Universidade do Estado do Rio de Janeiro Centro ... - Georeferencial

Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Centro de Tecnologia e Ciências
Faculdade de Engenharia
Departamento de Engenharia Cartográfica
AVALIAÇÃO DE LEVANTAMENTOS GPS, ATRAVÉS DE
MÉTODOS DE PROCESSAMENTO E PÓS-PROCESSAMENTO
DE DADOS BRUTOS, REALIZADOS EM ATAFONA, SÃO JOÃO
DA BARRA, RJ
André Escovino da Silva
2010

AVALIAÇÃO DE LEVANTAMENTOS GPS, ATRAVÉS DE
MÉTODOS DE PROCESSAMENTO E PÓS-
PROCESSAMENTO DE DADOS BRUTOS, REALIZADOS
EM ATAFONA, SÃO JOÃO DA BARRA, RJ
André Escovino da Silva
Projeto Cartográfico Final apresentado ao
Departamento de Engenharia Cartográfica, da
Faculdade de Engenharia da Universidade do
Estado do Rio de Janeiro, como parte dos
requisitos necessários à obtenção do Grau de
Engenheiro Cartógrafo.
Orientador: Prof. Dr. Gilberto Pessanha Ribeiro
Rio de Janeiro
Abril 2010

UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO
FACULDADE DE ENGENHARIA
Rua São Francisco Xavier, 524 – Maracanã.
Rio de Janeiro – RJ CEP 20559-900
Este exemplar é de propriedade da Faculdade de Engenharia da Universidade do Estado
do Rio de Janeiro, podendo incluí-lo em sua base de dados, armazenarem em
computador, micro filmar ou adotar qualquer método de arquivamento.
A apresentação, menção, reprodução parcial ou integral e a transmissão entre
bibliotecas deste trabalho são permitidas, sem modificação do conteúdo, em qualquer
meio que esteja ou venham ser fixados, para pesquisa acadêmica, comentários e
citações, desde que sem finalidade comercial e que seja feita à devida referência
bibliográfica.
Os conceitos expressos neste trabalho são de responsabilidade do autor e do orientador.
Silva, André Escovino da
Avaliação de Levantamentos GPS, Através de Métodos de Processamento e Pós-
Processamento de Dados Brutos, Realizados em Atafona, São João da Barra, RJ /
André Escovino da Silva – Rio de Janeiro:
Faculdade de Engenharia da Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Projeto Final de Curso – Departamento de Engenharia Cartográfica.
ii

AVALIAÇÃO DE LEVANTAMENTOS GPS, ATRAVÉS DE
MÉTODOS DE PROCESSAMENTO E PÓS-
PROCESSAMENTO DE DADOS BRUTOS, REALIZADOS
EM ATAFONA, SÃO JOÃO DA BARRA
André Escovino da Silva
PROJETO CARTOGRÁFICO FINAL APRESENTADO AO CORPO DOCENTE DO
CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CARTOGRÁFICA, DO
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CARTOGRÁFICA, DA FACULDADE DE
ENGENHARIA – FEN, DA UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO -
UERJ, COMO PARTE DOS REQUISITOS NECESSÁRIOS À OBTENÇÃO DO
GRAU DE ENGENHEIRO CARTÓGRÁFO.
Avaliado em 08 de abril de 2010 pela seguinte Banca Examinadora:
___________________________________________________
Prof. Ph.D. Jorge Luís Nunes e Silva Brito
___________________________________________________
Prof. Dr. Amauri Ribeiro Destri
___________________________________________________
Profa. Dra. Alessandra Carreiro Baptista
_______________________
Grau obtido:
RIO DE JANEIRO – RJ – BRASIL
iii

Silva, André Escovino da
Avaliação de Levantamentos GPS, Através de
Métodos de Processamento e Pós-Processamento de
Dados Brutos, Realizados em Atafona, São João da Barra,
RJ / André Escovino da Silva. Rio de Janeiro: UERJ/FEN,
2010
iv, 124 p.: il.; 29,7 cm
Orientador: Gilberto Pessanha Ribeiro
Projeto Cartográfico Final (Engenheiro
Cartógrafo) – UERJ / FEN / Departamento de Engenharia
Cartográfica, 2010.
Referências Bibliográficas: p. 119-121
1. Métodos de Levantamento, Processamento e
Pós-Processamento. 2. Geodinâmica. 3. RBMC. I Ribeiro,
Gilberto Pessanha. II Universidade do Estado do Rio de
Janeiro, Faculdade de Engenharia, Departamento de
Engenharia Cartográfica. III Graduação.
iv

Dedico:
Aos meus pais, que me apoiaram
incondicionalmente.
Amigos e familiares que torcem
e me encorajaram a cada novo dia.
E que sem eles não poderia
chegar aonde cheguei.
v

AGRADECIMENTOS
A Deus, pai soberano, que me dá a vida.
Ao professor Gilberto Pessanha Ribeiro, amigo e orientador, pela assistência em
todo processo do meu trabalho e tendo a preocupação em tornar-lo de qualidade.
Aos meus amigos UERJ, UFF, UFRJ e UFRR, que me acompanharam e
auxiliaram nos trabalhos de campo.
A Prefeitura de São João da Barra, em especial a Defesa Civil, que
disponibilizou transporte (Bugre) a áreas de difícil acesso e também combustível para o
ônibus.
A Faculdade de Engenharia da UERJ, que disponibilizou transporte de ônibus
aos levantamentos de campo e também combustível para o ônibus.
A Faculdade de Engenharia da UERJ e ao Departamento de Engenharia da
UFRRJ, Departamento de Geologia da UFF, Departamento de Geologia e Paleontologia
da UFRJ/Museu Nacional, pelo empréstimo dos equipamentos, receptores GPS,
utilizados em campo.
Ao corpo discente do departamento de Engenharia Cartográfica da UERJ, pelo
ensinamento prestado a mim.
vi

EPÍGRAFE
Em ATAFONA,
Tudo sempre foi emocionante... Apaixonante...
Desde o dia que se pisa em suas areias.
Das caminhadas partindo do Pontal.
O monitoramento da erosão que abraça o local.
Com levantamentos de falésia e dunas,
linha d’água e lagunas.
Em ATAFONA,
Ocorre o fenômeno da percepção cata tímica,
que é a percepção colorida pela emoção.
Onde em todos os momentos de forma tímida,
extrapola a emoção.
Praia bucólica de quem viveu aqueles tempos,
que só existirá na recordação.
(André Escovino da Silva)
vii

Resumo do projeto cartográfico apresentada à FEN/UERJ como parte dos requisitos
necessários para a obtenção do grau de Engenheiro Cartógrafo
AVALIAÇÃO DE LEVANTAMENTOS GPS, ATRAVÉS DE MÉTODOS DE
PROCESSAMENTO E PÓS-PROCESSAMENTO DE DADOS BRUTOS,
REALIZADOS EM ATAFONA, SÃO JOÃO DA BARRA, RJ
Orientador: Gilberto Pessanha Ribeiro
André Escovino da Silva
Abril/ 2010
Graduação: Engenheira Cartográfica
SILVA, André Escovino da: Avaliação de levantamentos GPS, através de métodos de
processamento e pós-processamento de dados brutos, realizados em Atafona, São João
da Barra, RJ. Rio de Janeiro, RJ, 2010. viii, 160p. il., Versão Português Universidade do
Estado do Rio de Janeiro, Brasil.
Resumo: Serão analisados dados brutos coletados em receptores geodésicos GPS com
simples e dupla freqüência de sinais, objetivado na melhor solução para redução do
desvio padrão de cada época (site) coletada nos levantamentos GPS, nos modos de
posicionamento relativo estático e cinemático, realizados em Atafona, distrito de São
João da Barra, no Rio de Janeiro. Importando-se efemérides precisas IGS e dados brutos
das estações da RBMC como base de referencia da densificação de estações utilizadas
nos processamento e pós processamento das feições coletadas, como experimento, para
análise dos possíveis erros GPS que degradam a precisão das medidas e a exatidão dos
levantamentos, normalmente presentes, como refração troposférica e ionosférica, a
solução das ambigüidades inteiras. Foram analisadas as observações das órbitas dos
satélites rastreados e o resíduos dos vetores processados com manuseio dos softwares
Topcon Tools, EZSurv Post Processor e Ashtech Solutions.
Palavras-chaves: Métodos de levantamento, processamento e pós-processamento,
Geodinâmica e RBMC.
viii

