUADOR O R S ASSUÃO R = S / Φ S ERATÓSTENES km CRISTÓVÃO COLOMBO km GRS km Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 5
6 1- Breve história da georreferenciação POLÉMICA NEWTON - CASSINI N? N O O S S Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 6
7 1- Breve história da georreferenciação A GRAVIDADE a N = GM / R 2 r N a c a c = ω 2 r EQUADOR O a N R a g S GRS80 a -2 g equador = ms + 0,5% a g pólo = ms -2 Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 7
8 1- Breve história da georreferenciação O CAMPO GRAVÍTICO E A FORMA DA TERRA NEWTON Philosophiæ naturalis principia mathematica Elipsóide rotacional como figura de equilíbrio de uma terra homogénea, fluida e em rotação achatamento (parâmetro de forma) f = 1 - a/b Proposição XVIII. Teorema XVI Os eixos dos planetas são menores que os diâmetros perpendiculares aos eixos Achatamento f = 1/230 Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 8
9 1- Breve história da georreferenciação DETERMINAÇÕES DE ARCOS DE MERIDIANO Academia Real das Ciências Francesa decide resolver a questão através da experiência Partida da expedição de Maupertuis para a Lapónia e chegada da expedição de Bouguer a Quito Apresentação dos resultados por Maupertuis Apresentação dos resultados por Bouguer Vous avez confirmé dans ces lieux pleins d ennui Ce que Newton connut sans sortir de chez lui Voltaire Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 9
10 1- Breve história da georreferenciação Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 10
11 1- Breve história da georreferenciação GÉNESE DA AIG 1861: o General Baeyer apresentou um relatório no sentido da cooperação dos estados da Europa na medição do tamanho da forma e dimensões da Terra (Mitteleuropäische Gradmessung) 1864: 1ª Conferência Geodésica Internacional em Berlim 1867: 2ª Conferência Geodésica Internacional (Europäische Gradmessung); Portugal e Espanha aderem à organização 1885: fim da presidência do General J.J. Baeyer 1887: criação da Associação Internacional de Geodesia (Internationale Erdmessung) a que aderiram 20 estados Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 11
12 Friedrich Georg Wilhelm Struve ( ) Arco Geodésico de Struve estações principais km - 10 países Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 12
13 The Struve Geodetic Arc represents a scientific project with a breadth of importance to mankind, and with a level of human achievement, which is absolutely unique. Foi o primeiro objecto cultural científico e técnico a ser incluído na Lista do Património Mundial da UNESCO Foi também a primeira vez que mais de 2 nações se juntaram para incluir património na Lista Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 13
14 1- Breve história da georreferenciação IBÁÑEZ DE IBERO O presidente entre 1886 e 1891 é o General Ibáñez de Ibero Carlos Ibáñez y Ibáñez de Ibero (Barcelona l Nice 1891) Ligação Espanha-Argélia em 1879 Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 14
15 1- Breve história da georreferenciação TÓPICOS (HELMERT 1922) coordenação dos trabalhos geodésicos internacionais i i coordenação das observações astronómicas para a determinação dos desvios da vertical estudo das variações do eixo de rotação da Terra; criação de um serviço internacional de latitudes elaboração da primeira rede gravimétrica mundial (sistema de Potsdam) e medições no mar publicações científicas Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 15
16 1- Breve história da georreferenciação CRIAÇÃO DA UGGI Organização científica não governamental fundada em É uma das 25 Uniões científicas presentemente agrupadas no ICSU (International Council for Science) Integra 8 Associações IAG Geodesia IASPEI Sismologia e Física do Interior da Terra IAVCEI Vulcanologia e Química do Interior da Terra IAGA Geomagnetismo e Aeronomia IAMAS Meteorologia e Ciências da Atmosfera IAHS Ciências de Hidrologia IAPSO Ciências Físicas dos Oceanos IACS Ciências da Criosfera Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 16
17 1- Breve história da georreferenciação Membros fundadores COMPOSIÇÃO DA UGGI. AUSTRÁLIA. BÉLGICA. CANADÁ. FRANÇA. ITÁLIA. JAPÃO. PORTUGAL. REINO UNIDO. EUA Membros actuais (2007) África 6 A5ª Assembleia Geral realizou-se em Lisboa em 1933: 200 participantes Ásia 16 Europa 32 América do Norte e Central 3 Oceania 2 América do Sul 6 Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 17
18 1- Breve história da georreferenciação NOVA ESTRUTURA DA AIG Aprovada em Budapeste, 2001 (Assembleia Científica da AIG) Ratificada em Sapporo, 2003 (Assembleia Geral da UGGI) Services Commissions Inter commission committees IAG Projects Communication and Outreach Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 18
19 1- Breve história da georreferenciação Comissões Commission 1 Reference Frames Commission 2 Gravity Field Commission 3 Earth Rotation and Geodynamics Commission 4 Positioning and Applications Comités inter-comissões Inter commission committee on Theory (ICCT) Inter commission committee on Geodetic Standards (ICCGS) Inter commission committee on Planetary Geodesy (ICCPG) Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 19
20 1- Breve história da georreferenciação Serviços IERS (International Earth Rotation and Reference Systems Service) IGS (International GNSS Service) ILRS (International Laser Ranging Service) IVS (International VLBI Service for Geodesy and Astrometry) IGFS (International Gravity Field Service) IDS (International DORIS Service) BGI (International Gravimetric Bureau) IGES (International Geoid Service ) ICET (International Centre for Earth Tides) PSMSL (Permanent Service for Mean Sea Level) BIPM (Bureau International des Poids et Measures - time section) IBS (IAG Bibliographic Service) Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 20
21 1- Breve história da georreferenciação Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 21
22 1- Breve história da georreferenciação Ligações geodésicas a longas distâncias com recurso a satélites artificiais (uniformização do referencial geodésico) Satélite passivo ECHO1 Fotografia com câmaras balísticas sobre fundo de estrelas Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 22
