1 LOGÍSTICA EMPRESARIAL Georreferenciamento (GIS) e Geoposicionamento (GPS) Prof. Guilherme Alexandre Monteiro Reinaldo.

Apresentação em tema: "1 LOGÍSTICA EMPRESARIAL Georreferenciamento (GIS) e Geoposicionamento (GPS) Prof. Guilherme Alexandre Monteiro Reinaldo."— Transcrição da apresentação:

1 1 LOGÍSTICA EMPRESARIAL Georreferenciamento (GIS) e Geoposicionamento (GPS) Prof. Guilherme Alexandre Monteiro Reinaldo

2 Contatos n Prof. Guilherme Alexandre Monteiro Reinaldo n Apelido: Alexandre Cordel n E-mail: alexandrecordel@gmail.comalexandrecordel@gmail.com n Site: http://www.alexandrecordel.com.br/posfghttp://www.alexandrecordel.com.br/posf n Celular: (81) 9 9801-1878

3 GPS (Global Positioning System)

4 Apresentação Global Positioning System GPS, acrônimo de Global Positioning System, tornou-se uma ferramenta extremamente útil e inovadora para uma série de atividades que necessitam de informação espacial. Comparada com métodos convencionais, essa ferramenta permitiu aumentar a produtividade, associada à melhoria na precisão, além da redução de custos. Esperamos que este material possa ser útil àqueles que de uma forma direta ou indireta venham a empregar o GPS na implantação dos pontos de apoio básico e no levantamento do perímetro, para o georreferenciamento de imóveis rurais e rotas de trânsito. Vitória, setembro de 2004

5 Características do Sistema de Posicionamento GPS n O princípio básico de posicionamento pelo GPS consiste na medida de distância entre o usuário e quatro satélites. n Conhecendo as coordenadas dos satélites num sistema de referência apropriado, é possível calcular as coordenadas da antena do usuário no mesmo sistema de referência dos satélites. n Do ponto de vista geométrico, apenas três distâncias, desde que não pertencentes ao mesmo plano, seriam suficientes. n A quarta medida é necessária devido ao não sincronismo entre os relógios do satélites e do receptor (uma incógnita a mais ao problema).

6 Princípio de funcionamento do GPS: distância Xll Vl Xl lll l ll lV V Vll Vlll X lX Características do Sistema de Posicionamento GPS

7 Xll Vl Xl lll l ll lV V Vll Vlll X lX Características do Sistema de Posicionamento GPS Princípio de funcionamento do GPS: distância

8 Xll Vl Xl lll l ll lV V Vll Vlll X lX Características do Sistema de Posicionamento GPS Princípio de funcionamento do GPS: distância

9 Xll Vl Xl lll l ll lV V Vll Vlll X lX Distância = Tempo x Velocidade da luz Características do Sistema de Posicionamento GPS Princípio de funcionamento do GPS: distância

10 Em algum lugar na esfera de raio, R1 R1 Princípio de funcionamento do GPS: Posição Características do Sistema de Posicionamento GPS

11 Duas esferas se interceptam gerando um círculo R1 R2 Características do Sistema de Posicionamento GPS Princípio de funcionamento do GPS: Posição

12 Três esferas se interceptam em um ponto 3 distâncias para resolver a Latitude, a Longitude e a Elevação R1 R2 R3 Características do Sistema de Posicionamento GPS Princípio de funcionamento do GPS: Posição

13 4 distâncias para encontrar a Latitude, a Longitude, a Elevação e o Tempo. É um problema similar ao problema da reseção espacial. Características do Sistema de Posicionamento GPS Princípio de funcionamento do GPS: Posição

14 Características do Sistema de Posicionamento GPS n No sistema GPS há dois tipos de serviço que são conhecidos como: SPS (Standard Positioning Service – Serviço de Posicionamento Padrão) PPS (Precise Positioning Service – Serviço de Posicionamento Preciso). n O SPS é um serviço padrão de posicionamento e de tempo que está disponível para todos os usuários, sem cobrança de qualquer taxa. n Até o dia 1/5/2000 a exatidão horizontal e vertical desse serviço era de 100m e 140m, respectivamente, e 340 ns (nano-segundos) nas medidas de tempo (nível de confiança de 95%), através da implementação da SA (Selective Availability). n O PPS proporciona melhores resultados (10m a 20m), mas é restrito ao uso militar.

15 Características do Sistema de Posicionamento GPS (12/22)

16 Características do Sistema de Posicionamento GPS A precisão das observações com os satélites GPS depende: 1.do tipo de observações: pseudodistância (fase do código) ou fase da portadora; uso de receptores de simples ou de dupla freqüência; 2.da qualidade dos receptores: do nível dos erros e ruídos dos receptores; do erro dos relógios dos satélites e/ou dos receptores; 3.da geometria dos satélites observados: das perturbações atmosféricas, como por exemplo a presença de jato de elétrons na ionosfera; 4.do multicaminhamento; 5.do tipo de antena ; 6.dos modelos matemáticos considerados nos softwares de processamento.

