7- Sistema Geodésico Brasileiro

Prévia do material em texto

SISTEMA GEODÉSICO 
BRASILEIRO 
 
- REDE PLANIMÉTRICA 
- REDE ALTIMÉTRICA 
- REDE GRAVIMÉTRICA 
- BANCO DE DADOS GEODÉSICO 
- MUDANÇA DE REFERENCIAL 
 
Prof. Dra. Daniele Barroca Marra Alves 
INTRODUÇÃO 
 A definição, implantação e manutenção do Sistema 
Geodésico Brasileiro (SGB) são de responsabilidade do IBGE 
 www.ibge.gov.br 
 
 
 
 
 
INTRODUÇÃO 
 O SGB é composto pelas redes: 
 altimétrica, planimétrica e gravimétrica. 
 
 O desenvolvimento do SGB pode ser dividido em duas fases 
distintas: 
 uma anterior e outra posterior ao advento da tecnologia de 
observação de satélites artificiais para posicionamento. 
 
 No Brasil, essa tecnologia possibilitou, por exemplo, a 
expansão do SGB à região amazônica. 
 permitiu o estabelecimento de estrutura de apoio ao 
mapeamento sistemático da área. 
INTRODUÇÃO 
 Inicialmente, na década de 70, eram observados os satélites 
do Sistema TRANSIT. 
 
 Em fins da década de 80, o IBGE, através do seu 
Departamento de Geodésia, criou o projeto GPS. 
 Objetivo de estabelecer metodologias que possibilitassem o uso 
pleno da tecnologia do Sistema NAVSTAR/GPS. 
 se apresentava como uma evolução dos métodos de posicionamento 
geodésico até então usados; 
 amplamente superior nos quesitos rapidez e economia de recursos 
humanos e financeiros. 
REDE PLANIMÉTRICA 
 1939 - primeiros levantamentos geodésicos no Brasil - 
objetivo de determinar coordenadas astronômicas em 
cidades e vilas para a atualização da Carta do Brasil ao 
Milionésimo de 1922. 
 
 1944 - foi medida a primeira base geodésica nas 
proximidades de Goiânia, iniciava-se o estabelecimento do 
SGB em sua componente planimétrica. 
 medições de latitudes e longitudes, materializado por um 
conjunto de pontos (pilares, marcos ou chapas), pelo método da 
triangulação e densificado pelo método de poligonação. 
 
 Tais métodos, denominados de clássicos, foram aplicados 
até meados da década de 90 e os equipamentos utilizados 
eram os teodolitos e medidores eletrônicos de distâncias. 
 
REDE PLANIMÉTRICA 
 Na década de 70, iniciaram-se as operações de rastreio de 
satélites artificiais do sistema TRANSIT da Marinha 
Americana. 
 Aplicada inicialmente no estabelecimento de estações 
geodésicas na Amazônia, onde os métodos clássicos eram 
impraticáveis devido às dificuldades impostas pelas 
características da região. 
 
 1991 - o IBGE adquiriu 4 receptores GPS e começou a 
utilizar a tecnologia na densificação dos marcos 
planimétricos do SGB. 
 
 A operacionalização da RBMC em 1996 implantou o conceito 
de redes ativas através do monitoramento contínuo de 
satélites GPS. 
 Diariamente os dados coletados nas estações da RBMC são 
transferidos automaticamente e disponibilizados aos usuários 
em formato RINEX. 
 
REDE PLANIMÉTRICA 
REDE ALTIMÉTRICA 
 1945 – os trabalhos de Nivelamento Geométrico de Alta 
Precisão foram iniciados, dando partida ao estabelecimento 
da Rede Altimétrica do SGB. 
 Distrito de Cocal, Município de Urussanga, Santa Catarina, 
está localizada a Referência de Nível RN 1-A. 
 
 1946 - foi efetuada a conexão com a Estação Maregráfica de 
Torres, RS, permitindo, então, o cálculo das altitudes das 
Referências de Nível já implantadas. 
 
 1958 - a Rede Altimétrica contava com mais de 30.000 
quilômetros de linhas de nivelamento, o Datum de Torres foi 
substituído pelo Datum de Imbituba, SC. 
 Melhoria de definição do sistema de altitudes, uma vez que a 
estação de Imbituba contava na época com nove anos de 
observações, bem mais que o alcançado pela estação de Torres. 
 
