POSICIONAMENTO COM GPS NO REFERENCIAL SIRGAS

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1 V SEMINÁRIO ANUAL DO GEGE ESTADO DA ARTE EM REFERENCIAIS GEODÉSICOS E GEORREFERENCIAMENTO DE IMÓVEIS RURAIS POSICIONAMENTO COM GPS NO REFERENCIAL SIRGAS João Paulo Magna Júnior Mestrando em Ciências Cartográficas

2 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);

3 O SIRGAS 2000 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;

4 O SIRGAS 2000 Período de transição (10 anos): CA, SAD69 e SIRGAS SCN; SAD69 e SIRGAS SGB. Realizações: 1ª: maio de estações na América do Sul levantadas com GPS; SGR: ITRF 94, época 1995,4. 2ª: maio de estações no continente Americano (GPS); SGR: ITRF 2000, época 2000,4.

5 O SIRGAS 2000 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.

6 POSICIONAMENTO COM GPS NO SIRGAS 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.

7 POSICIONAMENTO 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);

8 POSICIONAMENTO COM GPS NO SIRGAS 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 pósprocessadas (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.

9 APLICAÇÃO EM REDES GEODÉSICAS 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;

10 APLICAÇÃO EM UMA REDE GEODÉSICA Rede primária

11 APLICAÇÃO EM REDES GEODÉSICAS Rede secundária

12 APLICAÇÃO EM REDES GEODÉSICAS ETAPAS PARA O PROCESSAMENTO DA REDE NO SIRGAS: 1º PASSO: As estações de referência tem suas coordenadas na época de referência (t 0 = 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));

13 APLICAÇÃO EM REDES GEODÉSICAS 3º PASSO: Transformação das coordenadas das novas estações, que agora estarão na época t, para a época de referência do SIRGAS (t 0 ) 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:

14 APLICAÇÃO EM REDES GEODÉSICAS S 1 ITRF2000 (2005,9) ITRF2000 (2005,9) S 2 r2 r1 SIRGAS 2005,9 SIRGAS 2000,4 SIRGAS 2005,9 SIRGAS 2000,4

15 CONSIDERAÇÕES 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;

16 CONSIDERAÇÕES 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;

17 CONSIDERAÇÕES 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 posicionamento geodésico no Brasil, o que reforça a necessidade de adaptação à este 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.