REFERENCIAIS -CELESTE -TERRESTRE. Prof. Dra. Daniele Barroca Marra Alves

Documentos relacionados
Referenciais Geodésicos

GA112 FUNDAMENTOS EM GEODÉSIA. Capítulo 3. Regiane Dalazoana

07/08/15. INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA SUL DE MINAS GERAIS Câmpus Inconfidentes ROTAÇÃO. Aula 03 ROTAÇÃO NO EIXO X

TRANSFORMAÇÃO DE COORDENADAS TERRESTRES PARA CELESTES SEGUNDO A RESOLUÇÃO IAU 2000

GA 112 FUNDAMENTOS EM GEODÉSIA

TRANSFORMAÇÃO ENTRE REFERENCIAIS CELESTE E TERRESTRE DE ACORDO COM A RESOLUÇÃO IAU 2000

EAC-066: Geodésia Espacial

SISTEMAS DE COORDENDAS UTILIZADOS NO GPS

POSICIONAMENTO COM GPS NO REFERENCIAL SIRGAS

DÚVIDAS FREQUENTES SOBRE: SISTEMA GEODÉSICO BRASILEIRO E TRANSFORMAÇÃO DE COORDENADAS

PROGRAMA DE ENSINO. Área de Concentração Aquisição, Análise e Representação de Informações Espaciais

As diferentes versões da Transformada de Helmert. suas Aplicações na Transformação entre Sistemas de Referência

Copyright LTG 2016 LTG/PTR/EPUSP

PROGRAMA DE ENSINO. Área de Concentração Aquisição, Análise e Representação de Informações Espaciais

CARTOGRAFIA. Sistemas de Referência. Prof. Luiz Rotta

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ Engenharia Cartográfica e de Agrimensura. Capítulo 4. Realização de Sistemas Geodésicos de Referência Modernos

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ Engenharia Cartográfica e de Agrimensura

Sistemas de Referência Locais e Globais

PROGRAMA DE ENSINO. Área de Concentração Aquisição, Análise e Representação de Informações Espaciais

Transformação entre Referenciais. EAC-066: Geodésia Espacial

SÉRIES TEMPORAIS DE COORDENADAS GNSS

Sistemas de referência e referenciais

GA112 FUNDAMENTOS EM GEODÉSIA. Capítulo 3. Regiane Dalazoana

EMPREGO DE SERVIÇOS ONLINE GRATUITOS PARA DETERMINAÇÃO DE COORDENADAS GEORREFERENCIADAS AO SISTEMA GEODÉSICO BRASILEIRO NO CAMPUS DA UFJF

Introdução: Tipos de Coordenadas

MUDANÇA DO REFERENCIAL GEODÉSICO NO BRASIL 1

26/10/2012. Professor

PROF.: Edvaldo Simões da Fonseca Junior HORÁRIO: 3a FEIRA: 14:00 às 17:00 horas CARGA HORÁRIA: CRÉDITOS: 8

VELOCIDADE DAS ESTAÇÕES

GA112 FUNDAMENTOS EM GEODÉSIA. Capítulo 4. Regiane Dalazoana

Professor: Leonard Niero da Silveira

Aula 1: Conceitos Introdutórios. EAC-066: Geodésia Espacial

SISTEMA DE TEMPO. Prof. Dra. Daniele Barroca Marra Alves

Professor: Leonard Niero da Silveira

SISTEMA DE TEMPO. Prof. Dra. Daniele Barroca Marra Alves

GA112 FUNDAMENTOS EM GEODÉSIA. Capítulo 4. Regiane Dalazoana

11/11/2013. Professor

Forma e movimentos da Terra. Cartografia Prof. Dr. Raoni W. D. Bosquilia

1.1 CONCEITOS BÁSICOS

FUNDAMENTOS DE CARTOGRAFIA

Redes Geodésicas Sistemas Geodésicos de Referência (Revisão)

