Apostila GPS MARCOS

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CURSO BÁSICO DE GPS
SUMÁRIO
INTRODUÇÃO/HISTÓRICO 
1.1 O sistema GPS 
2. FATORES QUE AFETAM A PRECISÃO DO SISTEMA
2.1 Previsão Do Erro
2.2 Aspectos Técnicos Do Gps
2.2.1 Rastreamento Dos Satélites
2.2.2 Canais
2.2.3 Antenas
2.2.4 Antenas Externas
2.2.5 Entrada De Dados
2.2.6 Aplicações De Entrada E Saída De Dados
2.2.7 Dgps – Differential Gps (Gps Diferencial)
3. SOBRE MAPAS E CARTAS
3.1 Tipos De Representações Cartográficas
3.2 Cartas Especiais
3.3 Elementos De Representação
3.4 Elementos Altimétricos
3.5 Curvas De Nível
3.6 Rede De Drenagem
3.7 Cores Hipsométricas E Cores Batimétricas
3.8 Relevo Sombreado
3.9 Perfil Topográfico
3.10 Nomenclatura das Folhas
4. SISTEMAS DE COORDENADAS
4.1 Coordenadas Utm – Universal Transversa de Mercator
4. 2 DATUM DE UMA CARTA GEOGRÁFICA
4.3 Grade Maidenhead e Grade Trimble
 5. RECEPTORES GPS
5.1 Principais Características de um Receptor
6. APLICAÇÕES DO GPS
7. LIMITAÇÕES 
8.MANUSEIO DO RECEPTOR GPS
8.1 Inicializando o Seu GPS 
8.2 Página De Bússola
8.3 Criando Waypoints
8.4 Rotas (Routes)
8.5 Trilha (Track)
9. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
CURSO DE GPS BÁSICO
INTRODUÇÃO/HISTÓRICO 
O Global Positioning System (GPS) ou (Sistema de Posicionamento Global) – foi criado pelo Departamento de Defesa dos EUA e Força Aerea Americana no início da década de l960, sob o nome de ‘projeto NAVSTAR’ e desenvolvido pelo MIT "Massachussets Institute of Tecnology" para aplicações militares, notadamente o fornecimento do "grid" de coordenadas para apoiar o projeto Guerra-nas-estrelas, bem como prover o posicionamento de belonaves aéreas e marítimas dos EUA. Veio, por sua vez, substituir dois outros sistemas, já em funcionamento:o "LORAN" e o "TRANSIT", os quais, com certas restrições, desempenhavam o mesmo papel. O projeto APOLLO (A conquista da LUA), veio acelerar sobremaneira, as pesquisas de transmissões sub-especiais na chamada "Banda L", o que permitiu o nascimento da Constelação NAVSTAR, coração do GPS.
Na década de 80, com os sinais da falência do Bloco Soviético, DoD precisava justificar investimentos cada vez maiores, em aparatos espaciais,na medida em que o inimigo potencial, não mais podia fazer frente aos americanos. Nota-se que no último suspiro do poderoso Soviético, o final da "GUERRA FRIA", para o mesmo propósito americano, estes colocaram em órbita o sistema "GLONASS", com tecnologia e princípio de interferometria bastante inferiores à utilizada no GPS. A prova deste fato, é que hoje em dia, o sistema "GLONASS", ainda operante, é utilizado apenas para pesquisas, pois fornece resultados insatisfatórios para aplicações precisas.
Nesta época o próprio MIT já apregoava resultados do GPS muito superiores aos propósitos iniciais do sistema, descortinando aplicações civis de grande interesse em diversas áreas do conhecimento humano. Com efeito, em todo o mundo, começava a fabricação de receptores GPS, para aplicações civis, com resultados surpreendentemente superiores aos sistemas comerciais tais como: TRANSIT, LORAN, ÔMEGA, SHIRAN, etc. Começava o "boom" do GPS e o DoD temendo o efeito "rebote" do seu propósito sistema criou duas restriç&otldees artificiais, ao uso indiscriminado do GPS o S/A "Selective Availability" e o A/S "Anti-Spoofing" (serão descritos no decorrer deste texto), contendo assim, momentaneamente a utilização civil
Preocupados com o uso inadequado, os militares americanos implantaram duas opções de precisão: para usuários autorizados (eles mesmos) e usuários não-autorizados (civis). Os receptores GPS de uso militar têm precisão de 1 metro e os de uso civil, de 15 a 100 metros. Cada satélite emite um sinal que contém: código de precisão (P); código geral (CA) e informação de status.
Pela imposição do Pentágono, na degradação do sinal GPS (o A/S e o S/A), os cientistas começaram a estudar um meio de contorná-los, e o fizeram em meados da década de 80, reacendendo o interesse pela utilização comercial da Constelação NAVSTAR.
Os militares Norte Amareicanos disponibilizaram para uso civil em aviação, levantamentos maritimos e para o mercado em geral, principalemnte para recreação ao ar livre. Conciderada como uma verdadeira revolução na navegação utilizada por milhões de pessoas que desfrutam da exatidão e da conviniência dessa espantosa tecnologia. É também, usada como ferramenta de auxilio para várias atividades humana desde o lazer até os trabalhos mais complexos. 
Com esse simples aparelho portátil dem tamanho similar a um celular qualque pessoa pode se localizar em qualquer parte do globo terreste com alta precisão, em qualquer condições do tempo, para isso basta saber manusear (ler e interpretar as informações). 
1.1 O sistema GPS 
É composto por três partes chamadas de segmento espacial, seguimento de controle e segmento usuário:
Segmento espacial - os satélites
O Sistema NAVSTAR/GPS é composto por uma constelação de satélites-transmissores- geoposicionadores em número de 24.
Estes satélites são distribuidos em seis órbitas, intervaladas longituinalmente de 60 graus e cada órbita inclinada em relação ao equador de 55 graus. Cada órbita suporta quatro satélites que se distanciam entre si de 90 graus.
A altitude média dos satélites em seis órbitas é de aproximadamente 20200 km, com um período de 12horas (i.e.,cada satélite dá uma volta completa na terra em 12 horas).
O sistema provê cobertura mundial, possibilitando que pelo menos quatro satélites sejam visíveis acima de 15 graus relativos ao horizonte, durante as 24 horas do dia, em qualquer parte da terra, incluindo os Pólos.
Cada satélite transmite duas radiofreqüências (LI de 1.54 Giga-Hertz e L2 de 1.2 Giga Hertz). Estas freqüências modulam os seguintes códigos:
a) LI:- Código C/A ("Civilian Access" = Acesso Livre)
(É utilizado para posicionamentos isolados e técnica diferencial para topografia e navegação marítima e aérea ). Permite as seguintes precisões : Para posicionamento isolado=100m; Para posicionamento diferencial-5 a 2m (pós-processado ou com "link" de rádio).
- Código P ("Precise" ou "Protected" = protegido)
(É privativo das FA dos EUA e países permissionários, utilizado para posicionamento isolado em TEMPO REAL, como precisões instantâneas de 10 a 2m).
- Código Y (Encriptamento do código P):
É a efetivação da técnica "Anti-Spoofing" A/S, usada para impedir a utilização do código P à países não autorizados.
- Código D
É o trem de mensagem que contém as efemérides de todos satélites, i.e., o posicionamento pré-calculado dos satélites, bem como as variações ionosféricas).
b) L2:- Códigos P, Y e D
Observação: A partir de 1984 os transmissores de rádio-frequência dos satélites foram equipados com dispositivos que permitiram a implementação do "S/A"e "A/S".
- "S/A" = "Seletive Availability"
(Disponibilidade Seletiva): É a técnica de degradação da precisão, no calculo da posição isolada pelo código C/A,a qual altera, aleatoriamente, a frequência do metrônomo do gerador do código C/A. Tem a possibilidade de ser ligado, desligado ou modificado por controle de terra, à critério do DoD. Até dezembro de 1992 o S/A era ativado em períodos alternados, notadamente nos finais de semana . Após meados de 1993, está permanentemente ligado e regulado para fornecer precisões da ordem de 100 metros, para posições isoladas, em TEMPO REAL.
- "A/S" = "Anti-Spoofing" (Anti-Fraude):
É a técnica de encriptamento do código P, gerando o código Y. Desta forma, se um receptor funciona processando o código P, e este for encriptado, o rastreador passa a fornecer uma falsa posição ou mesmo não fornecer posição nenhuma. Foi implementado durante a Guerra do Golfo, tornando-se permanente. Para superar o "A/S" o receptor necessita de um DECODIFICADOR do encriptamento chamado de "AOC" "Auxiliary OutPut Chip", fornecido pelo DoD.
Segmento de controle- as estações
O Segmento de Controle do GPS é uma rede de monitoramento dos satélites NAVSTAR ("NAVigation System with Timing And Ranging"). É gerenciada por uma estação MASTER, situada na Base da Força Aérea Americana de Falcon em Colorado Springs, Colorado, que faz as transmissões de atualizações de dados de efemérides para cada satélite, emite comandos para correções de órbitas dos satélites, bem como controla a ligação, desligamento e gradação do "A/S" e "S/A".
Os satélites são seguidos por cinco estações de monitoramento oficiais localizados nos seguintes lugares:
-Hawai, Pacífico Sul; 
-Colorado Springs, Colorado, EUA; 
-Ilha de Ascenção, Atlântico Sul; 
-Diego Garcia, Oceano Índico; 
-Kwajalein, Pacífico Norte. 
