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AULA 5 Sistema de Posicionamento Global (Global Positioning System – GPS)

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Page 1: AULA 5 Sistema de Posicionamento Global (Global Positioning System – GPS)

AULA 5

Sistema de Posicionamento Global (Global Positioning System – GPS)

Page 2: AULA 5 Sistema de Posicionamento Global (Global Positioning System – GPS)

Geotecnologias:

São o conjunto de tecnologias para coleta, processamento, análise e disponibilização de informação

com referência geográfica.

GPS SIGPDI

Geoestatística

Page 3: AULA 5 Sistema de Posicionamento Global (Global Positioning System – GPS)

Resumo da história do GPS

Ano Evento

1958 Lançamento do satélite VANGUARD e início do sistema NAVSAT (Navigation Satellite with Timing and Ranging)

1964 Início de operação do NNSS (Navy Navigation Satellite System) também conhecido como TRANSIT

1967 O Sistema TRANSITé liberado para a sociedade civil e torna-se eficiente apoio para a geodésia

1973 Início do desenvolvimento do NAVSTAR Global Positioning System

1991 O GPS entra em operação

1993 A constelação de satélites é concluída

Page 4: AULA 5 Sistema de Posicionamento Global (Global Positioning System – GPS)

• Definição : O GPS (Global Definição : O GPS (Global Positioning System) é um sistema de Positioning System) é um sistema de navegação para a determinação - de navegação para a determinação - de maneira precisa - de sua posição, maneira precisa - de sua posição, velocidade e tempo em um sistema velocidade e tempo em um sistema de referência comum em qualquer de referência comum em qualquer lugar da Terra;lugar da Terra;

• Projetado e desenvolvido pelo Projetado e desenvolvido pelo Departamento de Defesa dos Departamento de Defesa dos Estados Unidos. Estados Unidos.

INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO

Custo : Estimado em 12 bilhões de dólares.Custo : Estimado em 12 bilhões de dólares.

Page 5: AULA 5 Sistema de Posicionamento Global (Global Positioning System – GPS)

ESPECIFICAÇÕES DO SISTEMA GPSO sistema consiste de 24 satélites distribuídos em seis planos orbitais igualmente espaçados com 4 satélites em uma altitude aproximada de 20.200 km e inclinação de 55 graus em relação ao Equador, o que garante no mínimo 4 satélites visíveis, em qualquer lugar e em qualquer hora do planeta.

Page 6: AULA 5 Sistema de Posicionamento Global (Global Positioning System – GPS)

INTRODUÇÃO AO GPS INTRODUÇÃO AO GPS USOS GERAISUSOS GERAIS

• Localização; Localização;

• Navegação;Navegação;

• Rastreamento;Rastreamento;

• Mapeamento;Mapeamento;

• Correção de Tempo.Correção de Tempo.

Page 7: AULA 5 Sistema de Posicionamento Global (Global Positioning System – GPS)

VANTAGENS DE SE USAR GPS VANTAGENS DE SE USAR GPS

Posição Precisa XYZPosição Precisa XYZ(Lat. /Long. /Alt.)(Lat. /Long. /Alt.)

Disponível 24 HorasDisponível 24 Horas

Cobertura MundialCobertura Mundial

Sob Quaisquer CondiçõesSob Quaisquer Condições

ClimáticasClimáticas

Usuários IlimitadosUsuários Ilimitados

Uso SimultâneoUso Simultâneo

GratuitoGratuito

PosicionamentoPosicionamento

Dinâmico Dinâmico

Giordano Automare

Page 8: AULA 5 Sistema de Posicionamento Global (Global Positioning System – GPS)

COMO FUNCIONA O GPS ?COMO FUNCIONA O GPS ?Composição : 03 segmentos (espacial, controle e usuário).Composição : 03 segmentos (espacial, controle e usuário).