23 1- Breve história da georreferenciação Campanhas conduzidas no período Utilização de técnicas de triangulação espacial Comparações posteriores com Doppler e GPS mostram uma precisão melhor que 10 m em distâncias de 1500 km Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 23
24 SISTEMAS DE REFERÊNCIA GEO-ESPACIAIS CONCEITOS FUNDAMENTAIS E ACTIVIDADE INTERNACIONAL SUMÁRIO 8Breve história da geo-referenciação 8Datum geodésico clássico; datum altimétrico 8Sistema de observação geodésico espacial (VLBI, SLR, GNSS, DORIS) 8Sistemas de referência e referenciais globais: ITRS, ITRF 8Relação com outros sistemas (WGS84, ) 8SGR para referenciação geo-espacial; espacial; iniciativas regionais 8Enquadramento na Directiva INSPIRE 8C Conclusões Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 24
25 2- Datum geodésico clássico; datum altimétrico A ASTRONOMIA DE POSIÇÃO MODELO ESFÉRICO RELAÇÃO COM A VERTICAL DO LUGAR P O ϕ λ Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 25
26 2- Datum geodésico clássico; datum altimétrico DEPENDÊNCIA DO REFERENCIAL PRECESSÃO NUTAÇÃO PARÂMETROS DE ORIENTAÇÃO DA TERRA Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 26
27 2- Datum geodésico clássico; datum altimétrico SISTEMAS DE REFERÊNCIA ELIPSOIDAIS 8Concebidos para apoiar o desenvolvimento das Redes Geodésicas 8Sistema de eixos tri-ortogonal directo 8Origem coincidente com o centro do elipsóide de revolução 8Eixos paralelos aos do Sistema Terrestre Convencional definido pelo BIH (Bureau International de l Heure) Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 27
28 2- Datum geodésico clássico; datum altimétrico DATUM GEODÉSICO CLÁSSICO 8Conjunto de parâmetros que define o posicionamento do elipsóide de referência relativamente à Terra, baseado em observações astronómicas 8Estabelecimento de um ponto origem onde são definidos: 8as coordenadas geodésicas (ϕ 1G, λ 1G ) 8os componentes do desvio da vertical (ξ 1, η 1 ) 8a ondulação do geóide (N 1 ) 8um azimute geodésico (equação de Laplace) α 1G = α 1A - (λ 1A - λ 1G ) sen ϕ Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 28
29 2- Datum geodésico clássico; datum altimétrico 8(ϕ 1G, λ 1G) ) fixam uma normal 8(ξ 1, η 1 ) fixam essa normal relativamente à Terra 8(N 1 ) fixa a separação entre o elipsóide e o geóide 8(equação de Laplace) fixa a orientação OS PARÂMETROS DO DATUM Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 29
30 2- Datum geodésico clássico; datum altimétrico COORDENADAS CARTESIANAS TRIDIMENSIONAIS X = (μ + h) cos ϕ cos λ Y = (μ + h) cos ϕ sen λ Z = (μ (1 e 2 ) + h) sen ϕ Meridiano origem μ Meridiano local Equador Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 30
31 2- Datum geodésico clássico; datum altimétrico SISTEMA TERRESTRE INSTANTÂNEO (STI) SISTEMA TERRESTRE CONVENCIONAL (STC) X C = X I + Z I. x p Y C = Y I -Z I. x p Z C = -X I. x p + Y I. y p + Z I GEOCENTRO x p, y p coordenadas do pólo instantâneo relativamente à CIO definida pelo BIH Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 31
32 2- Datum geodésico clássico; datum altimétrico (IERS, 2007) Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 32
33 2- Datum geodésico clássico; datum altimétrico EVOLUÇÃO DO CONHECIMENTO DO ELIPSÓIDE a(m) 1/f Eratóstenes 230 A.C Bouguer, Maupertuis Delambre Everest Airy Bessel Clarke Hayford Jeffreys GRS Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 33
34 2- Datum geodésico clássico; datum altimétrico DATUM EUROPEU reconstrucão da Europa depois da II guerra motivou a integração dos diferentes data num datum comum selecção das cadeias de triangulação primárias (Réseau Européen 1950) cálculo realizado pelo United States Coast and Geodetic Survey conjunto de coordenadas ED50 (European Datum 1950) ponto origem na Helmertturm em Potsdam, Alemanha. componentes do desvio da vertical e ondulação do geóide: ξ = 3.36, η = 1.78, N= 0m Elipsóide International (Hayford) adoptado pela UGGI em 1924: a = m, f = 1/297 Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 34
35 Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 35
36 2- Datum geodésico clássico; datum altimétrico DATUM EUROPEU criação pela AIG em 1954 da Sub-comissão RETrig (Réseau Européen Trigonométrique) continuar o cálculo da rede geodésica Europeia e aumentar a sua qualidade incluindo novas e mais precisas medições nova versão do Datum Europeu (ED79) adoptada em 1979, baseada em redes de triangulação densas reconhecida a importância de incluir observações Doppler na fase seguinte nova versão (ED87) adoptada em 1987 Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 36
37 Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 37
38 2- Datum geodésico clássico; datum altimétrico DATUM EUROPEU + em muitos países da Europa do Leste integrados na ex-urss foi adoptado o Datum Pulkovo 1942 ponto origem no Observatório de Pulkovo adoptado o elipsóide de Krassovski (1942): a = m, f = 1/298.3 Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 38
39 2- Datum geodésico clássico; datum altimétrico O PROBLEMA ALTIMÉTRICO 8O geóide é uma superfície equipotencial do campo gravítico terrestre que em média coincide com o nível médio do mar 8O nível do mar é bastante conveniente para a referenciação de altitudes, do ponto de vista prático 8As altitudes são diferenças de potencial entre o geóide e a superfície equipotencial que passa pelo ponto, expressas em números geopotenciais (c P ) c P = W W P (m 2 s -2 ) Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 39
40 2- Datum geodésico clássico; datum altimétrico SISTEMAS DE ALTITUDES Altitude ortométrica H O = c P /g m (g m - valor médio da gravidade ao longo da vertical entre o ponto e o geóide) Altitude normal H N = c P / γ m (γ m -valor médio da gravidade d normal ao longo da vertical normal entre o elipsóide e o ponto onde o potencial normal é igual ao potencial real do ponto a calcular) Altitude dinâmica H O = c P / g 0 (g 0 - valor arbitrário da gravidade, em geral correspondente a 45 0 ou à latitude média da região) Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 40