Com a internacionalização do GPS, outras redes foram criadas, tal como a GIGNET ("Cooperative International GPS Network"= Rede Internacional Cooperativa para o GPS).
Fazem parte ainda do Segmento de Controle as antenas de Comunicações com os satélites localizadas nas estações de Ascencion, Diego Garcia e Kwajalein, responsáveis pelas atualizações de dados dos satélites.
Segmento usuários - os receptores
É a parte do sistema visível ao usuário, um aparelho que sintoniza os sinais emitidos pelos satélites e calcula a sua própria posição.
O GPS fornece dois serviços de geoposicionamento, EM TEMPO REAL, que é comum a todos e quaisquer tipos de receptores, o SPS e o PPS.
- SPS-" Standard Positioning Service"= Serviço de Posicionamento Normal:
É o serviço de acesso civil. Provê o cálculo da posição pelas medidas do código C/A, chamado de "Pseudo-Range". Fornece precisões EM TEMPO REAL, de 15 a 30 metros, com o "S/A" desligado e em torno de 100 metros com "S/A" ativo, na gradação atual.
É utilizado para navegação aérea e marítima e posicionamento grosseiro em terra. Não é utilizado para topografia e geodésia.
-PPS - "Precise Positioning Service"= Serviço de Posicionamento Preciso:
É o serviço utilizado pelos militares americano e países autorizados. A posição é calculada pelo código P, fornecendo precisões de 10 a 2 metros, em TEMPO REAL. Micro-receptores, dotados deste serviço, equipam as ogivas dos mísseis inteligentes americanos, tais como o Míssil CRUISE. Também, não é utilizado pela comunidade civil, em trabalhos de topografia e geodésia.
Estes dois serviços compõem a gama de facilidades oferecidas pelo GPS em operações normais. Como se pode notar, não são aproveitados pelos usuários, de modo geral, em trabalhos que exijam melhores precisões.
2. FATORES QUE AFETAM A PRECISÃO DO SISTEMA
Um fator que afeta a precisão é a ‘Geometria dos Satélites’ - localização dos satélites em relação uns aos outros sob a perspectiva do receptor GPS. Se um receptor GPS estiver localizado sob 4 satélites e todos estiverem na mesma região do céu, sua geometria é pobre. Na verdade, o receptor pode não ser capaz de se localizar, pois todas as medidas de distância provém da mesma direção geral. Isto significa que a triangulação é pobre e a área comum da intersecção das medidas é muito grande (isto é, a área onde o receptor busca sua posição cobre um grande espaço). Dessa forma, mesmo que o receptor mostre uma posição, a precisão não é boa. Com os mesmos 4 satélites, se espalhados em todas as direções, a precisão melhora drasticamente. Suponhamos os 4 satélites separados em intervalos de 90º a norte, sul, leste e oeste. A geometria é ótima, pois as medidas provém de várias direções. A área comum de intersecção é muito menor e a precisão muito maior. A geometria dos satélites torna-se importante quando se usa o receptor GPS próximo a edifícios ou em áreas montanhosas ou vales. Quando algum satélite é bloqueado, a posição relativa dos demais determinará a precisão, ou mesmo se a posição pode ser obtida. Um receptor de qualidade indica não apenas os satélites disponíveis, mas também onde estão no céu (azimute e elevação), permitindo ao operador saber se o sinal de um determinado satélite está sendo obstruído.
Outra fonte de erro é a interferência resultante da reflexão do sinal em algum objeto, a mesma que causa a imagem ‘fantasma’ na televisão. Como o sinal leva mais tempo para alcançar o receptor, este 'entende’ que o satélite está mais longe que na realidade.. 
Outras fontes de erro: atraso na propagação dos sinais devido aos efeitos atmosféricos e alterações do relógio interno. Em ambos os casos, o receptor GPS é projetado para compensar os efeitos. 
2.1 PREVISÃO DO ERRO
Fontes de erro (típico) erro médio gerado 
Erro do relógio do satélite 60 cm
Erro de efemérides 60 cm
Erros dos receptores 120 cm
Atmosférico/Ionosférico 360 cm
Total (raiz quadrada da soma dos quadrados) 390 cm
Para se calcular a precisão do sistema, multiplica-se o resultado acima pelo valor do DOP mostrado no receptor GPS. Em boas condições, o DOP varia de 3 a 7. Assim, a precisão de um bom receptor num dia típico será:
De 3x390cm a 7x390cm ou seja, de 10 a 30 metros, aproximadamente.
 	2.2 ASPECTOS TÉCNICOS DO GPS
2.2.1 RASTREAMENTO DOS SATÉLITES
Um receptor rastreia um satélite pela recepção de seu sinal. Sinais de apenas quatro satélites são necessários para obtenção de uma posição fixa tridimensional, mas é desejável um receptor que rastreie mais de quatro satélites simultaneamente. Como o usuário se desloca, o sinal de algum satélite pode ser bloqueado repentinamente por algum obstáculo, restando satélites suficientes para orientá-lo. A maioria dos receptores rastreia de 8 a 12 satélites ao mesmo tempo.
Um receptor não é melhor que outro por rastrear mais satélites. Rastrear satélites significa conhecer suas posições. Não significa que o sinal daquele satélite está sendo usado no cálculo da posição. Muitos receptores calculam a posição com quatro satélites e usam os sinais do quinto para verificar se o cálculo está correto.
2.2.2 CANAIS
Os receptores não funcionam acima de determinada velocidade de deslocamento. O número de canais determina qual a velocidade máxima de uso. Mais canais não significa necessariamente maior velocidade. O número de canais não é fator importante na escolha do receptor, e sim, sua velocidade de operação.
Depois que os sinais são captados pela antena, são direcionados para um circuito eletrônico chamado canal, que reconhece os sinais de diferentes satélites. Um receptor com um canal lê o sinal de cada satélite sucessivamente, até receber os sinais de todos os satélites rastreados. A técnica é chamada "time multiplexing". Leva menos de um segundo para processar os dados e calcular a posição. Um receptor com mais de um canal é mais rápido, pois os dados são processados simultaneamente.
 	2.2.3 ANTENAS
A antena recebe os sinais dos satélites. Como os sinais são de baixa intensidade, as dimensões da antena podem ser muito reduzidas. Receptores portáteis utilizam um dos dois tipos:
Quadrifilar helix – formato retangular; localização externa; giratória; detecta melhor satélites localizados mais baixos no horizonte. 
Patch (microstrip) – Menor que a helix; localização interna; pode detectar satélites na vertical e a 10° acima do horizonte. 
 		2.2.4 ANTENAS EXTERNAS
Podem ser conectadas através de uma extensão à maioria dos receptores. Alguns receptores possuem antena destacável, permitindo melhor uso a bordo de veículos. Se você for comprar uma antena externa, escolha uma ‘ativa’ que amplifica os sinais antes de enviá-los para o receptor. Ao construir uma extensão, opte por encurtar o cabo o máximo possível para diminuir a perda do sinal.
 		2.2.5 ENTRADA DE DADOS
Receptores GPS são projetados para serem compactos, não possuindo teclado alfa-numérico. Todos os dados são digitados uma letra ou número ou símbolo por vez. Se o receptor não permitir rápidamudança de caracteres, NÃO COMPRE.
Se você quer usar o receptor associado a outro equipamento, opte por um com essa capacidade. Embora a maioria dos receptores possa enviar dados para equipamentos periféricos, nem todos podem receberdados.
 	2.2.6 APLICAÇÕES DE ENTRADA E SAÍDA DE DADOS
Alguns equipamentos apenas recebem informações de um receptor GPS. Os dados são continuamente enviados para o equipamento acoplado ao receptor, que os utiliza para outras finalidades, tais como:
Mapa dinâmico: o receptor envia a posição para um computador portátil que a visualiza através de um ícone sobre um mapa da região. 
Piloto automático: o receptor alimenta continuamente um piloto automático com dados atualizados, que os utiliza para ajustar a direção e permanecer no curso. 
Registro automático de dados: transferência dos dados obtidos durante o deslocamento para a memória do equipamento acoplado ao receptor. 
O receptor deve usar uma linguagem que o equipamento a ele associado possa entender. Existe uma linguagem padrão para equipamentos de navegação chamada: Protocolo NMEA – National Maritime Eletronics Association. Existem diferentes formatos de protocolos, então verifique se o receptor e o equipamento usam o mesmo formato. Os mais comuns são: 180; 182; 183 versão 1,5; 183 versão 2,0. A maioria dos receptores tem saída NMEA de dados.
O receptor pode também receber dados do computador. Os usos comuns são:
Transferência de pontos, trilhas ou rotas plotados no computador para o receptor; 
Transferência dos dados armazenados no receptor para o computador, liberando a memória do receptor; 
Transferência das coordenadas de um ponto selecionadas em um mapa na tela de um computador para o receptor; 
Plotar pontos no receptor pode ser cansativo devido à ausência de teclado alfa-numérico. Um editor permite a entrada de dados rápida e facilmente. Os dados são digitados no teclado do computador e transferidos depois para o receptor. Outra maneira de plotar os pontos no computador é usar um mapa da área na tela e selecionar os pontos a serem plotados com um mouse. O computador transfere automaticamente as coordenadas dos pontos para o receptor.
