1 NOCOES GEODESIA

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Prof. Dra. Rafaela Nicolau – Topografia e Geoprocessamento 
Curso Gestão Ambiental - UNAMA 
 
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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. 
 
4. 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. 
 
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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); 
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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.