41 2- Datum geodésico clássico; datum altimétrico Ponto Fixo Cascais - NP1: C=13, u.g.p. Médias Anuais do Nível do Mar em CASCAIS Altitu udes (m) y = 0,0012x - 0, Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 41 Anos (Helena Kol)
42 2- Datum geodésico clássico; datum altimétrico REFERENCIAÇÃO ESPACIAL E VERTICAL X = (μ + h) cos ϕ cos λ Y = (μ + h) cos ϕ sen λ Z = (μ (1 e 2 ) + h) sen ϕ Meridiano origem μ Meridiano local h = f(ϕ, λ) tan λ = Y / X Equador tan ϕ = (Z / Y) ((μ + h) sen λ) / (μ (1 e 2 ) + h) Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 42
43 2- Datum geodésico clássico; datum altimétrico ONDULAÇÃO DO GEÓIDE geóide Superfície terrestre elipsóide H - altitude ortométrica h altitude elipsoidal N - ondulação do geóide Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 43
44 SISTEMAS DE REFERÊNCIA GEO-ESPACIAIS CONCEITOS FUNDAMENTAIS E ACTIVIDADE INTERNACIONAL SUMÁRIO 8Breve história da geo-referenciação 8Datum geodésico clássico; datum altimétrico 8Sistema de observação geodésico espacial (VLBI, SLR, GNSS, DORIS) 8Sistemas de referência e referenciais globais: ITRS, ITRF 8Relação com outros sistemas (WGS84, ) 8SGR para referenciação geo-espacialespacial 8Iniciativas regionais 8Enquadramento E d t na Directiva INSPIRE 8Conclusões Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 44
45 3- Sistema de observação geodésico espacial VLBI (Very Long Baseline Interferometry) (exactidão malhor que 1 cm/5000 km ou 0,002 ppm) Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 45
46 3- Sistema de observação geodésico espacial VLBI Rede Global Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo ( 46
47 3- Sistema de observação geodésico espacial Estação de Riga LASER RANGING Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 47
48 3- Sistema de observação geodésico espacial STARLETTE massa = 47 kg diâmetro = 26 cm Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 48
49 3- Sistema de observação geodésico espacial ILRS Contributos estudo do sistema Terra sólida - atmosfera hidrosfera - criosfera apoio fundamental aos satélites altimétricos contribuição para a monitorização dos níveis do mar e do gelo dinâmica a longo prazo da Terra sólida, oceanos e atmosfera apoio ao estudo dos movimentos tectónicos contribuição para a investigação em Física fundamental Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 49
50 3- Sistema de observação geodésico espacial ILRS Rede Global Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo ( 50
51 3- Sistema de observação geodésico espacial IGS International GNSS Service Criado a partir de uma resolução da UGGI em 1991 (Vienna) Actividades iniciadas oficialmente em 1994 CONJUNTO DE ESTAÇÕES PERMANENTES GPS (+GLONASS) (presentemente mais de 380, algumas inactivas) Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 51
52 3- Sistema de observação geodésico espacial IGS Rede Global ( Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 52
53 3- Sistema de observação geodésico espacial IGS Rede Europeia Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 53
54 3- Sistema de observação geodésico espacial GLONASS Órbita circular Raio médio: km Altitude média: km Período orbital: 11h 15m 3 planos orbitais 8 satélites em cada plano Inclinação da órbita: 64.8º Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 54
55 3- Sistema de observação geodésico espacial GLONASS constellation status, Total satellites in constellation 20 SC Operational 19 SC In commissioning phase - In maintenance 1SC In decommissioning phase - ( Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 55
56 Orb. pl. Orb. slot RF chnl # GC Launched Operation begins Operation ends Life-time (months) Satellite health status In almanac In ephemeris (UTC) Comments : In operation : In operation I : In operation : In operation : In operation : In operation : In operation (L1 only) : In operation : In operation II : In operation : In operation : In operation : In operation : In operation : In operation III : In operation : In operation : In operation Outubro 2330, Angra do Heroísmo : In operation : Maintenance
57 3- Sistema de observação geodésico espacial DORIS Doppler Orbitography and Radiopositioning Integrated by Satellite Sistema Doppler de seguimento de satélites determinação precisa de órbitas localização li precisa no terreno satélites altimétricos Jason-1 e ENVISAT (TOPEX/POSEIDON) satélites de detecção remota SPOT-2, SPOT-4 e SPOT-5 (SPOT-3) Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 57
58 3- Sistema de observação geodésico espacial Missões DORIS ( Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 58
59 3- Sistema de observação geodésico espacial Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 59
60 3- Sistema de observação geodésico espacial Missão Topex/Poseidon (altimetria i dos oceanos) Lançado em Terminado em Radar altimétrico i de alta frequência (1700 Hz) Precisão de cerca 2 cm (CNES/NASA) Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 60
61 3- Sistema de observação geodésico espacial El Niño Altura da superfície do oceano acima das superfície normal zona branca: 14 a 32 cm zona vermelha:10cm zona púrpura: - 18 cm (CNES/NASA) Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 61
62 3- Sistema de observação geodésico espacial Técnicas geodésicas Rotação da Terra Sistemas de referência Campo gravítico (CNES/NASA) Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 62
63 SISTEMAS DE REFERÊNCIA GEO-ESPACIAIS CONCEITOS FUNDAMENTAIS E ACTIVIDADE INTERNACIONAL SUMÁRIO 8Breve história da geo-referenciação 8Datum geodésico clássico; datum altimétrico 8Sistema de observação geodésico espacial (VLBI, SLR, GNSS, DORIS) 8Sistemas de referência e referenciais globais: ITRS, ITRF 8Relação com outros sistemas (WGS84, ) 8SGR para referenciação geo-espacialespacial 8Iniciativas regionais 8Enquadramento E d t na Directiva INSPIRE 8Conclusões Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 63
