Uso da técnica RTK em REDE e RTK/GSM para determinação dos vértices em Georreferenciamento de Imóveis Rurais RESUMO

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1 Uso da técnica RTK em REDE e RTK/GSM para determinação dos vértices em Georreferenciamento de Imóveis Rurais Ernesto Centin Dornelles Prof. Ms. Adriane Brill Thum UNIVERSIDADE DO VALE DO RIO DOS SINOS Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas Curso de Especialização - Informações Espaciais Georreferenciadas Avenida Unisinos, nº 950, São Leopoldo / RS-BRASIL ernesto@igtop.com.br adrianebr@unisinos.br RESUMO Um dos grandes avanços tecnológicos que ocorreu nestes últimos tempos no posicionamento GNSS foi a introdução da transmissão de dados por uso de GSM (Global System for Mobile Communications) em levantamentos RTK (Real Time Kinematic). A técnica RTK/GSM permite que um Receptor Móvel GNSS (Global Navigation Satellite System) de dupla frequência(l1l2) equipado com modem GSM possa receber as correções RTK e obter resultados em soluções fixas, em tempo real, com precisões centimétricas conectando-se as ERA s(estações de Referência Ativa) localizadas até 70km. Desta forma, utilizando-se apenas um Receptor móvel (ou Rover) equipado com um chip GSM, é possível determinar-se e locar pontos com extrema precisão e rapidez sem a necessidade de instalar bases de apoio básico em levantamentos de georreferenciamento. Outra técnica baseada em transmissões RTK via GSM é o método denominado RTK em Rede. Neste caso, estando o usuário com seu Receptor Móvel GNSS dentro da área de cobertura atendida por este serviço, obtém resultados em tempo real com precisão melhores que dois centímetros (2 cm). Há cerca de dez anos, esta técnica encontra-se operacional e em plena expansão em diversos países: USA, Canadá, Alemanha, Reino Unido, Espanha, Portugal, Japão entre outros, e recentemente está sendo implantada no Brasil. A finalidade principal deste trabalho foi avaliar a utilização do uso das novas técnicas RTK utilizando a conexão GSM para determinação dos vértices do Perímetro de um imóvel e verificar se os resultados obtidos através destas técnicas de posicionamento atendem aos critérios exigidos pela Norma técnica do INCRA de georreferenciamento de imóveis rurais. A região selecionada para testar estes tipos de posicionamento, foi a Raia Olímpica da USP, localizada dentro área de cobertura atendida atualmente pelo serviço RTK em Rede do CEGAT (Região metropolitana da cidade de São Paulo/SP). Foram selecionados cinco (5) vértices, sendo três (3) marcos oficiais georreferenciados pelo IBGE e outros dois vértices com coordenadas determinadas através de método tradicional relativo estático pós-processado. São abordados os conceitos e características das atuais técnicas RTK relacionados com uso da conexão GSM em sistemas de posicionamento GNSS. Para fins de estudo e comparação, foram testados as técnicas: RTK em Rede e RTK/GSM. Para este objetivo utilizou-se os serviços de RTK em Rede e RTK/GSM do CEGAT, atualmente um dos provedores pioneiros a oferecer o serviço RTK em Rede no Brasil. Foi planejada e executada a coleta de 5 amostras em cada vértice, totalizando 25 amostras para cada técnica de levantamento: RTK em Rede, RTK/GSM acesso à B.G.A.T.(Base Geodésica da Alezi Teodolini) de São Paulo e B.G.A.T. Jundiaí. Quanto ao método Rede NTRIP, preocupou-se em avaliá-lo em relação a um requisito fundamental em posicionamento RTK o comprimento da linha de base (distância entre ERA ao receptor móvel) que na atual e vigente Norma Técnica do INCRA o limita em 20 km. Deste modo, foi testado o acesso a duas ERA NTRIP, a B.G.A.T. de São Paulo e o B.G.A.T. Jundiaí, respectivamente com linhas de base distantes a 6 km e a 40 km, para então, analisar os resultados e erros relativos a estas distâncias na determinação de cada vértices em relação à base de referência acessada. Com os resultados obtidos nos levantamentos RTK em Rede e RTK/GSM foram calculadas as discrepâncias das coordenadas Este e Norte, as Resultantes Posicional e as diferenças das alturas elipsoidais verticais, através dos quais são então analisados, interpretados e para finalmente serem avaliados segundo aos requisitos da Norma Técnica do INCRA de georreferenciamento de Imóveis Rurais. Palavras chaves: RTK, RTK/GSM, RTK EM REDE, REDE VRS, VRS.

2 ABSTRACT One of the great technological advances that occurred lately in GNSS positioning was the introduction of data transmission using GSM (Global System for Mobile Communications) in RTK (Real Time Kinematic). The RTK technique / GSM allows a Mobile Receiver GNSS (Global Navigation Satellite System) dual frequency (L1L2) equipped with GSM modem can receive RTK corrections and get results in fixed solutions in real time, with centimetric accuracies connecting to reference bases located 70km up. Thus, using just a mobile receiver (or Rover) equipped with a GSM chip, it is possible to determine and locate points with extreme precision and speed without the need of installing support bases in basic surveys georeferencing. Another technology-based RTK broadcasts via GSM is the method called RTK Network. In this case, since the user with your mobile GNSS receiver within the coverage area served by this service, get real-time results with accuracy less than two inches (2 cm). There are about ten years, this technology is operating and expanding in different countries: USA, Canada, Germany, UK, Spain, Portugal, Japan, among others, and recently being deployed in Brazil. The main purpose of this work was to evaluate the use of new technologies based on GSM RTK to determine the vertices of the perimeter of a property and verify that the results obtained through these positioning techniques meet the criteria required by the standard technique of INCRA georeferencing rural properties. The region selected for testing these types of positioning, was the Streak Olympic USP, located within coverage area currently served by the Network RTK service CeGaT (Metropolitan Region of São Paulo / SP). We selected five (5) vertices, with three (3) official landmarks georeferenced by IBGE and two vertices with coordinates determined by the traditional method for static post-processed. It covers the concepts and characteristics of current RTK methods related to the use of GSM in GNSS positioning systems. For purposes of study and comparison, the methods were tested: RTK and Network RTK / GSM NTRIP (known as Network NTRIP). For this purpose we used the services of Network RTK and Network RTK NTRIP the CeGaT, currently one of the pioneers providers offering the service RTK Network in Brazil. It was planned and executed to collect 5 samples at each vertex, totaling 25 samples for each survey technique: Network RTK, Network NTRIP Base access CeGaT NTRIP Sao Paulo and Base CeGaT NTRIP Jundiaí / SP. As for the method NTRIP Network, has endeavored to evaluate it in relation to a fundamental requirement for RTK positioning - the length of the baseline (baseline distance between the mobile receiver) that the current and prevailing Standard Technical INCRA the limits 20 km. Thus, we tested the access to NTRIP two bases, the Base CeGaT NTRIP São Paulo / SP Base and CeGaT NTRIP Jundiaí / SP respectively baselines distant 6 km and 40 km, and then analyze the results and relative errors these distances in determining each vertex relative to the baseline accessed. With the results obtained in RTK and Network RTK NTRIP discrepancies were calculated coordinates east and north, and the Resulting Positional differences of vertical ellipsoidal heights, through which are then analyzed, interpreted and finally be evaluated according to the requirements of Technical Standard INCRA georeferencing of Rural Property. Keywords: RTK, RTK/GMS, RTK NETWORK(VRS), VRS.