PROJEÇÕES. Prof. Dr. Elódio Sebem Curso Superior de Tecnologia em Geoprocessamento Colégio Politécnico - Universidade Federal de Santa Maria

1.3 Posicionamento na Terra Elipsóidica

EAC-066: Geodésia Espacial

Transformação entre ICRS e ITRS. EAC-066: Geodésia Espacial

João Francisco Galera Monico FCT/Unesp

Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística

1.3 Posicionamento na Terra Elipsóidica

Forma da Terra. Profa. Dra. Rúbia Gomes Morato Prof. Dr. Reinaldo Paul Pérez Machado

O CONCEITO ATUAL DOS REFERENCIAIS USADOS EM GEODÉSIA. The Present Concepts of the Reference Systems Used in Geodesy

Engenharia Cartográfica e de Agrimensura Projeto e Análise de Redes Geodésicas GA123 CAP. 1 INTRODUÇÃO. Prof a Dr a Regiane Dalazoana

Análise da aplicação do GNSS para monitoramento do nível do rio Paraguai

ANÁLISE DA CONSISTÊNCIA ENTRE O ITRF2014 E O SIR15P01. W.O. Chaves 1, J.F.G.Monico 2 RESUMO

Situação atual na transformação entre sistemas de referência celeste e terrestre

Questões de concursos

CAPITULO 1 INTRODUÇAO

A EVOLUÇÃO DOS REFERENCIAIS USADOS EM GEODÉSIA: A ERA MODERNA

SISTEMAS GEODÉSICOS DE REFERÊNCIA E

Engenharia Cartográfica e de Agrimensura Projeto e Análise de Redes Geodésicas GA123 CAP. 1 INTRODUÇÃO. Prof a Dr a Regiane Dalazoana 2012

SISTEMA GEODÉSICO BRASILEIRO SGB

FUNDAMENTOS EM GEODÉSIA - ASPECTOS INTRODUTÓRIOS FUNDAMENTOS EM GEODÉSIA GA Aspectos Gerais da Geodésia: Introdução Geodésia na atualidade

Sistemas Geodésicos de Referência Pratica de Docência

FUNDAMENTOS TEÓRICOS DE GEOTECNOLOGIAS

1 INTRODUÇÃO 1.1 O PROBLEMA

GUIA DE FUNCIONAMENTO DA UNIDADE CURRICULAR

SISTEMA GEODÉSICO BRASILEIRO - REDE PLANIMÉTRICA - REDE ALTIMÉTRICA - REDE GRAVIMÉTRICA - BANCO DE DADOS GEODÉSICO - MUDANÇA DE REFERENCIAL

O BeiDou é constituído por 3 componentes: espacial, controlo terrestre e utilizador.

Aula 1: Conceitos Introdutórios. EAC-082: Geodésia Física

INTRODUÇÃO A GEODÉSIA FÍSICA

Sistema Geodésico Brasileiro

UNICAP Universidade Católica de Pernambuco Laboratório de Topografia de UNICAP LABTOP Topografia 1. Coordenadas Aula 1

GA119 MÉTODOS GEODÉSICOS

OS DIFERENTES SISTEMAS GEODÉSICOS DE REFERÊNCIA E SUAS DISCREPÂNCIAS NA REGIÃO DE NOVA LIMA - MG

CARTAS NÁUTICAS E POSICIONAMENTO

Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. STT 0616 Geomática Aplicada I

ESCALAS ESCALAS. Cartografia conceitos básicos. Prof. Luciene Delazari. l E L E N

A EVOLUÇÃO DOS REFERENCIAIS USADOS EM GEODÉSIA A Era Moderna RESUMO

Posicionamento por Ponto Preciso usando GIPSY-OASIS II

Altera a caracterização do Sistema Geodésico Brasileiro

Formas e representação da terra: Geóide de Elipsóide. Disciplina: Cartografia Profª. Agnes Silva de Araujo

GA119 - MÉTODOS GEODÉSICOS. Sílvio Rogério Correia de Freitas Regiane Dalazoana

GA112 FUNDAMENTOS EM GEODÉSIA. Capítulo 1. Regiane Dalazoana

Determinação de coordenadas geográficas e altitudes de duas estações a partir de estações de referência.