Abstract of project cartographic presented to FEN/UERJ as part of the requirements for
the degree of Cartographer Engineer.
EVALUATION OF GPS SURVEYS, THROUGH METHODS OF PROCESSING
AND POST-PROCESSING OF RAW DATA, PERFORMED IN ATAFONA, SÃO
JOÃO DA BARRA, RJ
Advisor: Gilberto Pessanha Ribeiro
André Escovino da Silva
April/2010
Graduation: Cartographic Engineering
SILVA, André Escovino da: Evaluation of GPS surveys, through methods of processing
and post-processing of raw data, performed in Atafona, São João da Barra, RJ. Rio de
Janeiro, RJ, 2010. ix, 160p. il., Portuguese Version State University of Rio de Janeiro,
Brazil.
Abstract: Raw data collected by GPS receivers were analized using single and dual
frequency signals, in order to achieve the best solution in terms of reduction of the
standard deviation of each season (site). The data were collected in the GPS surveys,in
static and kinematic relative positioning mode held in Atafona district of Sao Joao da
Barra, Rio de Janeiro. IGS precise ephemeris were used and also raw data from stations
RBMC as densification reference of station used in the shape collected processing and
post processingas. Theses were used as a experiment for analyse possible errors that
degrade accuracy of GPS measurements and accuracy of surveys such as
tropospheric and ionospheric refraction, the solution of the ambiguities intact. The
observations of the orbits of satellites tracked and residues of vectors processed with
software Topcon Tools, EZSurv Post Processor and Ashtech Solutions were analyzed.
Keywords: Survey, processing and post-processing the methods, Geodynamics and
RBMC
ix

Sumário
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS ........................................................ xii
LISTA DE FIGURAS......................................................................................... xv
LISTA DE FOTOS ........................................................................................... xvii
LISTA DE TABELAS..................................................................................... xviii
1 INTRODUÇÃO.......................................................................................... 19
1.1 Objetivos............................................................................................. 19
1.2 Localização Geográfica ...................................................................... 20
1.3 Estrutura de projeto ............................................................................ 21
2 FUNDAMENTOS...................................................................................... 23
2.1 Sistema Geodésico.............................................................................. 23
2.2 Sistema GPS ....................................................................................... 23
2.3 Centro de Fase .................................................................................... 26
3 METODOLOGIA E DESENVOLVIMENTO (MATERIAIS E
MÉTODOS) ................................................................................................................... 27
3.1 Planejamento dos Trabalhos de Campo.............................................. 27
3.2 Levantamentos de Campo .................................................................. 29
3.3 RBMC................................................................................................. 30
3.4 Efemérides Precisas............................................................................ 33
3.5 Equipamentos ..................................................................................... 35
3.6 Equipamentos e Softwares de Cartografia.......................................... 37
3.6.1 Receptor geodésico GPS HiPer Lite+ ............................................ 37
x

3.6.2 Software Topcon vr.6.04 ................................................................ 41
3.6.3 Receptor geodésico GPS GTR-A ................................................... 46
3.6.4 Software EZSurv vr. 2.20 ............................................................... 49
3.6.5 Receptor geodésico GPS Thales Navigation Promark2 ................. 58
3.6.6 Software Ashtech Solutions vr. 2.70............................................... 61
3.6.7 Software The Geographic Calculator ............................................. 84
3.6.8 Software TCGeo ............................................................................. 85
3.7 Posicionamento por Ponto Preciso - IBGE ........................................ 87
4 PROCESSAMENTO, PÓS-PROCESSAMENTO E RESULTADOS ...... 89
4.1 Posicionamento estático ..................................................................... 90
4.2 Posicionamento relativo ..................................................................... 93
5 CONCLUSÃO.......................................................................................... 117
5.1 Sugestão de Trabalhos...................................................................... 118
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................. 119
APÊNDICE 1 –Configuração Topcon Tools ................................................... 122
APÊNDICE 2 –Configuração EZSurv ............................................................. 127
APÊNDICE 3 –Configuração Ashtech Solutions ............................................. 138
ANEXOS 1 ....................................................................................................... 142
ANEXOS 2 ....................................................................................................... 143
xi

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
ABNT
ASCII
CEFE
CXDG
DGPS
DNOS
DOP
DXF
EGNOS
EIA
ESA
FEN
GD
GGD
Associação Brasileira de Normas Técnicas
Código Padrão Americano para o Intercâmbio de Informação (do inglês
American Standard Code for Information Interchange)
Estação RBMC localizada no CEFET de Vitória - ES
Caixa d'água
Sistema de Posicionamento Global Diferencial (do inglês Differential
Global Position System)
Departamento de Obras e Saneamento
Diluição de Precisão (do inglês Dilution of Precision)
Data Exchange Format
(European Geostationary Navigation Overlay Service)
Estudo de Impacto Ambiental
Agência Espacial Europeia (do inglês European Space Agency)
Faculdade de Engenharia
GPS Freqüência Dupla (do inglês GPS Dual Frequency)
GPS + GLONASS Freqüência Dupla (do inglês GPS + GLONASS Dual
Frequency)
GLONASS Sistema Satélite Orbital de Navegação Global (do russo Globalnaya
Navigationnaya Sputnikovaya Sistema)
GMT
GNSS
GPS
HDOP
IBAMA
IBGE
IERS
IGL
IGP
IGR
IGS.SP3
IGS
INCRA
INSP
IRTF
L1
Hora Média de Greenwich (do inglês Greenwich Mean Time)
Sistema Global de Navegação por Satélite (do inglês Global Navigation
Satellite system)
Sistema de Posicionamento Global (do inglês Global Positioning System)
Dissolução da Precisão Horizontal (do inglês Horizontal Dilution of
Precision)
Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais
Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística
Serviço Internacional de Sistemas de Referência e Rotação da Terra (do
inglês Internatinal Earth Rotation and Reference System Service)
Produto IGS - efeméride GLONASS
Produto IGS - efeméride ultra-rápida
Produto IGS - efeméride rápido
Produto IGS - efeméride precisa
Serviço GPS Internacional (do inglês International GPS Service for
Geodynamics)
Instituto Nacional de Colonização e Reforma Agrária
Igreja Nossa Senhora da Penha
Sistema de Referência Terrestre Internacional (do inglês International
Terrestrial Reference System)
L1 Frequency
xii

