NOÇÕES SOBRE A GEODÉSIA

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NOÇÕES SOBRE A GEODÉSIA
1. Introdução
Necessidade de posicionamento durante viagens;
Navegação – onde estou? Onde irei?
Conhecimento da forma da Terra/ Adoção de um referencial
Era dos satélites/ Revolução da eletrônica –
Posicionamento: rapidez e precisão
Campos de atuação da Geodésia:
• Monitoramento das marés terrestres;
• Controle do movimento das placas tectônicas;
• Detecção de movimentos verticais da crosta;
• Controle de grandes estruturas de engenharia;
• Estudo do campo gravitacional.
2. Definição
É a ciência que se ocupa da representação cartográfica da sua superfície e da
medição do campo gravitacional da Terra (Helmert, 1880).
É a ciência que tem por objetivo determinar a forma e as dimensões da Terra e
os parâmetros definidores de seu campo gravitacional (Gemael, 1970).
3. Raio e Circunferência da Terra
Embora tenha sido idealizado por Helmert, foi John Henry Pratt (1809 a 1871)
quem deduziu os parâmetros mais prováveis para o elipsóide:
Raio equatorial (semi-eixo maior) ~ 6.378.388 m.
Circunferência ~ 40.075 km.
3. Superfície da Terra
Muitas interpretações para definir a forma da Terra:
• Pitágoras em 528 a.C forma esférica
• Anaximenes forma geométrica retangular
• Isaac Newton (séc. XVII) forma elipsoidal
• Gauss (séc. XVIII) forma geoidal
A superfície terrestre sofre frequentes alterações devido à natureza, onde estão
presentes movimentos tectônicos, condições climáticas, erosão, etc., e à ação
do homem. Portanto, uma esfera perfeita não serve para definir a forma
sistemática da Terra.
As elevações e as depressões tornam praticamente impossível medir essa
superfície;
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A Terra possui forma aproximadamente esférica, ligeiramente achatada nos
pólos, porém sua superfície é bastante irregular;
Geodésia considera-se as superfícies:
• Superfície Física (forma física real);
• Geóide (forma física do campo gravítico real);
• Elipsóide (forma matemática aproximada);
4.1 Geóide
Pode ser definido como superfície equipotencial do campo de gravidade da
Terra que mais se aproxima do nível médio dos oceanos.
Superfície Equipotencial é o lugar geométrico dos pontos do espaço de mesmo
potencial de gravidade.
4.2 Elipsóide
Devido a complexidade e irregularidade da superfície terrestre, é
praticamente impossível representá-la matematicamente. Assim, adota-se
como simplificação o elipsóide de revolução ou a esfera.
O elipsóide de revolução define-se como sendo a superfície de referência;
sólido gerado pela rotação de uma elipse em torno ao eixo de seus pólos. Pode
ser definido por meio de dois parâmetros: os semi-eixos a e b.
5. Sistemas Geodésicos
O Sistema Geodésico de Referência permite que se faça a localização espacial
de qualquer feição sobre a superfície terrestre;
A evolução tecnológica proporcionou o melhoramento dos SGR nos aspectos
de definição e sistemáticos;
São constituídos por redes de referência;
A forma e o tamanho de um elipsóide, bem como sua posição relativa ao
geóide, definem um sistema geodésico, designado por datum geodésico.
Datum é o conjunto de pontos e seus respectivos valores de coordenadas, que
definem as condições iniciais para o estabelecimento de um sistema geodésico;
Para caracterizar um datum, utiliza-se uma superfície de referência e uma
superfície de nível.
Uma superfície de referência chama-se datum horizontal e é composta por
cinco valores:
✓ a latitude e longitude de um ponto inicial;
✓ o azimute de uma linha que parte desse ponto;
✓ e duas constantes necessárias para definir o elipsóide de referência.
Assim, forma-se a base para o cálculo dos levantamentos de controle
horizontal no qual se considera a curvatura da Terra.
A superfície de nível chama-se datum vertical e refere-se às altitudes.
Para a definição do datum, escolhe-se um ponto mais ou menos central em
relação à área de abrangência do datum.
Para o Brasil, nos mapas mais antigos, adota-se o Datum de Córrego Alegre –
MG e, mais recentemente, o Datum SAD 69 (Datum Sul Americano de 1969),
porém, existem mapas feitos em ambos e até mesmo com datuns locais.
O Datum WGS-84 foi criado a partir do Datum de Clarke de 1866, em 1960
surgiu o primeiro Sistema Geodésico Mundial (World Geodetic System) WGS-
60, surgiram outros modificados: WGS-66; WGS-72.
O sistema de referência do GPS (Sistema de Posicionamento Global) é o WGS
84 (World Geodethic System - 1984). Como as cartas do território brasileiro
são referenciadas pelo SAD 69 (South American Datum - 1969), e em alguns
casos são referenciadas pelo sistema mais antigo, Córrego Alegre, algumas
normas devem ser adotadas para que os resultados obtidos com o GPS
possam ser utilizados para fins de mapeamento ou outras atividades que
necessitem de informação georreferenciada.
5.1 Sistemas Geodésicos Mundiais
Redes de referência
• Globais (IGS) – Serviço de GPS Internacional de Geodinâmica;
• Continentais (SIRGAS);
Prof. Dra. Rafaela Nicolau – Topografia e Geoprocessamento
Curso Gestão Ambiental - UNAMA
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• Nacionais (Estações do Google Earth);
• Regionais (Rede GPS do estado de São Paulo)
5.2 Sistemas Geodésicos Brasileiros
O Sistema Geodésico Brasileiro (SGB) é constituído por cerca de 70.000
estações implantadas pelo IBGE em todo o território brasileiro, divididas em
três redes:
✓ Rede planimétrica: latitude e longitude de alta precisão;
✓ Rede Altimétrica: altitudes de alta precisão;
✓ Rede Gravimétrica: valores precisos de aceleração da gravidade.
Para origem das altitudes (Datum altimétrico ou Datum vertical) foram
adotados:
✓ Porto de Santana – correspondente ao nível médio determinado por um
marégrafo instalado no Porto de Santana (AP) para referenciar a rede
altimétrica do estado do Amapá, que ainda não está conectada ao
restante do país;
✓ Porto de Imbituba – correspondente ao nível médio determinado por um
marégrafo na maregráfica do Porto de Imbituba (SC), utilizada como
origem para toda rede altimétrica nacional, à exceção do estado Amapá.