O uso associado do receptor ao computador portátil requer um programa específico. O programa TrackMaker, desenvolvido e disponibilizado gratuitamente por Odilon Ferreira Jr através do endereço eletrônico www.gpstm.com.br , permite interface com diferentes modelos de várias marcas de receptores e é genialmente simples.
Nem todos os receptores são projetados para receber dados. Existem três linguagens utilizadas nos receptores com essa capacidade: NMEA; ACS II (formato de texto de um PC comum; e Proprietary (linguagens desenvolvidas pelos próprios fabricantes). Poucos receptores portáteis recebem dados NMEA. Alguns recebem dados ACS II e podem ser conectados diretamente ao computador RS 232. A maioria dos receptores apenas recebem dados no formato projetado pelo fabricante. Algumas companhias querem limitar programas feitos por terceiros para seus receptores e se recusam a revelar o formato usado. Se você quer usar seu receptor associado a outros equipamentos, verifique a compatibilidade das linguagens empregadas.
 		2.2.7 DGPS – DIFFERENTIAL GPS (GPS Diferencial)
O GPS Diferencial – DGPS – é uma técnica usada para melhorar a precisão do Sistema de Posicionamento Global pelo processamento contínuo de correções nos sinais, que podem ser transmitidas em Freqüência Modulada ou via satélite e são disponibilizadas  em  alguns países através de serviços de subscrição taxados. O DGPS reduz os efeitos das variações ionosféricas e permite precisão de 1 a 5 metros.
O  usuário  pode  obter  as  correções  adquirindo  seu  próprio  receptor  DGPS.
Uma antena transmissora de DGPS é instalada numa localização conhecida (i.e. a posição exata do lugar foi previamente determinada). No local da estação transmissora, os satélites GPS são monitorados através de um receptor GPS. O receptor é equipado para calcular correções para cada satélite recebido. A correção é a diferença entre a distância do satélite (do local da antena) medida pelo receptor GPS e a distância real ao satélite baseada na localização conhecida do local da antena. As correções são transmitidas para o receptor DGPS do usuário pela Estação da Antena DGPS. O receptor usa então as correções para remover erros de suas próprias medidas.
Os satélites recebidos pelo receptor DGPS do usuário, mas não pelo receptor GPS no local da antena transmissora, não terão as correções correspondentes. Quando quatro ou mais satélites recebidos têm as correções correspondentes, o resultado é uma posição altamente precisa. Quanto mais satélites com correção, maior a precisão. 
Um receptor DGPS típico recebe sinais no formato RTCM SC-104 de bases terrestres que operam em bandas de  Freqüências  entre 283,5 a 325 kHz  e dados na razão de 25, 50, 100 ou 200 bits por segundo. Estas estações são operadas por agencias governamentais, como a Guarda Costeira dos EUA. 
Geralmente, estações mais próximas fornecerão dados corrigidos mais precisos. Outras estações devem ser verificadas pelo usuário quanto à disponibilidade de sinal e aplicação pretendida.  A potência da estação é geralmente configurada para cobrir uma faixa de uns 300 km. Outros fatores como interferência local, condições atmosféricas, localização da estação e seleção e instalação da antena afetam o alcance disponível do sinal.
3. SOBRE MAPAS E CARTAS
Em 1949 a Organização da Nações Unidas reconhecia em seus anais: 
"CARTOGRAFIA: no sentido lato da palavra, não é apenas uma das ferramentas básicas do desenvolvimento econômico, mas é a primeira ferramenta a ser usada antes que outras ferramentas possam ser postas em trabalho."
O conceito de Cartografia tem suas origens na inquietação do ser humano em conhecer o mundo que habita. O vocábulo introduzido em 1839 continha na sua concepção inicial a idéia do traçado de mapas, a despeito de seu significado etmológico – descrição de cartas. Com o passar do tempo, Cartografiapassou a significar a ciência, a técnica e a arte de representar a superfície terrestre.
3.1 TIPOS DE REPRESENTAÇÕES CARTOGRÁFICAS
GLOBO – Representação sobre uma superfície esférica, em escala pequena, dos aspectos naturais e artificiais de uma figura planetária.
MAPA – Representação no plano, em escala pequena, dos aspectos geográficos, naturais, culturais e artificiais de determinada área destinada aos mais variados usos.
CARTA – Representação no plano, em escala média ou grande, dos aspectos artificiais e naturais de determinada área, subdividida em folhas articuladas de maneira sistemática.
PLANTA – É um caso particular de carta. A área é muito limitada e a escala é grande.
 	ESCALA
É a relação entre a medida de um objeto ou lugar representado e sua medida real. Um modelo de avião na escala 1:72 significa que 1 cm medido no modelo equivale a 72 cm do avião real. Um mapa na escala 1:1.000.000 significa que 1cm lido no mapa equivale a 1.000.000 de cm (ou 10 km) da distância real.
A escala pode ser representada graficamente na folha por uma linha reta graduada. A Escala Gráfica permite transformar as dimensões lidas em dimensões reais sem necessidade de cálculos.
Os detalhes representados numa carta ou num mapa podem ser:
Naturais: Elementos existentes na natureza como os rios, mares, lagos, montanhas, serras, etc. 
Artificiais: Elementos criados pelo ser humano como represas, estradas, pontes, edifícios, etc. 
Determinados detalhes, dependendo da escala, não permitem uma redução acentuada na representação pois ficariam imperceptíveis. No entanto, por sua importância, devem ser representados nos documentos cartográficos. A utilização de símbolos cartográficos convencionais permite representar de modo mais expressivo os diversos acidentes do terreno e objetos topográficos em geral. Toda carta ou mapa traz uma legenda dos símbolos usados.
As aplicações das cartas topográficas variam de acordo com sua escala.
De 1:1.000 a 1:25.000 – Folhas cadastrais, utilizadas para representar regiões metropolitanas com alta densidade de edificações em escala grande e muito detalhada.
1:25.000 - Representa cartograficamente áreasespecíficas, com forte densidade demográfica. Cobertura nacional: 1,01%
1:50.000 - Retrata cartograficamente zonas densamente povoadas, tendo sido cobertos 13,9% do território nacional, principalmente das regiões Sul e Sudeste.
1:100.000 - Representa áreas priorizadas para investimentos governamentais e 75,39% do território já foram cobertos.
1:250.000 - Permite o planejamento regional e projetos envolvendo o meio ambiente. Restam 19,28% do território nacional para serem cobertos.
1:500.000 - Cartas de uso aeronáutico confeccionadas nos EUA. Cobrem todo o Brasil.
1:1.000.000 - ‘Carta Internacional do Mundo ao Milionésimo’ – Representa toda a superfície terrestre e fornece subsídios para estudos e análises de aspectos gerais e estratégicos do continente. Um conjunto de 46 cartas cobre completamente o território brasileiro.
 	3.2 CARTAS ESPECIAIS
São cartas, mapas ou plantas muito específicas destinadas a atender uma determinada comunidade técnica ou científica.
Náuticas: Elaboradas e mantidas atualizadas pela Diretoria de Hidrografia e Navegação – DHN – do Ministério da Marinha, representam as profundidades, a natureza do fundo do mar, as curvas batimétricas, bancos de areia, recifes, bóias, as marés e as correntes de determinada área.
Aeronáuticas: Representam, além dos aspectos cartográficos, informações suplementares necessárias à navegação aérea, pilotagem ou planejamento de operações aéreas.
Militares: Elaboradas pelo Ministério do Exército geralmente na escala 1:25.000, são muito detalhadas e utilizadas em operações militares.
Cartas-Imagem: São derivadas de imagens dos satélites SPOT e LANDSAT, corrigidas com alta precisão, no formato de folhas de carta. Apresentam vantagens no Inventário de Recursos Naturais, Planejamento e Gerenciamento do uso da terra e outras aplicações em áreas onde as cartas tradicionais estão desatualizadas ou não existem.
 	3.3 ELEMENTOS DE REPRESENTAÇÃO
As convenções cartográficas abrangem símbolos que representam os diversos acidentes do terreno e objetos topográficos em geral, ressaltados de acordo com a importância do acidente e as aplicações dacarta. 
Os símbolos utilizados para representar os elementos hidrográficos, a vegetação, as unidades político-administrativas, as localidades, o sistema viário, as linhas de comunicação e linhas limites e áreas especiais estão especificados na legenda da folha. 
A representação do relevo do terreno e dos elementos altimétricos, dos oceanos e de suas curvas batimétricas introduz alguns conceitos novos:
 	3.4 ELEMENTOS ALTIMÉTRICOS
As cartas topográficas apresentam vários pontos de controle:
Ponto Trigonométrico: vértice de uma figura, cuja posição é determinada através de medições e observações acuradas. Serve de base para o estabelecimento do referencial físico e geométrico necessário ao posicionamento dos elementos que compõem a paisagem territorial.
Referência de Nível: ponto de controle vertical, estabelecido num marco de caráter permanente, cuja altitude foi determinada em relação a um DATUM vertical. Em geral é 	constituído pelo nome do ponto, o número da referência, a altitude e o nome do órgão responsável.
Ponto Astronômico: ponto que tem a latitude, a longitude e o azimute de uma direção determinados.
Ponto Barométrico: ponto que tem a altitude determinada através do uso de um barômetro.
Cota Não Comprovada: altitude determinada por métodos de levantamento terrestre não comprovados ou por leitura fotogramétrica repetida.