3 1. INTRODUÇÃO A evolução tecnológica advinda com o uso da Internet e da telefonia móvel celular GSM/GPRS - (Global System for Mobile Communications/General Packet Radio Service - Sistema Global para Comunicações Móveis/ Serviço de Rádio de Pacote Geral) concomitantemente com ao aperfeiçoamento da indústria dos receptores geodésicos, possibilitou o surgimento de novas técnicas para o levantamento GNSS baseados em posicionamento real (RTK). ROGOWSKI el al. (2004), sintetiza esta abordagem: o posicionamento instantâneo foi viabilizado pela observação de pelo menos oito satélites e pelo desenvolvimento das técnicas numéricas de solução rápida das ambiguidades. Porém, esse ideal implicou na necessidade imperativa de transmissão dos dados do receptor base para o móvel. O uso de ondas eletromagnéticas transmitidas e recebidas pelos equipamentos, popularmente denominados rádios (transmissores e receptores), é limitado pelas obstruções na propagação das referidas ondas. A necessidade prática de mais flexibilidade e eficiência no envio das observações de fase do receptor base para o móvel fez com que se desenvolvesse a tecnologia integrada ao sistema de comunicação móvel (como, por exemplo, a conexão GSM, a padronização GPRS e a conexão 3G) e a Internet. No presente trabalho duas novas técnicas de posicionamento GNSS RTK baseadas em GSM são abordadas com a finalidade principal de avaliá-las para uso em serviços de georreferenciamentos, segundo os critérios exigidos pela Norma técnica do INCRA de georreferenciamento de imóveis rurais: o método RTK em Rede e o método RTK Rede NTRIP. 2. FUNDAMENTOS TÉORICOS Posicionamento é a determinação da posição de objetos com relação a um referencial específico. Os seguintes métodos de posicionamento são utilizados com o sistema GNSS: Posicionamento absoluto (estático ou cinemático); Posicionamento relativo (estático ou cinemático); e Posicionamento Diferencial GPS (DGPS). Se o objeto posicionado encontra-se em repouso, tem-se o posicionamento estático, e quando em está em movimento, o posicionamento cinemático. O posicionamento poderá ocorrer em tempo real ou pós-processado. Na primeira situação, a estimativa das coordenadas do objeto ocorre praticamente no mesmo instante que as observações GNSS são coletadas. No pós-processado, as coordenadas são calculadas em um processamento posterior à coleta das observações. (MONICO, 2008; HOFMANN-WELLENHOF, LICHTENEGGER e WASLE, 2008). Posicionamento Relativo: No posicionamento relativo, a posição de um ponto é determinada com relação à de outro(s), cujas coordenadas são conhecidas. As coordenadas do(s) ponto(s) conhecido(s) devem estar referenciadas ao WGS84, ou em um sistema compatível com esse( SIRGAS2000, ITRF2000), ITRF2005, IGS 05). Neste caso, os elementos que compõem a linha-base, ou seja, X, Y e Z, são estimados e, ao serem acrescentados às coordenadas da estação-base ou de referência (estação com coordenadas conhecidas), proporcionam as coordenadas da estação desejada. É fundamental que os dois ou mais receptores envolvidos rastreiem, simultaneamente, pelo menos dois satélites em comum, utilizando-se as duplas diferenças (DD) como observáveis fundamentais, geralmente da Fase de batimento da Onda Portadora, também possível utilizar a DD da pseudo-distânica ou ambas. (Monico 2008). O Posicionamento RTK Real Time Kinematic O Posicionamento sendo em tempo real (RTK), exige telemetria para a transmissão instantânea das correções entre a base e o móvel. Neste caso, se as correções transmitidas se baseiam nos códigos, o modo é chamado DGPS, e é menos preciso que o chamado RTK, que se baseia na fase da onda portadora, obtendo-se precisão centímetros em tempo real. (McCORMAC, 2004) O Formato RTMC-104 (Padronização das transmissões RTK/UHF) Anteriormente, cada fabricante de receptores RTK adotava um formato diferente para a transmissão de dados via Rádio(UHF) para estabelecer o link de comunicação entre a Base e o Receptor Móvel. Isto era um fator complicante nos levantamentos RTK, pois desta forma só era possível trabalhar com RTK se os equipamentos estação de referência e o móvel - fossem do mesmo fabricante (COSTA,S. e al., 2008) Este problema foi solucionado quando a entidade responsável pela padronização da transmissão de dados GNSS, a Comissão Técnica de Rádio para Serviços Marítimos (RTMC-Radio Technical Commision for Maritime Services) acordou com os fabricantes de receptores a utilização do formato RTCM como padrão para transmissão contínua de dados GNSS em levantamentos estáticos ou cinemáticos, tornando-se então padrão para a indústria GPS/GNSS. (LAUDAU e al., 2002).

4 O Serviço NTRIP Originou-se na Alemanha em 2003, quando o alto custo para a liberação do uso frequências de rádio no uso civil tornou então, o uso da técnica RTK/UHF impraticável neste país. A solução foi a criação de uma aplicação baseada em um protocolo que fosse capaz de transmitir os dados GNSS pela internet, o NTRIP ("Networked Transport de RTCM via Internet Protocol"). Usuários (fixos ou móveis) conectados à Internet podem receber dados do NTRIP Host através do uso de diferentes dispositivos: PCs/Laptops, PDAs, Celulares e Receptores GNSS (com modem GSM ou através de dispositivos auxiliares). O NTRIP suporta acesso à Internet sem fio através de redes IP móveis como GSM, GPRS, EDGE ou UMTS. O NTRIP é constituído pelos seguintes elementos: - NtripSources, são os que geram fluxos de dados em um local específico; NtripServers (que transferem os fluxos de dados de uma fonte para o NtripCaster), NtripCaster (o gerenciador e principal componente do sistema), NtripClients (aqueles que finalmente acessam os fluxos de dados dos desejados NtripSources no NtripCaster). Figuras 1 e 2: Sistema NTRIP (fonte: autor e Laudau e al., 2003) TÉCNICAS ATUAIS DE POSICIONAMENTO RTK: RTK/UHF: quando as correções RTK são transmitidas através de rádio-link UHF para estabelecer comunicação entre Base e o Receptor Móvel(Rover). Um fator que limita a área de abrangência para a realização do RTK é o alcance da transmissão das ondas de rádio, pois se existirem obstáculos entre a referência e o receptor móvel a precisão esperada não será alcançada. Além disso, devido ao fato da separação entre dois canais de rádio ser estreita, o sinal pode receber a interferência de outros usuários trabalhando na mesma banda de frequência reduzindo a qualidade do levantamento. (Costa e al.2008), RTK/GSM: A evolução substituição do link de rádio pelo GSM: Uma das alternativas para contornar este problema é substituir o link de rádio pela comunicação via modem GSM. De acordo com Guandalini (2012) a introdução da conexão GSM na técnica RTK, permite ampliar a área de trabalho a partir da estação de referência, tornando mais fácil a inicialização do sistema em campo e permitindo maior produtividade nos projetos. Essa é a grande vantagem da transmissão das observações de fase pela técnica RTK/GSM com relação à técnica RTK/UHF. Figuras 3 e 4: Posicionamento RTK/UHF e RTK/GSM (Fonte:site Agrimensor do Futuro / montagem autor)