64 4- Sistemas de referência e referenciais globais TRS - TERRESTRIAL REFERENCE SYSTEM Sistema de referência espacial que acompanha a rotação da Terra no seu movimento diurno no espaço Modelo matemático para uma Terra física relativamente ao qual são expressas as posições dos pontos e as suas pequenas variações no tempo devido a efeitos geofísicos (movimento das placas tectónocas, marés terrestres, etc.) Definição matemática e física Sistema de eixos tridimensional definido por uma origem, uma unidade de comprimento e uma orientação Constantes físicas associadas: tempo, velocidade da luz no vácuo, GM Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 64
65 4- Sistemas de referência e referenciais globais TRF - TERRESTRIAL REFERENCE FRAME Realização do sistema de referência Conjunto de referências geodésicas (pontos físicos) Coordenadas estimadas com base em técnicas geodésicas espaciais Cada técnica e respectiva análise de dados realiza o seu próprio p TRS Existe uma grande quantidade de TRF Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 65
66 4- Sistemas de referência e referenciais globais SISTEMAS DE REFERÊNCIA: TERMINOLOGIA Sistema de Referência Ideal definição teórica (não acessível aos utilizadores) Referencial conjunto de objectos físico com as suas coordenadas d realização de um Sistema de Referência Ideal acessível aos utilizadores Sistema de Coordenadas cartesiano (X,Y,Z), geográfico (λ, φ, h),... Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 66
67 4- Sistemas de referência e referenciais globais ITRS - INTERNATIONAL TERRESTRIAL REFERENCE SYSTEM ADOPTADO A O EM 1991 (VIENA) PELA UGGI (União Geodésica e Geofísica Internacional) DEFINIÇÃO, REALIZAÇÃO E PROMOÇÃO A CARGO DO IERS (sucedeu ao BIH) (International Earth Rotation and Reference Systems Service) Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 67
68 4- Sistemas de referência e referenciais globais ITRS Oi Origem no centro de massa da Terra (considerando d a massa da parte sólida, da parte líquida e da atmosfera) Unidade d de comprimento: metro (SI) consistente com o TCG (Geocentric Coordinate Time) Orientação dos eixos consistente com a definição do BIH na época Condição de não-rotação relativamente a movimentos tectónicos Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 68
69 4- Sistemas de referência e referenciais globais ITRF - INTERNATIONAL TERRESTRIAL REFERENCE FRAME Conjunto de referências geodésicas Coordenadas d estimadas com base em técnicas de geodesia espacial VLBI (Very Long Baseline Interferometry) SLR (Satellite Laser Ranging) GPS (Global Positioning System) DORIS (Doppler Orbitography Radiopositioning Integrated by Satellite) Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 69
70 4- Sistemas de referência e referenciais globais ITRF2005 ITRF2005 STATION POSITIONS AT EPOCH AND VELOCITIES GPS STATIONS DOMES NB. SITE NAME TECH. ID. X/Vx Y/Vy Z/Vz Sigmas m/m/y M006 GRASSE GPS GRAS M S001 CASCAIS GPS CASC S Disponíveis: i ITRF88, 89,,2000 Mais recente: ITRF2005 Em curso: ITRF2008 ( Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 70
71 4- Sistemas de referência e referenciais globais ITRF CO-LOCALIZAÇÕES (Zuheir Altamimi, 2006) Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 71
72 4- Sistemas de referência e referenciais globais (Zuheir Altamimi, 2008) Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 72
73 4- Sistemas de referência e referenciais globais REQUISITOS CIENTÍFICOS PARA O ITRF Estabilidade a longo prazo do ITRF: 0.1 mm/ano Estabilidade: comportamento linear dos parâmetros dotrf, i.e. sem descontinuidades: Componentes da Origem: 0.1 mm/ano Escala: 0.01 ppb/ano (0.06 mm/ano) Situação actual: provavelmente não melhor que 1 mm/ano Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 73
74 SISTEMAS DE REFERÊNCIA GEO-ESPACIAIS CONCEITOS FUNDAMENTAIS E ACTIVIDADE INTERNACIONAL SUMÁRIO 8Breve história da geo-referenciação 8Datum geodésico clássico; datum altimétrico 8Sistema de observação geodésico espacial (VLBI, SLR, GNSS, DORIS) 8Sistemas de referência e referenciais globais: ITRS, ITRF 8Relação com outros sistemas (WGS84, ) 8SGR para referenciação geo-espacialespacial 8Iniciativas regionais 8Enquadramento E d t na Directiva INSPIRE 8Conclusões Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 74
75 5- Relação com outros sistemas WGS84 8Evoluiu a partir do WGS72 (60 66), 66) utilizado para o sistema de satélites TRANSIT, percursor do NAVSTAR-GPS 8Conjuntoj t demodelos dl incluindo i o modelo dl gravitacional i lda Terra, geóide, fórmulas de transformação, 8É um sistema terrestre geocêntrico convencional (Earth Centered Earth Fixed) 8A orientação é consistente com a do BIH na época Tem associado um elipsóide de referência, com o mesmo nome 8Tem associado um referencial (estações de monitorização permanentes DoD GPS) Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 75
76 5- Relação com outros sistemas O REFERENCIAL ASSOCIADO AO WGS84 8A realização do sistema baseia-se num conjunto consistente t de coordenadas de estações (TRF) 8O conjunto original de estações apresentava consistência nas coordenadas ao nível de 2 m; funcionou até Em 1994 (semana GPS 730) e em 1996 (semana GPS 873) foram adoptadas novas realizações baseadas no ITRF; WGS84 (G730) e WGS84 (G873) 8Em 2002 (semana GPS 1150) foi adoptada a actual realização (G1150) baseada no ITRF2000; 8Consistência actual (49 estações) com o ITRF cm Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 76
77 5- Relação com outros sistemas WGS 84-(G1150) Coordenadas de ~20 estações fixadas ao ITRF2000 Não está associado modelo de velocidades às estações Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 77
78 5- Relação com outros sistemas GALILEO TERRESTRIAL REFERENCE FRAME (GTRF) Galileo Geodesy Service Provider (GGSP) Definir, realizar & manter o GTRF GTRF é compatível com o ITRF GTRF está alinhado com o ITRF GTRF é uma realização do ITRS Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 78
79 5- Relação com outros sistemas GTRF PROVISIONAL NETWORK GESS estação IGS Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 79