Page 9: AULA 5 Sistema de Posicionamento Global (Global Positioning System – GPS)

• O funcionamento do GPS pode ser explicado em 05 passos :O funcionamento do GPS pode ser explicado em 05 passos :

1º- Triangulação (trilateração) de satélites;1º- Triangulação (trilateração) de satélites;

2º- Medição de distâncias através do tempo de propagação de 2º- Medição de distâncias através do tempo de propagação de sinais de rádio;sinais de rádio;

3º- Sincronização;3º- Sincronização;

4º- Localização dos satélites em órbita;4º- Localização dos satélites em órbita;

5º- Correção de erros.5º- Correção de erros.

COMO FUNCIONA O GPS ?COMO FUNCIONA O GPS ?

Page 10: AULA 5 Sistema de Posicionamento Global (Global Positioning System – GPS)

• No GPS os satélites são utilizados como pontos de referência;No GPS os satélites são utilizados como pontos de referência;

• Conceito geométrico: Conceito geométrico: 1- Medindo nossa distância em relação a um único satélite, reduzimos 1- Medindo nossa distância em relação a um único satélite, reduzimos

nossa posição a algum lugar na superfície de uma esfera;nossa posição a algum lugar na superfície de uma esfera;

1 – Triangulação de satélites1 – Triangulação de satélites

Page 11: AULA 5 Sistema de Posicionamento Global (Global Positioning System – GPS)

2- Utilizando 02 satélites, nos encontraríamos em algum lugar do círculo 2- Utilizando 02 satélites, nos encontraríamos em algum lugar do círculo formado pela interseção das duas esferas;formado pela interseção das duas esferas;

Triangulação de satélitesTriangulação de satélites

Page 12: AULA 5 Sistema de Posicionamento Global (Global Positioning System – GPS)

3- Com 03 satélites reduziríamos nossa posição a dois pontos. Estes 3- Com 03 satélites reduziríamos nossa posição a dois pontos. Estes pontos correspondem ao local onde a terceira esfera intersecta o pontos correspondem ao local onde a terceira esfera intersecta o círculo formado pelo encontro das duas primeiras.círculo formado pelo encontro das duas primeiras.

Triangulação de satélitesTriangulação de satélites

Page 13: AULA 5 Sistema de Posicionamento Global (Global Positioning System – GPS)

2 - Medindo distâncias

Page 14: AULA 5 Sistema de Posicionamento Global (Global Positioning System – GPS)

• A base da triangulação é o estabelecimento da distância entre o A base da triangulação é o estabelecimento da distância entre o receptor e os satélites;receptor e os satélites;

• Cada satélite possui um Pseudo Random Code (Código Pseudo Cada satélite possui um Pseudo Random Code (Código Pseudo Aleatório) distinto, transmitido na mesma freqüência, Aleatório) distinto, transmitido na mesma freqüência, permitindo ao receptor identificar cada satélite;permitindo ao receptor identificar cada satélite;

• O PRC é um código extremamente complexo (seqüência de O PRC é um código extremamente complexo (seqüência de pulsos), restringindo o acesso ao sistema e evitando pulsos), restringindo o acesso ao sistema e evitando interferências indesejadas.interferências indesejadas.

Medindo DistânciasMedindo Distâncias

Page 15: AULA 5 Sistema de Posicionamento Global (Global Positioning System – GPS)

3 - Estabelecendo uma sincronização perfeita• É necessário uma sincronização perfeita para que o GPS efetue o É necessário uma sincronização perfeita para que o GPS efetue o

cálculo das distâncias; cálculo das distâncias; • Porém os satélites usam relógio atômico e os receptores usam Porém os satélites usam relógio atômico e os receptores usam

relógio de cristal . Por isso o relógio da Terra do receptor tem uma relógio de cristal . Por isso o relógio da Terra do receptor tem uma pequena defasagem do tempo verdadeiro do GPS.pequena defasagem do tempo verdadeiro do GPS.

• O receptor resolve este problema medindo a distância para quatro O receptor resolve este problema medindo a distância para quatro satélites. Cada equação terá quatro incógnitas: as três coordenadas satélites. Cada equação terá quatro incógnitas: as três coordenadas do ponto de distância (latitude, longitude e altura) mais o erro do do ponto de distância (latitude, longitude e altura) mais o erro do relógio.relógio.