L2 L2 Frequency
MINTER Minimun user Interface
MN Museu Nacional
NBR Norma Brasileira
OAF Options Authorized File
ONRJ Estação RBMC localizada no Observatório Nacional do Rio de Janeiro -
RJ
OTF
PC
PDOP
PEC
PPP
PPS
On-The-Fly
Estação computacional
Dissolução da Precisão da Precisão (do inglês Position Dilution of
Precision)
Padrão de Exatidão Cartográfica
Posicionamento por Ponto Preciso
Serviço de Posicionamento Preciso (do inglês Precise Positioning
Service)
PRN Ruído Pseudo Aleatório (do inglês Pseudo-Randon Noise)
PZ90 Parametry Zemli 1990
RBMC Rede Brasileira Monitoramento Contínuo
RF Radiofreqüência
RIMA Relatório de Impacto Ambiental
RINEX Receiver INdependent EXchange format
RINEX V2 RINEX versão 2
RIOD Estação RBMC localizada no IBGE do Rio de Janeiro - RJ
RJ Rio de Janeiro
RJCG Estação RBMC localizada na UFF de Campos dos Goytacazes - RJ
RTK Tempo Real Cinemático (do inglês Real Time Kinematic)
S/R Sinal/Ruído
SAD69 South American Datum
SGB Sistema Geodésico Brasileiro
SIG Sistema de Informação Geográfica (do inglês Geographic information
System)
SP3
SPS
TDOP
TPS
UERJ
UFF
UFRJ
UFRRJ
UHF
UTC
Standard Produto 3 - efeméride precisa
Serviço de Posicionamento Normal (do inglês Standard Positioning
Service)
Dissolução da Precisão Temporal (do inglês Temporal Dilution of
Precision)
Topcon Positioning Systems
Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Universidade Federal Fluminense
Universidade Federal do Rio de Janeiro
Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro
Freqüência ultra alta (do inglês Ultra High Frequency)
Tempo Universal Coordenado (do inglês Universal Time Coordinated)
xiii

UTM
VDOP
VICO
WAAS
WGS
Sistema Universal Transverso de Mercator (do inglês Universal
Transversa de Mercator)
Dissolução da Precisão Vertical (do inglês Vertical Dilution of Precision)
Estação RBMC localizada em Viçosa - MG
(Wide Area Augmentation System)
Sistema Geodésico Mundial (do inglês World Geodetic System)
xiv

LISTA DE FIGURAS
Figura 1 – Mapa do Fuso 24. (Fonte no site
http://www.colorado.edu/geography/gcraft/notes/mapproj/gif/utmzones.gif) 21
Figura 2 – Localização Norte Fluminense (Fonte site www.cidades.gov.br). 21
Figura 3 – Fonte de erros GPS. (Fonte: livro - Introduction to GPS The Global Positioning System).
25
Figura 4 – Geometria dos satélites. (Fonte: livro - Introduction to GPS The Global Positioning
System). 25
Figura 5 – Variação do Centro de Fase. (TEODOLINI, 2005). 26
Figura 6 – Diagrama das etapas do processo. 27
Figura 7 – Caderneta de campo. 28
Figura 8 – Distribuição das Estações RBMC. (Fonte site www.ibge.gov.br). 30
Figura 9 – Imagem do Google Earth com a localização de todos os pontos. 32
Figura 10 – Imagem do Google Earth com a localização dos pontos a serem processados. 32
Figura 11 – Antena TPS Hiper Lite+ (TOPCON, 2003). 40
Figura 12 – Software PC-CDU para descarregar os dados brutos (S & C, 2004). 41
Figura 13 – Software Topcon Link para conversão de formatos. 42
Figura 14 – Chave de autorização do software Topcon Tools (TOPCON, 2004). 43
Figura 15 – Acessar o software pelo demo mode. 43
Figura 16 – Tela de visualização do tempo das estações. 45
Figura 17 – Tela de visualização das órbitas dos satélites. 45
Figura 18 – Tela do resultado do processamento. 46
Figura 19 – Receptor GPS GTR-A. (Fonte site www.sightgps.com.br). 47
Figura 20 – Software EZSurv Utilites para conversão de dados brutos. 50
Figura 21 – Tela EZSurv Post Processor. 53
Figura 22 – Tela EZSurv Post Processor. 53
Figura 23 – Histograma da quantidade de satélites observados. 54
Figura 24 – Histograma das órbitas dos satélites rastreados. 54
Figura 25 – Tela de exportação dos resultados em formato (*.TXT). 56
Figura 26 – Tela de exportação dos resultados em formato (*.DXF). 56
Figura 27 – Filtro do PDOP, no módulo Graphics. 57
Figura 28 – Gráfico de rejeição e ocorrência do PDOP. 57
Figura 29 – Sistema de dois receptores Promark2 (THALES, 2004). 58
Figura 30 – Planta da antena do receptor Promark2 (TEODOLINI, 2005). 61
Figura 31 – Tela do Rinex Convert. 62
Figura 32 – Área de trabalho do software Ashtech, com dados brutos importados do campo de
06/04/2008 – feição falésia e linha d’água. 65
Figura 33 – Vetores processados. 66
xv

Figura 34 – Resultado do processamento com gráfico de resíduo dos vetores processados. 67
Figura 35 – Diagrama de S/R. 69
Figura 36 – Diagrama detalhado de S/R. 69
Figura 37 – Diagrama de elevação dos satélites. 70
Figura 38 – Diagrama detalhado de elevação dos satélite. 70
Figura 39 – Diagrama de fase da portadora dos satélites. 71
Figura 40 – Diagrama detalhado de fase da portadora dos satélites. 71
Figura 41 – Diagrama de observações brutas do SV15. 72
Figura 42 – Janela do pós-processamento. 73
Figura 43 – Levantamento processado. 75
Figura 44 – Levantamento pós-processado no tempo da feição. 76
Figura 45 – Observações brutas do receptor base. 77
Figura 46 – Observações brutas do receptor móvel. 78
Figura 47 – Observações brutas dos SV's 4 e 23 do receptor base. 79
Figura 48 – Observações brutas dos SV's 4 e 10 do receptor móvel. 80
Figura 49 – Observações brutas dos SV's 19 e 23 do receptor móvel. 81
Figura 50 – Levantamento pós-processado no tempo da feição e retirados SV's. 82
Figura 51 – Gráfico de freqüência da melhora dos desvios padrões. 83
Figura 52 – Software Geocal. 84
Figura 53 - Software TCGeo. 85
Figura 54 - Gráficos de rejeição do PDOP dos levantamentos processados pelo EZSurv. 94
xvi

LISTA DE FOTOS
Foto 1 – Estações de trabalho utilizadas. 29
Foto 2 – Pacote GPS Topcon HiPer+ (tirada em 19/07/2008). 38
Foto 3 – Posicionamento do receptor GPS (tirada em 19/07/2008). 39
Foto 4 – Demarcação para medida da altura da antena (GOMES, 2008). 40
Foto 5 – Receptor GPS GTR-A base estacionado no ponto de controle caixa d'água (CXDG) (tirada
em 23/11/2007). 49
Foto 6 – Receptor Promark2, à esquerda, tirada em 18/07/2008 e à da direita, em 06/04/2008 e
detalha o coletor de dados. 60
xvii

LISTA DE TABELAS
Tabela 1 – Distâncias estimadas entre os receptores. 33
Tabela 2 – Comparativo das efemérides dos satélites com os produtos IGS. (Fonte IGS site
http://igscb.jpl.nasa.gov/components/prods.html). 34
Tabela 3 – Produtos IGS disponibilizados. 35
Tabela 4 – Precisão do receptor GPS Topcon Hiper+ (TOPCON, 2003). 41
Tabela 5 – Resultado do experimento dos processamentos. 84
Tabela 6 – Coordenadas das estações RBMC convertidas em SAD69. 86
Tabela 7 – Estações já ocupadas. 90
Tabela 8 – Coordenadas adotadas para C_ATAFONA (atafona7.ttp) 91
Tabela 9 – Coordenadas adotas para INSP. (insp_2.ttp) 92
Tabela 10 – Coordenadas Adotadas para JULINHO. (julinho_2.ttp). 92
Tabela 11 – Coordenadas Adotas para PCA_AFONSO. (pca_afonso_2.ttp). 92
Tabela 12 – Resumo dos levantamentos no modo de posicionamento cinemático. 93
Tabela 13 – Resumo dos levantamentos de campo processados pelo EZSurv. 94
Tabela 14 – Resumo dos levantamentos de campo processados pelo Ashtech. 102
Tabela 15 080125 falésia 103
Tabela 16 080125 Linha d’água 104
Tabela 17 080406 falésia 105
Tabela 18 080406 Linha d’água 106
Tabela 19 080426 falésia 107
Tabela 20 080426 Linha d’água HiPer 108
Tabela 21 080426 Linha d’água RBMC 109
Tabela 22 080426 Linha d’água 110
Tabela 23 080522 falésia 110
Tabela 24 080522 Linha d’água 111
Tabela 25 080719 falésia A2 - HiPer 112
Tabela 26 080719 falésia A2 - GTRA 113
Tabela 27 080719 Linha d’água 114
Tabela 28 080719 Linha d’água B2 HiPer 115
Tabela 29 080719 Linha dágua B2 GTRA 116
xviii