80 SISTEMAS DE REFERÊNCIA GEO-ESPACIAIS CONCEITOS FUNDAMENTAIS E ACTIVIDADE INTERNACIONAL SUMÁRIO 8Breve história da geo-referenciação 8Datum geodésico clássico; datum altimétrico 8Sistema de observação geodésico espacial (VLBI, SLR, GNSS, DORIS) 8Sistemas de referência e referenciais globais: ITRS, ITRF 8Relação com outros sistemas (WGS84, ) 8SGR para referenciação geo-espacialespacial 8Iniciativas regionais 8Enquadramento E d t na Directiva INSPIRE 8Conclusões Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 80
81 6- SGR para referenciação geo-espacial Relação entre os diferentes tipos de coordenadas e diferentes sistemas de referência Sistema geodésico 1 M 1, P 1 φ 1, λ 1 X 1, Y 1, Z 1 h 1 Sistema geodésico 2 M 2, P 2 φ 2, λ 2 X 2, Y 2, Z 2 h 2 M i, P i φ i, λ i, h i X i, Y i, Z i Coordenadas cartesianas no plano Coordenadas geográficas e altitude elipsoidal Coordenadas cartesianas espaciais Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 81
82 6- SGR para referenciação geo-espacial INTRODUZINDO O ELIPSÓIDE DE REFERÊNCIA X = (μ + h) cos ϕ cos λ Y = (μ + h) cos ϕ sen λ Z = (μ (1 e 2 ) + h) sen ϕ Meridiano origin μ Meridiano local h = f(ϕ, λ) tan λ = Y / X Equador tan ϕ = (Z / Y) ((μ + h) sen λ) / (μ (1 e 2 ) + h) Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 82
83 6- SGR para referenciação geo-espacial ADOPÇÃO DO GRS80 8Adoptado na Assembleia Geral de 1979 da Associação Internacional de Geodesia, sucedendo ao GRS67 8Destinado a representar a Terra nos seus aspectos geométricos e dinâmicos i e adequado d a aplicações nos domínios da geodesia, geofísica e hidrografia 8Sistema de referência oficial para os trabalhos geodésicos 8Baseado na teoria do elipsóide equipotencial Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 83
84 6- SGR para referenciação geo-espacial PROPRIEDADES DO GRS80 8O elipsóide equipotencial é uma superfície equipotencial U=U U 0 = constante 8U potencial gravítico normal 8A função U é determinada sem ambiguidades por 4 parâmetros independentes, qualquer que seja a distribuição de massas: (a, b) - semi-eixos; M massa interior; ω - velocidade angular de rotação 8Inclui toda a massa da Terra e da atmosfera Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 84
85 6- SGR para referenciação geo-espacial GRAVIDADE NORMAL DO GRS80 A gravidade normal à superfície do elipsóide é dada por (Somigliana) k = (b γ p) / (a γ e ) 1 γ p gravidade teórica nos pólos γ e gravidade teórica no equador e 2 quadrado da primeira excentricidade φ - latitude geodésica Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 85
86 6- SGR para referenciação geo-espacial FÓRMULA ABREVIADA DA GRAVIDADE NORMAL γ = γ e (1 + A sen 2 φ + B sen 4 φ + C sen 6 φ + D sen 8 φ) γ e = m s -2 A = B = C = D = erro relativo de (10-3 μm μ s -2 = 10-4 mgal) Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 86
87 6- SGR para referenciação geo-espacial ELIPSÓIDE WGS84 VERSUS GRS80 WGS84 a m a m GRS80 1/f J x 10 ω x rad s -1 ω x rad s -1 GM x 10 8 m 3 s -2 GM x 10 8 m 3 s -2 Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 87
88 SISTEMAS DE REFERÊNCIA GEO-ESPACIAIS CONCEITOS FUNDAMENTAIS E ACTIVIDADE INTERNACIONAL SUMÁRIO 8Breve história da geo-referenciação 8Datum geodésico clássico; datum altimétrico 8Sistema de observação geodésico espacial (VLBI, SLR, GNSS, DORIS) 8Sistemas de referência e referenciais globais: ITRS, ITRF 8Relação com outros sistemas (WGS84, ) 8SGR para referenciação geo-espacialespacial 8Iniciativas regionais 8Enquadramento E d t na Directiva INSPIRE 8Conclusões Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 88
89 7- Iniciativas regionais INICIATIVAS REGIONAIS DA AIG Commission 1 - Reference Frames SC1.1: Coordination of Space Techniques SC1.2: Global Reference Frames SC1.3: Regional Reference Frames SC1.3 a: Europe (EUREF) SC1.3 b: South and Central America (SIRGAS) SC1.3 c: North America (NAREF) SC1.3 d: Africa (AFREF) SC1.3 e: Asia-Pacific SC1.3 f: Antarctica Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 89
90 7- Iniciativas regionais 8Assembleia Geral da UGGI, Vancouver, 1987 constituição Section 1 - Positioning Commission X - Global and Regional Geodetic Networks 8Assembleia Geral da UGGI, Sapporo, 2003 integração na Commission 1 Reference Frames Sub-commission Regional Reference Frames Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 90
91 7- Iniciativas regionais EUROPEAN TERRESTRIAL REFERENCE SYSTEM 89 (ETRS89) Definição A Sub-comissão EUREF recomenda que o sistema a ser adoptado seja coincidente com o ITRS na época e fixado à parte estável da Placa Euro-asiática, e será designado por European Terrestrial Reference System 1989 (ETRS89) resolução adoptada no simpósio EUREF realizado em Florença, 1990 Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 91
92 7- Iniciativas regionais COMO ESTABELECER E MANTER O REFERENCIAL GEODÉSICO EUROPEU? 8um conjunto de 8estações geodésicas de referência espaciais (SLR e VLBI) 8estações GPS permanentes (EUREF Permanent Network - EPN) 8uma rede de estações geodésicas de referência de alta precisão determinadas por várias campanhas GPS 8a combinação das Redes 8Europeia Unificada de Nivelamento (UELN) 8GPS de Referência Vertical Europeia (EUVN) Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 92
93 7- Iniciativas regionais REALIZAÇÃO DO ETRS89 Exprimir em ITRF YY na época central (t c ) das observações Exprimir em ETRS89 usando 14 parâmetros de transformação (alguns são zero) (Altamimi, Z., 2007) Posições Velocidades Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 93
94 7- Iniciativas regionais COMPONENTES DA EPN Estações GNSS de observação contínua Centros de Dados que proporcionam acesso às observações Centros de Análise que calculam as coordenadas e sub-produtos Centro de Combinação EPN Central Bureau (C. Bruyninx, Bélgica) Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 94
95 221 estações permanentes (1 inactiva) Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 95
96 7- Iniciativas regionais CENTROS DE ANÁLISE Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 96
