POSICIONAMENTO COM GPS NO REFERENCIAL SIRGAS

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. 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); OS SISTEMAS GEODÉSICOS DE REFERÊNCIA DO (SGB)

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 1995 • 58 estações na América do Sul levantadas com GPS; • SGR: ITRF 94, época 1995,4. • 2ª: maio de 2000 • 184 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. 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. POSICIONAMENTO COM GPS NO 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 pós-processadas (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. 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; APLICAÇÃO EM REDES GEODÉSICAS

10. APLICAÇÃO EM UMA REDE GEODÉSICA Rede primária

11. APLICAÇÃO EM REDES GEODÉSICAS Rede secundária

12. ETAPAS PARA O PROCESSAMENTO DA REDE NO SIRGAS: 1º PASSO: As estações de referência tem suas coordenadas na época de referência (t0 = 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)); APLICAÇÃO EM REDES GEODÉSICAS

13. 3º PASSO: Transformação das coordenadas das novas estações, que agora estarão na época t, para a época de referência do SIRGAS (t0) 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: APLICAÇÃO EM REDES GEODÉSICAS

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

15. 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; CONSIDERAÇÕES

16. 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; CONSIDERAÇÕES

17. 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. CONSIDERAÇÕES