Noções de Geodésia / GPS Prof. Artur Caldas Brandão -

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1 Noções de Geodésia / GPS Prof. Artur Caldas Brandão - acaldas@ufba.br
Universidade Federal da Bahia - Escola Politécnica Mestrado em Engenharia Ambiental Urbana Laboratório de Geomensura Theodoro Sampaio - ENG128 e ENGA50 TOPOGRAFIA Noções de Geodésia / GPS Prof. Artur Caldas Brandão - Salvador

2 Universidade Federal da Bahia - Escola Politécnica
Mestrado em Engenharia Ambiental Urbana Laboratório de Geomensura Theodoro Sampaio - Prof. Artur Caldas Brandão Conteúdo Geodesia Sistemas de referência geodésica - forma da terra, coordenadas geodésicas Redes de referência geodésica - datum planimétrico, datum altimétrico Sistema Geodésico Brasileiro Cartografia Sistemas de projeções cartográficas, mapeamento georreferenciado, incerteza posicional, atualização cartográfica Posicionamento por satélites (GPS) Características Sistema GPS Métodos de medição GPS de navegação GPS tpográfico / geodésico

3 Engenharia de Geodésia
Prof. Artur Caldas Brandão UFBA – Escola Politécnica – Laboratório de Geomensura – Geotecnologias Engenharia de Geodésia Agrimensura – sacerdotes egípcios (5000 a.C.) Ajustamento por Mínimos Quadrados – 1794 – Gauss – triangulação geodésica de Hannover Estação Total Teodolito (sec. XVIII) Ground Transmitter ( GT ) testing started in mid 1970’s ? U.S. Army Yuma Proving Grounds ( YPG ) Yuma, Arizona Inverted Range Control Center ( IRCC ) with 4 GT’s Proof of concept testing, Phase I, II, III testing. Tanks, Jets, Helicopters, Jeeps. GPS Laser Scanner 2

4 Sistema de Referência Geodésica Forma da terra Modelo plano
Universidade Federal da Bahia - Escola Politécnica LABGEO - Laboratório de Geomensura Theodoro Sampaio – Prof. Artur Caldas Brandão Sistema de Referência Geodésica Forma da terra Modelo plano Modelo esférico Modelo elipsóidico Ground Transmitter ( GT ) testing started in mid 1970’s ? U.S. Army Yuma Proving Grounds ( YPG ) Yuma, Arizona Inverted Range Control Center ( IRCC ) with 4 GT’s Proof of concept testing, Phase I, II, III testing. Tanks, Jets, Helicopters, Jeeps. 2

5 Forma da Terra - histórico - concepção esférica
Universidade Federal da Bahia - Escola Politécnica LABGEO - Laboratório de Geomensura Theodoro Sampaio – Prof. Artur Caldas Brandão Forma da Terra - histórico - concepção esférica Pitágoras ( aC) concepção filosófica - Terra esférica - sólido regular perfeito Aristóteles ( aC) mensiona dimensão da Terra esférica: C 63000km a 84000km - não indica o método Archimedes (~250 aC) mensiona dimensão da Terra esférica: C 47000km a 63000km - não indica o método Eratosthenes ( aC) medição da circunferência terrestre: C 39400km a 52500km Poseidonius (~100 aC) - C 35000km - observações astronômicas Ptolomeu ( dC) - pai da cartografia - grande influência na Europa C 28350km (R 4512km) I-Hsing (724 dC) - C 56700km (R 9024km) - observações astronômicas Al Mamum (820 dC) - C 39986km (R 6363km) Ground Transmitter ( GT ) testing started in mid 1970’s ? U.S. Army Yuma Proving Grounds ( YPG ) Yuma, Arizona Inverted Range Control Center ( IRCC ) with 4 GT’s Proof of concept testing, Phase I, II, III testing. Tanks, Jets, Helicopters, Jeeps. 2

6 Forma da Terra - histórico - concepção esférica
Universidade Federal da Bahia - Escola Politécnica LABGEO - Laboratório de Geomensura Theodoro Sampaio – Prof. Artur Caldas Brandão Forma da Terra - histórico - concepção esférica Eratosthenes ( aC) medição da circunferência terrestre: C 39400km a 52500km Ground Transmitter ( GT ) testing started in mid 1970’s ? U.S. Army Yuma Proving Grounds ( YPG ) Yuma, Arizona Inverted Range Control Center ( IRCC ) with 4 GT’s Proof of concept testing, Phase I, II, III testing. Tanks, Jets, Helicopters, Jeeps. 2