1 INTRODUÇÃO
A constante evolução da tecnologia na área da Geodésia vem proporcionando um
debate pela comunidade científica com relação aos equipamentos e técnicas empregados
nos levantamentos geodésicos.
No âmbito da Cartografia, são revelados modelos de representação de dados para
espaço geográfico. E no geoprocessamento, são determinadas técnicas matemáticas e
computacionais, como Sistemas de Informações Geográficas para tratar o espaço
geográfico. Com a intensificação da precisão, mais próximo chega-se a realidade
cartográfica.
Para o desenvolvimento desse projeto, foi essencial o planejamento das atividades
e métodos de posicionamento dos levantamentos GPS, diante da disposição da
documentação cartográfica, fotos aéreas, elementos recentes da região de trabalho,
disponibilidade de equipamentos, materiais e softwares, e a oportunidade do acesso com
transporte e estadia cedido pela universidade ao local escolhido. Daí então, analisar o
procedimento a ser realizado e o melhor modo de posicionamento, de forma a atender o
tempo proposto pelo projeto de fim de curso.
Será demonstrado o conhecimento dos equipamentos e suas ferramentas
computacionais disponíveis para o processamento e pós processamento. Melhorando a
freqüência dos desvios padrões, a precisão das medidas e a exatidão do resultado.
Considerando a relativa simplicidade dos métodos, em conjunto com a precisão
alcançada e o baixo custo referente ao processamento. Poderá ser concluído que a
manipulação dos dados se trata de excelente poderosa ferramenta para aplicações em
atividades exigindo alta precisão em termos de posicionamento, tal como em
Geodinâmica.
1.1 Objetivos
• Gerais
O objetivo geral deste projeto é propor a melhor solução para redução do desvio
padrão da cada coordenada coletada em levantamentos GPS, com a utilização de
receptores de uma e duas freqüências na densificação de estações geodésicas de
19

eferência para levantamentos de campo processados e pós-processados nos modos de
posicionamentos relativos estático e cinemático, com apoio das estações da RBMC.
• Específicos
− Executar planejamentos para os levantamentos de campo.
− Descarregar todos os dados brutos coletas pelos receptores.
− Conhecer e melhor manipular o softwares de processamento de
dados brutos.
− Verificar todas as observáveis envolvidas no processo.
− Processar, analisar e pós-processas os levantamentos de campo.
− Propor à melhor a solução para a redução do desvio padrão.
− Caracterizar os resultados mediante objetivo.
1.2 Localização Geográfica
O balneário de Atafona, no município de São João da Barra, localizado na foz do
rio Paraíba do Sul, litoral norte do Estado do Rio de Janeiro, tem população flutuante no
verão e bastante reduzida no inverno. Desde a década de 50 o pontal de Atafona vem
sofrendo um processo erosivo em sua linha de costa.
A erosão e a progradação são fenômenos naturais, mas acabam sendo acelerados
pela ação do homem. Em geral, para se manter o equilíbrio do processo, o material
arenoso erodido do pontal, é carreado ao longo da praia, havendo assim uma
compensação. Um dos principais fatores para tal fenômeno é analisar a forma com que a
bacia hidrográfica do Rio Paraíba do Sul vem sendo tratada: represamento e subtração
de suas águas, desflorestamento de suas vertentes e margens, crescimento desordenado
das cidades ribeirinhas, etc. (MACIEL, 2006).
Situa-se no fuso 24 – UTM SOUTH ZONE 24 (42W to 36W), - 3HORAS de
Greenwich Mean Time (GMT), segundo a Figura 1 e Figura 2.
20

Figura 1 – Mapa do Fuso 24. (Fonte no site
http://www.colorado.edu/geography/gcraft/notes/mapproj/gif/utmzones.gif)
Figura 2 – Localização Norte Fluminense (Fonte site www.cidades.gov.br).
1.3 Estrutura de projeto
Este projeto está estruturado seguindo uma forma bem definida e com o objetivo
de descrever claramente, passo a passo, todo o processo realizado nesse tempo dedicado
ao projeto final de curso.
Capítulo 1 – Introdução: Neste capítulo foram descritos de maneira sucinta o que
o projeto se destina – relatando seu objetivo e justificativa – a localização da área a ser
estudada e seus condicionantes ambientais – o que se espera do projeto – a estrutura de
projeto e a descrição de como está dividido o trabalho.
21

Capítulo 2 – Fundamentos: Parte relacionada aos principais conceitos teóricos, a
que se refere este projeto. Neste capítulo estão descritos conceitos de sistema GPS, de
sistema geodésico e receptores geodésicos.
Capítulo 3 – Metodologia e Desenvolvimento (Materiais e Métodos): Corpo do
projeto relacionado com todos os processos envolvidos e executados para sua
realização. Está dividida em planejamento dos trabalhos de campo, levantamentos de
campo, RBMC, efemérides precisas, equipamentos, equipamentos, softwares de
cartografia e posicionamento por ponto preciso, coleta de dados GPS, processamentos e
pós processamentos dos dados brutos GPS.
Capítulo 4 – Processamento, Pós-processamento e Resultados: Após terem sido
executadas todas tarefas descritas nos capítulos, neste capítulo é analisado e confirmado
tudo o que antes foi dito. Gerados gráficos, histogramas e tabelas apresentando os
resultados.
Capítulo 5 – Conclusão: É o fechamento de todo projeto. Críticas, pontos positivos
e negativos do projeto além de sugestões para aprofundamentos futuros.
22

A base do GPS é a estimação da posição e a velocidade do usuário através de
Triangulação (cômputo da posição 3-D a partir do conhecimento da posição de três
satélites, com posição conhecida, e da posição relativa entre o usuário e cada satélite).
Para calcular as posições absolutas 3D, o receptor deve encontrar quatro satélites.
Uma vez que o receptor encontra um satélite, ele começa a gravar medidas e a
receber várias informações digitais (efemérides, almanaque e outros) que os satélites
transmitem.
No posicionamento com GPS, o termo posicionamento de um ponto
normalmente refere-se à obtenção da posição de uma estação a partir de observações de
pseudo-distâncias, derivadas do código C/A (clear/acquisition), e fixando a órbita e
demais parâmetros dos satélites aos valores contidos nas mensagens de navegação
(broadcast ephemeris). Trata-se do serviço proporcionado pelo GPS sob a denominação
de SPS (Standard Positioning Service). Neste caso, o posicionamento instantâneo de
uma estação apresenta precisão planimétrica e altimétrica da ordem de 100 e 140 m,
respectivamente, com probabilidade de 95%. Se o receptor permanecer estacionário
sobre a estação, coletando observações por um longo período de tempo, a qualidade dos
resultados não melhora consideravelmente, face ao fato dos dados envolvidos no
processamento conterem erros de natureza sistemática.
Os principais erros que afetam esta técnica estão relacionados com a qualidade
(precisão) da observável utilizada (pseudo-distância) e a acuracidade dos parâmetros
transmitidos nas mensagens de navegação. No que concerne ao último, enquanto a
acuracidade da órbita do satélite é da ordem de poucos metros, a dos relógios dos
satélites é uma ordem de magnitude maior. Acrescenta-se a estes erros aqueles advindos
da refração troposférica e ionosférica, multicaminho do sinal, dentre outros, conforme a
Figura 3. (MONICO, 2000).
A precisão com que os receptores realizam a medida da fase de batimento da onda
portadora é da ordem de poucos milímetros. Sendo indispensável na realização de
posicionamentos que requeiram poucos centímetros de precisão. A pseudodistância é
muito utilizada em posicionamentos com precisão métrica (MONICO, 1998). As
incógnitas a serem estimadas no modelo matemático funcional são coordenadas da
estação de interesse e as ambigüidades. As ambigüidades são números inteiros, cuja
solução requer a utilização de algum método de aproximação. Solucionar as
24

