6- Sistemas de referencia GNSS e WGS84

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SISTEMAS DE 
REFERÊNCIA - 
GNSS 
Prof. Dra. Daniele Barroca Marra Alves 
SISTEMAS DE REFERÊNCIA GNSS 
 
 GPS 
 GLONASS 
 GALILEO 
 BEIDOU 
Quais os sistemas de referência que 
estão vinculados a esses sistemas? 
WGS 84 
( WORLD GEODETIC SYSTEM 1984 ) 
WGS84 
 O sistema de referência associado ao GPS, quando se 
utilizam efemérides transmitidas, é o WGS 84. 
 Quando um levantamento é efetuado usando o GPS na sua 
forma convencional, as coordenadas dos pontos envolvidos 
serão obtidas nesse sistema de referência. 
 
 Sua origem é o centro de massa da Terra, com os eixos 
cartesianos X, Y e Z definidos de forma idêntica aos do 
CTRS, para a época 1984,0. 
 
 O elipsoide de referência é o GRS80. 
 Elipsoide de revolução geocêntrico . 
WGS84 
Fonte: Monico (2008) e Seeber (2003) 
WGS84 
 Primeira realização do WGS 84 
 Foram utilizadas 1591 estações determinadas pelo DMA 
(Defense Mapping Agency), atual NGA (National Geospatial-
Intelligence Agency), que sucedeu o NIMA (National Imagery 
Mapping Agency); 
 Foram usadas observações Doppler do sistema TRANSIT, 
atingindo precisão da ordem de 1 a 2m; 
 Entre essas estações, estão as estações monitoras do GPS: 
Colorado, Ascension, Diego Garcia, Kwajalein, Havaí. 
 
 Refinamentos têm sido realizados usando técnica de 
posicionamento GPS, com o objetivo de melhorar a precisão das 
coordenadas das estações monitoras. 
 
 Além das estações monitoras, fizeram parte dos refinamentos, 
outras estações do NIMA. 
 
 
WGS84 
 Outras realizações foram denominadas: 
 WGS 84 (G730) (Malys and Slater, 1994); 
 WGS 84(G873) (Malys et al., 1997); 
 WGS 84 (G1150) (Merrigan et al., 2002). 
 
 
- G representa que foi efetuado usando GPS 
- 730, 873 e 1150 representam as semanas GPS em que ocorreram as 
realizações 
 
 A precisão da resultante das coordenadas de cada estação foi 
da ordem de: 
 10 cm para o WGS 84 (G730) - 29 de junho de 1994; 
 5 cm para o WGS 84 (G873) - 29 de janeiro de 1997; 
 1 cm para o WGS84 (G1150) - 20 de janeiro de 2002. 
 
Novas coordenadas passaram a ser utilizadas pelo segmento de controle operacional do GPS 
 
WGS84 
 Com o refinamento do WGS 84, alguns parâmetros 
relacionados a esse sistema sofreram alterações. 
 O novo valor de GM foi implementado no sistema 
operacional do GPS em out/94, melhorando a qualidade das 
coordenadas cartesianas dos satélites. 
 Mas, no processo de obtenção dos elementos keplerianos, a 
partir das coordenadas cartesianas dos satélites, ainda se 
adota o valor antigo; 
 Há milhões de receptores no mercado que adotam o valor 
antigo, os quais também deveriam sofrer alterações, isso 
resultaria em custos elevados; 
 Dessa forma, as órbitas são melhoradas com a adoção do novo 
valor de GM, e os softwares residentes nos receptores não 
precisam sofrer alterações, melhorando os resultados sem 
custos adicionais (Mayls et al., 1997); 
 Mas trata-se de uma solução que deverá sofrer alterações no 
futuro. 
 
WGS 84 – ÚLTIMA REALIZAÇÃO 
 WGS84 (G1674) 
 08/02/12 – última realização do WGS84 – alinhado ao 
ITRF2008 
 Documento: http://www.wsmr.army.mil/pdf/G1674-Upgrade-01Jul2012.pdf 
 
 
 
 
 
 
 Época de referência 2005,0 
WGS84 
Parâmetro e Valor Descrição
a = 6378137 m
f = 1/298,2572221
e = 7292115. 10
-8 rad/s
GM= 3986005. 108 m3/s2
Igual ao anterior
1/298,257223563
Igual ao anterior
3986004,418x108 m3/s2
Semi-eixo maior
Achatamento
Velocidade angular da Terra
Constante gravitacional da Terra
Parâmetros do Elipsoide do WGS 84 
Última realização: http://www.terrasurv.com/WGS84%20G1674.pdf 
WGS84 
http://www.terrasurv.com/WGS84%20G1674.pdf 
WGS84 
 Fazem parte ainda do WGS 84 as alturas geoidais entre o 
elipsoide do WGS84 e o geoide, as quais foram derivadas do 
EGM96 (Earth Gravitational Model 1996 – Modelo 
Gravitacional da Terra). 
 A incerteza absoluta das alturas geoidais é estimada no 
intervalo de 0,5 a 1,0 m, em nível global. 
 
 
 
 
http://cddis.gsfc.nasa.gov/926/egm96/ 
 
WGS84 
 Mais recentemente foi publicado o EGM 2008, com 
qualidade muito melhor que o EGM96. 
 Todos os programas e características estão disponíveis no site 
no NGA. 
http://earth-info.nga.mil/GandG/wgs84/gravitymod/egm2008/egm08_wgs84.html 
WGS84 
 EGM2008 
WGS84 
 Apesar do substancial melhoramento obtido com as novas 
realizações do WGS 84, não se deve esperar essa mesma 
qualidade para as coordenadas das estações determinadas 
anteriormente a essas novas realizações após a aplicação de 
transformações geométricas. 
 
 A precisão resultante das coordenadas num processo de 
transformação será, no mínimo, igual à da que contém os 
piores resultados. 
QUESTÕES 
 1) O que é o WGS84? 
 2) Como é definido o WGS84? 
 3) Como foi a primeira realização do WGS84? 
 4) Qual a realização atual do WGS84? Qual a acurácia? 
 5) Com os refinamentos do WGS84 houve modificação nos parâmetros 
adotados? 
 6) O que é o EGM96? E o EGM 2008? Fazem parte do WGS84? 
 
TRABALHO 
 Pesquisar e apresentar relatório referente a um dos 
sistemas de referência. 
 GLONASS, Galileo ou Beidou 
 Entrega: 2 semanas (20/08/13) 
 
 Não esquecer de colocar as referências bibliográficas 
pesquisadas.