Page 16: AULA 5 Sistema de Posicionamento Global (Global Positioning System – GPS)

• Para que utilizemos satélites como pontos de referência, além da distância deveremos saber Para que utilizemos satélites como pontos de referência, além da distância deveremos saber onde se encontram exatamente; onde se encontram exatamente;

• As órbitas dos satélites, à grande altitude (24.000 Km), são matematicamente bastante As órbitas dos satélites, à grande altitude (24.000 Km), são matematicamente bastante previsíveis;previsíveis;

• As pequenas variações nas órbitas dos satélites (Ephemeris Errors) são monitoradas pelo As pequenas variações nas órbitas dos satélites (Ephemeris Errors) são monitoradas pelo Departamento de Defesa dos E.U.A;Departamento de Defesa dos E.U.A;

• As informações sobre eventuais erros são enviadas aos satélites para que corrijam suas posições;As informações sobre eventuais erros são enviadas aos satélites para que corrijam suas posições;

• Posteriormente as informações de posição, de cada satélite, serão enviadas juntamente com o Posteriormente as informações de posição, de cada satélite, serão enviadas juntamente com o P.R.C (código D), aos receptores em terra, que as armazenarão em seu “Almanaque”.P.R.C (código D), aos receptores em terra, que as armazenarão em seu “Almanaque”.

4. Posição dos Satélites4. Posição dos Satélites

Page 17: AULA 5 Sistema de Posicionamento Global (Global Positioning System – GPS)

• O GPS está exposto à diversas fontes de erros os quais poderão influenciar O GPS está exposto à diversas fontes de erros os quais poderão influenciar negativamente na precisão do sistema;negativamente na precisão do sistema;

• A grande maioria destes erros relacionam-se a problemas na propagação dos sinais A grande maioria destes erros relacionam-se a problemas na propagação dos sinais assim que estes entram na atmosfera;assim que estes entram na atmosfera;

• A atmosfera (Troposfera e Ionosfera) causa um “retardo” gradativo na propagação A atmosfera (Troposfera e Ionosfera) causa um “retardo” gradativo na propagação dos sinais, visto que a velocidade da luz somente é constante no vácuo;dos sinais, visto que a velocidade da luz somente é constante no vácuo;

• Os erros provenientes do “retardo de propagação” podem ser minimizados através Os erros provenientes do “retardo de propagação” podem ser minimizados através de duas técnicas: a modelagem atmosférica e o GPS de dupla freqüência.de duas técnicas: a modelagem atmosférica e o GPS de dupla freqüência.

5. Corrigindo Erros5. Corrigindo Erros

Page 18: AULA 5 Sistema de Posicionamento Global (Global Positioning System – GPS)

• Ao chegar à superfície os sinais poderão ser desviados, antes de chegarem Ao chegar à superfície os sinais poderão ser desviados, antes de chegarem aos receptores, por inúmeras obstruções no local. Este tipo de erro é aos receptores, por inúmeras obstruções no local. Este tipo de erro é conhecido como conhecido como multipath multipath (multicaminhamento) sendo semelhante às (multicaminhamento) sendo semelhante às imagens “fantasmas” da TV;imagens “fantasmas” da TV;

Corrigindo ErrosCorrigindo Erros

Os receptores GPS utilizam técnicas de rejeição de sinais (1º sinal captado) para Os receptores GPS utilizam técnicas de rejeição de sinais (1º sinal captado) para minimizar este erro;minimizar este erro;

Outra fonte importante de erros do GPS era a chamada “Disponibilidade Seletiva - Outra fonte importante de erros do GPS era a chamada “Disponibilidade Seletiva - D/S” (*), uma degradação deliberada dos sinais gerada pelo Departamento de Defesa D/S” (*), uma degradação deliberada dos sinais gerada pelo Departamento de Defesa americano;americano;

(*) A D/S foi “teoricamente” abolida em maio de 2000 (Erro alcançava cerca de 60 a 100m (*) A D/S foi “teoricamente” abolida em maio de 2000 (Erro alcançava cerca de 60 a 100m de distância);de distância);

Page 19: AULA 5 Sistema de Posicionamento Global (Global Positioning System – GPS)

• Exemplos de operação de GPS, sob influência de erros;Exemplos de operação de GPS, sob influência de erros;