ambigüidades significa estimar tais parâmetros como números inteiros, sendo o segundo
passo na estimação das componentes da linha de base. (MACHADO, & MONICO,
2002).
Figura 3 – Fonte de erros GPS. (Fonte: livro - Introduction to GPS The Global
Positioning System).
A diluição da precisão de dados (DOP do inglês Dillution of Precision) é
calculada usando-se a geometria somente daqueles satélites que estão sendo rastreados
no momento e usados na solução de posição pelo receptor de GPS. Esses números de
DOP são valores numericamente escalados, expressando um fator de exatidão das
soluções de posição. Foi adotado para análise dos experimentos o PDOP (diluição de
precisão na posição dos dados), pois assume como posição 3D (Latitude, Longitude e
Altura), conforme a Figura 4.
Figura 4 – Geometria dos satélites. (Fonte: livro - Introduction to GPS The Global
Positioning System).
25

2.3 Centro de Fase
Segundo (TEODOLINI, 2005) O centro de fase de uma antena não é um ponto
estável, variando com a elevação e o azimute dos satélites. Se o mesmo for desprezado,
a altitude poderá assumir erros acima de 10 cm, conforme a Figura 5.
Figura 5 – Variação do Centro de Fase. (TEODOLINI, 2005).
26

3 METODOLOGIA E DESENVOLVIMENTO
(MATERIAIS E MÉTODOS)
Para o desenvolvimento desse projeto, foi essencial o planejamento das atividades
e métodos de posicionamento dos levantamentos GPS, diante da disposição da
documentação cartográfica, fotos aéreas, elementos recentes da região de trabalho,
disponibilidade de equipamentos, materiais e softwares, e a oportunidade do acesso com
transporte e estadia cedido pela universidade ao local escolhido. Daí então, analisar o
procedimento a ser realizado, de forma a atender o tempo proposto pelo projeto.
Definido o local de trabalho devido às condicionantes disponíveis, foram
estabelecidas etapas a serem cumpridas, estruturadas em um diagrama organizacional e
metodológico, segundo a Figura 6.
Figura 6 – Diagrama das etapas do processo.
3.1 Planejamento dos Trabalhos de Campo
Tendo-se definidos os procedimentos a serem executados e os métodos de
posicionamento a serem trabalhados. Planejaram-se os trabalhos de campos, de acordo
com as necessidades exigidas.
Antes do campo, foram observadas e combinadas as condições de equipamentos
e acessórios, mão-de-obra, transporte e estadia.
27

Quando se envolveu coleta de dados observaram-se os espaços na memória de
cada receptor para armazenamento de dados e a durabilidade da carga das baterias dos
receptores. Na execução in loco, foi elaborada, pelo RIBEIRO, uma caderneta de
campo, onde foram anotadas todas as informações essenciais, a saber: nome da estação,
código de identificação, descrição da localização, acesso, endereço, o tempo de início e
término e outras observações pertinentes, conforme modelo da Figura 7.
Figura 7 – Caderneta de campo.
Observou-se que no mínimo de quatro satélites eram visíveis a qualquer hora do
dia ou da noite, portanto, não foi planejada essa observação.
Estabeleceu-se um plano de observação, com a duração de cada seção,
corresponde ao intervalo de tempo em que os receptores envolvidos coletaram os dados,
seu início e fim, com o intuito de balizar o deslocamento das equipes de campo.
Definiram-se os vértices da Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo (RBMC)
a serem usados no transporte de coordenadas mais precisas para densificação, isto é, o
estabelecimento de novas estações, para as quais, definiram-se os materiais necessários
para o monumentação, a duração de coleta de dados dependendo das distâncias e
equipamentos envolvidos, e os locais de fácil acesso e visibilidade em imagens
geoprocessadas.
Com o planejamento concluído, foram executados os levantamentos de campo.
28

3.2 Levantamentos de Campo
Os levantamentos foram executados durante os anos de 2005 a 2009, com a
presença de vários alunos, da UERJ, UFF, UFRJ e UFRRJ. Os alunos foram divididos
em equipes por receptores conforme planejamento inicial. Ao final do dia, foram
descarregados os dados e observados a qualidade dos mesmos, conforme a Foto 1.
Foto 1 – Estações de trabalho utilizadas.
Para todos os métodos de posicionamento executados, tomou-se o devido
cuidado identificando objetos que poderiam obstruir os sinais GPS e produzir, dentre
muitos erros, o multicaminho. Iniciada a coleta no modo cinemático, esperou-se mais de
20 minutos para o receptor calcular todas as ambigüidades. A linha visada acima do
horizonte deve-se estar livre em todas as direções, caso contrário, foi anotada possível
interferência na caderneta de campo, para ser analisado posteriormente. Adotou-se o
ângulo de observação de 10º, com o intuito de eliminar alguns problemas relacionados
com a obstrução de sinais, já que em ângulos muito baixos os efeitos da refração
troposférica são críticos. Nem sempre foi possível, coletar dados em todos os lugares
desejados, essencialmente em razão de os pontos estarem em locais não suscetíveis
como sobe uma árvore ou ao lado de um prédio.
Em alguns levantamentos foi estabelecido a monumentação de uma nova
estação, isto é, materialização de um ponto de interesse. Foi executado de maneira
simples, mas de fácil acesso e com razoável proteção contra a destruição.
29

3.3 RBMC
A Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo (RBMC) coleta dados brutos no
Sistema de Referência Geocêntrico para as Américas (SIRGAS 2000), no modo
posicionamento relativo estático, com estações geodésicas de dupla freqüência
distribuídas pelo país, que considerando sua dimensão territorial, possuem vértices
localizados próximos ao local do trabalho, conforme a Figura 8.
O Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), através do
Departamento de Cartografia, disponibiliza os arquivos de dados brutos e os relatórios
das estações RBMC nos sites http://www.ibge.gov.br/home/geociencias/geodesia/rbmc
ou ftp://geoftp.ibge.gov.br/RBMC/dados/2008/201/.
Figura 8 – Distribuição das Estações RBMC. (Fonte site www.ibge.gov.br).
A nomenclatura do arquivo do dado bruto começa com o identificador das
estações geodésicas em quatro algarismos, acompanhado com uma seqüência de três
números que descrevem o dia do ano, após segue com o número “1” e as extensões
(*.YYO e *.YYN) dos dados de observação e navegação, sendo “YY” o ano do
levantamento. Os arquivos quando disponibilizados, são compactados em arquivos
(*.ZIP).
30