7 Forma da Terra - histórico - concepção elipsóidica
Universidade Federal da Bahia - Escola Politécnica LABGEO - Laboratório de Geomensura Theodoro Sampaio – Prof. Artur Caldas Brandão Forma da Terra - histórico - concepção elipsóidica 1620 Snellius - medição de arco de meridiano - triangulação geodésica Cassini - achatamento equatorial Newton - achatamento polar 1730 Academia de Paris - medição de arco de meridiano próximo do equador (Peru / Equador) R=6376,45km próximo do pólo (Suécia / Finlandia) R=6355,88km Hayford (1909) : raio equatorial - a= m ; raio polar - b= m SAD-69 (1967) : raio equatorial - a= m ; raio polar - b= ,719m Ground Transmitter ( GT ) testing started in mid 1970’s ? U.S. Army Yuma Proving Grounds ( YPG ) Yuma, Arizona Inverted Range Control Center ( IRCC ) with 4 GT’s Proof of concept testing, Phase I, II, III testing. Tanks, Jets, Helicopters, Jeeps. 2

8 Coordenadas geodésicas espaciais no elipsóide
Prof. Artur Caldas Brandão – UFBA - Escola Politécnica – Laboratório de Geomensura - Coordenadas geodésicas espaciais no elipsóide j – latitude geodésica (graus) l – longitude geodésica (graus) h – altitude elipsoidal (metros) Ground Transmitter ( GT ) testing started in mid 1970’s ? U.S. Army Yuma Proving Grounds ( YPG ) Yuma, Arizona Inverted Range Control Center ( IRCC ) with 4 GT’s Proof of concept testing, Phase I, II, III testing. Tanks, Jets, Helicopters, Jeeps. 2

9 Prof. Artur Caldas Brandão
UFBA – Escola Politécnica – Laboratório de Geomensura – Sistema de coordenadas geocêntricas no elipsóide X, Y, Z Coordenadas cartesianas espaciais Origem – centro de massa da Terra Eixos X e Y - plano equatorial Eixo Z - coincide com eixo de rotação Eixo X - passa no meridiano de Greenwich Coordenadas em metros

10 Prof. Artur Caldas Brandão
UFBA - Escola Politécnica – Laboratório de Geomensura - Cada país ou região, adota um datum geodésico O SGB adota o SAD-69 (South American Datum of 1969) - topocêntrico - e o SIRGAS - geocêntrico O sistema GPS adota o sistema de referência global, denominado “World Geodetic System de 1984” (WGS-84 b a DATUM WGS SAD-69 a ,000m ,000m b ,310m ,719m f=(a-b)/a /298,257m /298,25m Ground Transmitter ( GT ) testing started in mid 1970’s ? U.S. Army Yuma Proving Grounds ( YPG ) Yuma, Arizona Inverted Range Control Center ( IRCC ) with 4 GT’s Proof of concept testing, Phase I, II, III testing. Tanks, Jets, Helicopters, Jeeps. 2

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UFBA – Escola Politécnica – Laboratório de Geomensura – Ground Transmitter ( GT ) testing started in mid 1970’s ? U.S. Army Yuma Proving Grounds ( YPG ) Yuma, Arizona Inverted Range Control Center ( IRCC ) with 4 GT’s Proof of concept testing, Phase I, II, III testing. Tanks, Jets, Helicopters, Jeeps. 2

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UFBA – Escola Politécnica – Laboratório de Geomensura – Ground Transmitter ( GT ) testing started in mid 1970’s ? U.S. Army Yuma Proving Grounds ( YPG ) Yuma, Arizona Inverted Range Control Center ( IRCC ) with 4 GT’s Proof of concept testing, Phase I, II, III testing. Tanks, Jets, Helicopters, Jeeps. 2

13 Coordenadas plano-retangulares no sistema UTM
Prof. Artur Caldas Brandão UFBA – Escola Politécnica – Laboratório de Geomensura – Coordenadas plano-retangulares no sistema UTM Marco geodésico MR (Politécnica/UFBA) Sistema geodésico Coordenadas Córrego Alegre (Hayford) N= m E=553134m H=84m SAD-69 N= m E=553177m H=79m WGS-84 / SIRGAS N= m E=553138m H=39m

14 Atual – SIRGAS (2000) - geocêntrico
Universidade Federal da Bahia - Escola Politécnica LABGEO - Laboratório de Geomensura Theodoro Sampaio – Prof. Artur Caldas Brandão Sistema Geodésico Brasileiro Antigo Datum altimétrico em Imbituba-SC Datum planimétrico em Córrego Alegre Elipsóide de Hayford a= m b= m Atual - topocêntrico Datum planimétrico em Chuá Elipsóide SAD-69 a= m b= ,719m Atual – SIRGAS (2000) - geocêntrico Ground Transmitter ( GT ) testing started in mid 1970’s ? U.S. Army Yuma Proving Grounds ( YPG ) Yuma, Arizona Inverted Range Control Center ( IRCC ) with 4 GT’s Proof of concept testing, Phase I, II, III testing. Tanks, Jets, Helicopters, Jeeps. 2

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LABGEO - Laboratório de Geomensura Theodoro Sampaio – Prof. Artur Caldas Brandão Ground Transmitter ( GT ) testing started in mid 1970’s ? U.S. Army Yuma Proving Grounds ( YPG ) Yuma, Arizona Inverted Range Control Center ( IRCC ) with 4 GT’s Proof of concept testing, Phase I, II, III testing. Tanks, Jets, Helicopters, Jeeps. 2