Cota Comprovada: Altitude estabelecida no campo, através de nivelamento geométrico de precisão ou qualquer método que assegure precisão.
  	3.5 CURVAS DE NÍVEL 
São linhas imaginárias do terreno. Os pontos da mesma linha têm a mesma altitude, acima ou abaixo de uma determinada superfície de referência, geralmente o nível médio do mar. É o método por excelência para representar o relevo terrestre e permite a leitura aproximada da altitude em qualque parte da carta.
Para facilitar a leitura, em determinados intervalos altimétricos as curvas são apresentadas com traço mais grosso e chamadas de ‘mestras’. A curva mestra é a quinta curva dentro da eqüidistância normal.
Em relevos simétricos, as curvas de nível tendem a ser paralelas entre si. Cada curva de nível se fecha sobre si mesma e todos os seus pontos se encontram na mesma elevação. Elas nunca se cruzam, podendo se tocar em saltos d’água ou despenhadeiros. Como regra geral, as curvas de nível cruzam os cursos d’água em forma de ‘V’, com o vértice apontando para a nascente. 
As curvas de nível indicam se o terreno é plano, ondulado, montanhoso, íngreme ou de declive suave. Elas são eqüidistantes, isto é, a distância vertical – o desnível entre as curvas é constante e varia de acordo com a escala da carta. A eqüidistância é alterada quando se representa área predominantemente plana como a Amazônia, onde pequenas altitudes são de grande importância, ou quando o detalhe é muito escarpado e a representação de todas as curvas dificultaria a leitura.
	 ESCALA
	EQÜIDISTÂNCIA
	CURVAS MESTRAS
	1:25.000 
	10 m
	50 m
	1:50.000
	20 m
	100 m
	1:100.000
	50 m
	250 m
	1:250.000
	100 m
	500 m
	1:500.000 
	100 m
	500 m
	1:1.000.000
	100 m
	500 m
 	3.6 REDE DE DRENAGEM
Controla a forma geral da topografia do terreno e serve de base para o traçado das curvas de nível. É constituída por:
Rio: Curso d’água natural que deságua em outro rio, lago ou mar. Seu curso estende-se do ponto mais alto (nascente ou montante) até o ponto mais baixo (foz ou jusante). 
De acordo com a hierarquia e o regionalismo, recebe um nome genérico diferente: córrego, ribeirão, lajeado, sanga, arroio, igarapé, etc.
Talvegue: Canal de maior profundidade ao longo de um curso d’água.
Bacia Hidrográfica: Conjunto de terras drenadas por um rio principal e seus afluentes. Se limita com outra bacia pelo divisor de águas.
Divisor de Águas: Linha que passa pelos pontos mais elevados do terreno e ao longo do perfil mais alto entre eles, dividindo as águas de um e outro curso.
Lago: Depressão do relevo coberta de água.
Morro: Elevação natural do terreno com altura de até 300 metros.
Montanha: Grande elevação natural do terreno, com altura superior a 300 metros, constituída por uma ou mais elevações.
Serra: Cadeia de montanhas. 
Encosta ou Vertente: Declividade apresentada pelo morro, montanha ou serra.
Pico: Ponto mais elevado de um morro, montanha ou serra.
 	3.7 CORES HIPSOMÉTRICAS E CORES BATIMÉTRICAS
Nas cartas em escalas pequenas, além das curvas de nível, são utilizadas cores diferentes e diversas tonalidades para a representação das faixas de determinadas altitudes, facilitando assim a visualização do relevo.
A altimetria do terreno – relevo com cota positiva ou acima do nível do mar – é representada pelas cores verde, amarela, laranja, sépia, rosa e branca e suas tonalidades. São chamadas cores hipsométricas e o verde representa baixas altitudes enquanto o branco representa altitudes acima de 6.000 metros.
Para as cores batimétricas – relevo com cota negativa ou abaixo do nível do mar – usa-se o azul e suas tonalidades. O azul claro representa profundidade pequena e o azul escuro oceano muito profundo.
 	3.8 RELEVO SOMBREADO
É uma modalidade da representação do relevo, constituída de sombras contínuas sobre certas vertentes dando a impressão de saliências iluminadas e reentrâncias não iluminadas. Uma fonte de luz imaginária é colocada à noroeste, num ângulo de 45° com o plano da carta, de forma que as sombras sobre as vertentes fiquem voltadas para o sudeste.
 	3.9 PERFIL TOPOGRÁFICO
É a representação cartográfica de uma seção vertical da superfície terrestre. Numa linha de corte ou básica, marcam-se suas intersecções com as curvas de nível, cotas de altitude, rios, picos e outros pontos definidos. O desenho do contorno dos pontos obtidos plotados numa escala vertical permite a visualização do perfil do terreno.
 	3.10 NOMENCLATURADAS FOLHAS
Tem origem nas folhas ao Milionésimo e se aplica a todas as folhas de cartas do mapeamento sistemático (escalas de 1:1.000.000 a 1:25.000).
A distribuição geográfica das folhas ao Milionésimo foi obtida com a divisão de um modelo esférico da Terra em 60 fusos de amplitude 6° , numerados a partir do fuso 180° W - 174° W no sentido Oeste-Leste. Cada fuso está subdividido a partir da linha do Equador em 21 zonas de 4° de amplitude para o Norte e 21 para o Sul.
Uma folha ao Milionésimo pode ser acessada por um conjunto de três caracteres:
Letra N ou S – Indica se a folha está ao Norte ou ao Sul do Equador. 
Letras de A até U – Cada letra se associa a um intervalo de 4° de latitude se desenvolvendo a Norte e a Sul do Equador e indica a latitude limite da folha. A faixa compreendida entre as latitudes 8° e 4° Norte recebe a letra B e passa pelo extremo norte do Brasil. A maior parte de Minas está associada à letra E e o Rio Grande do Sul à letra H. 
Números de 1 a 60 – Indicam o número de cada fuso que contém a folha. O Brasil é coberto por oito fusos; do fuso 18 que passa por parte do Acre e do Amazonas ao fuso 25 que cobre parte do Nordeste e Fernando de Noronha. 
A carta 1:1.000.000 é subdividida em 4 cartas 1:500.000, que são identificadas pelas letras V, X, Y ou Z, sendo que a carta V é a do canto superior esquerdo e a seqüência obedece o sentido horário. 
Da mesma forma, a carta 1:500.000 é subdividida em 4 cartas 1:250.000, identificadas pelas letras A, B, C ou D. 
Assim, a carta 1:250.000 é subdividida em 6 cartas 1:100.000 identificadas pelos algarismos romanos de I a VI. 
A subdivisão da carta 1:100.000 em 4 cartas 1:50.000 que recebem como identificação os números 1, 2, 3 ou 4. 
A carta 1:50.000 é subdividida em 4 cartas 1:25.000, que são identificadas pelas siglas NO (noroeste), NE (nordeste), SO (sudoeste) ou SE (sudeste). 
A convenção permite localizar uma carta no globo terrestre através de sua nomenclatura.
4. SISTEMAS DE COORDENADAS
São padrões de quadrados e retângulos superpostos aos mapas que permitem identificação de todo e qualquer ponto. O sistema mais usado que cobre o mundo todo é o LATITUDE/LONGITUDE. Usa-se como referências a Linha do Equador – que divide a Terra em Hemisfério Norte (N) e Hemisfério Sul (S) – e a linha que passa pelos polos e pela cidade inglesa de Greenwich (Meridiano de Greenwich) – que divide a Terra em Hemisfério Oeste (W, de West) e Hemisfério Leste (E, de East). As linhas imaginárias paralelas à do Equador são chamadas de Paralelos de Latitude e suas perpendiculares, de Meridianos de Longitude. Convencionou-se que a linha do Equador é a linha 0º de Latitude e o meridiano de Greenwich, a linha 0º de Longitude. O meridiano oposto, a 180º, é chamado de "International Date Line" (Linha Internacional de Mudança de Data). O Polo Norte está na Latitude 90º Norte e o Sul, na 90º Sul. P último pedido de socorro do Titanic partiu das coordenadas localizadas no paralelo de latitude 41º e 45’ acima do Equador (Hemisfério Norte) e no meridiano de longitude a 050º e 14’ a oeste de Greenwich (Hemisfério Oeste). Assim, no sistema LAT/LONG, suas coordenadas eram: N 41º 45’ W 050º14’.
 	4.1 COORDENADAS UTM – Universal Transversa de Mercator 
A genialidade da grade UTM está na facilidade e precisão que ela permite na leitura de mapas muito detalhados. Gerardus Mercator, cartógrafo belga do século XVI, não imaginava o alcance da projeção elaborada por ele.
A grade UTM divide o mundo em 60 zonas de 6º de largura. A zona número 1 começa na longitude oeste 180º (W 180º=E180º). Continuam em intervalos de 6º até a zona de número 60. Cada zona é projetada num plano e perde sua característica esférica. Assim suas coordenadas são chamadas "falsas". A distorção produzida pela projeção limita o mapa à área compreendida entre as latitudes N 84º e S 80º. A grade UTM não inclui necessariamente letras na sua designação. A letra ‘U’, usada como referência pelo Sistema Militar Americano (U. S. Military Grid System), designa a região compreendida entre as latitudes N 48º e N 56º. Letras em ordem alfabética – de sul para norte – são usadas para designar seções de 8º, de forma a coincidir a seção ‘U ’entre as referidas latitudes. Alguns receptores usam essa notação, outros apenas indicam se as coordenadas estão acima ou abaixo do Equador.