5 Quando a transmissão das observações de fase ocorrem por meio da conexão GSM pode ser realizada de quatro formas distintas (GUANDALINI, 2012): RTK/GSM Direto: é viabilizada a partir da configuração dos receptores GNSS base e móvel com conexão GSM, obtida pela inserção do dispositivo microeletrônico chip SIM (Subscriber Identity Module). Estes poderão se comunicar diretamente entre si utilizando a conexão GSM, quando disponível, possibilitando a sua instalação em qualquer local ou ponto de coordenada conhecida ou a ser determinada. A comunicação entre os receptores base e móvel será estabelecida através de ligação telefônica feita a partir do número identificador do SIM do receptor base. RTK/GSM IP DIRETO:é a comunicação entre uma única estação de referência que disponibiliza o RTCM diretamente em um IP (Internet Protocol) sem nenhum controle de acesso dos receptores móveis. Neste caso, existe apenas uma ERA IP (Estação de Referência Ativa) que disponibiliza o protocolo RTCM em um IP, sendo necessário que o usuário conheça este endereço em campo. Este método é usado para projetos nos quais o uso da técnica RTK/GSM é adequado, mas sem a possibilidade de se instalar uma ERA IP(Internet Protocol) permanente. RTK/GSM NTRIP(ou REDE NTRIP): é a conexão entre o receptor móvel e conjunto de estações de referência denominado de Rede NTRIP através de um software de gerenciamento que recebe os dados e controla os acessos. Neste método é utilizado apenas um chip SIM introduzido no receptor móvel para conexão com a estação de referência mais próxima para a obtenção das observações de fase; A rede de serviço NTRIP se caracteriza pela utilização de um software de gerenciamento das ERA e controle de acesso dos receptores móveis, como por exemplo, algo realizado pelo software NtripCaster. Poderá existir um número ilimitado de ERA IP, as ERAs enviarão os protocolos RTCM a cada segundo ao software de gerenciamento que disponibilizará a observação de fase para o acesso de diversos usuários. Em campo, os receptores móveis poderão receber as observações da fase da ERA IP mais próxima. Este método é utilizado para redes de ERA IP permanentes, onde estão instaladas diversas ERA IP, direcionadas um grande número de usuários. RTK em REDE: compreende um conjunto de estações de referência ligadas a um servidor, que gerencia correções RTK, eliminando o erro linear e tornando a inicialização instantânea em campo, dentro da área de trabalho coberta. Para o funcionamento do método RTK em REDE, são necessários os seguintes componentes: no mínimo 3 ERA IP em uma distância máxima de 100 km entre cada uma; um software de gerenciamento das ERA que receba os dados, controle os acessos e crie um modelo matemático de correções geodésicas dentro da área de cobertura desta rede e, ainda, receptores móveis com capacidade de receber e interpretar os dados. Um de seus formatos mais difundidos e utilizados é conhecido como VRS (Virtual Reference Station) O princípio básico da técnica VRS é gerar dados simulando uma estação de referência próxima ao receptor do usuário, fornecendo desempenho semelhante a uma linha de base curta. Deste modo, não é necessário ter fisicamente um receptor em um ponto conhecido próximo ao usuário (VOLLATH et al., 2000). As estações de referência da rede devem rastrear continuamente os dados GNSS e os transmitir para o Sistema de Controle via uma rede de comunicação. O Sistema de Controle, de posse dos dados das estações de referência, através de softwares específicos modela os erros espaciais que limitam a acurácia no posicionamento GNSS e gera as correções apropriadas ou os dados da VRS para serem utilizados pelos usuários (LAUDAU e al., 2002). Figura 5: RTK em Rede (Fonte:Globalcors)

6 A utilização dos serviços RTK em REDE no exterior Atualmente encontram-se em operação muitos provedores de serviços RTK em Rede instalados em diversos países, entre estes: Dinamarca Rede VRS, na Alemanha Rede SAPOS; nos EUA - a SmartNet, a Rede VRS dos Departamentos de Transporte dos Estados de Minnesota e do Texas ; no Canadá - a Rede Can.Net; Suíça SwissSat; Japão Rede VRS ; Reino Unido a Ordnance Survey). As empresas Trimble, com o sistema VRS Now e a Leica com o Sistema Spidernet são alguns dos principais desenvolvedores e fornecedores desta técnica. Figuras 6, 7 e 8: RTK em Rede internacionais: Rede VRS -Dinamarca; Rede VRS-Japão e SmartNet-USA) (Fonte:Laudau 2003 e Site SmartNet-USA) RTK/GSM (Rede NTRIP) e RTK em Rede(VRS) no Brasil: No Brasil, o IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística) foi o pioneiro na disponibilização de dados de correções por uma Rede NTRIP. O servidor NTRIP Caster do IBGE pode ser acessado pelo endereço de IP e opera na porta 2101, esta reservada para transmissão das correções diferenciais obtidas pelo NTRIP Client. O acesso é gratuito, porém é necessário um cadastro prévio no site do IBGE e o usuário poderá escolher até cinco bases. Ao acessar de qualquer navegador o endereço é possível visualizar as informações sobre as ERA. Para mais informações, acessar o site do IBGE, disponível em: Atualmente, o servidor NTRIP Caster do IBGE recebe dados de 28 ERA localizadas nas principais capitais dos estados brasileiros. Outra rede de iniciativa pública é a Rede NTRIP da FTC/UNESP Faculdade de Tecnologia e Ciências/Universidade Estadual Paulista Julio de Mesquita Filho, gerenciada pelo GEGE (Grupo de Estudo em Geodésia Espacial). Possui ERA instaladas no estado de São Paulo. Composto atualmente por 13 estações, denominada de Rede GNSS do Estado de São Paulo - Rede GNSS-SP. Informações podem ser obtidas no site da FTP/UNESC: Disponível em: Figuras 9 e 10: Rede NTRIP no Brasil NTRIP CEGAT e Rede IP NTRIP IBGE (Fonte: Serviço CEGAT e Site IBGE)

7 O serviço de Rede NTRIP também é oferecido por empresas privadas e no Brasil destaca-se a rede do CEGAT(Centro Geodésico Alezi Teodolini) da empresa Alezi Teodolini. O acesso é pago e realizado mediante assinatura diária, mensal, trimestral, semestral, anual ou ainda por número de acessos. A rede NTRIP do CEGAT também tem abrangência nacional, contudo oferece uma cobertura mais completa no estado de São Paulo. O CEGAT oferece também o serviço RTK em REDE com cobertura atual na região metropolitana de São Paulo/SP. Maiores informações podem ser obtidas no site da empresa Alezi Teodolini: Disponível em: Figuras 11 e 12: Serviço de RTK em Rede (VRS) CEGAT e sua Área de Cobertura (março/2013) (Fonte: Serviço CEGAT - Fatores que influenciam o uso de receptores GNSS na técnica RTK : É fundamental o usuário que deseja utilizar as técnicas RTK baseadas com o uso de GSM conhecer alguns conceitos fundamentais a fim de entender e poder operar adequadamente os aparelhos para obter melhores resultados em seus levantamentos. Os fatores que influenciam o uso de receptores GNSS (L1 e L1/L2 são: capacidade física, tempo da primeira fixação (TTFF), linha de base (comprimento), latência, protocolo RTCM, PDOP, extrapolação e multicaminho(sinais refletidos). (COSTA e al., 2002 ; GUANDALINI, 2012). Capacidade física (Número de Canais/Satélites): os receptores GNSS precisam rastrear o maior número possível de satélites (mínimo de cinco até oito satélites), quanto mais satélites visíveis melhor será o desempenho, menor tempo para obter ambiguidade (solução fixa). Esta melhoria é caracterizada por mais segurança na coleta de dados, melhor precisão e níveis mais altos de confiabilidade. Tempo para primeira fixação (Time To First Fix): é uma medida do tempo necessário para um receptor GPS adquirir os sinais de satélite e dados de navegação e calcular a ambiguidade (solução fixa) e determinar a posição. Alguns receptores GNSS de dupla frequência existentes no mercado podem executar esta tarefa em poucos segundos. Tempo de Convergência: é o tempo decorrido desde que o receptor móvel inicia o recebimento das correções até se chegar à solução fixa.o tempo de convergência para soluções RTK varia de 1 a 12 minutos. Em alguns casos poderá não fixar, sendo solução flutuante. Latência: O tempo de latência também é outro fator importante para ser analisado neste tipo de levantamento. Ele é o tempo decorrido entre a geração das correções na estação de referência e a sua aplicação no receptor móvel, incluindo a sua passagem pelo Caster. Melhores resultados serão apresentados com latências inferiores á 2 segundos. Linhas de base: é a distância entre o receptor base (ou de referência) e o receptor móvel. De acordo com COSTA(e al., 2008) o ponto mais crítico para fixar a solução em um levantamento RTK é a distância entre a estação de referência e o móvel. Os receptores GNSS que utilizam a técnica RTK, com rádio UHF, necessitam ter intervisibilidade entre os rádios instalados no receptores base e móvel. Oq eu torna impraticável a utilização com linhas de base maiores que 20 km. A limitação de RTK convencional é que alguns erros dependente da distância (tais como o atraso ionosférico), este irá aumentar com o aumento do comprimento da linha de base entre o móvel e a estação de referência. Normalmente para uma implementação com a exigência de precisão de centímetros, o