GEOPROCESSAMENTO Compatibilidade e Integração de dados. Prof. Luiz Henrique S. Rotta

COORDENADAS GEOGRÁFICAS E COORDENADAS GEODÉSICAS. Professor: Leonard Niero da Silveira

Astronomia de Posição: Aula 06

INTRODUÇÃO À TOPOGRAFIA

Cartografia. Profa. Ligia Flávia Antunes Batista

UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO ENGENHARIA CIVIL CARTOGRAFIA

Sistemas de coordenadas

Órbitas dos Satélites GNSS

Forma e Dimensões da Terra Prof. Rodolfo Moreira de Castro Junior

TRANSFORMAÇÕES DE COORDENADAS UTILIZADAS NO GEORREFERENCIAMENTO DE IMÓVEIS RURAIS

GA119 MÉTODOS GEODÉSICOS

PROPOSTA DE PARÂMETROS DE TRANSFORMAÇÃO ENTRE OS SISTEMAS WGS-84 E O SAD-69 PARA A REGIÃO DE SÃO CARLOS-SP

SIG PROF. IVAIRTON M. SANTOS 2015/2 AULA 2 INTRODUÇÃO A SIG E CARTOGRAFIA

Processamento de linhas de bases curtas pelo método relativo utilizando efemérides transmitidas e precisas

MODELAGEM DE DISTORÇÕES ENTRE REALIZAÇÕES DE REFERENCIAIS GEODÉSICOS

FUNDAMENTOS DE CARTOGRAFIA PARA GEOPROCESSAMENTO

O ESTADO DA ARTE EM REFERENCIAIS GEODÉSICOS: ITRF2000 E AS PRÓXIMAS REALIZAÇÕES DO ITRS

Transcrição:

REFERENCIAIS -CELESTE -TERRESTRE Prof. Dra. Daniele Barroca Marra Alves

INTRODUÇÃO Sistemas de Referência - Motivação Porque são necessários??? Qual a importância para a Geodésia?

INTRODUÇÃO Quais as principais etapas envolvidas? Definição Realização Apropriadas Precisas Consistentes

ATIVIDADE Defina o seu sistema de referência O que ele deve possuir? O que deve ser definido? É só teórico? Destacar do caderno e entregar para discussão.

DEFINIÇÃO E REALIZAÇÃO

INTRODUÇÃO A definição e realização são essenciais para (MONICO, 2008): Descrição do movimento dos satélites (órbitas); Modelagem das observáveis; Representação, interpretação e, quando necessário, transformação dos resultados. O aumento na acurácia de muitas técnicas de observação por satélites está intimamente ligado com um aumento na acurácia dos sistemas de referência (SEBBER, 2003).

DEFINIÇÃO DO SISTEMA DE REFERÊNCIA Como pôde ser visto, a definição e realização dos sistemas de referência são de extrema importância, basicamente eles podem ser descritos como: Definição - caracteriza-se pela definição conceitual de como o sistema de coordenadas é formado. Define a origem e a orientação dos planos fundamentais ou eixos do sistema; Também inclui a teoria fundamental envolvida (modelos físicos e matemáticos) e os padrões adotados; Em inglês o termo adotado é reference system. Por exemplo, os modelos usados para determinação da velocidade das estações, baseados na teoria das placas tectônicas ou a partir de medidas de longa duração, se inserem na definição de um sistema de referência terrestre.