Corrigindo ErrosCorrigindo Erros

Page 20: AULA 5 Sistema de Posicionamento Global (Global Positioning System – GPS)

• A geometria da constelação de satélites pode ampliar os valores destes erros A geometria da constelação de satélites pode ampliar os valores destes erros através de um conceito chamado de “Dilution of Precision - DOP” (diluição da através de um conceito chamado de “Dilution of Precision - DOP” (diluição da precisão) o qual é baseado no arranjo da geometria dos satélites. DOP pode ser precisão) o qual é baseado no arranjo da geometria dos satélites. DOP pode ser considerado um índice de precisão do sistema. Quando o valor de DOP é 1 a considerado um índice de precisão do sistema. Quando o valor de DOP é 1 a precisão é a melhor possível. Isto acontece quando um satélite está em prumo e precisão é a melhor possível. Isto acontece quando um satélite está em prumo e os outros três estão próximos da linha do horizonte bem separados entre si.os outros três estão próximos da linha do horizonte bem separados entre si.

Corrigindo ErrosCorrigindo Erros

Page 21: AULA 5 Sistema de Posicionamento Global (Global Positioning System – GPS)

• A precisão esperada para o código-C/A (para fins civis) do GPS A precisão esperada para o código-C/A (para fins civis) do GPS operacionalmente consegue precisão na faixa de 15 a 40 m. A operacionalmente consegue precisão na faixa de 15 a 40 m. A disponibilidade seletiva – AS (disponibilidade seletiva – AS (Selective AvailabilitySelective Availability) opera hoje ) opera hoje com grande precisão (menos de 10m) . Por exemplo, encontra-com grande precisão (menos de 10m) . Por exemplo, encontra-se hoje no mercado receptores manuais com precisão se hoje no mercado receptores manuais com precisão inferiores a 1m após correção diferencial. inferiores a 1m após correção diferencial.

• As posições horizontais estabelecidas pelo GPS são de 02 a 05 As posições horizontais estabelecidas pelo GPS são de 02 a 05 vezes mais precisas que as verticais associadas.vezes mais precisas que as verticais associadas.

• A maior parte dos erros incidentes (exceto o multipath) pode A maior parte dos erros incidentes (exceto o multipath) pode ser eliminada por uma técnica chamada “GPS Diferencial - ser eliminada por uma técnica chamada “GPS Diferencial - DGPS”.DGPS”.

Corrigindo ErrosCorrigindo Erros

Page 22: AULA 5 Sistema de Posicionamento Global (Global Positioning System – GPS)

Fontes de Erro do GPSFontes de Erro do GPS

Erros Típicos (metros) GPS Erros Típicos (metros) GPS DGPS DGPS

Relógio dos SatélitesRelógio dos Satélites 0.5 0.5 00

Erros de ÓrbitaErros de Órbita 0.8 0.8 00

IonosferaIonosfera 1.6 1.6 0.1 0.1

TroposferaTroposfera 0.1 0.1 0.06 0.06

Ruído no SinalRuído no Sinal 0.1 0.1 0.1 0.1

MultipathMultipath 0.6 0.6 0.6 0.6

TOTALTOTAL 3.73.7

0.80.8

• Cada fonte de erro é responsável por uma parcela do valor total de Cada fonte de erro é responsável por uma parcela do valor total de degradação da precisão do GPS;degradação da precisão do GPS;

Corrigindo ErrosCorrigindo Erros

Page 23: AULA 5 Sistema de Posicionamento Global (Global Positioning System – GPS)

• Posicionamento autônomo (código C/A):Posicionamento autônomo (código C/A):

Métodos de PosicionamentoMétodos de Posicionamento

- Precisão de 10 a 30 metros- Precisão de 10 a 30 metros

Giordano Automare

Page 24: AULA 5 Sistema de Posicionamento Global (Global Positioning System – GPS)

• Posicionamento DGPS (código C/A):Posicionamento DGPS (código C/A):

Métodos de PosicionamentoMétodos de Posicionamento

- Precisão de 01 a 05 metros- Precisão de 01 a 05 metros

Estação BaseEstação Base

Giordano Automare

Page 25: AULA 5 Sistema de Posicionamento Global (Global Positioning System – GPS)

• Posicionamento DGPS (Processamento de Fase):Posicionamento DGPS (Processamento de Fase):

Métodos de PosicionamentoMétodos de Posicionamento

- Precisão de menos de 50 centímetrosPrecisão de menos de 50 centímetros

Obs: Depende do período de rastreio.Obs: Depende do período de rastreio.