Cada zona tem sua referência vertical e horizontal. A linha de longitude que divide uma zona de 6º em duas metades é chamada de ‘zona meridiana’. Por exemplo, a zona 1 é limitada pelas linhas de longitude W 180º e W 174º, então sua zona meridiana é a linha de longitude W 177º. A zona meridiana é sempre definida como 500.000 m. As coordenadas horizontais maiores ou menores que 500.000 m se localizam a leste ou oeste da zona meridiana, respectivamente. O valor de uma coordenada horizontal avalia sua distância – em metros – da zona meridiana. A coordenada 501.560 está a 1.560 m a leste da zona meridiana; a 485.500 está a (500.000 – 485.500) = 14.500 m a oeste da zona meridiana. As coordenadas horizontais crescem para leste e decrescem para oeste. As coordenadas verticais são medidas em relação ao Equador, que é cotado como a coordenada 0.000.000 m de referência para o Hemisfério Norte ou como a coordenada 10.000.000 m de referência para o Hemisfério Sul. A coordenada vertical de uma localidade acima da Linha do Equador é sua distância – em metros – ao Equador. A coordenada vertical 5.897.000 significa que o ponto está a 5.897,0 m acima do Equador. Se o ponto estiver abaixo do Equador, a distância é calculada subtraindo-se o valor da coordenada do valor de referência para o Hemisfério Sul (10.000.000 – 5.897.000 = 4.103,0 m).
Como a mesma coordenada vertical pode ser associada a duas localidades distintas, uma acima e outra abaixo do Equador, é necessário indicar em qual hemisfério se localiza para identificá-la.
 	4. 2 DATUM DE UMA CARTA GEOGRÁFICA
As cartas geográficas são confeccionadas de forma que todos os pontos estão a determinada distância de um ponto de referência padrão chamado DATUM. Antigamente cada país escolhia independentemente seu próprio DATUM. Resultava que as mesmas localidades tinham diferentes coordenadas em cartas de diferentes países.
O GPS tem seu próprio DATUM chamado WGS 84 – World Geodetic System 1984. Todos os receptores podem usá-lo como referência. 
Obtém-se maior precisão quando o receptor é configurado com o mesmo datum da Carta Geográfica disponível. A opção Córrego Alegre, utilizada como referência nas cartas do IBGE, consta da lista dos DATA opcionais para configuração do GPS.
4.3 GRADE MAIDENHEAD e GRADE TRIMBLE:
A grade MAIDENHEAD é usada por operadores de rádio amador. Divide o mundo em grades de 20º de longitude por 10º de latitude, que são identificadas por duas letras, AA – RR. As grades são subdivididas em áreas de 2º x 1º e rotuladas com 2 números, 00 – 99. As áreas são novamente subdivididas em subáreas de 5’ de longitude por 2,5’ de latitude e rotuladas com letras, AA – XX. Uma coordenada Maidenhead é coisa do tipo EM 18 BX..
A grade TRIMBLE é uma extensão da grade Maidenhead, que torna-a mais acurada e utilizável em receptores GPS. Uma sub-área Maidenhead pode cobrir uma área de até 8,9 km x 4,8 km. Um receptor pode reconhecer áreas muito menores que esta, então a grade TRIMBLE subdividiu a sub-área ainda mais, adicionando um par de números (00 – 99) e letras (AA – YY) ao formato Maidenhead. A coordenada fica então AQ 57 DK 23 SU , por exemplo. Receptores TRIMBLE são úteis para quem precisa de coordenadas Maidenhead, pois podem converter qualquer grade em Maidenhead.
O IBGE – Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística – mantém uma loja virtual, acessada através do endereço www.ibge.gov.br, destinada a vender cartas, mapas, e outros produtos.
O IGA – Instituto de Geociências Aplicadas – de Belo Horizonte, mantém um acervo de cartas e mapas de Minas Gerais e informações sobre a compra de cartas e de cópias coloridas ou escaneadas podemser obtidas pelo telefone (31) 3213 29 12.
A Casa dos Mapas, também de Belo Horizonte, tem cartas de todo o Brasil e o telefone é (31) 3212 50 02.
A utilização da carta topográfica associada ao GPS é uma poderosa ferramenta de localização e navegação. 
 5. RECEPTORES GPS
Existem receptores de diversos fabricantes disponíveis no mercado, desde os portáteis – pouco maiores que um maço de cigarros - que custam pouco mais de 100 dólares, até os sofisticados computadores de bordo de aviões e navios, passando pelos que equipam muitos carros modernos. Além de receber e decodificar os sinais dos satélites, os receptores são verdadeiros computadores que permitem várias opções de: referências; sistemas de medidas; sistemas de coordenadas; armazenagem de dados; troca de dados com outro receptor ou com um computador; etc. Alguns modelos têm mapas muitos detalhados em suas memórias. Uma pequena tela de cristal líquido e algumas teclas permitem a interação receptor/usuário.
 	5.1 PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS DE UM RECEPTOR
Permitem armazenar pontos em sua memória, através de coordenadas lidas em uma carta, obtidas pela leitura direta de sua posição ou através de reportagens ou livros especializados que as publiquem. 
Os pontos plotados na memória podem ser combinados formando rotas que, quando ativadas, permitem que o receptor analise os dados e informe, por exemplo: tempo, horário provável de chegada e distância até o próximo ponto; tempo, horário provável de chegada e distância até o destino; horário de nascer e do por do Sol; rumo que você deve manter para chegar ao próximo ponto de sua rota e muito mais. A função ROTA é importante porque permite que o receptor guie o usuário do primeiro ponto ao próximo e assim sucessivamente até o destino. Quando você atinge um ponto, o receptor busca o próximo - sem a interferência do operador – automaticamente. A função GO TO é similar, sendo o ponto selecionado o próprio destino. 
Grava na memória seu deslocamento, permitindo retraçar seu caminho de volta ao ponto de partida. Pode-se avaliar sua utilidade em barcos, caminhadas e uso fora-de-estrada. 
Os receptores instalados nos carros dos países onde existem mapas digitalizados – computadores de bordo – trazem em sua memória mapas detalhados de cidades e endereços úteis como restaurantes, shoppings, hotéis, etc. Um menu permite ao motorista ativar automaticamente uma rota até o ponto desejado, seja outra cidade, outro bairro ou um endereço específico. (No Brasil, provavelmente a General Motors sairá na frente na oferta desse opcional, no carro a ser produzido em sua unidade do Rio Grande do Sul. A filial da Mannesmann VDO AG., fabricante alemã desse equipamento, está sondando empresas especializadas para fazerem o mapeamento digitalizado das cidades brasileiras com mais de 100.000 habitantes. 
6. APLICAÇÕES DO GPS
Além de sua aplicação óbvia na aviação geral e comercial e na navegação marítima, qualquer pessoa que queira saber sua posição, encontrar seu caminho para determinado local (ou de volta ao ponto de partida), conhecer a velocidade e direção de seu deslocamento pode se beneficiar com o sistema. A comunidade científica o utiliza por seu relógio altamente preciso. Durante experimentos científicos de coleta de dados, pode-se registrar com precisão de micro-segundos (0,000001 segundo) quando a amostra foi obtida. Naturalmente a localização do ponto onde a amostra foi recolhida também pode ser importante.
Agrimensores diminuem custos e obtêm levantamentos precisos mais rapidamente com o GPS. Unidades específicas têm custo aproximado de 3.000 dólares e precisão de 1 metro, mas existem receptores mais caros com precisão de 1 centímetro. A coleta de dados por estes receptores é bem mais lenta.
Guardas florestais, trabalhos de prospecção e exploração de recursos naturais, geólogos, arqueólogos, bombeiros, são enormemente beneficiados pela tecnologia do sistema. O GPS tem se tornado cada vez mais popular entre ciclistas, balonistas, pescadores, ecoturistas ou por leigos que queiram apenas planejar e se orientar durante suas viagens.
Com a popularização do GPS, um novo conceito surgiu na agricultura: a agricultura de precisão. Uma máquina agrícola dotada de receptor GPS armazena dados relativos à produtividade em um cartão magnético que, tratados por programa específico, produz um mapa de produtividade da lavoura. As informações permitem também otimizar a aplicação de corretivos e fertilizantes. Lavouras americanas e européias já utilizam o processo que tem enorme potencial em nosso país.
As aplicações do GPS, nos campos das atividades humanas podem ser um exercício de imaginação dos usuários, uma vez que se aplica a qualquer trabalho que exija localização georreferenciada. Entretanto vamos listar as aplicações mais comuns do GPS divididas por tipos de posicionamentos / rastreadores.
1) Aplicações de receptores absolutos:
Navegação aérea; (*) 
Navegação marítima; (*) 
Localização grosseira de marcos e pontos; 
Determinação de coordenadas de partida para levantamentos locais;(**) 
Monitoramento de trens, caminhões ou qualquer veículo auto-motor... 
(*) - Para este tipo de navegação 100 metros de erro é perfeitamente aceitável; 
(**)- Quando utilizado na variante de cômputo das médias ("Pseudo-Range"). 