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UFBA - Escola Politécnica – Laboratório de Geomensura - Torre BILBY para medição geodésica FONTE: < > Ground Transmitter ( GT ) testing started in mid 1970’s ? U.S. Army Yuma Proving Grounds ( YPG ) Yuma, Arizona Inverted Range Control Center ( IRCC ) with 4 GT’s Proof of concept testing, Phase I, II, III testing. Tanks, Jets, Helicopters, Jeeps. 2

17 Universidade Federal da Bahia - Escola Politécnica
LABGEO - Laboratório de Geomensura Theodoro Sampaio – Prof. Artur Caldas Brandão Ground Transmitter ( GT ) testing started in mid 1970’s ? U.S. Army Yuma Proving Grounds ( YPG ) Yuma, Arizona Inverted Range Control Center ( IRCC ) with 4 GT’s Proof of concept testing, Phase I, II, III testing. Tanks, Jets, Helicopters, Jeeps. 2

18 Universidade Federal da Bahia - Escola Politécnica
LABGEO - Laboratório de Geomensura Theodoro Sampaio – Prof. Artur Caldas Brandão Ground Transmitter ( GT ) testing started in mid 1970’s ? U.S. Army Yuma Proving Grounds ( YPG ) Yuma, Arizona Inverted Range Control Center ( IRCC ) with 4 GT’s Proof of concept testing, Phase I, II, III testing. Tanks, Jets, Helicopters, Jeeps. 2

19 GPS APLICADO AO GERENCIAMENTO DE IMÓVEIS RURAIS
Prof. Artur Caldas Brandão Prof. José Edilton de Andrade Moura Universidade Federal da Bahia - Escola Politécnica - Laboratório de Geomensura Ground Transmitter ( GT ) testing started in mid 1970’s ? U.S. Army Yuma Proving Grounds ( YPG ) Yuma, Arizona Inverted Range Control Center ( IRCC ) with 4 GT’s Proof of concept testing, Phase I, II, III testing. Tanks, Jets, Helicopters, Jeeps. 2

20 Portugal Rede geodésica 1ª ordem Precisão planimétrica: +/- 3cm
Universidade Federal da Bahia - Escola Politécnica LABGEO - Laboratório de Geomensura Theodoro Sampaio – Prof. Artur Caldas Brandão Portugal Rede geodésica 1ª ordem Precisão planimétrica: +/- 3cm Precisão altimétrica: +/- 3cm Ground Transmitter ( GT ) testing started in mid 1970’s ? U.S. Army Yuma Proving Grounds ( YPG ) Yuma, Arizona Inverted Range Control Center ( IRCC ) with 4 GT’s Proof of concept testing, Phase I, II, III testing. Tanks, Jets, Helicopters, Jeeps. 2

21 Projeções cartográficas
Prof. Artur Caldas Brandão UFBA – Escola Politécnica – Laboratório de Geomensura – Projeções cartográficas Problema básico da cartografia: transformar superfície curva superfície de referência esfera - elipsóide Superfície plana superfície de projeção cilindro - cone - plano DISTORÇÕES Ground Transmitter ( GT ) testing started in mid 1970’s ? U.S. Army Yuma Proving Grounds ( YPG ) Yuma, Arizona Inverted Range Control Center ( IRCC ) with 4 GT’s Proof of concept testing, Phase I, II, III testing. Tanks, Jets, Helicopters, Jeeps. OS SISTEMAS DE PROJEÇÕES CARTOGRÁFICAS PODEM SER: EQUIVALENTE - mantém a área CONFORME - mantém a forma AFILÁTICO - distorções na forma e na área 2

22 A mais velha Carta conhecida Catal Hjük, Anatólia, ~6300 a.C.
Prof. Artur Caldas Brandão UFBA – Escola Politécnica – Laboratório de Geomensura – A mais velha Carta conhecida Catal Hjük, Anatólia, ~6300 a.C.

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UFBA – Escola Politécnica – Laboratório de Geomensura –

24 Como representar a Terra “esférica”, em mapas planos?
Prof. Artur Caldas Brandão UFBA – Escola Politécnica – Laboratório de Geomensura – Como representar a Terra “esférica”, em mapas planos? Adotar uma superfície de referência (elipsóide) Relação matemática permite transformar a superfície de referência para torná-la plana Estabelecer um sistema de coordenadas plano

25 Projeções cartográficas
Prof. Artur Caldas Brandão UFBA – Escola Politécnica – Laboratório de Geomensura – Projeções cartográficas Ground Transmitter ( GT ) testing started in mid 1970’s ? U.S. Army Yuma Proving Grounds ( YPG ) Yuma, Arizona Inverted Range Control Center ( IRCC ) with 4 GT’s Proof of concept testing, Phase I, II, III testing. Tanks, Jets, Helicopters, Jeeps. 2

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UFBA – Escola Politécnica – Laboratório de Geomensura – Ground Transmitter ( GT ) testing started in mid 1970’s ? U.S. Army Yuma Proving Grounds ( YPG ) Yuma, Arizona Inverted Range Control Center ( IRCC ) with 4 GT’s Proof of concept testing, Phase I, II, III testing. Tanks, Jets, Helicopters, Jeeps. 2