Estação BaseEstação Base

Giordano Automare

Page 26: AULA 5 Sistema de Posicionamento Global (Global Positioning System – GPS)

• Onde você precisa estar?Onde você precisa estar?

Métodos de PosicionamentoMétodos de Posicionamento

1-5m0.5m15m

1cm

Giordano Automare

Page 27: AULA 5 Sistema de Posicionamento Global (Global Positioning System – GPS)

• O DGPS é a forma de corrigirmos as diversas fontes de erro incidentes no O DGPS é a forma de corrigirmos as diversas fontes de erro incidentes no sistema. Visando contornar alguns deste problemas, incluindo o do S/A, foi sistema. Visando contornar alguns deste problemas, incluindo o do S/A, foi desenvolvido o sistema de posicionamento diferencial (DGPS)desenvolvido o sistema de posicionamento diferencial (DGPS).Envolve a Envolve a operação de dois receptores: um estacionário (Base) e outro em operação de dois receptores: um estacionário (Base) e outro em deslocamento;deslocamento;

• Os receptores GPS utilizam sinais de vários satélites (mínimo 03) para o Os receptores GPS utilizam sinais de vários satélites (mínimo 03) para o calculo de posições. Cada sinal terá um erro, conforme os obstáculos que calculo de posições. Cada sinal terá um erro, conforme os obstáculos que tenha encontrado. Como os erros variam de sinal para sinal, podemos dizer tenha encontrado. Como os erros variam de sinal para sinal, podemos dizer que o cálculo de posições pelo GPS é uma “composição de erros”.que o cálculo de posições pelo GPS é uma “composição de erros”.

O GPS DiferencialO GPS DiferencialTipos de Erros Porcentagem

aproximada

S/A 60%

Erros atmosféricos 20%

Erros de relógio e erros efêmeros

10%

Multicaminhamento 5%

“Ruído” 5%

Page 28: AULA 5 Sistema de Posicionamento Global (Global Positioning System – GPS)

• A solução encontra-se nas dimensões do sistema:A solução encontra-se nas dimensões do sistema:

- A grande altitude dos satélites faz com que as distâncias na superfície sejam - A grande altitude dos satélites faz com que as distâncias na superfície sejam insignificantes;insignificantes;

- Sinais que alcançarem receptores próximos uns dos outros na superfície, - Sinais que alcançarem receptores próximos uns dos outros na superfície, viajarão pela mesma porção da atmosfera, assim podemos dizer que estes viajarão pela mesma porção da atmosfera, assim podemos dizer que estes sinais estarão sujeitos aos mesmos erros;sinais estarão sujeitos aos mesmos erros;

O GPS DiferencialO GPS Diferencial

O DGPS utiliza um receptor O DGPS utiliza um receptor estacionário para determinar os erros estacionário para determinar os erros incidentes no sistema, provenientes incidentes no sistema, provenientes de todos os satélites visíveis;de todos os satélites visíveis;

O receptor estacionário deverá estar O receptor estacionário deverá estar em um ponto de posição conhecida, em um ponto de posição conhecida, desta forma ao invés de utilizar a desta forma ao invés de utilizar a medição de tempo para estipular a medição de tempo para estipular a posição, utilizará a posição para posição, utilizará a posição para determinar o tempo.determinar o tempo.