REDE ALTIMÉTRICA 
 A Rede Altimétrica de Alta Precisão (RAAP) do SGB passou por 
diversos processos de ajustamento manuais das observações de 
nivelamento. 
 1948, 1952, 1959, 1962, 1963, 1966, 1970 e 1975, conforme seu 
desenvolvimento e as ferramentas de cálculo disponíveis. 
 
 1993 - Foi finalizado o último ajustamento que corrigiu alguns 
problemas dos ajustamentos anteriores. 
 Mas, devido à limitação dos programas, esse ajustamento foi 
realizado de forma a particionar a RAAP em vários macrocircuitos 
e ajustamentos independentes. 
 
 2005 - foi possível realizar e disponibilizar o processo que levou ao 
ajustamento simultâneo. 
 Software canadense denominado GHOST. 
 Resultado - Foram disponibilizadas altitudes ajustadas e os 
desvios-padrão de aproximadamente 69000 RRNN. 
REDE ALTIMÉTRICA 
REDE GRAVIMÉTRICA 
 1956 - o IBGE iniciou um programa visando o estabelecimento do 
datum (sistema geodésico de referência) horizontal para o Brasil. 
 Foram determinadas mais de 2.000 estações gravimétricas em 
torno do VT Chuá, ponto origem, situado em Minas Gerais. 
 Com o término dos trabalhos, o IBGE executou diversos outros 
levantamentos gravimétricos em conjunto com universidades e 
institutos de pesquisa. 
 
 1990 - a gravimetria adquiriu um caráter sistemático. 
 O IBGE estabeleceu estações gravimétricas visando recobrir os 
grandes vazios de informação de aceleração da gravidade que 
existem. 
 especialmente nas regiões norte, centro-oeste e nordeste do país. 
 Desde então, mais de 26.000 estações foram estabelecidas nestas 
regiões. 
 
 Desde 2006 campanhas de levantamentos gravimétricos vem 
sendo executadas sobre as linhas principais de nivelamento. 
 Finalidade de auxiliar no cálculo das altitudes e facilitar a conexão 
da Rede Altimétrica Brasileira com as Redes dos países vizinhos. 
 
REDE GRAVIMÉTRICA 
 Com a tecnologia GPS, a determinação do geóide é de 
grande importância no posicionamento vertical. 
 
 As altitudes fornecidas pelo GPS estão em um sistema 
altimétrico diferente daquele em que estão as obtidas pelos 
métodos clássicos de nivelamento (geométrico, 
trigonométrico e barométrico). 
 
 Isso faz com que as altitudes GPS não possam ser 
diretamente comparadas com as altitudes e mapas 
fornecidos pelo IBGE e outros institutos brasileiros. 
 O mapa geoidal representa a conversão entre os dois sistemas 
de altitude. 
 É necessário utilizar um mapa geoidal cada vez mais preciso, já 
que a precisão da transformação é função da precisão na 
determinação do geóide. 
REDE GRAVIMÉTRICA 
MODELO DE ONDULAÇÃO GEOIDAL 
 Com o uso cada vez maior do GPS identificou-se a 
necessidade de atualização do modelo de ondulações 
geoidais. 
 Possibilitando aos usuários de GPS converter as altitudes 
geométricas (referidas ao elipsóide) em ortométricas (referidas 
ao nível médio do mar) com uma melhor confiabilidade. 
 
 É com este objetivo que o MAPGEO2010, assim como os 
modelos anteriores (MAPGEO92 , MAPGEO2004), foi 
concebido e produzido conjuntamente pelo IBGE e pela 
Escola Politécnica da Universidade de São Paulo – EPUSP. 
 
 Através do MAPGEO2010, os usuários podem obter a 
ondulação geoidal em um ponto ou conjunto de pontos, cujas 
coordenadas refiram-se tanto a SIRGAS2000 quanto a 
SAD69. 
 Erro médio de +/- 0,32 m para as áreas mais desenvolvidas do 
país. 
MODELO DE ONDULAÇÃO GEOIDAL 
http://www.ibge.gov.br/ho
me/geociencias/geodesia/fi
g3.htm 
- h é a altitude elipsoidal, obtida através de GPS; 
- H é a altitude ortométrica; 
- N é a altura (ou ondulação) geoidal fornecida pelo programa MAPGEO. 
MODELO DE ONDULAÇÃO GEOIDAL 
MODELO DE ONDULAÇÃO GEOIDAL 
EXERCÍCIO 
 Selecionar 4 estações da RBMC, no site do IBGE, e calcular 
a altura geoidal utilizando o MAPGEO 2010. 
 