Segundo (FORTES, 1997) as coordenadas das estações da RBMC fazem parte
da Rede de Referência no SIRGAS2000, cujas coordenadas finais têm precisão da
ordem de ± 5 mm, configurando-se como uma das redes mais precisas do mundo. Ainda
contribuem para a densificação regional da rede do IGS, garantindo uma maior precisão
regional dos produtos do IGS. A operação é totalmente automatizada, as observações
são organizadas, na memória do receptor, em arquivos diários de 00h 01min à 24h
00min, com intervalo de rastreio de 15 seg.
O processamento dos dados foi executado no sistema geodésico WGS84, já que
segundo (IBGE, 2010), não existem parâmetros de transformação entre SIRGAS2000 e
WGS84, sendo praticamente iguais, ou seja, DX = 0, DY = 0 e DZ = 0. A
transformação das coordenadas processadas de WGS84 para SAD69, foram executadas
no software TCGeo. A distância média para o mesmo ponto em SAD69 e SIRGAS2000
é algo em torno de 65 metros, pois são sistemas de concepção diferente, enquanto a
definição/orientação do SAD69 é topocêntrica, ou seja, o ponto de origem e orientação
está na superfície terrestre, à definição/orientação do SIRGAS2000 é geocêntrica.
Foram utilizadas as estações:
• RJCG em Campos dos Goytacazes – RJ;
• CEFE em Vitória – ES;
• VICO em Viçosa – MG
• ONRJ no Rio de Janeiro – RJ;
• RIOD no Rio de Janeiro – RJ.
Por estarem próximos das novas estações a serem processadas C_ATAFONA,
PCA_AFONSO, JULINHO e INSP. A Tabela 1 descreve as distâncias estimadas em
metro dos vetores baseline entre as estações RBMC e as a serem processados.
Distâncias estas, retirada do Google Earth para planejamento dos levantamentos de
campos. As Figura 9 e Figura 10 ilustram a localização de todos os pontos. Foram
baixados os arquivos de dados brutos e os relatórios das estações geodésicas, de onde
foram retiradas as configurações das antenas de cada receptor, para o processamento das
estações. Os relatórios de cada estação encontram-se no anexo.
31

Figura 9 – Imagem do Google Earth com a localização de todos os pontos.
Figura 10 – Imagem do Google Earth com a localização dos pontos a serem
processados.
32

Tabela 1 – Distâncias estimadas entre os receptores.
3.4 Efemérides Precisas
As efemérides e correções dos relógios dos satélites contidos na mensagem de
navegação de um receptor geodésico são degradadas pelos efeitos da SA. Desta forma,
estes parâmetros devem ser disponibilizados para os usuários por alguma fonte
independente. Atualmente, o IGS coleta arquivos e distribui dados de observação GPS e
GLONASS com conjuntos de precisão analisados e combinados. Produtos IGS apóiam
atividades científicas, como determinar órbitas de satélites de monitorização da
troposfera e ionosfera, como a melhoria do monitoramento nas deformações da Terra
sólida, nas variações na Terra líquido e na rotação da Terra. Segundo (MONICO, 2000),
o IGS produz três tipos de efemérides e correções para o relógio dos satélites:
• IGS – combinação das órbitas precisas produzidas pelos centros de análises
do IGS, fica disponível com um período de 7 a 10 dias de atraso;
• IGR – combinação das órbitas rápidas produzidas pelos centros de análise,
fica disponível com 24 horas de atraso;
• IGP – combinação das órbitas preditas, disponível com uma hora de
antecedência de seus dados envolvidos no levantamento.
Foram utilizadas efemérides precisas IGS. Arquivos (*.SP3) disponíveis no site
http://igscb.jpl.nasa.gov/components/prods.html, segundo a Tabela 2.
33

Para baixar os arquivos (*.SP3) referente aos levantamentos de 19 de 20 de julho
de 2008 foi necessário conhecer o correspondente dia da semana e tempo GPS. Sabe-se
que dia 19 e 20, são sábado e domingo. Para o produto IGS, a semana começa no
domingo que recebe a numeração “0” e segue a numeração durante semana, sábado
recebe número “6”. Segundo (GEMAEL, 2004) o tempo GPS é conservado por relógios
atômicos de bordo e tem origem a 0h tempo universal coordenado (TUC) de 6 de
janeiro de 1980. Foi calculado o tempo GPS do dia 19 como 1.488 e dia 20 como 1.489.
Os arquivos baixados possuem a nomenclatura: IGS14886.SP3.Z E IGS14890.SP3.Z.
A nomenclatura do arquivo da efeméride precisa IGS, começa com o nome do
produto IGS baixado, acompanhado com uma seqüência de quatro números que
descrevem o tempo GPS, após segue mais um número que descreve o dia da semana.
Depois da extensão (*.SP3) do arquivo, o “.Z”descreve que o arquivo foi compactado
numa compressão unix, Para outros arquivos, segue a Tabela 3 com nomenclaturas.
Tabela 2 – Comparativo das efemérides dos satélites com os produtos IGS. (Fonte IGS
site http://igscb.jpl.nasa.gov/components/prods.html).
34

Tabela 3 – Produtos IGS disponibilizados.
Como confere do cálculo executado utilizou-se o calendário GPS como consulta,
disponível no site http://www.ptr.poli.usp.br/ltg/GPS%20Calendar%202008.pdf.
3.5 Equipamentos
Para a manipulação de todos os arquivos e softwares, foram utilizados:
• Estação de trabalho (PC) – HP Pavilion dv2700 Notebook PC, AMD Turion
64 X2 TL-60 2.00GHz, memória de 2,00GB, sistema operacional de 32bits e
Windows Vista Home Premium – onde foram processados, pós-processados
e analisados todos os dados envolvidos no projeto, conforme Foto 1;
• Estação de trabalho (PC) – HP Pavilion dv2200 Notebook PC, Intel
1.80GHz, memória de 2,00GB, sistema operacional de 32bits e Windows XP
Professional – onde foram descarregados todos os arquivos de dados brutos
coletados por receptores geodésicos envolvidos no projeto conforme Foto 1;
Para retratar a realidade em imagem, foram tiradas fotografias digitais com
máquina fotográfica digital Sony Cyber-shot DSC-W30, com 6.0 mega pixels.
Para manipular todos os arquivos envolvidos no projeto nos sistemas
computacionais, foram utilizados os seguintes softwares:
35

• Microsoft Office 2003 – foi utilizado o software Microsoft Office 2003, da
Microsoft, para execução das atividades e demonstração dos resultados,
como: tabelas e gráficos, Excel 2003; texto, Word 2003; e apresentação,
Power Point 2003;
• Google Earth 5 – f oi utilizado o software free Google Earth 5, da Google,
disponível no site http://earth.google.com, para execução das atividades de
planejamento de campo;
• IrfanView vr. 4.0 – foi utilizado o software free IrfanView versão 4.0, da
Irfan Skiljan, disponível no site http://www.irfanview.com, para visualização
e manipulação de imagens e fotos;
• Firefox vr. 3.6 – foi utilizado o software free Firefox versão 3.6, da Mozilla,
disponível no site http://www.mozilla.com/pt-BR/firefox, para acesso a
internet;
• Adobe Reader vr. 8.0 – foi utilizado o software Adobe Reader versão 8.0, da
Adobe, disponível no site http://www.adobe.com/br, para visualização de
arquivos proprietário (*.PDF).
Para os levantamentos GPS, foram utilizados os receptores geodésicos:
• Um par de receptores geodésicos GPS HiPer Lite + da Topcon Positioning
Systems (“TPS”) e seus acessórios, que foi generosamente emprestado pelo
Departamento de Engenharia de Agrimensura e Cartográfica da
Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro (UFRRJ), para execução dos
campos de 19 e 20 de julho de 2008;
• Três receptores geodésicos GPS GTR-A da TechGeo e seus acessórios, que
foi generosamente emprestado pelo Departamento de Geologia da
Universidade Federal Fluminense (UFF), para execução dos campos de 07,
14, 15, 21 e 22 de janeiro; 18 e 19 de fevereiro; 01 e 02 de abril; 01 e 02 de
julho; 26 e 27 de agosto; 07 e 08 de outubro; 12 de novembro de 2006; 08,
09, 10 e 11 de março; 05 e 06 de maio; 16 e 17 de junho; 14 e 15 de julho;
08 de setembro; e 10, 11, 24 e 25 de novembro de 2007;
36

