Análise das séries temporais aplicada às coordenadas de estações da RBMC

Transcrição

1 Análise das séries temporais aplicada às coordenadas de estações da RBMC Experimentos e resultados Guilherme Poleszuk dos Santos Rosa Mestrando do PPGCC João Francisco Galera Monico Orientador João Carlos Chaves Co-orientador Grupo de Estudos em Geodésia Espacial 13/06/2008

2 Estrutura da apresentação Introdução Objetivo da pesquisa Metodologia aplicada Materiais Ferramentas utilizadas Experimentos Análise dos resultados Conclusão Considerações finais

3 Introdução A litosfera ações naturais; antrópicas. A dinâmica dessa camada terrestre interfere diretamente naqueles que sobre ela residem. Fatores como sismos e os grandes abalos são sempre um dos principais eventos rememorados relacionado à litosfera, devido à sua grande magnitude e por também afetar a vida das pessoas, algumas vezes de maneira catastrófica.

4 Objetivo da pesquisa Objetivo principal: Realizar um estudo para quantificar e obter um melhor conhecimento dos eventos que ocorrem na litosfera e afetam, principalmente o posicionamento, como os deslocamentos das placas. Objetivos específicos: Coordenadas diárias e precisões; Séries temporais; Analisar os efeitos não modelados; Investigar a causa de tais efeitos; Um modelo para descrevê-los; Minimizar a influência em cada série temporal; Verificar o comportamento espacial.

5 Relevância do tema Redes de Monitoramento Contínuo Estações de referência Apoio para as atividades geodésicas; Pesquisas científicas Monitoramento da atmosfera; Monitoramento das placas litosféricas; Realização de sistemas de referência; IGS, RBMC, Incra, REDESP, entre outras. Erros não modelados são propagados para os parâmetros do modelo funcional; Resultado tendeciosos; Conclusões errôneas.

6 RBMC Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo Mantida pelo IBGE + 40 estações ativas Trimble (NetRS e NetR5) Ashtech (UZ-12 e Z-FX) Leica (GRX1200) Em processo de modernização e expansão com a integração das estações da Rede Incra; Futuramente, obtenção de dados em tempo real. Ainda em fase de testes (NTRIP);

7 Posicionamento por ponto Preciso (PPP) Coordenadas absolutas. Estão referenciadas ao centro de massa da Terra; Sistema de referência primário: o das órbitas dos satélites; Vantagem: esforço computacional menor comparado ao processamento relativo; Todos os erros devem ser modelados. Não há duplas diferenças entre estações; Proporciona resultados muito precisos (cm); Tendência ser mais utilizado que o método de posicionamento relativo?

8 Análise de Wavelets Vantagens Revela no espaço e tempo as características presentes em um sinal, quando analisad o espectro de Wavelets; As wavelets-mãe são funções mais complexas que aquelas empregadas na Análise por Fourier;

9 Dados simulados

10 Metodologia Processar, usando o PPP, todos os dados coletados da estação de interesse; Obter as séries temporais das coordenadas; Reunir informações relevantes relacionadas à região onde se encontra instalada a estação; Determinar os efeitos de tendência e investigar o efeito sazonal em cada coordenada; Estudar uma possibilidade para proposição de um modelo.

11 Metodologia Rinex Preparação e Limpeza dos dados No satclocks Configurações NRCan PPP Resultados Análises Registro Processos de Detecção não Rejeiçao resultados sim Log erros Extraçao dos resultados

12 Materiais Dados utilizados Arquivos de observação da estação NAUS; Efemérides precisas e erros* dos relógios dos satélites produzidos pelo IGS. *apenas após a semana GPS 1087

13 Softwares Processamento dos dados PPP Software NRCan PPP versão 1.04 release 1087 Análise dos resultados Análise de séries temporais usando Wavelets Toolbox para Matlab desenvolvido por Torrence e Compo (1998)

14 Configurações Fonte de erro Marés terrestres Marés oceânicas Variação do centro de fase das antenas Erro do relógio dos satélites Erro das coordenadas dos satélites Velocidades das coordenadas Troposfera (Componente hidrostática) Troposfera (Componente úmida) Ionosfera (Efeitos de primeira ordem) Ionosfera (Efeitos de 2ª e 3ª ordem) Solução/modelo aplicados Números de Love e Shida GOT00.2 ( Correções absolutas do IGS (igs05_1780.atx) Correções geradas pelo IGS Efemérides precisas do IGS Modelo de velocidades Velinter Hoppfield Estimada durante o processamento Combinação linear ionospheric free Não utilizado

15 Experimentos Estação: NAUS (Manaus AM) Período dos dados: 01 de janeiro de 2006 a 31 de janeiro de Receptor: Trimble NetRS Antena: Trimble Geodetic Zephyr (TRM ) Localização Geográfica: Latitude: Longitude: Altura: 93,89m

16 Hidrografia

17 Resultados Os resultados obtidos dos processamentos foram transformados para o sistema de coordenadas local. As coordenadas de referência foram obtidas da média das coordenadas estimadas. A seguinte formulação foi utilizada para realizar a transformação de referencial: e sin( ) n sin( )cos( ) u cos( )cos( ) cos( ) sin( )sin( ) cos( )sin( ) 0 X cos( ) Y sen( ) Z X Y r Z r r

18 Componente east

19 Componente north

20 Componente up

21 Análise dos resultados A análise dos resultados foi realizada usando o Toolbox obtido para o Matlab. Experimentos foram realizados com a finalidade de adaptar os parâmetros dessa ferramenta aos dados obtidos dos processamentos, isto é, as coordenadas.

22 Espectro de Wavelets - east

23 Espectro de Wavelets - north

24 Espectro de Wavelets - up

25 Considerações Finais Os resultados apresentados para uma das estações da RBMC mostraram que o PPP sofre influência de efeitos sazonais, bem como tendência. Por meio da Análise por Wavelets, os efeitos sazonais são revelados mostrando que possuem diferentes comprimentos de onda ao longo do ano.

26 Próximas etapas Estender as análises, efetuando a correlação com fatores regionais; Considerar os efeitos de 2ª e 3ª ordem da ionosfera; Aplicar a função de mapeamento da troposfera VMF1; Generalizar os programas de apoio (scripts); Otimizar os processos para fins de divulgação diária e automática dos resultados;

27 Agradecimentos A todos os presentes