2) Aplicações de receptores diferenciais:
Levantamentos topográficos expeditos; 
Levantamentos cadastrais rurais; 
Navegação terrestre e marítima; (*) 
Locação de marcos em regiões de selva; (*) 
Levantamentos de alvos para artilharia e infantaria; 
Levantamentos de eixos de estradas; 
Eco-batimetria de mares, lagos e rios; 
(*) - Quando utilizado no modo DGPS, servindo-se de "link" de rádios. 
3) Aplicações de receptores relativos:
Levantamentos geodésicos; 
Levantamentos topográficos de precisão; 
Levantamentos altimétricos; 
Digitalização de superfície real; 
Levantamentos de vôos fotogramétricos; 
Locações de precisão; (*) 
Apoios à Sistemas de Informações Geográficas; 
Levantamentos cadastrais urbanos... 
(*) - Quando utilizada a técnica RTK ("Real Time Kinematic"), pelo uso do "link" de rádio. 
7. LIMITAÇÕES 
A leitura da altitude fornecida pelo receptor também é afetada pelo erro do sistema. Porém, um erro de 10 metros numa dimensão de 100; 200 ou 500 metros é proporcionalmente muito grande e perigosa, dependendo da atividade desenvolvida.
Os sinais dos satélites não penetram em vegetação densa, vales estreitos, cavernas ou na água. Montanhas altas ou edifícios próximos também afetam sua precisão. 
Para o uso automotivo, deve-se providenciar uma extensão para fixar a antena externamente ou posicionar o receptor junto ao pára-brisas.
É importante que o receptor utilize pilhas comercializadas no nosso mercado e que tenha como acessório um adaptador para ligá-lo no acendedor de cigarros do veículo. 
Para o uso em ambiente marinho, é fundamental que o receptor seja a prova d’água para evitar corrosão em seus componentes.
8.MANUSEIO DO RECEPTOR GPS
A grande maioria dos receptores GPS comerciais apresentam estas quatro principias “páginas” ou tela do mostrador ( Satélite, Mapa, Seta e Menu).
 Funcionalibidade dos botões
 Esse botão tem dupla função a de LIGAR/DESLISGAR o aparelho e de acender a luz de fundo para poder navegar à noite.
Esse tem a função de alternar as páginas e retornar a página anterior.
Esse botão navega é o cursor (acima/abaixo) UP/DOWN
		
Selecionas as opções nas páginas e no MENU 
Ajusta o contraste da página de satélite
Executa o ZOOM in ZOOM out (ampliação e redução da página do mapa)
Mostras os diferentes dados de viagem na página do ponteiro.
 Esse botão confirma as entradas de dados ou seleções de MENUS.
Tendo o GPS calculado uma posição fixa, você deverá ter em qualquer lugar uma visão de doze satélites ativos. O receptor passará a selecionar continuamente os melhores satélites para atualizar sua posição.Se alguns dos satélites utilizados são bloqueados (visão obscurecida), o receptor usará um satélite alternativo para manter sua posição. Embora o GPS precise de quatro satélites para fornecer uma posição tri-dimensional (3D), ele pode manter uma posição bidimensional (2D) só com três satélites.
8.1 INICIALIZANDO O SEU GPS 
Para ligar o GPS, pressione o botão PWR e segure.
A página de boas vindas será exibida enquanto a unidade administra um auto teste interno. Uma vez o teste estando completo segue-se a página de satélite automaticamente.
Para inicializar o seu GPS, leve o receptor para fora e ache uma área aberta onde a antena tenha uma visão clara do céu. Você pode empunhar o receptor a uma altura confortável, afastado do corpo, com a antena apontando para cima (veja figura), ou com o receptor montado em um veículo ou bicicleta através de suportes especiais. Sempre certifique-se de que a antena fique apontada para cima.
8.2 PÁGINA DE BÚSSOLA
O GPS possui características de navegação: COMPASS (bússola) Esta página provê direção gráfica para um waypoint de destino com uma ênfase na direção atual de viagem. A metade da página mostra uma bússola giratória que dá o seu curso sobre o solo (rastro), enquanto no centro tem um ponteiro de porte que indica a direção do destino (rumo) relativo sobre o solo. A bússola giratória e o ponteiro trabalham de forma totalmente independente, o primeiro dá a direção do seu movimento e o outro a direção do seu destino. Por exemplo, se a seta aponta para cima você vai diretamente para o waypoint. Se a seta aponta em qualquer outra direção, siga a seta até que ela aponte para cima, então continue naquela direção.
A velocidade atual e a distancia até o destino são mostrados no topo da tela. O fundo da página exibe o tempo para chegada ao destino e o tempo atual. Esta página proporciona um melhor direcionamento quando o deslocamento é lento ou quando se esta obrigado a mudanças direcionais freqüentes.
Se a ponta do ponteiro aponta para cima, você está indo direto para o seu destino. Se não, dirija em direção a seta até que ela aponte para cima, então continue. naquela direção.
A opção de números grandes(disponível na opção página de bússola), exibe uma bússola menor e números grandes.
8.3 CRIANDO WAYPOINTS
GPS acumula 500 waypoints, com um símbolo selecionável e comentário disponível para cada waypoint. Os Waypoints podem ser criados utilizando-se quatro métodos:
Mark Present Position - Marcar presente posição - Sua presente posição pode ser capturada e pode ser salva como um waypoint usando-se a tecla ENTER/MARK.
On Map - Em Mapa - Um novo waypoint pode ser criado diretamente na exibição de mapa utilizando-se a seta de movimentação da tela.
Text Entry - waypoints podem ser criados entrando-se com posição das coordenadas manualmente (de quatro em quatro, etc.) ou tomando por referência romo e distância.
Average Position - pode ser calculada a média das amostras de posição com o passar do tempo, e o resultado salvo como um waypoint. Calculando a média reduz- se efeitos de disponibilidade seletiva e melhora a precisão da posição lida. (Veja página 53 para mais informações).
Marcando a Posição Presente:
As características do GPS III permitem-lhe capturar rapidamente sua posição presente para criar um waypoint novo. Você deve ter dados sobre satélites, com uma posição válida para marcar sua posição presente.
Para marcar sua posição presente:
Pressione e segure a tecla ENTER/MARK. A ”Mark Waypoint Page” é exibida automaticamente.
Para mudar o nome do waypoint (um número de três dígitos) que surge automaticamente, destaque o campo ”waypoint name” e pressione ENTER. Use a tecla central para entrar com o novo nome do waypoint, pressione ENTER quando terminar.
Para salvar o waypoint na memória, destaque ’Done’ e pressione ENTER.
A tecla ENTER/MARK permite-lhe marcar sua posição atual como um waypoint. Você pode dar a este waypoint qualquer nome que você escolher com até seis caracteres.
Você também pode escolher de uma lista de símbolos, usados para identificar o waypoint na exibição de mapa.
Marcando Waypoints na Página de Mapa
Waypoints também podem ser criados rapidamente da Página Mapa que lhe permite apontar e atirar a qualquer posição de mapa para criar um waypoint novo.
Para criar um waypoint novo no mapa:
Pressione tecla PAGE repetidamente para selecionar a Página de Mapa.
Use a tecla central para mover a seta para a posição de mapa desejada. Você também pode precisar usar as chaves IN e OUT do zoom, juntamente com a tecla central para acelerar este processo.
Pressione ENTER para capturar a posição de seta e exibir a Página de novos waypoint.
Para mudar o nome do waypoint (um número de três dígitos surge automaticamente), destaque o campo ”waypoint name” pressione ENTER. Use a tecla central para entrar com o novo nome do waypoint pressione ENTER quando terminar.
Para salvar o waypoint em memória, destaque ’Done’ e pressione ENTER.
Criando Waypoints através da Entrada de Texto
Waypoints podem ser criados entrando com posição de coordenadas manualmente ou entrando no rumo e distância de um waypoint existente (ou posição presente).
Para criar um waypoint novo entrando com suas coordenadas manualmente, ou por rumo/distância de outra posição:
Pressione a tecla MENU duas vezes para selecionar o Menu Principal.
Destaque ’Waypoints’ e pressione ENTER. Uma lista de todos os waypoints armazenados em memória é exibida.
Pressione MENU para exibir as opções da Listagem de Waypoints.
Waypoints podem ser criados diretamente da página de Mapa colocando a seta da tela em movimentação na posição desejada e apertando ENTER
.
Waypoints de usuário também podem ser criados entrando com as coordenadas da posição de waypoint.
Destaque ”New Waypoint” pressione ENTER. A Página de Novos Waypoints aparecerá.
Para entrar com um nome para o waypoint novo, destaque o campo ”waypoint nome” pressione ENTER. Use a tecla central para entrar com o nome do waypoint pressione ENTER quando terminar.
Para entrar com as coordenadas de posição para o waypoint novo, destaque o campo ”waypoints coordinates” pressione ENTER quando terminar. (Para coordenadas de lat/long, entre com ambas as informações de latitude e longitude antes de apertar ENTER). Ou,
Para criar o waypoint novo através de outra posição Referêncial, destaque o campo ”Reference” pressione ENTER. Use a tecla central para entrar com o nome do waypoint de referência e pressione ENTER. (Se o campo do waypoint de referência estiver em branco h esquerda, sua posição presente será usada como a posição de referência). Use o mesmo procedimento para entrar no rumo (BRG) e distância (DIST) do waypoint de referência para o waypoint novo. Lembre-se de apertar ENTER uma vez para cada campo de dados selecionado com a tecla central).
