“GRACE/ALTIMETRIA” JOSÉ MILTON ARANA Departamento de Cartografia

Apresentação em tema: "“GRACE/ALTIMETRIA” JOSÉ MILTON ARANA Departamento de Cartografia"— Transcrição da apresentação:

1 “GRACE/ALTIMETRIA” JOSÉ MILTON ARANA Departamento de Cartografia
FCT/Unesp-Câmpus de Presidente Prudente

2 SUPERFÍCIES DE REFERÊNCIA
elipsóide geóide Superfície Física geope normal vertical h N H

3 Sup Física Geópe TELURÓIDE Esferópe=geópe SF Geóide Quase-geóide Elipsóide

4 INTRODUÇÃO NAVSTAR/GPS GPS (X, Y, Z) (, , h) Obras de engenharia
Com o surgimento do GPS, o geóide deixa de ser importante no posicionamento horizontal (geográfico), mas torna-se importantíssimo no posicionamento vertical Obras de engenharia altitude ortométrica (H) H  h - N  conhecimento de N

5 GEÓIDE “superfície eqüipotencial do campo de gravidade que mais se aproxima ao nível médio dos mares não perturbado” N = f (g) (Stokes 1849) absoluto N = f (modelo geopotencial) N = f(a, a; g, g) N = f(g; a, a; g, g) N = f (GPS/nivelamento) relativo N = f (GPS/nivelamento + modelos geopotencial

6 - nível médio dos mares:
GEÓIDE - nível médio dos mares: . correntes marítimas; . pressão atmosférica (dm); . variação dos ventos (dm); . temperatura (1 a 3 cm/oC); . sedimentos fluviais; . configuração do fundo oceânico: . derretimento glacial (6 a 10 cm/século) . marés de longos períodos; e . movimento do polo.

7 MARCO DE REFERÊNCIA geóide HNM leitura do marégrafo
nível médio local nível instantâneo geóide topografia da superfície do mar HNM leitura do marégrafo marco de referência HMR HNML

8 ALTITUDE h P0 ALTITUDE CIENTÍFICA

9 GPS NA ÁREA DO TRABALHO altitude máxima 815m altitude mínima 345 m
altitude média 556 m Km

10 ONDULAÇÃO GEOIDAL (resultados)
GPS/nivelamento N média ,866m Dispersão ,245 N máxima ,501 N mínima ,477

11 N = NGPS - NG NGPS = NG + N NP = NG + N
ASSOCIAÇÃO DO GPS/NIVELAMENTO AO GEÓIDE GRAVIMÉTRICO OU MODELO GEOPOTENCIAL N = NGPS - NG NGPS = NG + N NP = NG + N elipsóide geóide gravimétrico geóide Superfície Física Ng N NGPS NP NP RN P h H H h

12 ONDULAÇÃO GEOIDAL (resultados)
EGM96 média das diferenças -0,256m desvio padrão ,163 máxima discrepância -0,067 mínima discrepância ,604 GEOCOM média das diferenças -0,284m desvio padrão ,114 máxima discrepância -0,609 mínima discrepância ,071

13 CARTA GEOIDAL GPS/47RRNN
22o59’41,59S 52o13’05,27 W 23o37’00,25S 51o30’22,51” W = 0,107m máx= 0,177m mín=-0,239m

14 CARTA GEOIDAL EGM96 emq= 0,163m máx= 0,067m mín= -0,604m 22o59’41,59”S
51o13’05,27W 51o30’22,51”W km km km emq= 0,163m máx= 0,067m mín= -0,604m

15 CARTA GEOIDAL GECOM (gravimétrico)
22o59’41,59”S 51o30’25,51”S 23o37’00,25”S 51o30’22,51”W km km km emq= 0,114m máx= 0,609m mín= 0,071m

16 RN IBGE e RN GPS/nivelamento
RN H ­(IBGE)(m) H (GPS+MOD)(m) Resíduos (m) 1582SE 484, , ,099 1582N , , ,023 1582M , , ,090 1582HE , , ,139 1578D , , ,005 1578GE , , ,031 1578JE , , ,064 1578P , , ,151 1578SE , , ,148 1578TE , , ,238 Continua

17 RN IBGE e RN GPS/nivelamento
RN H ­(IBGE)(m) H (GPS+MOD)(m) Resíduos (m) 1579D , , ,059 1579A , , ,084 1578UE , , ,163 1594T , , ,068 1594S , , ,177 1594R , , ,073 1594ME , , ,079 1579ZE , , ,058 1579TE , , ,096 1579PE , , ,168 1579FE , , ,172 Continua

18 RN IBGE e RN GPS/nivelamento
RN H ­(IBGE) (m) H (GPS+MOD) (m) Resíduos (m) 1579H , , ,017 1591HE 537, , ,003 1591JE 554, , ,021 1591D , , ,068 1590X , , ,034 1590TE 772, , ,021 1590RE 788, , ,060 1590LE , , ,076 2926U , , ,095 2926X , , ,112 continua

19 RN IBGE e RN GPS/nivelamento
RN H ­(IBGE) (m) H (GPS+MOD) (m) Resíduos (m) 2927CE 719, , ,133 2927E , , ,212 2927GE 670, , ,070 2928AE , , ,001 2927LE , , ,017 2927RE 655, , ,150 2927U , , ,148 2928F , , ,105 2928H , , ,012 2928LE , , ,010 2928PE , , ,032 Continua

20 RN IBGE e RN GPS/nivelamento
RN H ­(IBGE) (m) H (GPS+MOD) (m) Resíduos (m) 2928SE , , ,135 2928UE , , ,114 2928VE , , ,040 2928ZE , , ,024 2929CE , , ,024