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UFBA - Escola Politécnica – Laboratório de Geomensura - Mapa Salvador – escala original 1/2000 Ground Transmitter ( GT ) testing started in mid 1970’s ? U.S. Army Yuma Proving Grounds ( YPG ) Yuma, Arizona Inverted Range Control Center ( IRCC ) with 4 GT’s Proof of concept testing, Phase I, II, III testing. Tanks, Jets, Helicopters, Jeeps. Sistema geodésico: Córrego Alegre / Hayford Sistema geodésico: SAD-69 2

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UFBA – Escola Politécnica – Laboratório de Geomensura – Ground Transmitter ( GT ) testing started in mid 1970’s ? U.S. Army Yuma Proving Grounds ( YPG ) Yuma, Arizona Inverted Range Control Center ( IRCC ) with 4 GT’s Proof of concept testing, Phase I, II, III testing. Tanks, Jets, Helicopters, Jeeps. 2

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UFBA – Escola Politécnica – Laboratório de Geomensura – Ground Transmitter ( GT ) testing started in mid 1970’s ? U.S. Army Yuma Proving Grounds ( YPG ) Yuma, Arizona Inverted Range Control Center ( IRCC ) with 4 GT’s Proof of concept testing, Phase I, II, III testing. Tanks, Jets, Helicopters, Jeeps. Diferença entre coordenadas de elemento cartográfico nos dois referenciais : SAD 69 e WGS 84 (SIRGAS) 2

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UFBA – Escola Politécnica – Laboratório de Geomensura – Diferença entre SAD-69 e SIRGAS

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UFBA – Escola Politécnica – Laboratório de Geomensura – Sistema de projeção UTM Ground Transmitter ( GT ) testing started in mid 1970’s ? U.S. Army Yuma Proving Grounds ( YPG ) Yuma, Arizona Inverted Range Control Center ( IRCC ) with 4 GT’s Proof of concept testing, Phase I, II, III testing. Tanks, Jets, Helicopters, Jeeps. 2

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LABGEO - Laboratório de Geomensura Theodoro Sampaio – Prof. Artur Caldas Brandão Ground Transmitter ( GT ) testing started in mid 1970’s ? U.S. Army Yuma Proving Grounds ( YPG ) Yuma, Arizona Inverted Range Control Center ( IRCC ) with 4 GT’s Proof of concept testing, Phase I, II, III testing. Tanks, Jets, Helicopters, Jeeps. 2

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UFBA – Escola Politécnica – Laboratório de Geomensura – Ground Transmitter ( GT ) testing started in mid 1970’s ? U.S. Army Yuma Proving Grounds ( YPG ) Yuma, Arizona Inverted Range Control Center ( IRCC ) with 4 GT’s Proof of concept testing, Phase I, II, III testing. Tanks, Jets, Helicopters, Jeeps. 2

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UFBA - Escola Politécnica – Laboratório de Geomensura - Projeção UTM Sp>Se Sp<Se Sp<Se Sp>Se Ground Transmitter ( GT ) testing started in mid 1970’s ? U.S. Army Yuma Proving Grounds ( YPG ) Yuma, Arizona Inverted Range Control Center ( IRCC ) with 4 GT’s Proof of concept testing, Phase I, II, III testing. Tanks, Jets, Helicopters, Jeeps. Fator linear de escala K = Sp / Se Sp: comprimento no plano UTM Se: comprimento no elipsóide Convergência meridiana Fórmula aproximada  =  * sen() ; = o -  2

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UFBA – Escola Politécnica – Laboratório de Geomensura –

36 Como se localizar em qualquer ponto do planeta?
Prof. Artur Caldas Brandão UFBA – Escola Politécnica – Laboratório de Geomensura – Como se localizar em qualquer ponto do planeta? Antigo problema! GPS – solução atual – tem limitações

37 TIPOS DE SATÉLITES ARTIFICIAIS:
Geoprocessamento Prof. Artur Caldas Brandão UFBA – Escola Politécnica – Laboratório de Geomensura –  Geodésia Geodésia Espacial Posicionamento por Satélites O início ... 04/10/ SPUTNIK I (primeiro satélite artificial - URSS)    TIPOS DE SATÉLITES ARTIFICIAIS: de comunicações meteorológicos estações espaciais imageadores geodésicos / posicionamentos Ground Transmitter ( GT ) testing started in mid 1970’s ? U.S. Army Yuma Proving Grounds ( YPG ) Yuma, Arizona Inverted Range Control Center ( IRCC ) with 4 GT’s Proof of concept testing, Phase I, II, III testing. Tanks, Jets, Helicopters, Jeeps. 2