EXERCÍCIO 
 Coordenadas em SIGAS2000. 
 
 
 
 
 
MABS – Maranhão 
BOAV – Boa VistaEXERCÍCIO 
 
 
 
 
 
 
MSCG – Campo Grande 
SMAR – Santa Maria 
BANCO DE DADOS GEODÉSICO 
 Nos site do IBGE é possível acessar um conjunto de dados 
e informações de estações geodésicas do SGB, estações estas 
que são determinadas por procedimentos operacionais e de 
cálculo, segundo modelos geodésicos de precisão compatíveis 
com as finalidades a que se destinam. 
 
 A sua materialização se efetiva através dos conjuntos de 
estações, que constituem as redes altimétrica, planimétrica 
e gravimétrica. 
 Estão disponíveis coordenadas, altitudes, descritivos de 
localização e acesso, dentre outras informações, de referências 
de nível – RN, estações de poligonal – EP, vértices de 
triangulação – VT, estações GPS e DOPPLER e estações 
gravimétricas – EG. 
 
 As informações de coordenadas estão disponíveis, nos 
sistemas de referência SAD69 e SIRGAS2000. 
 
MUDANÇA DE REFERENCIAL 
 Os sistemas de referência oficiais em uso no Brasil são 
(IBGE, 2012): 
 SAD69; 
 SIRGAS2000; 
 Alguns trabalhos ainda são apresentados em Córrego Alegre. 
 
 Portanto, é necessário conhecer os parâmetros de 
transformação entre os diferentes sistemas. 
 
 
 
 
 
 
 Fonte: (MONICO, 2008) e IBGE. 
Parâmetros de 
transformação 
Tx (m) Ty (m) Tz (m) 
S 
ppb 
x 
(mas) 
y 
(mas) 
z 
(mas) 
SIRGAS 2000 SAD 69 67,35 -3,88 38,22 0 0 0 0 
WGS84  SAD 69 66,87 -4,37 38,52 0 0 0 0 
Córrego Alegre  SAD 69 -138,70 164,40 34,40 0 0 0 0 
EXERCÍCIO 
 Dada a Coordenada da estação SMAR (Santa Maria) em 
SIRGAS 2000, transforme para SAD69 e Córrego Alegre. 
 
MUDANÇA DE REFERENCIAL 
 ProGriD - aplicação desktop que roda no ambiente 
Microsoft Windows, foi desenvolvido de modo a permitir a 
transformação de coordenadas entre os sistemas de 
referência oficiais em uso no Brasil: Córrego Alegre, SAD69 
e SIRGAS2000. 
 
 É resultado de um esforço de prover a comunidade de 
usuários de dados geoespaciais de uma ferramenta que os 
facilite na transição para o SIRGAS2000. 
 
 O ProGriD modela os resíduos, ou seja, a própria distorção 
da rede, possibilitando um resultado final mais preciso. 
 Modelagem de distorções entre dois referenciais: 
Ex: materialização do SAD69 original (rede clássica) e a de 
1996 (Rede clássica, Doppler e GPS). 
EXERCÍCIO 
 Utilize o ProGriD para converter as coordenadas da estação 
SMAR (Santa Maria) para SAD69 e Córrego Alegre. 
 
 Compare com as coordenadas obtidas utilizando apenas 
translações. 
 
 Escolha uma outra estação da RBMC e utilize o mesmo 
procedimento. 
 
PAST 
Santarém - Pará 
QUESTÕES 
 1) Quem é responsável por manter o SGB? 
 2) O que compõe o SGB? 
 3) Qual o papel do GPS no SGB? 
 4) Em poucas palavras, no que consiste a rede planimétrica, 
altimétrica e gravimétrica do SGB? 
 5) Qual a importância do modelo de ondulação geoidal para 
usuários GPS? 
 6) Do que se trata o MAPGEO? 
 7) O que é possível encontrar no banco de dados geodésicos 
do IBGE? 
 8) Como é possível realizar transformações entre os 
diferentes referenciais adotados no Brasil?