97 7- Iniciativas regionais Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 97
98 Memorandum ExGG (Expert of Group Understanding on Geodesy) Memorandum of Understanding Project Euroboundaries Project Georail Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 98
99 7- Iniciativas regionais AFREF é um esforço conduzido pela comunidade internacional, em particular os países Africanos, para estabelecer um sistema de referência continental, consistente e homogéneo com o sistema de referência global (ITRS), como base para as redes de referência nacionais i Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 99
100 7- Iniciativas regionais Situação actual CGPS estações: 101 (Fernandes, R., 2008) Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 100
101 SISTEMAS DE REFERÊNCIA GEO-ESPACIAIS CONCEITOS FUNDAMENTAIS E ACTIVIDADE INTERNACIONAL SUMÁRIO 8Breve história da geo-referenciação 8Datum geodésico clássico; datum altimétrico 8Sistema de observação geodésico espacial (VLBI, SLR, GNSS, DORIS) 8Sistemas de referência e referenciais globais: ITRS, ITRF 8Relação com outros sistemas (WGS84, ) 8SGR para referenciação geo-espacialespacial 8Iniciativas regionais 8Enquadramento E d t na Directiva INSPIRE 8Conclusões Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 101
102 8- Enquadramento na Directiva INSPIRE INfrastructure for SPatial InfoRmation in Europe ASPECTOS LEGAIS : A Directiva 2007/2/EC do Parlamento Europeu e do Conselho de 14 de Março de 2007 estabelecendo o INSPIRE foi publicada no Jornal Oficial em 25 de Abril de 2007 A Directiva INSPIRE entrou em vigor em 15 de Maio de 2007 ( Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 102
103 8- Enquadramento na Directiva INSPIRE PRINCÍPIOS ORIENTADORES DO INSPIRE as infra-estruturas de informação espacial nos Estados Membros deverão ser concebidas de forma a assegurar que os dados espaciais são armazenados, disponibilizados e mantidos ao nível mais apropriado é possível combinar dados espaciais de diferentes origens através da Comunidade de forma consistente e partilhá-los entre vários utilizadores e aplicações é possível que dados espaciais coligidos em um nível de autoridade pública sejam partilhados em todos os diferentes níveis de autoridades públicas os dados espaciais são disponibilizados em condições que não restringem o seu uso extensivo é fácil encontrar dados espaciais disponíveis, a sua adequação às finalidades e saber as condições aplicáveis à sua utilização Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 103
104 8- Enquadramento na Directiva INSPIRE ENFOQUE infrastructure for spatial information metadata, spatial data sets and spatial data services network services and technologies agreements on sharing, access and use coordination and monitoring mechanisms,,processes and procedures, established, operated or made available in accordance with this Directive spatial data any data with a direct or indirect reference to a specific location or geographical area Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 104
105 8- Enquadramento na Directiva INSPIRE TERMINOLOGIA ORGANIZATIVA SDIC: Spatial Data Interest Community LMO: Legally Mandated Organisation DS: Draft Specifications IR: Implementing Rules DT: Drafting Teams (peritos nacionais ) CT: Consolidation Team (serviços da Comissão) Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 105
106 8- Enquadramento na Directiva INSPIRE ANNEX I SPATIAL DATA THEMES 1. Coordinate reference systems Systems for uniquely referencing spatial information in space as a set of coordinates (x, y, z) and/or latitude and longitude and height, based on a geodetic horizontal and vertical datum. 2. Geographical grid systems Harmonised multi-resolution grid with a common point of origin and standardised location and size of grid cells. 3. Geographical names Names of areas, regions, localities, cities, suburbs, towns or settlements, or any geographical or topographical feature of public or historical interest. Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 106
107 8- Enquadramento na Directiva INSPIRE ANNEX I SPATIAL DATA THEMES 4. Administrative units Units of administration, dividing areas where Member States have and/or exercise jurisdictional rights, for local, regional and national governance, separated by administrative boundaries. 5. Addresses Location of properties based on address identifiers, usually by road name, house number, postal code. 6. Cadastral parcels Areas defined by cadastral registers or equivalent. Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 107
108 8- Enquadramento na Directiva INSPIRE ANNEX I SPATIAL DATA THEMES 7. Transport networks Road, rail, air and water transport networks and related infrastructure. Includes links between different networks. 8. Hydrography y Hydrographic elements, including marine areas and all other water bodies and items related to them, including river basins and sub-basins. 9. Protected sites Area designated or managed within a framework of international, Community and Member States' legislation to achieve specific conservation objectives. Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 108
109 8- Enquadramento na Directiva INSPIRE Documento Descrição Data-chave Quem DS D2.3 D2.3 Definição e escopo dos temas do Anexo. Documento técnico revisto acompanhado de folha de cálculo com a resolução dos comentários SDIC/LMO, DT, CT DS D2.5 D2.5 - Modelo Conceptual Genérico SDIC/LMO, Documento técnico revisto acompanhado de folha de cálculo DT, CT com a resolução dos comentários DS D2.6 D2.6 - Metodologia para o desenvolvimento da especificação SDIC/LMO, Documento técnico revisto acompanhado de folha de cálculo DT, CT com a resolução dos comentários DS D2.7 D2.7 - Orientações para encoding. Documento de trabalho para consulta de SDIC/LMO Questionário para Requisitos de Utilizador. Em curso até ao início do desenvovimento das especificações dos temas do Anexo II e do Anexo III DT CT, DS DT Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 109