8 comprimento da linha de base não deve ser superior a 10 km. Para aplicações GNSS, esta limitação resultaria em uma rede de estações de referência densa e considerável investimento em infra-estrutura. De acordo GUANDALINI(2012), no emprego da conexão GSM/GPRS, associada ao GNSS/GPS, estima-se que o envio da observação de fase e correção em tempo real com o emprego da técnica RTK/GSM poderá atingir um raio de até 90 km mantendo as resultados atingidos com a técnica RTK/UHF. Nos levantamentos RTK/UHF e RTK/GSM (GSM Direto, IP DIRETO e REDE NTRIP) a distância da linha de Base influencia a determinação dos pontos. À medida que a distância entre as estações (linha de base) aumenta, os erros que anteriormente eram semelhantes, passam a ser cada vez mais não correlacionados, o que acarreta degradação progressiva da precisão(prado e KRUEGER,2003). Informações sobre o funcionamento destas técnicas estão disponíveis em alguns sites de provedores destes serviços, tais como: CAN.Net ( em - VRS explained ), SmarNet North America (em how its work ). Recomenda-se o uso desta técnica com comprimento de linha de base até 70 km, para obter resultados de soluções fixas e com baixo tempo de convergência. Na técnica RTK em Rede, não há degradação posicional relativa ao comprimento da linha de base, pois a Estação de Referência Virtual (VRS) é gerada muito próxima ao Receptor Móvel (aproximadamente 100 metros). Assim, o Usuário estando dentro do perímetro de cobertura deste serviço obterá resultados com precisões menores que 2 cm. (LAUDAU 2002) Figuras 13 e 14: Comprimento linha de Base recomendada em Serviço RTK/GSM NTRP e àrea de cobertura em RTK em REDE (Fonte: Serviço CEGAT - PDOP: considerando-se condições ideais, tais como número elevado de satélites com PDOP (Positioning Dilution of Precision) baixo (melhor geometria para o cálculo da posição), o tempo para a resolução das ambiguidades pode ser inferior a 10 segundos. Multicaminho (ou sinais refletidos): quando os sinais transmitidos pelos satélites chegam à superfície da terra, eles podem ser refletidos por outros objetos(árvores, construções, massa d gua, cercas, etc) antes de atingirem o receptor, tornando valores de tempo ligeiramente maiores. Tais erros são chamados de erros de multicaminhamento, porque os sinais atingem o receptor por mais de um caminho. Extrapolação: há uma tendência de se obter somente os dados referentes ao instante simultâneo de observação no receptor base e móvel e a possibilidade de uma extrapolação quando o receptor base efetua e envia os dados numa frequência inferior ao móvel. A extrapolação é o processo através do qual o receptor móvel pode continuar a obter posição precisa mediante uma estimativa a partir da última medição de fase da onda portadora recebida da base.

9 2. OBJETIVOS O presente trabalho tem como objetivo principal avaliar as técnicas RTK em Rede e RTK/GSM para fins de uso em serviços de Georreferenciamento de Imóveis Rurais, demonstrando se estas atendem aos critérios exigidos pela Norma Técnica do INCRA para determinação de Vértices. Com este propósito, realizou-se os levantamentos RTK em Rede e RTK/GSM (BGAT São Paulo e BGAT Jundiaí) em cinco vértices (bases de referência), sendo três referentes a marcos georreferenciados do IBGE (V1,V2 e V3) e dois vértices com coordenadas determinadas através do método relativo estático pós-processado (V4 e V5). Posteriormente as coordenadas obtidas pelos levantamentos foram comparadas com as coordenadas das bases de referência a fim de: - calcular as discrepâncias das Coordenadas Este, Norte, das Resultantes da Precisão Posicional e da discrepância das Alturas Elipsoidais, - realizar uma análise e avaliação dos resultados obtidos em cada levantamento RTK; - avaliar os resultados das discrepâncias da Precisão Posicional obtidas pelos levantamentos em relação às tolerâncias horizontais aceitas pela Norma Técnica do INCRA, - avaliar as discrepâncias das alturas elipsoidais obtidas pelos levantamentos em relação às Tolerâncias verticais aceitas pela Norma Técnica do INCRA e - avaliar o influencia do fator comprimento de linha de base em relação ao levantamento NTRIP, segundo os resultados obtidos com acesso às BGAT São Paulo (5,7 km)e BGAT Jundiaí (38,8Km). Quanto à técnica RTK em Rede: Condição a ser testada: em região atendida do Serviço RTK em Rede e com cobertura de serviço de telefonia Celular. Quanto à técnica RTK/GSM com Rede NTRIP. Condições a serem testadas: Conexão Receptor Móvel RTK/GSM L1/L2 à uma ERA IP distante a menos de 20 Km (conforme limite estabelecido pela NT INCRA para Posicionamento RTK) Conexão Receptor Móvel GNSS L1L2 GSM à uma ERA IP distante < 40 Km (acima do limite estabelecido pela NT INCRA para Posicionamento via RTK) 3. ÁREA DE ESTUDO Para fins de estudo, foi selecionada uma região que atendesse aos pré-requisitos básicos: estar localizada dentro da área de cobertura atendida pelo Serviço de Rede RTK CEGAT e com cobertura de Serviço Celular. A Raia Olímpica da Universidade de São Paulo situada no campus USP - Cidade Universitária no município de São Paulo/SP, com extensão aproximada de 1.262metros e largura de 97 metros, delimitada pelas coordenadas UTM (N= ,54m / E= ,29m) e (N= ,04 / E= ,16m) Fuso 23S), foi então o objeto deste trabalho, onde selecionou-se 5 vértices reais,(nomeados como V1, V2, V3, V4 e V5), sendo 3 Marcos de Referência - Estações Geodésicas do IBGE (V1=91607, V2=91620 e V3=91621). Estes Marcos Geodésicos localizam-se na margem Sul da Raia a cerca de 10 metros do espelho d àgua e outros dois vértices, locados na margem Norte da Raia a 3 metros do Espelho d`àgua. A margem Sul caracteriza-se por apresentar uma vegetação rasteira disposta ao longo da linha paralela do espelho d água. Algumas árvores frondosas encontram-se próximas destes Marcos. Ao longo da margem Norte existe o muro divisório junto à via da Marginal Pinheiros com de 4 metros de altura e cerca de 10 metros distante da Raia Olímpica (espelho d água). Os Vértices V4 e V5, foram locados aproximadamente 10 metros de distância do muro divisório e cerca de 3 metros da linha do espelho d`àgua. Figuras 14 Área de estudo - Raia Olímpica - USP Cidade Universitária / São Paulo/SP (Fonte:Google Earth)

10 Figuras 15 e 16 :Vértice V1 Marco Geodésíco IBGE (91607) localizado na Raia Olímpica USP(Margem Sul) e Região de Cobertura Rede RTK (Fonte: Foto Autor e figura - CEGAT) Figuras 17 e 18: Vértices V2 e V3 Marcos Geodésicos IBGE (91620 e 91621) Raia Olímpica / Margem Sul - USP Cidade Universitária (Fonte: fotos autor) Figuras 19 e 20: Vértices V4 e V5 Raia Olímpica/ Margem Norte - USP Cidade Universitária (Fonte: fotos autor)