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UFBA – Escola Politécnica – Laboratório de Geomensura – SISTEMAS DE NAVEGAÇÃO NNSS-TRANSIT: marinha USA - desativado NAVSTAR-GPS: USA - em operação Ground Transmitter ( GT ) testing started in mid 1970’s ? U.S. Army Yuma Proving Grounds ( YPG ) Yuma, Arizona Inverted Range Control Center ( IRCC ) with 4 GT’s Proof of concept testing, Phase I, II, III testing. Tanks, Jets, Helicopters, Jeeps. BEIDOU: China em operação na China geoestacionário GALILEO: EU – em desenvolvimento teste em 2006 GLONASS: Rússia - em operação 2

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UFBA – Escola Politécnica – Laboratório de Geomensura – Sobre o GPS ... Ground Transmitter ( GT ) testing started in mid 1970’s ? U.S. Army Yuma Proving Grounds ( YPG ) Yuma, Arizona Inverted Range Control Center ( IRCC ) with 4 GT’s Proof of concept testing, Phase I, II, III testing. Tanks, Jets, Helicopters, Jeeps. 2

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UFBA – Escola Politécnica – Laboratório de Geomensura – HISTÓRICO do GPS: primeiros estudos lançamento dos três primeiros satélite SET/ pleno funcionamento do sistema Ground Transmitter ( GT ) testing started in mid 1970’s ? U.S. Army Yuma Proving Grounds ( YPG ) Yuma, Arizona Inverted Range Control Center ( IRCC ) with 4 GT’s Proof of concept testing, Phase I, II, III testing. Tanks, Jets, Helicopters, Jeeps. 2

41 Posicionamento absoluto
Prof. Artur Caldas Brandão UFBA – Escola Politécnica – Laboratório de Geomensura – Posicionamento absoluto Ground Transmitter ( GT ) testing started in mid 1970’s ? U.S. Army Yuma Proving Grounds ( YPG ) Yuma, Arizona Inverted Range Control Center ( IRCC ) with 4 GT’s Proof of concept testing, Phase I, II, III testing. Tanks, Jets, Helicopters, Jeeps. 2

42 Pseudo-distância – código
Prof. Artur Caldas Brandão UFBA – Escola Politécnica – Laboratório de Geomensura – Medição GPS Pseudo-distância – código Fase da portadora Ground Transmitter ( GT ) testing started in mid 1970’s ? U.S. Army Yuma Proving Grounds ( YPG ) Yuma, Arizona Inverted Range Control Center ( IRCC ) with 4 GT’s Proof of concept testing, Phase I, II, III testing. Tanks, Jets, Helicopters, Jeeps. 2

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UFBA - Escola Politécnica – Laboratório de Geomensura - Segmento Espacial constituído pelos satélites GPS: 21 satélites em operação + 3 satélites reserva (no mínimo) 6 planos orbitais com 4 satélites cada, sendo i=54o44’ altitude da órbita com aproximadamente km órbitas aproximadamente circulares período de revolução de 12h siderais Ground Transmitter ( GT ) testing started in mid 1970’s ? U.S. Army Yuma Proving Grounds ( YPG ) Yuma, Arizona Inverted Range Control Center ( IRCC ) with 4 GT’s Proof of concept testing, Phase I, II, III testing. Tanks, Jets, Helicopters, Jeeps. 2

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UFBA - Escola Politécnica – Laboratório de Geomensura - Segmento Espacial constituído pelos satélites GPS, com as seguintes funções: manter uma escala de tempo bastante precisa; emitir dois sinais ultra-estáveis em freqüência, sobre duas freqüências específicas do sistema L1 = 1575,42 MHz e L2 = 1227,60 MHz ; receber e armazenar informações provenientes do segmento de controle; efetuar manobras orbitais; efetuar a bordo alguns cálculos; retransmitir informações (mensagens ao solo). Ground Transmitter ( GT ) testing started in mid 1970’s ? U.S. Army Yuma Proving Grounds ( YPG ) Yuma, Arizona Inverted Range Control Center ( IRCC ) with 4 GT’s Proof of concept testing, Phase I, II, III testing. Tanks, Jets, Helicopters, Jeeps. 2

45 Prof. Artur Caldas Brandão
UFBA - Escola Politécnica – Laboratório de Geomensura - Segmento de Controle Função: operacionalizar o sistema (“Defense Mapping Agency - DMA”) É constituído por 5 estações de controle terrestre, que: registram os sinais GPS; efetuam medidas meteorológicas e enviam os dados para a estação principal que processa os dados e os transmite para as estações de transmissão HAWAII COLORADO SPRINGS ASCENCION DIEGO GARCIA KWAJALEIN (Centro Operacional) Ground Transmitter ( GT ) testing started in mid 1970’s ? U.S. Army Yuma Proving Grounds ( YPG ) Yuma, Arizona Inverted Range Control Center ( IRCC ) with 4 GT’s Proof of concept testing, Phase I, II, III testing. Tanks, Jets, Helicopters, Jeeps. 2

46 Prof. Artur Caldas Brandão
UFBA - Escola Politécnica – Laboratório de Geomensura - Segmento do Usuário Compreende o conjunto de usuários civis e militares do sistema GPS, incluindo : Receptores Algoritmos Softwares Técnicas de posicionamento Ground Transmitter ( GT ) testing started in mid 1970’s ? U.S. Army Yuma Proving Grounds ( YPG ) Yuma, Arizona Inverted Range Control Center ( IRCC ) with 4 GT’s Proof of concept testing, Phase I, II, III testing. Tanks, Jets, Helicopters, Jeeps. 2