110 8- Enquadramento na Directiva INSPIRE Documento Descrição Data-chave Quem TWG-XX-nn TWG-XX-nn Avaliação dos Requisitos de Utilizador (para cada tema do Anexo I) Desenvolvimento de casos de utilizador / documentação para o desenvolvimento de especificações TWG, CT, EIONET TWG TWG-XX-nn Análise de possíveis omissões nos documentos TWG DS-D2.8.I.n Documento de trabalho Data Specifications (anexo técnico para as Regras de Implementação um para cada tema do Anexo I) TWG DS-D2.8.I.n b Lançamento das especificações para testes (baseado em casos de utilização que requerem dados de vários temas) SDIC, LMO DS-D2.8.I.n c Lançamento da consulta sobre Data Specifications a SDIC/LMO SDIC. LMO DS-D2.8.I.n D2.8.I.n d Revised Draft Data specifications TWG DS-D2.8.I.n D2.8.I.n e IR governing the interoperability of spatial datasets and services of Annex I themes submitted for opinion to the INSPIRE Committee Comitology Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 110
111 Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 111
112 8- Enquadramento na Directiva INSPIRE Coordinate Reference Systems Concept GEO-SPATIAL DATA SETS COORDINATES 3D/2D CRS 1D CRS ATTRIBUTES / PARAMETERS D ELLIPSOI XYZ X,Y,Z φ,λ,h 3D ITRS WGS84 Global None pressure depth CARTO OGRAPHI C PRO OJECTION φ,λ H ETRS89 EVRS time 2D + 1D x,y H National National Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 112
113 Implementing Rules CRS For the three-dimensional and two-dimensional (horizontal component), the European Terrestrial Reference System 1989 (ETRS89 ETRS89) shall be used for the areas within the geographical g scope of ETRS89. The International Terrestrial Reference System (ITRS) or other geodetic coordinate reference systems compliant with ITRS shall be used in areas that are outside the geographical scope of ETRS89. Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 113
114 Implementing Rules CRS For the vertical component on land, the European Vertical Reference System (EVRS) shall be used to express gravityrelated heights for the areas within the geographical g scope of EVRS. Other vertical reference systems related to the Earth gravity field shall be used to express gravity-related heights in areas that are outside the geographical scope of EVRS. Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 114
115 Implementing Rules CRS The mandated CRS is used for any kind of information/resolution/accuracy; the resolution and accuracy of data are out of scope of the theme CRS. The accuracy of the data sets resulting from transformations and conversion formulas are out of scope of the theme CRS. For data sets with low positional accuracy, the original CRS of the data set can sometimes be considered equivalent to the mandated CRS. It is recommended that the data set provider consults the experts in the Member States (MS) to evaluate the need to transform the data sets from the original CRS to the mandated CRS. The accuracy of the data sets must be documented by the data set provider according to all the aspects that contribute to it, namely elythe original accuracy and the accuracy of the conversions, transformations and handling of data. Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 115
116 Implementing Rules CRS There are themes for which data are expressed in linear systems for the horizontal component or on non-length length-based vertical systems like pressure, density, for the vertical component. This kind of referencing is parametric. In general the referencing by parameters is out of scope of the theme CRS. It is recommended to associate the parameters with the specific data according to ISO (Part 2: Extension for parametric values). Where more general parametric reference systems are used this is out of scope, but it is recommended that they should be appropriately specified and referenced. There are themes that may require temporal references. Temporal reference systems are also out of scopeof the theme CRS. Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 116
117 Implementing Rules CRS For representation with plane coordinates one of the Lambert Azimuthal Equal Area (ETRS89 ETRS89-LAEA LAEA), the Lambert Conformal Conic (ETRS89-LCC) or the Transverse Mercator (ETRS89 ETRS89-TMzn) )projection shall be used. In the case the map projections are defined internally, they shall be well documented to allow the conversion to geographic coordinates and an identifier shall be created, according to ISO Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 117
118 Implementing Rules CRS For pan-european spatial analysis and reporting, where true area representation is required, the ETRS89-LAEA is recommended. For conformal pan-european mapping at scales smaller than or equal to 1:500,000, the ETRS89-LCC is recommended. For conformal pan-european mapping at scales larger than 1:500,000, the Transverse Mercator ETRS89-TMzn TMzn is recommended. For the display, with the View Service specified in Regulation xxxx/xx/ec [NS Regulation], of INSPIRE spatial data sets, at least the coordinate reference systems for two-dimensional geodetic coordinates (latitude, longitude) shall be available. Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 118
119 9- Conclusões 8Os sistemas de geo-referenciação actuais são realizados através de um sistema de observação baseado em técnicas geodésicas espaciais Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 119
120 9- Conclusões 8Os sistemas de geo-referenciação actuais são realizados através de um sistema de observação baseado em técnicas geodésicas espaciais 8Existem um esforço e uma cooperação internacional notáveis para a manutenção de referenciais geodésicos globais e regionais Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 120
121 9- Conclusões 8Os sistemas de geo-referenciação actuais são realizados através de um sistema de observação baseado em técnicas geodésicas espaciais 8Existem um esforço e uma cooperação internacional notáveis para a manutenção de referenciais geodésicos globais e regionais 8A A descrição de sistemas geodésicos de referência é objecto da norma ISO Geographic Information Spatial referencing by coordinates Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 121