17 Características do Sistema de Posicionamento GPS Anomalia Equatorial (Ionosfera)

18 Características do Sistema de Posicionamento GPS No levantamento de precisão com GPS, deseja-se medidas precisas dos vetores entre dois ou mais receptores GPS. Em geral, quanto maior o número de satélites possíveis de ter seus sinais rastreados, no horizonte da antena receptora, maior será a precisão das coordenadas do ponto medido. Para descrever a contribuição da configuração geométrica dos satélites no posicionamento, de um determinado ponto, foi definido um índice denominado DOP (Diluition Of Precision). O DOP representa a relação entre o desvio padrão da posição  x e o desvio padrão associado as observações  r. O escalar DOP descreve o efeito da distribuição geométrica dos satélites no espaço sobre a precisão obtida na solução de navegação.

19 Características do Sistema de Posicionamento GPS Valores elevados do fator DOP podem ser uma fonte de erros que influencia a precisão do posicionamento. Os valores do fator DOP podem ser monitorados durante a coleta dos dados, ou previstos de acordo com a localização do ponto. A escolha da hora da coleta dos dados é um fator muito importante para a obtenção de baixos valores de DOP.

20 Características do Sistema de Posicionamento GPS Principais características do sistema GPS: sistema sofisticado de navegação baseado em uma rede de satélites artificiais específicos que possibilitam posicionamento em 3D: latitude, longitude e altitude; o princípio básico de seu funcionamento baseia-se na medição de quatro distâncias entre as antenas dos receptores e as antenas dos satélites; Atualmente, é o melhor sistema de navegação implantado, constituindo-se uma grande revolução na arte de posicionar qualquer objeto, sobre ou próximo a superfície terrestre; é um sistema de cobertura global; está disponível 24 horas por dia; sua precisão é atualizada diariamente; oferece repetibilidade de medidas; independe de visibilidade entre as estações.

21 Segmentos do Sistema GPS O sistema GPS pode ser dividido em três segmentos:

22 Segmentos do Sistema GPS (3/25) SEGMENTO ESPACIAL

23 Segmentos do Sistema GPS Os satélites movimentam-se a uma velocidade aproximada de 3,87km/s. Cada satélite pesa aproximadamente 860Kg (Bloco I) e tem uma envergadura, considerando os painéis solares, da ordem de 8,7m. Os satélites são lançados a bordo dos foguetes Delta II da base Kennedy Spaceflight Center, na Flórida-EUA..

24 Segmentos do Sistema GPS (20/25) SEGMENTO DE CONTROLE TERRESTRE n Composto por 5 estações de monitoramento sendo que uma delas recebe o status de Estação Master de Controle. n Três estações de monitoramento acumulam as funções de serem também estações de antenas terrestres que mantêm contato contínuo com os satélites. A Figura abaixo apresenta uma ilustração deste segmento.

25 Segmentos do Sistema GPS (24/25) SEGMENTO DOS USUÁRIOS n O segmento dos usuários é constituído pelas antenas receptoras localizadas na superfície terrestre, no ar, a bordo de navios e de alguns satélites etc. As antenas captam sinais de quatro ou mais satélites, simultaneamente ou seqüencialmente, processam os dados determinando a posição, a velocidade e a medida de tempo dos pontos observados. n Existem duas categorias básicas de usuários do sistema GPS: militares e civis. É importante salientar que o interesse em desenvolver o sistema de posicionamento global nasceu para atender aos interesses militares americanos.

26 Segmentos do Sistema GPS (25/25) SEGMENTO DOS USUÁRIOS

27 Receptores GPS n Os receptores GPS podem ser manuais ou instalados em bases fixas (estações) ou móveis (carros, aviões, embarcações, tanques etc.). Estes receptores detectam, geram sinais internamente e processam sinais emitidos pelos satélites. Existem mais de uma centena de modelos disponíveis no mercado. n Os receptores GPS evoluíram bastante desde os primeiros modelos que foram lançados no mercado no início da década de 80. Os primeiros receptores eram muito pesados e hoje em dia um receptor geodésico não excede a 0,5kg. n Paralelo a isto, os métodos de posicionamento e a eletrônica dos componentes também evoluíram bastante resultando no surgimento de equipamentos de diferentes precisões para diferentes tipos de aplicações práticas.

28

29 Waze GPS

30 GIS (Geographic Information System)

31 "Tudo o que acontece, acontece em algum lugar." Gilberto Câmara - INPE Gilberto Câmara - INPE

32 O termo Sistema de Informação refere- se a uma cadeia de operações que consistem na observação e coleta de dados, armazenagem e análise desses dados e a utilização da informação derivada em processos de tomada de decisão. SISTEMA DE INFORMAÇÃO

33 Sistema de Informação Geográfica - SIG ou Geographic Information System - GIS aparece como um sistema de informação designado para trabalhar com dados referenciados por coordenadas espaciais ou geográficas, de forma manual ou automatizada. SISTEMA DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA

34 LOGÍSTICA

35 Estrutura conceitual

36 COMPONENTES DE UM SIG HARDWARE SOFTWARE CONTEXTO ORGANIZACIONAL

37 ESQUEMA DE CONCEPÇÃO DE UMA BASE CONCEITUAL Fonte: ROCHA, R. S. et al (2001)

38

39 As classes formais são associadas à representações geométricas elementares (ponto, linha, polígono) REPRESENTAÇÃO ESPACIAL

40 Superposição de níveis de informação (análises de influência) Superposição de níveis de informação (análises de influência) ANÁLISES ESPACIAIS

41 PRODUTOS GERADOS MODELO DIGITAL DO TERRENO

42

43 ORTOFOTOCARTA

44 CARTA IMAGEM DE SATÉLITE

45 MONITORAMENTO VEICULAR VIA SATÉLITE