DEFINIÇÃO DO SISTEMA DE REFERÊNCIA Um referencial ideal seria aquele que a origem estivesse em repouso ou em movimento retilíneo uniforme, o que caracterizaria um referencial inercial, dentro do conceito da mecânica de Newton. Num sistema de referência terrestre, a origem é o geocentro, que possui aceleração em seu movimento de translação ao redor do sol (apesar de pequena) - referencial quase-inercial. No celeste, um sistema inercial é definido por meio de posições de objetos extragalácticos, cujos movimentos próprios são desprezíveis, ao comparar com a acurácia das medidas realizadas sobre os mesmos. Além disso, na conceituação, devem ser considerados fatores relacionados à deformação da Terra a nível global, regional e local, bem como outros.

DEFINIÇÃO DO SISTEMA DE REFERÊNCIA Em geral, cada instituição ou grupo de pesquisadores envolvidos com referenciais dispõe de uma solução específica para a definição do referencial. TRS (Terrestrial Reference System Sistema de Referência Terrestre) para o caso terrestre; CRS (Celestial Reference System Sistema de Referência Celeste) para o celeste. Para fins operacionais, torna-se necessário adotar um referencial, o qual em geral é adotado por convenção, quer seja o terrestre ou celeste, dando origem ao sistema de referência convencional. Os modelos, constantes numéricas e algoritmos são especificados. Eles proporcionam a origem, escala e orientação do sistema, bem como sua evolução temporal. Tem-se então: CTRS (Conventional Terrestrial Reference System Sistema de Referência Terrestre Convencional); CCRS (Conventional Celestial Reference System Sistema de Referência Celeste Convencional).

REALIZAÇÃO DO SISTEMA DE REFERÊNCIA Realização - definido um referencial e adotado por convenção, o passo seguinte é a coleta de observações a partir de pontos devidamente materializados na superfície terrestre (rede), ou próximos a ela. Fazem parte ainda: Processamento e análise das observações; Divulgação dos resultados, que se caracteriza pelo conjunto de coordenadas associado à uma época particular. Essas coordenadas podem vir acompanhadas de suas respectivas velocidades; No caso de um referencial celeste, a realização é uma lista de coordenadas (ascensão reta e declinação) de objetos extragalácticos. Esse conjunto materializa o sistema de referência. Em inglês o termo adotado é reference frame.

DENSIFICAÇÃO DO SISTEMA DE REFERÊNCIA Densificação Após a definição e realização do referencial, outro aspecto importante diz respeito à sua densificação. Procedimento que, no caso terrestre, visa aumentar a densidade de estações (pontos materializados com espaçamento menor). Logo, a densificação passa a ser uma expansão da materialização. Resumindo: Definição de um sistema de referência - caso ideal - fica limitada em razão dos erros inerentes às observáveis utilizadas na sua realização e da imprecisão das constantes adotadas por convenção; Realização - nada mais é que uma lista de coordenadas e velocidades dos objetos que materializam o sistema, que pode ser denominada de conjunto de coordenadas de referência.

DEFINIÇÃO E REALIZAÇÃO Cite as principais etapas associadas a Definição e Realização dos sistemas de referência. O que vai definir a acurácia do sistema de referência? O que ocorre com a acurácia quando são integradas diferentes técnicas?

ACURÁCIA NOS SISTEMAS DE REFERÊNCIA A acurácia das coordenadas de referência deve ser compatível com a da tecnologia de posicionamento adotada. Caso contrário, a qualidade dos resultados se deteriora; Exemplo - integração de levantamentos GNSS de alta precisão a uma rede levantada por técnicas convencionais (triangulação, trilateração, poligonais, etc.) Nesse caso, a integração deteriorará a qualidade dos resultados obtidos com o GNSS;

REFERENCIAIS ADOTADOS NO GNSS

REFERENCIAIS ADOTADOS NO GNSS No posicionamento por satélites, os referências adotados são, em geral, globais e geocêntricos. O movimento dos satélites ocorre ao redor do centro de massa da Terra. As estações terrestres são, normalmente, representadas num sistema fixo a Terra, que rotaciona com a mesma (sistema terrestre). O movimento do satélite é melhor descrito no sistema de coordenadas equatoriais (sistema celeste). Como ambos os sistemas são geocêntricos, tem-se referenciais quase-inerciais.