11 4. EQUIPAMENTOS E APLICATIVOS UTILIZADOS: No presente trabalho foram utilizados os seguintes recursos: um Receptor GNSS de Dupla Frequência (L1/L2) modelo Ashtech Promark500 L1L2 GPS/GLONASS GSM/UHF, com 75 canais, Precisão em tempo Real/Cinemático (Linear = 10 mm ppm, Vertical = 20 mm ppm); Precisão Pós-Processada Estático/Cinemático Rápido (Linear = 5 mm ppm, Vertical = 10 mm ppm); uma Coletora Mobile Maper CX equipada com o software Fast Survey, uma Base Niveladora (com nível bolha e pino fixador); um Notebook; um microcomputador; Software GNSS Ashtech Solutions 2.70 ; um Chip Celular/GSM com serviço de dados contratado operadora nacional de telefonia celular (VIVO); 02 Diárias de Locação para Acesso aos para Serviços RTK em REDE(VRS) e Serviço Rede NTRIP do CEGAT(Centro Geodésico Alezi Teodolini). Figuras 21, 22 e 23: Receptor Promark500 e Coletora instalado com Base NiveladoraVértices, Foto modelo Rover GNNS Promark500 Detalhe slot inserção Chip GSM no Promark500) (Fonte: foto autor, site aleziiteodolini e Suporte CEGAT) Figuras 24, 25 e 26: Servidores CEGAT para os Serviços RTK em REDE(VRS) e Rede NTRIP( Ntrip Caster), Detalhe do Receptor GNSS Base CEGAT São Paulo/SP e Detalhe Telhado Antena da Base CEGAT instalada na sede da empresa Alezi Teodolini na sede localizada em São Paulo/SP) (Fonte: fotos 24 e 25 autor / e 26 - Suporte CEGAT)

12 5 METODOLOGIA: 5.1 Receptor GNSS L1L2/GSM Ntrip (Móvel) O Receptor Móvel foi instalado nos pilares existentes dos marcos geodésicos (V1, V2, V3) e vértices (V4 e V5) utilizando-se uma base niveladora (com nível-bolha e pino de fixação) para fixação e nivelamento do aparelho. A altura da Antena foi de 15 cm. O Receptor foi configurado para gravar dados brutos em formato Rinex com intervalo de gravação de 5, com máscara de elevação de 10º para Levantamento Relativo Estático e de 15º para os levantamentos RTK. Os dados brutos coletados junto ao Receptor ProMark 500 foram gravados em formato padrão RINEX. Os dados da coletora foram gravados seu em formato nativo (*.rw5) e importados diretamente via o software GNSS Ashtech. O software Fast Survey (instalado na Coletora) foi configurado com dados requisitados para conexão e acesso à Rede CEGAT via GSM/IP Internet e logar-se aos servidor CEGAT - Serviço RTK em Rede e aos Servidores CEGAT Rede NTRIP (Bases: SP-São Paulo e SP- Jundiaí) Sessões de Coletas Foi planejado a coleta no total de 25 amostras/técnica RTK/GSM), sendo coletadas 5 amostras em cada Vértice. Estabeleceu-se realizar as coletas na sequência: Método RTK em Rede, Método RTK NTRIP São Paulo/SP e Método NTRIP Jundiaí/SP. Observação: Não foram computadas as amostras de sessões, quando houve perda de sinal celular. Uma vez interrompida a conexão, aguardava-se a indicação retorno de sinal de celular e iniciava-se a nova sessão de coleta. Tabela 4 Planilha de Campo Fatores Influenciáveis durante levantamento (Raia Olímpica USP Data: 09/Jan/2013) RTK REDE (VRS) RTK NTRIP BASE SP (5,7 Km) RTK NTRIP JUNDIAÍ/SP (38,8 Km) Relativo Estático SESSAO Meteorologia Latência(s) Conv (s) Nº Sat PDOP Latência(s) Conv (s) Nº Sat PDOP Latência(s) Conv (s) Nº Sat PDOP Latência(s) Nº Sat PDOP 1-A B C D E A B C D E A B C D E A B C D E A B C D E Mascara Elevação = 15º Mascara Elevação = 15º Mascara Elevação = 15º Masc.Elev.=15º Obs: Tempos de Latência e Convergência em Segundos. Figuras 27 e 28: Detalhe de Levantamento na Raia Olímpica USP Vértices (V2 e V5) em condições meteorológicas adversas (Fonte: foto autor)

13 5.3 Sessão de Levantamento com Métodos Relativos RTK/GSM: A sessão no método RTK em Rede ou da Rede Ntrip é caracterizada pela conexão do Rover via GSM ao Servidor da Base RTK em Rede ou aos Servidores Base NTRIP, neste caso Ntrip São Paulo_SP e NTRIP Jundiaí-SP. O usuário, faz uma chamada ao Servidor e após seu login (permissão de acesso), o Móvel começa a receber os dados de correções das ERA. O Usuário, pode então proceder à função de captura do Ponto a ser locado, bastando aguardar o sinal de que o ponto está Ponto Fixo RTK em Rede ( Móvel locado dentro da àrea de cobertura Serviço RTK em Rede CEGAT) O fator latência teve diferencial (= 4 segundo) durante a sessão V1, com tempo de convergência cerca de 55 segundos. Nas demais sessões a técnica RTK em Rede apresentou o tempo de convergência inferior a dez (10) segundos e latência média de 2 segundos, mesmo sob condições meteorológicas adversas nas sessões V3 e V RTK/GSM Móvel x Base Ntrip São Paulo-SP ( 5,7 Km < 20 Km ). As sessões Móvel x Base Ntrip São Paulo, apresentaram um tempo médio de convergência de 20 segundos para fixação dos pontos. O fator latência manteve a média inferior a 2 segundos. Exceto no final da sessão de coleta do vértice V4, quando o tempo de latência foi cerca de 4 segundo e convergência = 55 segundos RTK/GSM Móvel x Base Ntrip Jundiaí-SP ( 38,7 Km < 50 Km ). As sessões Móvel x Base Jundiaí-SP apresentaram um maior de tempo de convergência.em condições meteorológicas normais, o tempo de fixação foi de aproximadamente de 3,5 minutos. Porém, houve significativo aumento do tempo de fixação, quando houve alteração meteorológicas (chuva e nublado). Sob estas condições fixou-se os pontos após 10 minutos de espera (sessões V3 e V4). 5.4 Sessão de Levantamento Método Relativo Estático Pós-Processado: Este método foi utilizado para locar os vértices P4 e P5,uma vez que os mesmos não estavam georreferenciados. Utilizou-se como Base de apoio a Base POLI-USP (pertencente ao Rede RBMC-IBGE), localizada a cerca de 500 metros da Raia Olímpica da USP. 6 PROCESSAMENTO: Para o processamento de dados oriundos dos levantamentos efetuados foi utilizado o programa Ashtech GNSS Solutions versão 2.70, configurado adequadamente para atender às exigências da NT do Incra. - Sistema de Referência: SIRGAS 2000 Projeção UTM Zona:23 Fuso Sul Controle de Qualidade: Horizontal = 0,50 m + 0,10 ppm/ Vertical: 1,00 m + 20 ppm Desvio Padrão(Sigma=1; 68,7% Processamento Método Relativo Estático: Para fins de pós-processamento as coordenadas da Base RBMC-Poli-USP foram obtidas através de PPP serviço este disponibilizado no site do IBGE. Os dados brutos coletados junto Receptor, em formato Rinex, foram transferidos para o Microcomputador e posteriormente importados para o software GNSS Ashtech. Após foi realizado o processamento e ajustes das coordenadas dos vértices. Selecionou-se aquelas que apresentaram melhor resultado (discrepância precisão posicional). Os dados neste pósprocessamento foram mantidos com máscara de elevação de 10º e nenhum satélite desabilitado. Figura 29 - Resultado Método Relativo Estático Pós-Processado L1L2