Page 29: AULA 5 Sistema de Posicionamento Global (Global Positioning System – GPS)

O GPS DiferencialO GPS Diferencial

Base ConhecidaBase Conhecida

Satélites ObservadosSatélites Observados

1 2 3 4 5 61 2 3 4 5 6

MóvelMóvel

Satélites UtilizadosSatélites Utilizados

1 2 3 41 2 3 4

Giordano Automare

Page 30: AULA 5 Sistema de Posicionamento Global (Global Positioning System – GPS)

O GPS DiferencialO GPS Diferencial• DGPS em tempo real (Real Time DGPS) DGPS em tempo real (Real Time DGPS)

O erro de posicionamento pode ser estimado por meio da comparação entre os valorescalculados pelo receptor fixo de GPS e as coordenadas conhecidas do ponto e pode ser transmitido, via rádio, para o receptor móvel, o qual fará a leitura da correção enviada pela base, e o valor da posição a ser armazenado pode ser, então, previamente corrigido (Stabile & Balastreire, 2006).

Page 31: AULA 5 Sistema de Posicionamento Global (Global Positioning System – GPS)

O GPS DiferencialO GPS Diferencial• DGPS pós processado (Post Processed DGPS) DGPS pós processado (Post Processed DGPS)

O receptor GPS deve ter a capacidade de armazenar todas as observações fornecidas pelos satélites da rede GPS, para que estes dados sejam confrontados em um processamento com o sinal rastreado por uma estação base de rastreamento GPS.

Page 32: AULA 5 Sistema de Posicionamento Global (Global Positioning System – GPS)

O GPS DiferencialO GPS Diferencial

Bases DGPS (SCNet, Santiago e Cintra) Bases DGPS (SCNet, Santiago e Cintra)

Espalhadas pelo território, as estações ficam 24h armazenando dados de rastreio dos satélites da rede GPS. Estas estações servem basicamente de referência para procedimentos de levantamentos pós-processados, pois fornecem dados rastreados na forma de arquivos. Os levantamentos pós-processados podem ter precisões submétricas se forem tomados certos cuidados quanto ao planejamento da missão de rastreio. Tipicamente as precisões conseguidas são melhores que 1 metro considerando-se os cuidados com o raio de abrangência.

Page 33: AULA 5 Sistema de Posicionamento Global (Global Positioning System – GPS)

• Receptores: Registro e armazenamento de posições;Receptores: Registro e armazenamento de posições;

COMPONENTES DO GPSCOMPONENTES DO GPS

2-) Geodésico e Topográfico 2-) Geodésico e Topográfico

(Carrier Phase e L1 /L2):(Carrier Phase e L1 /L2):

- Alto Custo;Alto Custo;

- Bloqueio constante;Bloqueio constante;

- Múltiplos receptores (Phase);Múltiplos receptores (Phase);

- Maiores períodos;Maiores períodos;

- Maior precisão (linha base).Maior precisão (linha base).

1-) Navegação (Código C/A):1-) Navegação (Código C/A):- Baixo Custo;Baixo Custo;- Baixa Precisão;Baixa Precisão;- Bloqueio inconstante;Bloqueio inconstante;- Próprio para ambientes hostis.Próprio para ambientes hostis.

Page 34: AULA 5 Sistema de Posicionamento Global (Global Positioning System – GPS)

Componentes do GPSComponentes do GPS Softwares (programas): Softwares (programas):

- Planejar coleta de dados;- Planejar coleta de dados;

- Organizar os dados coletados;- Organizar os dados coletados;

- Criar e editar “dicionários de dados”;- Criar e editar “dicionários de dados”;

- Transferir arquivos;- Transferir arquivos;

- Editar dados coletados;- Editar dados coletados;

- Corrigir diferencialmente DGPS;- Corrigir diferencialmente DGPS;

- Exportar em formato GIS.- Exportar em formato GIS.

Page 35: AULA 5 Sistema de Posicionamento Global (Global Positioning System – GPS)

OPERAÇÃO DE RECEPTORES E COLETORES GPSOPERAÇÃO DE RECEPTORES E COLETORES GPS

- - Fase 1 – Pré-levantamentoFase 1 – Pré-levantamento

Parâmetros secundários: São parâmetros que afetarão a Parâmetros secundários: São parâmetros que afetarão a visualização dos dados coletados, geralmente uma vez visualização dos dados coletados, geralmente uma vez configurados não serão mais alterados. configurados não serão mais alterados.