Para salvar o waypoint novo em memória, destaque ’Done’ e pressione ENTER.
Opções da Listagem de Waypoints
As opções da lista de waypoints são exibidas usando-se os três primeiros passos acima. Além do campo ”New Waypoint”, há quatro opções adicionais:
Spell’n Find - permite-lhe exibir a Página ”Waypoint Edit” para qualquer waypoint em memória, digitando alguns dos primeiros caracteres do nome do waypoint.
Soletrando para achar um waypoint:
Selecione a opção ”Spell ’n Find” e use a tecla central para entrar com alguns dos primeiros caracteres do nome de waypoint.
Pressione ENTER para ver o inicio da entrada dos caracteres do waypoint.
Você pode escolher de uma lista de símbolos usada identifique o waypoint na exibição de mapa
A opção Spell’n Find lhe permite recobrar informação de waypoint entrando no nome do waypoint manualmente
Show Map - permite ver a área de mapa ao redor do waypoint destacado na Lista de Waypoint. Enquanto estiver vendo a exibição do mapa, você também pode usar as teclas de zoom -IN ou OUT- para ver detalhes adicionais.
Para ver a área de mapa ao redor de um waypoint destacado da Lista de Waypoint:
Selecione ”Show Map” opções da Lista de Waypoints e pressione ENTER.
Delete Waypoint - permite-lhe apagar o waypoint que estiver na Lista de Waypoint.
Delete by Symbol - permite-lhe selecionar um símbolo de waypoint e todo o waypoints com este símbolo correspondente será apagado da memória.
Delete All - apaga todos os waypoints armazenados em memória, atualmente.
Para apagar um waypoint (ou waypoints).
Selecione a opção desejada para apagar da lista acima e pressione ENTER
Se ”Delete by Symbol” for selecionada, selecione o símbolo desejado e pressione ENTER.
Editando Waypoints
Uma vez você criou e armazenou um waypoint, este pode ser modificado, revisado, renomeado ou apagado a qualquer hora pela página ”Waypoint Edit”. A página ”Waypoint Edit” para qualquer waypoint armazenado, pode ser recobrada destacando o waypoint desejado na exibição de mapa, ou selecionando este de qualquer lista de waypoint, e apertando ENTER.
Para ter acesso a Página ”Waypoint Edit”:
Use a tecla central para destacar o waypoint desejado na exibição de mapa ou em qualquer lista de waypoint.
Pressione ENTER para exibir a página ”Waypoint Edit” para o waypoint selecionado.
Da Página ”Waypoint Edit”, destaque o campo apropriado para renomear um waypoint, mudar seu símbolo, editar o comentário ou editar a posição.
Waypoints podem ser individualmente apagados, através de símbolo comum ou tudo de uma vez. Selecione a opção desejada para apagar e pressione ENTER.
Para renomear um waypoint, entre com o nome novo
Para renomear o waypoint:
Destaque o campo do nome do waypoint pressione ENTER.
Use a tecla central para entrar com o novo nome do waypoint e pressione ENTER.
Se terminou, destaque ’Done’ e pressione ENTER.
Para mudar o símbolo do waypoint:
Destaque o campo de símbolo de waypoint e pressione ENTER.
Use a tecla central para entrar com o comentário desejado e pressione ENTER.
Se terminou, destaque ’Done’ e aperte ENTER.
Mudar o símbolo do waypoint
Destaque o campo de símbolos de waypoints e pressione ENTER
Use a tecla central para selecionar o símbolo desejado e pressione ENTER. O símbolo selecionado será usado para denotar o waypoint posicionado na exibição de mapa.
Se terminou, destaque ’ Done ’ e pressione ENTER.
Quando um waypoint é criado, são somadas o tempo e data de criação automaticamente como um comentário de waypoint. Você pode editar esta informação ou pode criar um comentário
Para editar um comentário do waypoint:
Destaque o campo ”comment” pressione ENTER.
Use a tecla central para entrar com o comentário desejado e pressione ENTER.
Se terminou, destaque ’Done’ e aperte ENTER.
Para editar a posição do waypoint:
Destaque o campo de coordenadas do waypoint para mudar essas coordenadas, ou destaque o nome do waypoint de referência, campos de rumo ou distância para mudar a informação do waypoint de referência. Pressione ENTER para começar a editar.
Use a tecla central para entrar com a nova informação. Pressione ENTER para aceitar a informação nova.
Quando terminar, destaque ’Done’ e pressione ENTER.
O comentário do waypoint vindo de fábrica refere-se a hora e dia em que o waypoint foi criado. Você pode entrar com seu próprio comentário usando a tecla central.
Para editar uma posição de waypoint entre com as novas coordenadas de posição diretamente sobre aquelas da posição antiga.
A página ”Waypoint Edit” também conta com uma página de opções que lhe permite apagar o waypoint, ver a área de mapa ao redor do waypoint, definir como o waypoint aparecerá na exibição de mapa ou calcular a média da posição de waypoint para aumentar a precisão. Para exibir as opções do ”Waypoint Edit” aperte MENU (com a Página ”Waypoint Edit” exibida).
As seguintes opções estarão disponíveis.
Show Map - permite-lhe ver a área de mapa ao redor da posição do waypoint selecionado. Enquanto estiver vendo a exibição de mapa, você também pode usar as teclas de ZOOM (IN ou OUT) para ver detalhes adicionais.
Display Options permite-lhe selecionar como o waypoint escolhido aparecerá na exibição de mapa. Essas opções podem se apresentar de 3 formas: Símbolo e Nome, Símbolo e Comentário ou apenas Símbolo.
Para mudar as opções de exibição para um waypoint:
Destaque ”Display Options” e pressione ENTER
Destaque a opção desejada e pressione ENTER.
Average Position - permite-lhe estimar, com o passar do tempo, uma media das posições para melhorar a precisão da leitura de posição. (Veja página 53 para mais informações sobre como calcular a média).
Delete Waypoint - permite-lhe remover o waypoint selecionado da memória.
Para apagar um waypoint:
Destaque ”Delete Waypoint” e pressione ENTER. Uma tela de confirmação será exibida.
ENTER para apagar (ou QUIT para cancelar.)
’Show Map’ permite-lhe ver a área ao redor da posição do waypoint.
’Display Options’ permite-lhe determinar que informação de waypoint irá aparecer na exibição de mapa.
Waypoints de proximidade (Nearest Waypoints)
Outra caracterização de waypoints do GPS é a listagem de waypoints mais próximos, que mostra os nove dentro de 200 milhas da sua presente posição. A listagem também mostra o rumo e distância a estes waypoints mais próximos. A lista é atualizada continuamente conforme seu deslocamento, e provê acesso rápido para os pontos mais próximos de segurança em caso de emergência.
Para ver a Lista de Waypoints mais próximos:
Pressione a tecla MENU duas vezes para exibir o menu principal.
Destaque ”Nearest” e pressione ENTER.
Para obter informações dos Waypoints mais próximos:
Destaque o waypoint desejado na lista (usando a tecla central) e pressione ENTER
Para ir a (GOTO) um waypoint mais próximo:
Destaque o waypoint desejado da lista dos waypoints mais próximos e pressione GOTO. Uma página de confirmação mostrará o waypoint de destino selecionado.
Pressione ENTER para confirmar o waypoint selecionado e começar a navegar.
Para a lista do waypoint mais próximo, selecione ’Nearest’ do Menu Principal
A lista do waypoint mais próximo fornece até nove waypoints mais próximos além do rumo e distância para cada um deles. Para ir a um waypoint mais próximo, destaque-o da lista e pressione GOTO e ENTER.
GOTO (Ir para)
O GPS pode navegar a um destino usando quatro métodos diferentes.
GOTO - permite-lhe selecionar um waypoint como seu destino e rapidamente plota um curso direto da posição presente para aquele waypoint.
MOB (man overboard) - captura sua presente posição, salva-a como um waypoint e traça um curso anterior a posição para resposta rápida em uma emergência.
Track Back (caminho de volta) permite-lhe repassar seu caminho usando track log automaticamente armazenado na memória do receptor. Isto elimina a necessidade de armazenar waypoints ao longo do caminho (veja página 88 para mais informações sobre Track Back.)
Routes - permite-lhe criar manualmente uma sucessão de waypoints intermediários- rota- que a conduzirá ao seu destino. O GPS armazena até 20 rotas reversíveis, com até 30 waypoint em cada rota.
Navegação GOTO
O modo mais fácil para selecionar seu destino é usando a tecla GOTO. A tecla GOTO pode ser usada por si só, depois de destacar um nome de waypoint em uma lista, ou depois de designar uma posição na exibição de mapa.
Para GOTO (ir para) um waypoint:
Aperte GOTO. A página de GOTO mostra uma série de listagem de arquivo para waypoints como: ”Recent (recente), All (todos), Nearest(o mais próximo), Spell’n Find (achar soletrando).
Para GOTO um waypoint recentemente utilizado ou um waypoint próximo, selecione a aba ”Recent” ou ”Nearest”, destaque o waypoint desejado na lista e pressione ENTER.
Para GOTO qualquer waypoint armazenado em memória, selecione ”All”, destaque o waypoint desejado e pressioneENTER.