14 Processamento Método RTK em Rede e Rede NTRIP: Na utilização das técnica RTK em Rede e NTRIP, as correções RTK são calculadas e ajustadas em tempo real pelo Sistema sendo transmitidas recebidas pelo Receptor Móvel. Os resultados encontram-se portanto já ajustados. Para análise dos resultados obtidos, basta apenas exportar os dados gravados na Coletora(Rover) para um software de processamento e gerar os relatórios desejados. Neste trabalho, todas as sessões de coleta de Dados foram gravadas na coletora Mobile Maper CX (em formato *.rw5). Posteriormente, transferidas para o computador via cabo. Estes dados foram importados diretamente através do software GNSS Ashtech e gerados os relatórios para análise dos resultados dos levantamentos Pós-Processado(L1L2), RTK em Rede, RTK/GSM Base São Paulo e RTK/GSM Base Jundiaí. Figura 30 - Resultado Método RTK em REDE (VRS) Figura 31 - Resultado Método RTK NTRIP Base São Paulo-SP Figura 32 - Resultado Método RTK NTRIP Base Jundiaí-SP

15 7 RESULTADOS APRESENTAÇÃO E ANÁLISE Inicialmente são apresentadas na tabela 5 - as Coordenadas oficiais dos Marcos IBGE correspondentes aos Vértices V1,V2 e V3 - (V1=91607, V2=91620, V3=61921) e as coordenadas dos vértices V4 e V5, obtidas pelo levantamento estático relativo, que neste caso, após o processamento, são consideradas como absolutas (fixas), para fins de comparação entre estas e as coordenadas resultantes dos levantamentos RTK em estudo. Respectivamente nas tabelas 7, 8 e 9 são listados os resultados obtidos no levantamento RTK em Rede, RTK/GSM Base São Paulo/SP e RTK/GSM Base Jundiaí/SP (como anteriormente informado bases pertencentes ao CEGAT). Salienta-se que os resultados dos vértices foram classificados e listados em ordem crescente, segundo suas discrepâncias de Resultantes Posicionais em relação às coordenadas de referências. Desta forma, as amostras 1A, 2A, 3A, 4A, e 5A são a que apresentam melhor precisão posicional (acurácia) em relação às demais amostras em cada levantamento. Tabela 5: Coordenadas dos Vértices Oficiais (V1, V2 e V3) Raia Olímpica USP e Vértices determinados (V4 e V5) Sistema Referência: SIRGAS 2000/UTM-Zona23S Vértice E (m) N (m) h (m) Ref. Geodésica Marco Nº V , , , V , , , C V , , , V , , ,744 * V , , ,777 ** V4-LevEst V5-LevEst *Obs: As Coordenadas das Estações E4 e E5 foram obtidas através das resultantes do Método de Relativo Estático Tabela 6 Resultados obtidos pelo processamento Método Relativo Estático utilizando a Base POLI-USP Sistema Referência: SIRGAS 2000/UTM-Zona23S Vértice Amostra E (m) σ N (m) E (m) σ N (m) h (m) σ h (m) V ,086 0, ,162 0, ,138 0,008 V ,040 0, ,776 0, ,041 0,009 V ,704 0, ,191 0, ,217 0,007 V4 4LevEst ,440 0, ,225 0, ,744 0,006 V5 5-LevEst ,948 0, ,302 0, ,777 0,007 Tabela 7 Coordenadas Tridimensionais obtidas pelo Levantamento RTK em REDE CEGAT (VRS) Dentro da Área de Cobertura VRS CEGAT / Sistema Referência: SIRGAS 2000/UTM-Zona23S Vértice Amostra E (m) σ E (m) N (m) σ N (m) h (m) σ h (m) V1 V2 V3 V4 V5 1-A ,100 0, ,144 0, ,105 0,009 1-B ,101 0, ,144 0, ,102 0,009 1-C ,113 0, ,142 0, ,094 0,010 1-D ,105 0, ,133 0, ,103 0,009 1-E ,097 0, ,127 0, ,140 0,009 2-A ,037 0, ,777 0, ,091 0,013 2-B ,044 0, ,769 0, ,985 0,010 2-C ,054 0, ,779 0, ,032 0,011 2-D ,056 0, ,777 0, ,056 0,009 2-E ,051 0, ,767 0, ,038 0,010 3-A ,709 0, ,178 0, ,170 0,009 3-B ,716 0, ,206 0, ,161 0,010 3-C ,711 0, ,210 0, ,204 0,011 3-D ,718 0, ,177 0, ,154 0,013 3-E ,718 0, ,208 0, ,207 0,017 4-A ,453 0, ,216 0, ,746 0,010 4-B ,453 0, ,211 0, ,753 0,010 4-C ,423 0, ,207 0, ,742 0,008 4-D ,453 0, ,198 0, ,745 0,021 4-E ,428 0, ,197 0, ,774 0,009 5-A ,943 0, ,296 0, ,766 0,009 5-B ,952 0, ,289 0, ,755 0,012 5-C ,956 0, ,276 0, ,783 0,009 5-D ,973 0, ,273 0, ,796 0,012 5-E ,979 0, ,269 0, ,775 0,029

16 Tabela 8 Coordenadas Tridimensionais obtidas pelo Levantamento RTK/GSM Base São Paulo-SP CEGAT Comprimento Linha da Base = 5,7 km / Sistema Referência: SIRGAS 2000/UTM-Zona23S Vértice Amostra E (m) σ E (m) N (m) σ N (m) h (m) σ h (m) V1 V2 V3 V4 V5 1-A ,093 0, ,162 0, ,125 0,011 1-B ,091 0, ,156 0, ,140 0,011 1-C ,088 0, ,153 0, ,144 0,014 1-D ,095 0, ,147 0, ,177 0,008 1-E ,086 0, ,138 0, ,143 0,011 2-A ,027 0, ,775 0, ,067 0,012 2-B ,015 0, ,776 0, ,019 0,019 2-C ,015 0, ,769 0, ,986 0,011 2-D ,010 0, ,780 0, ,980 0,015 2-E ,010 0, ,767 0, ,003 0,011 3-A ,694 0, ,178 0, ,182 0,012 3-B ,691 0, ,180 0, ,175 0,011 3-C ,689 0, ,176 0, ,183 0,008 3-D ,698 0, ,165 0, ,194 0,011 3-E ,670 0, ,182 0, ,226 0,011 4-A ,423 0, ,210 0, ,726 0,010 4-B ,417 0, ,218 0, ,749 0,008 4-C ,414 0, ,216 0, ,738 0,009 4-D ,401 0, ,208 0, ,774 0,009 4-E ,397 0, ,206 0, ,753 0,008 5-A ,947 0, ,280 0, ,725 0,011 5-B ,959 0, ,282 0, ,763 0,011 5-C ,950 0, ,274 0, ,731 0,009 5-D ,950 0, ,272 0, ,725 0,012 5-E ,954 0, ,272 0, ,767 0,010 Tabela 9 Coordenadas Tridimensionais obtidas pelo Levantamento RTK/GSM Base Jundiaí-SP CEGAT Comprimento Linha da Base = 38 km / Sistema Referência: SIRGAS 2000/UTM-Zona23S Vértice Amostra E (m) σ E (m) N (m) σ N (m) h (m) σ h (m) V1 V2 V3 V4 V5 1-A ,093 0, ,162 0, ,125 0,011 1-B ,091 0, ,156 0, ,140 0,011 1-C ,088 0, ,153 0, ,144 0,014 1-D ,095 0, ,147 0, ,177 0,008 1-E ,086 0, ,138 0, ,143 0,011 2-A ,027 0, ,775 0, ,067 0,012 2-B ,015 0, ,776 0, ,019 0,019 2-C ,015 0, ,769 0, ,986 0,011 2-D ,010 0, ,780 0, ,980 0,015 2-E ,010 0, ,767 0, ,003 0,011 3-A ,694 0, ,178 0, ,182 0,012 3-B ,691 0, ,180 0, ,175 0,011 3-C ,689 0, ,176 0, ,183 0,008 3-D ,698 0, ,165 0, ,194 0,011 3-E ,670 0, ,182 0, ,226 0,011 4-A ,423 0, ,210 0, ,726 0,010 4-B ,417 0, ,218 0, ,749 0,008 4-C ,414 0, ,216 0, ,738 0,009 4-D ,401 0, ,208 0, ,774 0,009 4-E ,397 0, ,206 0, ,753 0,008 5-A ,947 0, ,280 0, ,725 0,011 5-B ,959 0, ,282 0, ,763 0,011 5-C ,950 0, ,274 0, ,731 0,009 5-D ,950 0, ,272 0, ,725 0,012 5-E ,954 0, ,272 0, ,767 0,010 Antes da realização da análise dos resultados, é importante salientar a observação dos dados relativos da planilha de campo, onde são apresentados os valores de alguns fatores que podem influenciar direta ou indiretamente os resultados obtidos, dentre eles destacam-se: condições meteorológicas, conexão GSM, latência, Linha da Base (distância do receptor base e móvel), multicaminho, número de disponibilidade de satélites, os valores de PDOP e tipo de solução da ambiguidade. É importante destacar que as limitações existentes na técnica RTK/UHF, tais como PDOP e Multicaminho, são as mesmas que as apresentadas na técnica RTK em Rede e RTK/GSM. O PDOP e o Multicaminho são relativos ao local onde posiciona-se a antena do Receptor Móvel (e