• Receptor geodésico GPS Thales Navigation Promark2 da Ashtech Solutions
e seus acessórios, sendo uma unidade, que foi generosamente emprestado
pelo Departamento de Engenharia Cartográfica da Universidade do Estado
do Rio de Janeiro (UERJ), para execução dos campos de 14 e 15 de julho; 08
de setembro; 25 de novembro de 2007; 25 e 26 de janeiro; 14, 15 e 16 de
fevereiro; 05, 06 e 26 de abril; 22 de maio; 14 de junho; 19 de julho de 2008;
e 21 de janeiro de 2009; e duas unidades, que foi generosamente emprestado
pelo Departamento de Geologia e Paleontologia do Museu Nacional (MN)
da Universidade do Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), para execução dos
campos de 25 e 26 de janeiro; 14, 15 e 16 de fevereiro; 05, 06 e 26 de abril;
22 de maio; 14 de junho de 2008.
Cada receptor possui características, especificações técnicas e software próprios,
descritos a seguir, da melhor maneira utilizada para realização desse projeto.
3.6 Equipamentos e Softwares de Cartografia
Foram utilizados os seguintes equipamentos e seus softwares na manipulação
dos arquivos específicos:
3.6.1 Receptor geodésico GPS HiPer Lite+
Receptor geodésico GPS HiPer Lite+ da Topcon Positioning Systems (“TPS”) de
dupla freqüência, que recebe e coleta ambos os sinais: L1 e L2, código C/A e P,
melhorando a precisão de seus pontos de medição, posições topográficas e geodésicas.
O componente do GPS+ permite ao receptor acessar os satélites GPS e GLONASS,
aumentando assim o número de satélites detectados, melhorando a precisão e a
produtividade e reduzindo custo. Pode ser utilizado nos levantamentos de
posicionamento estático, cinemático contínuo, stop&go, e em tempo real (RTK), e
DGPS (TOPCON, 2003).
O pacote HiPer vem constituído de receptor base, receptor móvel, antena microcentrada,
bastão, tripé, base nivelante, adaptador, bateria e carregador, cabos e fios
elétricos, segundo a Foto 2 e Foto 3.
37

Foto 2 – Pacote GPS Topcon HiPer+ (tirada em 19/07/2008).
(TOPCON, 2003) divulga algumas especificações técnicas e características:
• Descrição: possui 40 canais integrados de recepção de sinais GPS, com
receptor/antena com interface rápida (MINTER – minimun interface user);
• Especificações do monitoramento:
• Canais de monitoramento padrão (standard) – 40 em L1 e 20 em L1 / L2
nos dias Cinderella (em terças feiras alternadas a função Cinderella ativa
a função de recepção GGD no GPS, à meia noite por 24 horas);
• Canais de monitoramento opcional – 20 em L1 / L2 com recepção GD;
• Recepção e gravação de código C/A e P (code & carrier) e portadora L1/L2
em GPS e GLONASS;
• Especificações de desempenho (observar a Tabela 4):
• acurácia da linha de base: 3mm + 1ppm para L1 e L2 e 5mm + 1,4ppm
para L1;
38

• acurácia RTK (OTF): 10mm + 1,5ppm para L1 e L2 e 15mm + 2ppm
para L1;
• Especificações de potência: bateria interna de íon-lítio, 4000mAh e mais
uma porta para fonte externa para mais 10 horas de operação;
• Especificações da antena: GPS – integrada, tipo UHF, micro-centrada
(center-mount);
• Comunicação sem fio (Bluetooth);
• Indicador de status: 4x3 led’s coloridos em verde e amarelo;
• Memória interna de mais de 1GB (um gigabyte);
• Especificações físicas: invólucro confeccionado em extrusão de alumínio, à
prova d’água;
• O receptor deverá suportar uma temperatura de operação: -30°C a 60°C.
Foto 3 – Posicionamento do receptor GPS (tirada em 19/07/2008).
Na instalação do receptor, nivelou-o no tripé acima do ponto de centragem,
segundo a Foto 3. O local tinha vista aberta para o céu. O receptor calcula os
39

coordenadores do centro de fase da antena, gerando coordenadas em três dimensões.
Para determinar os coordenadores do centro de fase, foi medido e informado a altura e
modelo da antena, na configuração dos softwares de processamento
A altura da antena foi medida do ponto de centragem da estação ao vértice
inferior do triângulo amarelo gravado no equipamento. Segundo a Foto 4, como
exemplo, a medida da altura da antena seria 1,694 metros.
Foto 4 – Demarcação para medida da altura da antena (GOMES, 2008).
A antena tem modelo TPS HIPER LITE+ com deslocamento vertical de 30,50
milímetros e deslocamento horizontal de 76,30 milímetros, segundo a Figura 11.
Figura 11 – Antena TPS Hiper Lite+ (TOPCON, 2003).
As precisões horizontais e verticais para cada modo de posicionamento, são
descritas na Tabela 4.
40

Tabela 4 – Precisão do receptor GPS Topcon Hiper+ (TOPCON, 2003).
3.6.2 Software Topcon vr.6.04
O software Topcon versão 6.04 é constituído pelos módulos PC-CDU, Topcon
Tools e Topcon Link.
O módulo PC-CDU configura o receptor e transfere arquivos de dados brutos
coletados, conectando-se o gravador de dados ao PC, segundo Figura 12.
Figura 12 – Software PC-CDU para descarregar os dados brutos (S & C, 2004).
41

No exemplo da Figura 12, observamos um sequência de arquivos de dados
brutos a serem descarregados: dois dados brutos “log0923a” e “log0923b” e seis dados
brutos “log0924a” a “log0924f”. A nomenclatura do arquivo descarregado, começa com
os três primeiros algarismos “log”, que correspondem aos últimos algarismos do
número de série do receptor, os algarismos “09” e “23 ou 24”, ao mês e dia do
levantamento e o algarismo de “a” a “f”, a quantidade de levantamentos, ou a
quantidade de vezes que se ligou o equipamento. Ao descarregá-los, o software salva os
arquivos com extensão compatível ao receptor Topcon Positioning Systems, exemplo:
log0923a.tps.
Os dois receptores utilizados possuem número de série 384-5288 e 384-5179,
receptor base e receptor móvel, respectivamente. Os arquivos descarregados nos campos
de 19 e 20 de julho de 2008 são nomeados como 2880719a.tps e 2880720a.tps (receptor
base) e 1790719a.tps, 1790719b.tps, 1790719c.tps, 1790719d.tps, 1790719e.tps,
1790719f.tps, 1790719g.tps e 1790720a.tps (receptor móvel).
O módulo Topcon Link converte os arquivos TPS (*.tps) no formato RINEX
(*.??O, *.??N, *.??G), segundo a Figura 13.
Figura 13 – Software Topcon Link para conversão de formatos.
42