122 9- Conclusões 8Os sistemas de geo-referenciação actuais são realizados através de um sistema de observação baseado em técnicas geodésicas espaciais 8Existem um esforço e uma cooperação internacional notáveis para a manutenção de referenciais geodésicos globais e regionais 8Ad A descrição de sistemas geodésicos de referência é objecto da norma ISO Geographic Information Spatial referencing by coordinates 8A A Directiva INSPIRE vai definir um sistema de referência (CRS) comum para a Europa Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 122
123 9- Conclusões 8Os sistemas de geo-referenciação actuais são realizados através de um sistema de observação baseado em técnicas geodésicas espaciais 8Existem um esforço e uma cooperação internacional notáveis para a manutenção de referenciais geodésicos globais e regionais 8A A descrição de sistemas geodésicos de referência é objecto da norma ISO Geographic Information Spatial referencing by coordinates 8A A Directiva INSPIRE vai definir um sistema de referência (CRS) comum para a Europa 8WGS84, ETRS89, PZ90, GTRF estão todos ligados (compatíveis) a um Sistema Único: o ITRS Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 123
124 9- Conclusões 8Os sistemas de geo-referenciação actuais são realizados através de um sistema de observação baseado em técnicas geodésicas espaciais 8Existem um esforço e uma cooperação internacional notáveis para a manutenção de referenciais geodésicos globais e regionais 8A A descrição de sistemas geodésicos de referência é objecto da norma ISO Geographic Information Spatial referencing by coordinates 8A A Directiva INSPIRE vai definir um sistema de referência (CRS) comum para a Europa 8WGS84, ETRS89, PZ90, GTRF estão todos ligados (compatíveis) a um Sistema Único: o ITRS Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 124
125 Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 125 Ilha Terceira, Açores Composição hipsométrica elaborada a partir do DTM ARTOP, 2006
126 Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 126
127 7- IMPLICAÇÕES PRÁTICAS ALGUNS ASPECTOS A CONSIDERAR Qualidade do posicionamento desaparecem as distorções nos ajustamentos das redes coordenadas mais homogéneas Adequação a projectos trans-nacionais nacionais garante a continuidade da informação geo-espacial permite a inter-operabilidade (INSPIRE, etc.) Integração com informação existente existem métodos nos sistemas usados em geomática imperceptível na informação com resolução inferior a 2 m Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 127
128 7- IMPLICAÇÕES PRÁTICAS A REPRESENTAÇÃO CARTOGRÁFICA A representação da Terra num plano segue um conjunto de regras Os sistemas de representação cartográfica definem os diferentes modos como se faz essa representação O problema essencial é a passagem de Coordenadas d geográficas para Coordenadas d rectangulares Definem-se: Módulo de deformação linear k=ds / ds ds - distância plana ds - distância elipsoidal Módulo de deformação areal m = da / da da área plana da área elipsoidal Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 128
129 7- IMPLICAÇÕES PRÁTICAS CORRESPONDÊNCIA ENTRE DUAS SUPERFÍCIES P x = x (φ,λ) φ - latitude y = y(φ (φ,λ) λ -longitude É impossivel planificar o esferóide! Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 129
130 7- IMPLICAÇÕES PRÁTICAS COMO É QUE OS MODELOS MATEMÁTICOS DEFORMAM A REALIDADE? Mollweide Mercator Cilíndrica equivalente Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 130
131 7- IMPLICAÇÕES PRÁTICAS SISTEMA UTM É um sistema de projecções de Mercator Transversa (ou Gauss) Divide a Terra em 60 zonas, cada uma com 6 graus de amplitude O factor de escala no meridiano central é Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 131
132 5- Sistemas de referência nacionais Parâmetros do elipsóide de Hayford Falsa Origem: E = m; N = 0 m Datum: Observatório (Flores) Fuso 25 Datum: Base SW (Graciosa) Fuso 26 Datum: S. Brás (S. Miguel) Fuso 26 Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 132
133 7- IMPLICAÇÕES PRÁTICAS COMPARAÇÃO DE COORDENADAS ENTRE OS SISTEMAS ITRF93/GRS80 UTM E BASE SW/INTERNACIONAL UTM NOME ITRF93/GRS80 BASE SW/INTERNACIONAL ITRF93 - BASE SW E (m) N (m) E (m) N (m) E (m) N (m) " ALMINHAS" " BISCOITOS" " CAPARICA" " FALEIRAS" " FAVAS" " MONTE BRASIL" " PICO DOS PADRES" " RACHADO NOVO" ETRS89/GRS80 UTM E ED50/INTERNACIONAL UTM ETRS89/GRS80 ED50/INTERNACIONAL ETRS89 - ED50 NOME E (m) N (m) E (m) N (m) E (m) N (m) FARO DE VALENCIA Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 133
134 Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 134
135 7- IMPLICAÇÕES PRÁTICAS Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 135
136 Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 136
137 Termos de Referência (EUREF 2004, Bratislava) Objectives and development of activities definition, realization and maintenance of the European Reference Systems cooperation with the pertinent IAG components and EuroGeographics use the most accurate and reliable terrestrial and spaceborne techniques available develop the necessary scientific background and methodology high quality products and services Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 137
138 6- GRS for geo-spatial referencing; regional initiatives ADOPTION OF ETRS89 (2005) Countries to whom the questionnaire was sent 41 Countries who answered 27 Countries that adopted already ETRS89 21 (78%) Countries willing to adopt ETRS89 4 (15%) Countries that will not adopt ETRS89 2 (7%) Oficial support: law 10 Oficial support : standard 6 Oficial support : recommendation 9 Conditions of use: mandatory 6 Conditions of use: in specific situations 13 Conditions of use: complementary 16 Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 138
Hoje adota novas tecnologias no posicionamento geodésico, como por exemplo o Sistema de Posicionamento Global (GPS)
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