PARÂMETROS SECUNDÁRIOSPARÂMETROS SECUNDÁRIOS

PARÂMETROPARÂMETRO VALOR PADRÃOVALOR PADRÃO OBSERVAÇÕESOBSERVAÇÕES

Altura da AntenaAltura da Antena 1m (um metro)1m (um metro) Regular conforme a alturaRegular conforme a altura

Registro de DOPSRegistro de DOPS OFFOFF Auxilia na correção de errosAuxilia na correção de erros

Registro de VelocidadeRegistro de Velocidade OFFOFF Auxilia na correção de errosAuxilia na correção de erros

CoordenadasCoordenadas Geográficas (Latitude /Long)Geográficas (Latitude /Long) Selecione UTMSelecione UTM

DatumDatum WGS-84WGS-84 Selecione SAD69 - BrazilSelecione SAD69 - Brazil

UnidadesUnidades MétricasMétricas --

Data e TempoData e Tempo UTCUTC Offset – 03:00 h (Inverno)Offset – 03:00 h (Inverno)

Saúde do SatéliteSaúde do Satélite ALLALL Não altereNão altere

Média de WaypointsMédia de Waypoints No (não)No (não) Selecione Yes para >precisãoSelecione Yes para >precisão

Giordano Automare

Page 36: AULA 5 Sistema de Posicionamento Global (Global Positioning System – GPS)

OPERAÇÃO DE RECEPTORES E COLETORES GPSOPERAÇÃO DE RECEPTORES E COLETORES GPS

- Modelos de representação da superfície terrestreModelos de representação da superfície terrestre

GeóideGeóide Elipsóide Elipsóide

ab

- Sujeito à alterações;Sujeito à alterações;- Difícil representação e Difícil representação e

cálculo.cálculo.

- Revolução;Revolução;- Modelo fixo;Modelo fixo;- Fácil representação e Fácil representação e

cálculo.cálculo.

Page 37: AULA 5 Sistema de Posicionamento Global (Global Positioning System – GPS)

OPERAÇÃO DE RECEPTORES E COLETORES GPSOPERAÇÃO DE RECEPTORES E COLETORES GPS

Altitude Elipsoidal (h)Altitude Elipsoidal (h)

Altitude Ortométrica (H)Altitude Ortométrica (H)

Ondulação Geoidal (n)Ondulação Geoidal (n)

(H = h - n)(H = h - n)

Page 38: AULA 5 Sistema de Posicionamento Global (Global Positioning System – GPS)

ALTITUDES

Para converter altitude elipsoidal, obtida através de GPS (h) utiliza-se a equação H = h-N, na qual N é a ondulação geoidal fornecida pelo “Mapa Geoidal do Brasil”

Page 39: AULA 5 Sistema de Posicionamento Global (Global Positioning System – GPS)

OPERAÇÃO DE RECEPTORES E COLETORES GPSOPERAÇÃO DE RECEPTORES E COLETORES GPS

Estabelecendo uma Estação Base: A maior parte dos receptores e coletores de Estabelecendo uma Estação Base: A maior parte dos receptores e coletores de dados GPS de nível profissional permitem que os utilizemos como Estações dados GPS de nível profissional permitem que os utilizemos como Estações Base temporárias, bastando que configuremos alguns parâmetros Base temporárias, bastando que configuremos alguns parâmetros secundários adicionais: secundários adicionais:

- Receptores e coletores, como bases Receptores e coletores, como bases temporárias não possuem grande temporárias não possuem grande capacidade de armazenamento capacidade de armazenamento interno.interno.

- A posição de referência deverá ser A posição de referência deverá ser preferencialmente um preferencialmente um marco marco geodésicogeodésico;;

Page 40: AULA 5 Sistema de Posicionamento Global (Global Positioning System – GPS)

Como nós tratamos nossa base geodésica ...

Page 41: AULA 5 Sistema de Posicionamento Global (Global Positioning System – GPS)

OPERAÇÃO DE RECEPTORES E COLETORES GPSOPERAÇÃO DE RECEPTORES E COLETORES GPS

b-) Dicionários de dados: É um arquivo descritivo de características e b-) Dicionários de dados: É um arquivo descritivo de características e atributos que estrutura e controla a coleta de dados.atributos que estrutura e controla a coleta de dados.