Para entrar com o nome do waypoint de destino, selecione o ”Spell’n Find” e destaca o campo do nome do waypoint. Pressione ENTER e use a tecla central para entrar com o nome do waypoint desejado(acima/abaixo) para mudar cada caractere(para direita) para mover ao próximo. Pressione ENTER para confirmar a seleção.
Para GOTO um waypoint, pressione GOTO e destaca campo do nome do waypoint ao topo da página.
Pressione ENTER e use a tecla central para entrar na identificação do waypoint de destino.
Para designar um GOTO um waypoint de uma lista de waypoints:
Destaque o waypoint desejado na lista e pressione GOTO. Uma página de confirmação exibirá waypoint de destino selecionado.
Pressione ENTER para confirmar o waypoint selecionado e inicie navegação
Para GOTO um waypoint existente na exibição de mapa:
Use a tecla central para colocar a seta no waypoint desejado tarjado.
Aperte GOTO, seguido ENTER e inicie navegação.
Para GOTO qualquer posição na exibição de mapa:
Use a tecla central para colocar a seta em qualquer posição que você deseja navegar.
Aperte GOTO para criar um waypoint, chamado ”Map”, ao waypoint.
Pressione ENTER para começar a navegar
8.4 ROTAS (ROUTES)
A rota de navegação permite-lhe criar manualmente uma sucessão de waypoints intermediários, os quais o conduzirão ao seu destino final. O GPS acumulará 20 rotas reversíveis, com até 30 waypoints em cada rota. Podem ser criadas rotas e estas podem ser modificadas através da entrada de texto (usando a tecla central para entrar com os nomes de waypoints) ou diretamente da exibição de mapa. A utilização da exibição de mapa permite-lhe ver cada rota graficamente em tela como você a criou, revisá-la, modificá-la ou navegar com a mesma. Todas as funções de rota do GPS são acessadas através do Menu Principal.
Para criar uma rota nova entrando com o nome de cada waypoint:
Pressione MENU duas vezes para exibir o Menu Principal.
Destaque ”Routes” e pressione ENTER. A Lista de Rota é exibida mostrando todas as rotas armazenadas em memória.
Pressione MENU para exibir as Opções de Rota.
Destaque ”New Route” e pressione ENTER. O GPS cria uma rota chamada ’EMPTY-1’. (O nome muda conforme você adiciona waypoints a rota, portanto realce o nome da rota para referência futura.)
Destaque o primeiro campo de nome de waypoint e pressione ENTER para começar a entrar com o nome de um waypoint existente em memória.
Use a tecla central para entrar com o nome do waypoint de rota.
Pressione ENTER para aceitar o waypoint de rota selecionado.
Destaque o próximo campo do nome de waypoint, pressione ENTER e repita os passos 6 e 7 até que todos os waypoints tenham sido agregados à rota.
Para exibir a Lista de Rota, mostrando todas as rotas armazenadas em memória, selecione ”Routes” do Menu Principal
Selecione ”New Route” das opções de Rota e entre com a identificação dos waypoints de rota na sucessão que os deseja seguir.
Para criar uma rota a partir da exibição de mapa:
Pressione MENU duas vezes para exibir o Menu Principal.
Destaque ”Routes” e pressione ENTER. A Lista de Rota é exibida, mostrando todas as rotas armazenadas em memória.
Pressione MENU para exibir as Opções de Rota.
Destaque ”New Route” e pressione ENTER. O GPS cria uma rota chamada ’EMPTY-l’. (O nome muda conforme você adiciona waypoints a rota, portanto de realce ao nome da rota para referência futura.)
Pressione MENU para exibir as Opções de Rota Novas e destaque ”Show Map”.
Pressione ENTER e use a tecla central para colocar a seta em cima do primeiro waypoint da rota. (Use as teclas de ZOOM-IN ou OUT- para ajudar na localização do waypoint desejado.)
Pressione ENTER para aceitar o waypoint de rota selecionado.
Destaque o próximo waypoint na exibição de mapa e pressione ENTER para adicioná-lo a rota. Repita este passo até que todos os waypoints de rota tenham sido adicionados a rota. Pressione ”PAGE” ou ”QUIT” para encerrar esta página.
Você também pode criar waypoints de rota durante este processo. Se nenhum waypoint existe a localização de seta, o GPS criará um, usando um número de três dígitos automaticamente, como o nome do waypoint. (Você pode renomear o waypoint seguindo os passos da página 78.)
Se você deseja incluir a localização de uma cidade na rota, coloque a seta em cima da cidade e pressione ENTER. Uma página de confirmação aparecerá com o nome da cidade como um waypoint novo (as vezes abreviado, dependendo da extensão do nome original). Para adicionar a rota, selecione ’Use’ e pressione ENTER.
TRILHA (TRACK)
A função “Trackback” permite que você retorne ao longo de um caminho percorrido sem marcar nenhum waypoint. O GPS desenha um “traçado de trilha”ou trilha eletrônica à medida que você viaja. Quando você estiver pronto para retornar ao ponto de partida o GPS o levará de volta seguindo a trilha que você deixou quando fez o percurso. O registro da trilha (Track log) começa a ser gravado tão logo o GPS consiga uma posição válida. Caso você queira gravar uma determinada trilha é só salva-la.
As trilhas salvas podem ser usadas mais tarde para navegação. Após o registro de uma trilha ter sido salvo como uma “saved track”, a trilha salva terá um ponto inicial (BEGIN) e um ponto final (END). Isso simplesmente significa “onde/quando” estão os pontos inicial e final da trilha salva. A porcentagem de memória usada pela trilha atual aparece no topo da página.
 
Para salvar uma trilha para navegação futura:
		
Pressione o botão PAGE e vá para a página do MENU pressione UP ou DOWN e selecione TRACK pressione ENTRE e a página TRACK LOG aparece’
		
Pressione UP ou DOWN, selecione SAVE e pressione ENTER. Aparece a janela “SAVE BACK TROUGH” oferecendo opções de período de tempo ou todo o registro (ENTIRE LOG). Pressione UP ou DOWN e selecione a opção desejada e pressione ENTER. A trilha salva aparece graficamente em uma sub-página. Pressione UP ou DOWN e selecione OK. Pressione ENTER.
A trilha, agora, está salva e aparece na lista “SAVEDTRACKS”, na página TRACK LOG.
GLOSSÁRIO
ALMANAQUE – Informações de localização (constelação) e status dos satélites transmitida por cada satélite e coletada pelo receptor.
AZIMUTE – O ângulo formado entre a direção Norte-Sul e a direção de um objeto considerado, contado a partir do Polo Norte, variando de 0° a 360° no sentido horário.
DIREÇÃO – A direção do deslocamento, medida em graus, baseada na convenção que considera o operador/receptor no centro de um círculo imaginário, estando o Norte a 0º/360º e o Sul a 180º.
RUMO – A direção pretendida de movimento.
CURSO – É o ângulo formado entre a direção do destino e a direção Norte-Sul, medida em graus.
COORDENADAS – Descrição única de uma posição geográfica, usando caracteres numéricos ou alfa-numéricos.
NORTE VERDADEIRO ou de GAUSS – A direção do Polo Norte.
NORTE MAGNÉTICO – A direção apontada pela agulha da bússola magnética.
DECLINAÇÀO MAGNÉTICA – A diferença, em graus, entre o norte magnético e o verdadeiro.
POSIÇÀO – Uma localização geográfica na superfície da Terra.
NAVEGAÇÀO - Ato de determinar o curso e a direção do deslocamento.
ROTA – Um curso planejado de viagem definido por uma seqüência de pontos.
PERNA – Distância de um ponto de uma rota ao próximo ponto de referência.
POSIÇÀO FIXA – Coordenadas de posição computadas pelo receptor GPS
S.A. – Selective Availability ( Disponibilidade Seletiva) – O erro aleatório que o Departamento de Defesa dos EUA introduz deliberadamente nos sinais do Sistema para degradar sua precisão, onde e quando desejar.
DILUIÇÃO DE PRECISÃO – DOP (Dilution Of Precision) – Também conhecida como GDOP (Geometric DOP), é o fator que determina a precisão obtida devido à geometria dos satélites. Quanto menor a DOP, melhor a precisão.
9. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
BERNARDI, J.V.E. & LANDIM, P.M.B. Aplicação do Sistema de Posicionamento Global (GPS) na coleta de dados. DGA,IGCE,UNESP/RioClaro, Lab. Geomatemática,Texto Didático 10, 31 pp. 2002.
Disponível em <http://www.rc.unesp.br/igce/aplicada/textodi.html>. Acesso em:15/nov/2007
STUCK, B.M. & KUGA, H.K. Medindo Distâncias Através de um Único Receptor GPS. São José dos Campos, Inpe/2005. Acesso em:15/nov/2007.
BARBOSA, E.B GPS E SUAS APLICAÇÕES. Apostila do Curso de Especialização em Geotecnologia Aplicada a Amazônia UFAM/2005.
www.portalgps.com.br/files/manuais/garmim acessado em 17/nov/2007.
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5. As ondas de rádio são 
retardadas ao passar
pela ionosfera e pela 
atmosfera terrestre
4. Uma vez conhecida a distância
precisa-se conhecer a posição do
satélite no espaço
3. Para medir o tempo de
transmissão precisa-se 
de relógios acurados
2. Para triangular medem-se 
distâncias utilizando o 
tempo de transmissão de 
uma onda de rádio
1. A base do sistema
 é a triangulação a
 partir dos satélites