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UFBA - Escola Politécnica – Laboratório de Geomensura - Estrutura do sinal GPS Duas freqüências portadoras L ,42 MHz L ,60 MHz Duas modulações Dois códigos C/A (Coarse Acquisition Code): Código civil em L1 P (Precise Code): Código de uso restrito Y : código P criptografado - uso militar em L1 e L2 Ground Transmitter ( GT ) testing started in mid 1970’s ? U.S. Army Yuma Proving Grounds ( YPG ) Yuma, Arizona Inverted Range Control Center ( IRCC ) with 4 GT’s Proof of concept testing, Phase I, II, III testing. Tanks, Jets, Helicopters, Jeeps. 2

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UFBA - Escola Politécnica – Laboratório de Geomensura - Tipos de Receptores GPS Topográfico Navegação Ground Transmitter ( GT ) testing started in mid 1970’s ? U.S. Army Yuma Proving Grounds ( YPG ) Yuma, Arizona Inverted Range Control Center ( IRCC ) with 4 GT’s Proof of concept testing, Phase I, II, III testing. Tanks, Jets, Helicopters, Jeeps. GIS Geodésico 2

49 Precisão posicional do GPS absoluto
Prof. Artur Caldas Brandão UFBA – Escola Politécnica – Laboratório de Geomensura – Precisão posicional do GPS absoluto até 02/05/2000: +/- 100m (planimétrico) e +/- 150m (altimétrico) após 02/05/2000: +/- 10m (planimétrico) e +/- 15m (altimétrico) Ground Transmitter ( GT ) testing started in mid 1970’s ? U.S. Army Yuma Proving Grounds ( YPG ) Yuma, Arizona Inverted Range Control Center ( IRCC ) with 4 GT’s Proof of concept testing, Phase I, II, III testing. Tanks, Jets, Helicopters, Jeeps. 2

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UFBA – Escola Politécnica – Laboratório de Geomensura – Ground Transmitter ( GT ) testing started in mid 1970’s ? U.S. Army Yuma Proving Grounds ( YPG ) Yuma, Arizona Inverted Range Control Center ( IRCC ) with 4 GT’s Proof of concept testing, Phase I, II, III testing. Tanks, Jets, Helicopters, Jeeps. 2

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UFBA - Escola Politécnica – Laboratório de Geomensura - Altura dos satélites no horizonte “cut-off-angle” ou ângulo de máscara recomenda-se considerar apenas os satélites localizados 15º acima do horizonte Ground Transmitter ( GT ) testing started in mid 1970’s ? U.S. Army Yuma Proving Grounds ( YPG ) Yuma, Arizona Inverted Range Control Center ( IRCC ) with 4 GT’s Proof of concept testing, Phase I, II, III testing. Tanks, Jets, Helicopters, Jeeps. 15º 2

52 Prof. Artur Caldas Brandão
UFBA - Escola Politécnica – Laboratório de Geomensura - Coeficiente GDOP (Geometry Dilution of Precision) Indica em escala padronizada, se a geometria espacial dos satélites pode ser considerada boa ou ruim. A melhor disposição espacial é um satélite no zênite e outros igualmente espaçados. GDOP ruim GDOP bom Ground Transmitter ( GT ) testing started in mid 1970’s ? U.S. Army Yuma Proving Grounds ( YPG ) Yuma, Arizona Inverted Range Control Center ( IRCC ) with 4 GT’s Proof of concept testing, Phase I, II, III testing. Tanks, Jets, Helicopters, Jeeps. 2

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UFBA - Escola Politécnica – Laboratório de Geomensura - Aplicações do GPS GIS Reflorestamento Orientação de Máquinas Cadastro Polícia Reconhecimento Caminhadas Geodinâmica Agricultura de precisão Monitoramento de Veículos Levantamentos Geodésicos Levantamentos Topográficos Exploração de Petróleo Navegação Terrestre Navegação Marítima e Aérea Mapeamento Hidrografia Ground Transmitter ( GT ) testing started in mid 1970’s ? U.S. Army Yuma Proving Grounds ( YPG ) Yuma, Arizona Inverted Range Control Center ( IRCC ) with 4 GT’s Proof of concept testing, Phase I, II, III testing. Tanks, Jets, Helicopters, Jeeps. 2

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UFBA - Escola Politécnica – Laboratório de Geomensura - Ground Transmitter ( GT ) testing started in mid 1970’s ? U.S. Army Yuma Proving Grounds ( YPG ) Yuma, Arizona Inverted Range Control Center ( IRCC ) with 4 GT’s Proof of concept testing, Phase I, II, III testing. Tanks, Jets, Helicopters, Jeeps. 2