- Característica: é um objeto ou evento físico no mundo real do qual - Característica: é um objeto ou evento físico no mundo real do qual necessitamos coletar informações de posição, descrição além de necessitamos coletar informações de posição, descrição além de representá-los graficamente. Existem três tipos básicos:representá-los graficamente. Existem três tipos básicos:

- Pontos;- Pontos; - Linhas;- Linhas; - Áreas;- Áreas;

Page 42: AULA 5 Sistema de Posicionamento Global (Global Positioning System – GPS)

OPERAÇÃO DE RECEPTORES E COLETORES GPSOPERAÇÃO DE RECEPTORES E COLETORES GPS

- Fase 01 – Pré-levantamento- Fase 01 – Pré-levantamento- Atributos: São informações descritivas sobre as características, podemos - Atributos: São informações descritivas sobre as características, podemos

definir um conjunto de atributos para cada características, cada um definir um conjunto de atributos para cada características, cada um com seu respectivo valor. com seu respectivo valor.

- Característica:- Característica:BancoBanco

- Atributo:- Atributo:MaterialMaterial

- Valores:- Valores:MadeiraMadeiraMetalMetalNDANDA

- Característica:- Característica:EstradaEstrada

- Característica:- Característica:LagoLago

- Atributo:- Atributo:PavimentoPavimento

- Valores:- Valores:AsfaltoAsfaltoTerraTerraPedraPedra

- Atributo:- Atributo:OrigemOrigem

- Valores:- Valores:NaturalNaturalArtificialArtificial

Page 43: AULA 5 Sistema de Posicionamento Global (Global Positioning System – GPS)

OPERAÇÃO DE RECEPTORES E COLETORES GPSOPERAÇÃO DE RECEPTORES E COLETORES GPS

- - Fase 2 – LevantamentoFase 2 – Levantamento

a-) Obter uma visão desobstruída do céu: a-) Obter uma visão desobstruída do céu:

- Minimizar obstruções;- Minimizar obstruções;

- Antena direcionada para cima;- Antena direcionada para cima;

- Manter receptor nivelado - Manter receptor nivelado (centro de fase);(centro de fase);

- Sinais não atravessam - Sinais não atravessam superfícies metálicas, superfícies metálicas, edifícios, troncos e similares;edifícios, troncos e similares;

- Sinais são enfraquecidos por - Sinais são enfraquecidos por folhas, vidro, plástico e folhas, vidro, plástico e similares.similares.

Page 44: AULA 5 Sistema de Posicionamento Global (Global Positioning System – GPS)

OPERAÇÃO DE RECEPTORES E COLETORES GPSOPERAÇÃO DE RECEPTORES E COLETORES GPS

- Fase 3 – Pós-levantamento- Fase 3 – Pós-levantamento

- Transferir dados coletados para o Transferir dados coletados para o computador;computador;

- Corrigir diferencialmente os dadosCorrigir diferencialmente os dados

coletados;coletados;

- Visualizar dados coletados;Visualizar dados coletados;

- Editar os dados coletados;Editar os dados coletados;

- Exportar dados para formato GIS;Exportar dados para formato GIS;

- Plotar ou imprimir croqui dos Plotar ou imprimir croqui dos dados (opcional).dados (opcional).

Page 45: AULA 5 Sistema de Posicionamento Global (Global Positioning System – GPS)

• Aplicação para a área de SIG é indiscutível;

• Dificilmente se trabalha em um projeto que não tenha que coletar dados de campo;

• O GPS representa uma redução nos custos operacionais de coleta de dados;O GPS representa uma redução nos custos operacionais de coleta de dados;

• Mapas analógicos podem ser usados em conjunto com pontos geográficos conhecidos como cruzamento, prédio, pontes;

• Atualização de mapas analógicos. Por exemplo, refazer estradas devido a desatualização da base cartográfica disponível;

• O nível de precisão alcançado pelo GPS permite que o utilizemos para verificar O nível de precisão alcançado pelo GPS permite que o utilizemos para verificar os demais materiais do GIS.os demais materiais do GIS.

Utilizando o GPS para coletar dados para um SIGUtilizando o GPS para coletar dados para um SIG