21 ESTATÍSTICA Desvio padrão: 0,108m Máximo resíduo: 0,177m
Resultados Desvio padrão: 0,108m Máximo resíduo: 0,177m Mínimo resíduo: -0,238

22 LOCALÍZAÇÃO DA ÁREA Km

23 OBJETIVOS Desenvolver metodologia/alternativa para determinação N
GPS/nivelamento + integração ao GEOCOM GPS/nivelamento + integração ao EGM96 li = aXi + bYi + cZi + d(Xi Yi)1/2 + e(XiZi)1/2 + f(YiZi)1/2 + g Com: li = Ni – ( N0 + ES)

24 DISTRIBUIÇÃO DAS RNs

25 RNs E ONDUAÇÕES GEOIDAIS – EGM96
Ponto N(m) E (m) Negm (m) 1525G , , ,04 1525M , , ,20 1525R , , ,19 1525T , , ,20 1525X , , ,24 1526C , , ,29 1526D , , ,29 1526E , , ,30 1526F , , ,28 1526M , , ,40 1526N , , ,41 1526V , , ,43 1526X , , ,44 1584D , , ,40 1584H , , ,66 1584N , , ,76 1584P , , ,82 1584U , , ,02 1585B , , ,14 1585E , , ,23 1585H , , ,38 1584R , , ,82

26 EARTH GRAVITY MODEL 1996 – EGM96 NA REGIÃO

27 ONDUÇÃO GEOIDAL DETERMINADA POR GPS/Nivelamento
RN h(m) H(m) N­GPS/niv.(m) 1525t , , ,6373 1525xe 418, , ,6535 1526de 424, , ,3226 1526n , , ,7594 1526xe 469, , ,6686 1584d , , ,6478 1584h , , ,9880 1584r , , ,1998 1584u , , ,3412 1585ee , , ,5672 1525g , , ,3374 1585he , , ,0725 32421e , , ,9724 igg3285e 498, , ,5787 igg3404e 488, , ,1958

28 GPS/Nivelamento NA REGIÃO

29 ONDULAÇÕES DETERMINADAS PELO MODELO MATEMÁTICO
RN N­GPS/Niv.(m) NMat(m) Resíduo(m) 1525t , , ,1399 1525xe -4, , ,1067 1526de -4, , ,2878 1526n , , ,0294 1526xe -4, , ,1076 1584d , , ,0989 1584h , , ,0412 1584r , , ,0520 1584u , , ,0150 1585ee -4, , ,0175 1525g , , ,0637 1585he -5, , ,3412 32421e -4, , ,1481 Igg3285e -4, , ,2942 Igg3404e -5, , ,0038

30 ONDULAÇÃO GEOIDAL POR GPS/Nivelamento

31 Determinação do Geóide por método Astrogeodésico

32 ASSOCIAÇÃO DA ASTRONOMIA AO GPS/NIVELAMENTO NA DETERMINAÇÃO DA ONDULAÇÃO GEOIDAL
vertical normal   PN HN Q’ Q HS i   = a –   = (a - ) cos  . . .  = ( Aa – A) cotg  (a - ) cos  = ( Aa – A) cotg  ou A = Aa - (a - ) sen 

33 Determinação do geóide
O método de nivelamento astronômico consiste em determinar as ondulações do geóide em função do desvio da vertical que informa em cada ponto da estação, a inclinação do geópe passante pelo ponto em relação ao elipsóide.

34 Determinação do geóide
Este desvio pode ser calculado através de suas componentes principais: componente meridiana componente 1º vertical

35 Determinação do geóide
A fórmula da ondulação do geóide entre dois pontos é expressa: onde = Raio da Terra = componente meridiana dos pontos = componente 1º vertical dos pontos A = Azimute entre as RRNN

36 Linhas ΔN Astro-Geodésico (m) ΔN GPS/nivelamento (m)
Discrepâncias ΔN (m) Pres. Pte- Alv.Mach. 0,023 -0,04 0,063 Álv. Mach. – Pres. Bernard 0,283 0,09 0,193 Pres.Bernard 0,520 0,05 0,470

37 Gravity Recovery And Climate Experiment - GRACE
Monitora a variação de N até 1,0 cm Modelo de ~150 x ~ 400 Km Baixa resolução Em desenvolvimento EGM x 2160

38 MARCO DE REFERÊNCIA geóide HNM leitura do marégrafo
nível médio local nível instantâneo geóide topografia da superfície do mar HNM leitura do marégrafo marco de referência HMR HNML

39 ALTITUDE h P0 ALTITUDE CIENTÍFICA

40 ALTITUDE ORTOMÉTRICA “distância, contada ao longo da vertical, do geóide à superfície física” γ - média da gravidade medida na superfície física e a medida no geóide ↔ modelo de redução da gravidade, Co-geóide Brasil, H sem determinações gravimétricas e sim correção ortometrica Como denominar este H Exemplo da rede com det. g

41 SIRGAS – grupo III Recomenda o sistema de altitude normal
“distância, contada ao longo da normal, do quase-geoide à superfície física; ou ainda, distância, contada ao longo da normal, do teluróide ao quase-geóide” Teluróide - Terra Normal - Esferopotencial = Geopotencial Quase-geóide Anomalia de altitude Altitude normal possui significado físico??????? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

42 FCT/Unesp – Presidente Prudente
F I M José Milton Arana Depto de Cartografia FCT/Unesp – Presidente Prudente ALTIMETRIA