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UFBA - Escola Politécnica – Laboratório de Geomensura - Ground Transmitter ( GT ) testing started in mid 1970’s ? U.S. Army Yuma Proving Grounds ( YPG ) Yuma, Arizona Inverted Range Control Center ( IRCC ) with 4 GT’s Proof of concept testing, Phase I, II, III testing. Tanks, Jets, Helicopters, Jeeps. 2

56 Posicionamento relativo
Prof. Artur Caldas Brandão UFBA - Escola Politécnica – Laboratório de Geomensura - Posicionamento relativo Mapeamento georreferenciado ao Sistema Geodésico Brasileiro Ground Transmitter ( GT ) testing started in mid 1970’s ? U.S. Army Yuma Proving Grounds ( YPG ) Yuma, Arizona Inverted Range Control Center ( IRCC ) with 4 GT’s Proof of concept testing, Phase I, II, III testing. Tanks, Jets, Helicopters, Jeeps. 2

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UFBA - Escola Politécnica – Laboratório de Geomensura - Medição com GPS no modo relativo Ground Transmitter ( GT ) testing started in mid 1970’s ? U.S. Army Yuma Proving Grounds ( YPG ) Yuma, Arizona Inverted Range Control Center ( IRCC ) with 4 GT’s Proof of concept testing, Phase I, II, III testing. Tanks, Jets, Helicopters, Jeeps. 2

58 Precisão posicional do GPS relativo centimétrico (+/- 0,5 cm a 50cm)
Prof. Artur Caldas Brandão UFBA – Escola Politécnica – Laboratório de Geomensura – Precisão posicional do GPS relativo métrico (+/- 1 a 3m) processamento pelo código centimétrico (+/- 0,5 cm a 50cm) processamento pela fase da portadora L1 milimétrico (0,1 a 10mm) processamento pela dupla fase das portadoras L1/L2 Ground Transmitter ( GT ) testing started in mid 1970’s ? U.S. Army Yuma Proving Grounds ( YPG ) Yuma, Arizona Inverted Range Control Center ( IRCC ) with 4 GT’s Proof of concept testing, Phase I, II, III testing. Tanks, Jets, Helicopters, Jeeps. 2

59 Prof. Artur Caldas Brandão
UFBA - Escola Politécnica – Laboratório de Geomensura - Integração estação total topográfica e GPS Possibilita realizar a medição topográfica e geodésica georreferenciada ao sistema geodésico brasileiro Ground Transmitter ( GT ) testing started in mid 1970’s ? U.S. Army Yuma Proving Grounds ( YPG ) Yuma, Arizona Inverted Range Control Center ( IRCC ) with 4 GT’s Proof of concept testing, Phase I, II, III testing. Tanks, Jets, Helicopters, Jeeps. 2

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UFBA – Escola Politécnica – Laboratório de Geomensura –

61 Prof. Artur Caldas Brandão
UFBA – Escola Politécnica – Laboratório de Geomensura – IBGE RBMC Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo (situação em ago/2006) Ground Transmitter ( GT ) testing started in mid 1970’s ? U.S. Army Yuma Proving Grounds ( YPG ) Yuma, Arizona Inverted Range Control Center ( IRCC ) with 4 GT’s Proof of concept testing, Phase I, II, III testing. Tanks, Jets, Helicopters, Jeeps. 2

62 Altitude Ortométrica 47,2137 m
Prof. Artur Caldas Brandão UFBA – Escola Politécnica – Laboratório de Geomensura – Critérios para processamento de levantamentos GPS utilizando como base a Estação SALV da Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo (RBMC), de responsabilidade do IBGE/CONDER Coordenadas da Estação SALV da RBMC na 1ª realização do SAD 69: Latitude 13º00' ''S Longitude 38º30' ''W Altitude Ortométrica 47,2137 m Altitude Elipsoidal 57,893 m N(UTM) ,7049 m E(UTM) ,2906 m Ground Transmitter ( GT ) testing started in mid 1970’s ? U.S. Army Yuma Proving Grounds ( YPG ) Yuma, Arizona Inverted Range Control Center ( IRCC ) with 4 GT’s Proof of concept testing, Phase I, II, III testing. Tanks, Jets, Helicopters, Jeeps. 2

63 11ª Estação da Rede Brasileira de Monitoramento
Prof. Artur Caldas Brandão UFBA – Escola Politécnica – Laboratório de Geomensura – SALV 11ª Estação da Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo - RBMC (Parceria CONDER/IBGE)

64 Fundamentos do GPS - posicionamentos por satélites artificiais
Prof. Artur Caldas Brandão Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Mestrado em Engenharia Ambiental Urbana - Laboratório de Geomensura Theodoro Sampaio Ground Transmitter ( GT ) testing started in mid 1970’s ? U.S. Army Yuma Proving Grounds ( YPG ) Yuma, Arizona Inverted Range Control Center ( IRCC ) with 4 GT’s Proof of concept testing, Phase I, II, III testing. Tanks, Jets, Helicopters, Jeeps. 2

65 Prof. Artur Caldas Brandão
UFBA – Escola Politécnica – Laboratório de Geomensura –

66 Prof. Artur Caldas Brandão
UFBA - Escola Politécnica – Laboratório de Geomensura - Estação Salvador Rede GPS Bahia SEI / IBGE