17 da Base). Entretanto, deve-se ressaltar que com a utilização de um Receptor Móvel com capacidade elevada para captar satélites disponíveis, reduz-se estas limitações citadas. Neste trabalho a capacidade do Receptor Móvel era de 75 canais. Na tabela de Campo pode-se observar que o número de satélites disponíveis foi de 13 a 15, resultando valores ótimos de PDOP (valores menor que 2.0, média de 1.5) em todas as sessões de coletas, e na área levantada não havia elementos significativos para induzir o efeito de Multicaminho. Para fins de análise dos levantamentos e dos seus melhores resultados confeccionou-se uma planilha (Tabela 10) contendo resultados de todas as amostras dos levantamentos, onde apresentam-se os cálculos relativos as discrepâncias das componentes Este e Norte das coordenadas UTM, a discrepância da resultante planimétrica (ou resultante posicional), a precisão horizontal e a discrepância da elipsoidal. As discrepâncias Este e Norte foram calculadas pela diferença absoluta entre as coordenadas resultantes dos levantamentos RTK (RTK em Rede, RTK/GSM São Paulo e RTK/GSM Jundiaí) com as coordenadas de referência oficiais (referentes aos vértices V1,V2 e V3) e as obtidas pelo levantamento estáticos( vértices V4 e V5) assim como, a discrepância vertical. A Resultante Planimétrica (ou Precisão Posicional (PP)) foi calculada através dos resultados das discrepâncias Este e Norte com a fórmula: PP = ( E² + N)½. A precisão horizontal relativo a cada levantamento foi oriunda dos dados obtidos dos relatórios do programa GNSS Ashtech. Na tabela 11 são apresentados os melhores resultados dos levantamentos para cada vértice, selecionando-se amostras cujas coordenadas apresentaram melhor precisão posicional, ou seja, menor discrepância posicional (acurácia) em relação às coordenadas de referência (Amostras 1A,2A,3A,4A e 5A0). Tabela 10 Discrepâncias Este, Norte, Resultante Planimétrica (PP), Precisão Horizontal e Discrepância Vertical dos Levantamentos RTK em Rede (VRS), RTK Ntrip SP e RTK Ntrip JD Vértice V1 V2 V3 V4 V5 Discrepância ESTE( E) Discrepância Norte ( N) Res. Precisão Posicional (PP) Precisão Horizontal (σ PH)) Discrepância Vertical ( h) E Rede E NtripSP E NtripJD N Rede N NtripSP N NtripJD PP Rede PP NtripSP PP NtripJD σ Rede PH σ NtripSP σ NtrpJD PH PH h Rede h NtripSP h NtripJD -0,018-0,011-0,021 0,026 0,008-0,016 0,032 0,014 0,026 0,016 0,017 0,029 0,035 0,015 0,240-0,019-0,009-0,017 0,026 0,014-0,023 0,032 0,017 0,029 0,017 0,017 0,025 0,038 0,000 0,244-0,031-0,006-0,019 0,028 0,017-0,027 0,042 0,018 0,033 0,018 0,022 0,023 0,046-0,004 0,251-0,023-0,013-0,014 0,037 0,023-0,033 0,044 0,026 0,036 0,016 0,014 0,038 0,037-0,037 0,206-0,015-0,004-0,024 0,043 0,032-0,035 0,046 0,032 0,042 0,013 0,017 0,027 0,000-0,003 0,273 0,001 0,011 0,006 0,006 0,008 0,003 0,006 0,014 0,007 0,033 0,021 0,033-0,031-0,007 0,147-0,006 0,023-0,013 0,014 0,007 0,006 0,015 0,024 0,014 0,021 0,034 0,029 0,075 0,041 0,148-0,016 0,023-0,014 0,004 0,014 0,014 0,016 0,027 0,020 0,020 0,020 0,023 0,028 0,074 0,161-0,018 0,028-0,033 0,006 0,003 0,024 0,019 0,028 0,041 0,018 0,027 0,024 0,004 0,080 0,146-0,013 0,028-0,040 0,016 0,016 0,023 0,021 0,032 0,046 0,018 0,019 0,030 0,022 0,057 0,119-0,008 0,007 0,001 0,014 0,014 0,042 0,016 0,016 0,042 0,018 0,023 0,054 0,050 0,038 0,074-0,015 0,010-0,044-0,014 0,012 0,015 0,021 0,016 0,046 0,021 0,022 0,031 0,059 0,045 0,220-0,010 0,012-0,041-0,018 0,016 0,023 0,021 0,020 0,047 0,024 0,018 0,025 0,016 0,037 0,140-0,017 0,003-0,036 0,015 0,027-0,070 0,023 0,027 0,079 0,027 0,022 0,032 0,066 0,026 0,237-0,017 0,031 0,001-0,016 0,010 0,088 0,023 0,033 0,088 0,037 0,022 0,321 0,013-0,006 0,747-0,013 0,017-0,058 0,009 0,015 0,095 0,016 0,023 0,111 0,017 0,017 0,023-0,002 0,018 0,322-0,013 0,023-0,057 0,014 0,007 0,097 0,019 0,024 0,113 0,018 0,015 0,024-0,009-0,005 0,316 0,017 0,026-0,060 0,018 0,009 0,097 0,025 0,028 0,114 0,015 0,016 0,024 0,002 0,006 0,320-0,013 0,039-0,057 0,027 0,017 0,099 0,030 0,043 0,114 0,038 0,016 0,024-0,001-0,030 0,317 0,012 0,043-0,057 0,028 0,019 0,099 0,030 0,047 0,114 0,016 0,015 0,024-0,030-0,009 0,314 0,005 0,001-0,029 0,006 0,022-0,022 0,008 0,022 0,036 0,018 0,022 0,025 0,011 0,052 0,181-0,004-0,011-0,032 0,013 0,020-0,021 0,014 0,023 0,038 0,023 0,022 0,024 0,022 0,014 0,201-0,008-0,002-0,034 0,026 0,028-0,021 0,027 0,028 0,040 0,017 0,018 0,025-0,006 0,046 0,194-0,025-0,002-0,029 0,029 0,030-0,030 0,038 0,030 0,042 0,022 0,022 0,025-0,019 0,052 0,191-0,031-0,006-0,039 0,033 0,030-0,023 0,045 0,031 0,045 0,058 0,019 0,026 0,002 0,010 0,194 Tabela 11 Amostras com melhor Precisão Posicional obtidas nos Levantamentos RTK em Rede (VRS), RTK Ntrip SP e RTK Ntrip JD