REFERENCIAIS

RELAÇÃO ENTRE REFERENCIAIS Definido os dois referencias (celeste e terrestre), tem-se ainda que conhecer a relação entre eles, para poder modelar adequadamente as observáveis. No ajustamento, é essencial que posições dos satélites e estações terrestres sejam representadas no mesmo sistema de referência. Grande parte dos levantamentos até então executados está referenciada a sistemas regionais (quase-geocêntricos), tal como a maioria dos documentos cartográficos. No caso do Brasil, um dos referenciais do Sistema Geodésico Brasileiro (SGB) coincide com o Sistema de Referência da América do Sul (SAD 69: South American Datum of 1969), o qual não é geocêntrico. A relação matemática entre os sistemas regionais e aqueles usados em posicionamento por satélites deve ser conhecida.

REFERENCIAIS A tendência mundial aponta para a adoção de sistemas geocêntricos, não só para fins geodésicos, mas também para fins de mapeamento. Vários países estão desenvolvendo atividades visando atingir esse objetivo. No Brasil, desde 2005 o referencial geocêntrico que pode ser adotado é o SIRGAS (Sistema de Referência Geocêntrico das Américas). Deve-se ainda lembrar que as posições relativas e orientação dos vértices se alteram com o transcorrer do tempo. A época associada ao referencial realizado é de fundamental importância.

SISTEMA DE REFERÊNCIA CELESTE E TERRESTRE Posicionamento por satélites - envolve os sistemas de coordenadas celestes e terrestres convencionais. geocêntricos Mais detalhes de tais sistemas são vistos a seguir.

SISTEMA DE REFERÊNCIA CELESTE

SISTEMA DE REFERÊNCIA CELESTE CCRS (Convencional Celestial Reference System) - Coordenadas Equatoriais; Origem Centro de Massa da Terra; Eixo Xc - aponta para o equinócio dinâmico as 12h TDB (Barycentric Dynamical Time) no Dia Juliano 2451545,0, época J2000; Eixo Zc - direção do pólo de referência convencional na mesma época; Eixo Yc - completa o sistema dextrógiro. Zc Polo Norte(J2000) Xc g (J2000) Plano Equatorial Yc Esse sistema foi adotado na Assembléia Geral da IAU em 1997, sob a denominação de ICRS (International Celestial Reference System Sistema de Referência Celeste Internacional).

SISTEMA DE REFERÊNCIA CELESTE O ICRS é materializado por uma série de coordenadas equatoriais, ascensão reta e declinação, de fontes de rádio extragaláctico quasars, determinadas a partir da técnica VLBI. Realizações do ICRS, que é o referencial estabelecido pelo IERS (International Earth Rotation and Reference System Service), denominado ICRF (IERS Celestial Reference Frame), vinham ocorrendo anualmente entre 1989 e 1995. O IERS propôs que a versão de 1995 fosse adotada como sendo o ICRS, o que foi oficialmente aceito na assembleia da IAU de 1997. A última realização é de 1999, e conta com 667 objetos.

SISTEMA DE REFERÊNCIA CELESTE A manutenção do ICRS requer que a estabilidade das coordenadas das fontes seja monitorada através de novas observações VLBI e reanálises. As atualizações comparecem nas publicações do IERS. Uma realização do ICRS é: Catálogo Hipparcos - contém uma lista de coordenadas de 118218 estrelas para a época J1991,25, com precisão da ordem de 0,77 e 0,64 mas (milionésimo do arco de segundo) em ascensão reta e declinação, respectivamente (McCarthy, 2003). Essas coordenadas foram determinadas usando o telescópio óptico do satélite Hipparcos (High Precision Parallax Collecting Satellite). A vinculação do ICRF com um referencial prático de ser utilizado no posicionamento por satélite se concretiza através do ITRF (International Terrestrial Reference frame).