67 Exemplo de medição com GPS – posicionamento relativo
Prof. Artur Caldas Brandão UFBA - Escola Politécnica – Laboratório de Geomensura - Exemplo de medição com GPS – posicionamento relativo Ground Transmitter ( GT ) testing started in mid 1970’s ? U.S. Army Yuma Proving Grounds ( YPG ) Yuma, Arizona Inverted Range Control Center ( IRCC ) with 4 GT’s Proof of concept testing, Phase I, II, III testing. Tanks, Jets, Helicopters, Jeeps. 2

68 Exemplo de medição com GPS – posicionamento relativo
Prof. Artur Caldas Brandão UFBA - Escola Politécnica – Laboratório de Geomensura - Exemplo de medição com GPS – posicionamento relativo Ground Transmitter ( GT ) testing started in mid 1970’s ? U.S. Army Yuma Proving Grounds ( YPG ) Yuma, Arizona Inverted Range Control Center ( IRCC ) with 4 GT’s Proof of concept testing, Phase I, II, III testing. Tanks, Jets, Helicopters, Jeeps. 2

69 Exemplo de medição com GPS – posicionamento relativo
Prof. Artur Caldas Brandão UFBA - Escola Politécnica – Laboratório de Geomensura - Exemplo de medição com GPS – posicionamento relativo Ground Transmitter ( GT ) testing started in mid 1970’s ? U.S. Army Yuma Proving Grounds ( YPG ) Yuma, Arizona Inverted Range Control Center ( IRCC ) with 4 GT’s Proof of concept testing, Phase I, II, III testing. Tanks, Jets, Helicopters, Jeeps. 2

70 Exemplo de medição com GPS – posicionamento relativo
Prof. Artur Caldas Brandão UFBA - Escola Politécnica – Laboratório de Geomensura - Exemplo de medição com GPS – posicionamento relativo Ground Transmitter ( GT ) testing started in mid 1970’s ? U.S. Army Yuma Proving Grounds ( YPG ) Yuma, Arizona Inverted Range Control Center ( IRCC ) with 4 GT’s Proof of concept testing, Phase I, II, III testing. Tanks, Jets, Helicopters, Jeeps. 2

71 Posicionamento altimétrico com GPS:
Prof. Artur Caldas Brandão UFBA – Escola Politécnica – Laboratório de Geomensura – Datum altimétrico ou vertical superfície de referência para a contagem das altitudes (geóide - superfície equipotencial do nível médio do mar) GEÓIDE do SGB: definido por observações maregráficas na baía de Imbituba, litoral do estado de Santa Catarina Posicionamento altimétrico com GPS: as altitudes (no GPS) são relacionadas ao Elipsóide (Altitude Geométrica) uso de Mapa Geoidal Ground Transmitter ( GT ) testing started in mid 1970’s ? U.S. Army Yuma Proving Grounds ( YPG ) Yuma, Arizona Inverted Range Control Center ( IRCC ) with 4 GT’s Proof of concept testing, Phase I, II, III testing. Tanks, Jets, Helicopters, Jeeps. 2

72 GPS APLICADO AO GERENCIAMENTO DE IMÓVEIS RURAIS
Prof. Artur Caldas Brandão Prof. José Edilton de Andrade Moura Universidade Federal da Bahia - Escola Politécnica - Laboratório de Geomensura Ground Transmitter ( GT ) testing started in mid 1970’s ? U.S. Army Yuma Proving Grounds ( YPG ) Yuma, Arizona Inverted Range Control Center ( IRCC ) with 4 GT’s Proof of concept testing, Phase I, II, III testing. Tanks, Jets, Helicopters, Jeeps. 2

73 Prof. Artur Caldas Brandão
UFBA - Escola Politécnica – Laboratório de Geomensura - H: altitude ortométrica h: altitude elipsóidica

74 Prof. Artur Caldas Brandão
UFBA - Escola Politécnica – Laboratório de Geomensura - Ground Transmitter ( GT ) testing started in mid 1970’s ? U.S. Army Yuma Proving Grounds ( YPG ) Yuma, Arizona Inverted Range Control Center ( IRCC ) with 4 GT’s Proof of concept testing, Phase I, II, III testing. Tanks, Jets, Helicopters, Jeeps. 2

75 Prof. Artur Caldas Brandão
UFBA - Escola Politécnica – Laboratório de Geomensura - Mapa geoidal Determinação da Altura geoidal: N=h-H Ground Transmitter ( GT ) testing started in mid 1970’s ? U.S. Army Yuma Proving Grounds ( YPG ) Yuma, Arizona Inverted Range Control Center ( IRCC ) with 4 GT’s Proof of concept testing, Phase I, II, III testing. Tanks, Jets, Helicopters, Jeeps. Estação SALV da RBMC Altitude Ortométrica: H = 47,2137 m Altitude Elipsoidal: h = 57,893 m Altura Geoidal: N= 10,679 m 2