18 Discrepância Este ( E) Discrepância Norte ( N) Res. Precisão Posicional (PP) Precisão Horizontal (σ PH ) Discrepância Vertical ( h) Vértice E Rede E NtripSP E NtripJD N Rede N NtripSP N NtripJD PP Re de PP NtripSP PP NtripJD σ Rede PH σ NtripSP σ NtrpJD PH PH h Rede h NtripSP h NtripJD V1-0,018-0,011-0,021 0,026 0,008-0,016 0,032 0,014 0,026 0,016 0,017 0,029 0,035 0,015 0,240 V2 0,001 0,011 0,006 0,006 0,008 0,003 0,006 0,014 0,007 0,033 0,021 0,033-0,031-0,007 0,147 V3-0,008 0,007 0,001 0,014 0,014 0,042 0,016 0,016 0,042 0,018 0,023 0,054 0,050 0,038 0,074 V4-0,013 0,017-0,058 0,009 0,015 0,095 0,016 0,023 0,111 0,017 0,017 0,023-0,002 0,018 0,322 V5 0,005 0,001-0,029 0,006 0,022-0,022 0,008 0,022 0,036 0,018 0,022 0,025 0,011 0,052 0,181 A partir destas tabelas, confeccionou-se gráficos (1 a 7) para melhor visualização e facilitar análise dos métodos de levantamentos em estudo. 0,600 Gráfico 1 - Discrepâncias das Com ponentes Este e Norte Discrepânicias (m) 0,500 0,400 0,300 0,200 0,100 NT INCRA Vértice C4 NT INCRA Vértice C3 NT INCRA Vértice C2 NT INCRA Vértice C1 0,000-0,100 V1 V2 V3 V4 V5 Vértices / Todas Am ostras N Rede N NtripSP N NtripJD E Rede E NtripSP E NtripJD C1 C2 C3 C4 Discrepância(m) Gráfico 2 - Discrepâncias Alt Elipsoidal 0,800 0,747 0,700 0,600 0,500 0,400 0,300 0,200 0,100 Tolerância Vertical N.T. INCRA Vértice C2 Tolerância Vertical N.T. INCRA Vértice C1 0,000 Gráfico 3 - Precisão Horizontal x Acurácia (PP) - Levantamento RTK Rede (VRS) -0,100 V1 V2 V3 V4 V5 0,600 Vértices/Am ostras h Rede h NtripSP h NtripJD C1 C2 Precisão Horizontal e Acurácia (PP) (m) 0,500 0,400 0,300 0,200 0,100 0,000 V1 V2 V3 V4 V5 PP Rede σph Rede C1 C2 C3 C4 NT INCRA Vértice C4 NT INCRA Vértice C3 NT INCRA Vértice C2 NT INCRA Vértice C1

19 Gráfico 4 - Precisão Horizontal x Acurácia (PP) - Levantamento RTK NTRIP SP (5,7 Km) 0,600 Precisão e Acurácia(PP) (m) 0,500 0,400 0,300 0,200 0,100 0,000 V1 V2 V3 V4 V5 NT INCRA Vértice C4 NT INCRA Vértice C3 NT INCRA Vértice C2 NT INCRA Vértice C1 PP NtripSP σph NtripSP C1 Gráfico 5 - Precisão Horizontal C2 x Acurácia C3 (PP) - Levantamento C4 NTRIP JD (38 Km) Precisão Horizontal e Acurácia (PP) (m) 0,600 0,500 0,400 0,300 0,200 0,100 0,000 V1 V2 V3 V4 V5 PP NtripJD σph NtrpJD C1 C2 C3 C4 NT INCRA Vértice C4 NT INCRA Vértice C3 NT INCRA Vértice C2 NT INCRA Vértice C1 Precisão Horizontal e Acurácia (PP) (m) Gráfico 6 - Precisão Horizontal x Acurácia (PP) - Resultados com melhor Precisão Posicional 0,600 0,500 0,400 0,300 0,200 0,100 0,000 NT INCRA Vértice C4 NT INCRA Vértice C3 NT INCRA Vértice C2 NT INCRA Vértice C1 V1 V2 V3 V4 V5 PP Rede PP NtripSP PP NtripJD σph Rede σph NtripSP σph NtrpJD C1 C2 C3 C4

20 Gráfico 7 - Precisão Vertical - Pontos com m elhor Precisão Posicional Discrepância (m) 0,700 0,600 0,500 0,400 0,300 0,200 0,100 0,000-0,100 0,035 0,015 0,240-0,031-0,007 0,147 0,074 0,050 0,038 0,322 Tolerância Vertical N.T. INCRA Vértice C2 N.T. INCRA Vértice C1 0,052 0,018-0,002 0,011 V1 V2 V3 V4 V5 0,181 h Rede Média ( h Rede) h NtripSP Média ( h NtripSP) h NtripJD Média ( h NtripJD) c1 c2 Análise do Levantamento RTK em Rede: Em relação às amostras deste levantamento, as discrepâncias das componentes Este e Norte na maior parte das amostras (V2, V3, V4) resultaram valores abaixo de 0,020 (2 cm). Percebe-se que apenas no vértice V1 e no V5 as amostras apresentaram maior discrepância nestas componentes, as quais pode ser melhor visualizada no Gráfico 3, onde as Resultantes da Precisão Posicional neste intervalo apresentam maiores valores (menor acurácia) É importante ressaltar o fator latência e convergência (cfe.tabela de campo ), pois durante a sessão de coletas dos vértices V1 e V5 neste levantamento, estas apresentaram os maiores valores de latência(4 s) e convergência( 55 segundos), influenciando nos resultados destas amostras. No gráfico 3, os valores da discrepância da Resultantes Planimétrica, demonstra os resultados relativos as componentes Este e Norte. Os maiores valores de discrepância Precisão Posicional PP foram obtidos nos vértices V1 e V5 (4,6 e 4,5 cm), ou pontos menos acurados. O menor valor (Ponto mais acurado) foi obtido no vértice V2 (0,6 cm). Em média a discrepância da Resultante Planimétrica foi cerca de 2,5 cm. O ponto com menor precisão horizontal foi obtido no vértice V5 (5,8 cm). Observa-se que no Vértice V1 obponto com melhor precisão horizontal apresentou o maior discrepância posicional(acurácia). Em relação a componente Altura Elipsoidal, observa-se que os resultados da discrepância da componente vertical obtidos pelo método RTK em Rede resultaram em discrepância próximas a zero nos vértices V4 e V5. A maior discrepância da Altura Elipsoidal encontrou-se no vértice V1 (4,3 cm), bem como o menor valor de discrepância, igual a zero. Porém, observa-se que os resultados deste vértice, resultaram em valores em média maiores que os demais vértices (3,5 a 4,6 cm). Deste modo, deve-se observar como salientado no item anterior, que o fator latência teve significante influencia nos resultados da discrepância Altura Elipsoidal coletados para este vértice. Em relação as amostras com melhor precisão posicional, analisando-se o gráfico 6, observa-se que os resultados deste tipo de levantamento, resultaram em média valores em médio menores que 2 cm. Este método apresentou o ponto mais acurado entre todos os outros tipos de levantamento, obtendo valor 0,6 cm (precisão posicional) no vértice V2. No gráfico 6, visualiza-se os resultados relativos a discrepância vertical resultaram média inferiores a 1,0 cm. Os resultados obtidos em relação a Precisão Posicional apresentou média de 1,5 cm e para Precisão Horizontal média equivalente a 2,0 cm. Análise Levantamento RTK/GSM São Paulo: Observa-se a maior discrepância da resultante Planimétrica no vértice V4 onde encontram-se as amostras com as maiores discrepâncias entre as componentes Este e Norte. Relaciona-se a estes resultados, uma possível influência do fator condições atmosféricas adversas tempo chuvoso durante esta sessão de coleta (V4) o. Aliado a isto, na tabela de campo XX, observa-se que houve aumento dos