SISTEMA DE REFERÊNCIA TERRESTRE

SISTEMA DE REFERÊNCIA TERRESTRE O ITRS (International Terrestrial Reference System) é um sistema de referência espacial que rotaciona com a Terra em seu movimento no espaço. Tem origem no centro de massa da Terra O sistema de referencia terrestre deve atender as condições: é geocêntrico, sendo que o centro de massa é definido usando a Terra toda, incluindo oceanos e atmosfera; a escala é consistente com o TCG (Tempo Coordenado Geocêntrico) para um referencial geocêntrico; sua orientação é dada pelo BIH (Bureau International de L`Heure) na época 1984,0; sua evolução temporal em orientação é assegurada pelo uso da condição de rede que não rotaciona com respeito ao movimento tectônico horizontal sobre toda a Terra.

SISTEMA DE REFERÊNCIA TERRESTRE O CTRS é um sistema fixo à Terra, isto é, ele rotaciona com ela. Escala - está diretamente relacionada com a referência de tempo utilizada na determinação das órbitas dos satélites, onde os efeitos relativísticos devem ser levados em consideração. Evolução temporal em orientação - é garantida pela introdução da condição de um referencial NNR (No Net Rotation Rede Sem Rotação) A realização de um CTRS deve, de preferência, ser especificada em coordenadas cartesianas; O eixo Z aponta na direção do CTP (Pólo terrestre convencional); O eixo X na direção média do meridiano de Greenwich; O eixo Y de modo a tornar o sistema dextrógiro.

SISTEMA DE REFERÊNCIA TERRESTRE A realização do CTRS é composta por um catálogo de coordenadas e velocidades de um grupo de estações IERS. As coordenadas dessas estações têm sido determinadas com VLBI, SLR, GNSS e DORIS. Cada uma das realizações é designada por ITRF-yy. O número yy especifica os dois últimos dígitos do último ano cujos dados contribuíram com a realização em consideração. Se coordenadas geodésicas são necessárias, deve-se usar o elipsoide GRS-80.

TRANFORMAÇÃO ENTRE SISTEMAS A transformação do sistema celeste (CCRS) para o terrestre (CTRS) é realizada empregando uma sequência de rotações que levam em consideração: a precessão (P); a nutação (N); a rotação e orientação da Terra (S), incluindo o movimento do pólo. X T SNPX T onde X C e X representam vetores posicionais nos sistemas terrestre e celeste. c http:www.iers.org http://hpiers.obspm.fr/eop-pc/

TRANFORMAÇÃO ENTRE SISTEMAS

MATERIAL DE APOIO Livros HOFMANN-WELLENHOF, B.; LICHTENEGGER, H.; COLLINS, J.. GNSS Global Navigation Satellite Systems GPS, GLONASS, Galileo, and more. New York: Springer- Verlag, 2008. 516p. MONICO, J. F. G. Posicionamento pelo GNSS: Descrição, fundamentos e aplicações. 2ª ed. São Paulo: Editora UNESP. 2008. SEEBER, G. Satellite Geodesy: Foundations, Methods, and Applications. Berlin, New York: Walter de Gruyter, 2003.

QUESTÕES 1) Porque a definição e realização dos referenciais são importantes? 2) Qual o nível de acurácia exigido para os referenciais? 3) Do que se trata a definição do referencial? 4) Qual o termo adotado em inglês para a definição de um referencial? 5) Como seria um referencial ideal? 6) O que é a realização de um referencial? 7) Qual o termo adotado em inglês para a realização de um referencial? 8) Dê exemplos de realizações de referenciais terrestres e celestes. 9) O que é densificação? qual sua importância no referencial? 10) Como são os referenciais no caso de posicionamento por satélite? 11) Dê exemplos de referenciais empregados no Brasil. 12) A época associada ao referencial é importante? Porque? 13) Quais parâmetros são importantes na definição dos sistemas de referência celeste e terrestre? 14) Como é materializado um sistema de referência celeste? 15) Como é materializado um sistema de referência terrestre? 16) É possível realizar transformações entre referenciais celestes e terrestres? Como?