O módulo Topcon Tools importa, processa, pós-processa e ajusta os dados
brutos. Antes do processamento dos dados brutos é necessário definir parâmetros que
podem ser salvos, tais como: sistema de coordenadas, coordenadas de referência do
receptor base, altura das antenas, segundo o apêndice 1.
Esse módulo necessita de uma licença ou chave (hardware lock) para utilizar
todas suas funções, conforme a Figura 14, mas não foi disponibilizado. O software foi
utilizado na versão (demo) de demonstração, limitada à importação de até cinco
estações no modo de posicionamento estático, segundo a Figura 15
Figura 14 – Chave de autorização do software Topcon Tools (TOPCON, 2004).
Figura 15 – Acessar o software pelo demo mode.
43

Foram processadas novas estações, tendo-se algumas estações da RBMC com
base de referência e dados de efemérides precisas. Os arquivos de dados brutos das
estações RBMC foram coletados em SIRGAS2000, que segundo o (IBGE, 2010), não
há parâmetros de transformação desse sistema para o WGS84. Acrescentou-se a isto, o
fato do software só disponibilizar este sistema.
Foi verificado, em job/job configuration se todos os parâmetros haviam sido
configurados.
Os dados com extensão (*.TPS) Topcon, (*.YYO e *.YYN) observação e
navegação RINEX, e (*.SP3) efemérides precisas, foram importados levando em
consideração que o software só processa até 5 (cinco) estações mais as efemérides
precisas. Os pontos foram visualizados na tela map view e as órbitas dos satélites foram
analisadas na tela occupation view, conforme tela visualização do tempo de coleta dos
dados brutos das estações na Figura 16.
Foi visualizada cada estação, tanto as estações da RBMC como a nova. Clicando
em cima de cada estação foi visualizado um gráfico das órbitas de seus satélites
disponíveis e rastreados, sendo analisados os possíveis problemas de perda de ciclo,
seguidas interrupções do rastreio e segmentos com pouco tempo de órbita em relação
aos outros satélites, já que degradam a precisão do processamento. Sendo então
selecionado, clicado em cima do segmento com o botão direito do mouse e desabilitado
na opção desable, conforme mostrado na tela da Figura 17.
Foram definidos os pontos de base e lançadas suas coordenadas de referência e
seus respectivos desvios padrões, e configurados os modelos e alturas das antenas das
estações RBMC, informações estas, retiradas dos relatórios de cada estação que se
encontram em anexo. O software altera as coordenadas dos demais pontos.
Foi configurado o modelo e altura da antena TPS HIPER LITE+ do receptor
estacionado na nova estação trabalhada.
44

Figura 16 – Tela de visualização do tempo das estações.
Figura 17 – Tela de visualização das órbitas dos satélites.
45

Após importação, análise da qualidade dos dados brutos e configuração de todos
os parâmetros, foram processados e ajustados os vetores em process/GPS+ Post
processing e adjustment, conforme tela da Figura 18.
Figura 18 – Tela do resultado do processamento.
Foram exportados os relatórios dos processamentos, com resultados de cada
experimento, uma vez que, a cada nova estação foi processada de forma que pudesse ter
foi verificado o melhor resultado comparando cada processamento. Foi comparado
também com resultados de outros processamentos executados com equipamentos de
menor precisão.
3.6.3 Receptor geodésico GPS GTR-A
Receptor geodésico GPS GTR-A da TechGeo de uma freqüência, recebe e coleta
sinais em L1, com boa precisão de seus pontos de medição, posições topográficas e
geodésicas. Pode ser utilizado nos levantamentos de posicionamento de navegação,
estático, cinemático contínuo e stop&go.
O pacote GTR-A vem constituído de receptor base, receptor móvel, antena
geodésica, bastão de suporte para bateria, bateria recarregável, carregador inteligente de
46

ateria, mochila de transporte, bastão fixo para mochila, manual de operação, tripé, base
nivelante, cabos e fios elétricos, segundo a Figura 19 e Foto 5.
Figura 19 – Receptor GPS GTR-A. (Fonte site www.sightgps.com.br).
(SIGHTGPS, 2002) distribuidor do receptor com exclusividade no Brasil,
divulga algumas especificações técnicas e características:
• Excelente precisão;
• Cinemático: 20 cm para distâncias de até 20 km da base;
• Stop and Go: 1 cm + 2 ppm para distâncias de até 20 km da base;
• Estático: 0,5 cm + 1 ppm para distâncias de até 20 km e 0,5 cm + 2 ppm para
distâncias de até 100 km;
• Robusto e 100% à prova d água;
• Fácil de operar e manusear;
• Trabalha com dados no formato GTR, VIASAT e RINEX;
47

• Melhor custo / benefício;
• Dimensões:
• Receptor + Antena: 78mm de altura / 115mm de diâmetro;
• Suporte de bateria: 138mm de comprimento / 32mm de diâmetro;
• Suporte fixo: 350mm de comprimento / 32mm de diâmetro;
• 12 canais paralelos para sintonia de até 12 satélites simultaneamente;
• Recepção e gravação de código C/A e portadora L1, podendo rastrear sinais
de correção WAAS (Wide Area Argumentation System) / EGNOS (European
Geostationary Navigation Overlay Service);
• Memória interna de 4MB (quatro megabytes), expansível até 8 MB (oito
megabytes);
• Bateria recarregável com autonomia de 11 horas de operação contínua;
• Funciona também com 2 pilhas alcalinas tipo “C”;
• Comunicação sem fio (Bluetooth);
• Indicação por LEDs do estado da bateira, número de satélites sintonizados e
memória disponível;
• Atualização de firmware e software por 12 meses.
Na instalação do receptor, nivelou-se o bastão preso ao tripé acima do ponto de
centragem. O local tinha vista aberta para o céu. O receptor calcula os coordenadores do
centro de fase da antena, gerando coordenadas em três dimensões. Para determinar os
coordenadores do centro de fase, foi medido e informado a altura e modelo da antena,
na configuração dos softwares de processamento.
A altura da antena foi medida do ponto de centragem da estação ao final da
regulagem adotada no bastão, onde foi acoplado o receptor. Adotou-se 2,00 metros.
A antena tem modelo GTRA e está configurada no software de processamento.
48

Foto 5 – Receptor GPS GTR-A base estacionado no ponto de controle caixa d'água
(CXDG) (tirada em 23/11/2007).
3.6.4 Software EZSurv vr. 2.20
O software EZsurv versão 2.20.1392 da Viasat Geo Technologies é constituído
pelos módulos: Catalog, Utilites, Post Processor e Graphics. E possui algumas
características:
• Ambiente windows;
• Processamento diferencial nos métodos estático e estático rápido;
• Precisão de 5mm + 1ppm utilizando a portadora L1;
• Transferência de dados entre o receptor GTR-A e o computador;
• Programação dos parâmetros de rastreio de receptor GTR-A;
• Plotagem gráfica dos resultados com edição dos pontos de rastreados;
• Plotagem de pontos diferenciados por camada;
• Exportação dos dados ASCII, DXF e outros;
49

• Importação e exportação de dados no formato RINEX;
O módulo Catalog cria dados gabaritos de características (arquivos dicionários).
O módulo Utilites foi utilizado para configuração do sistema de coordenada do
receptor com a transferência do arquivo dicionário do PC para o gravador de dados.
Assim como, transferir dados brutos do gravador de dados para o PC, e converter dados
brutos GPS EZSurv (*.gps) em RINEX V2 (*.??O, *.??N, *.??G) e vice versa, segundo
a Figura 20.
Figura 20 – Software EZSurv Utilites para conversão de dados brutos.
Os arquivos descarregados possuem a seguinte nomenclatura, como exemplo,
segue abaixo arquivos descarregados do campo de 18 de fevereiro de 2006:
• BASE-060218.06N
• BASE-060218.06O
• BASE-060218.GPS
• BASE-060218.GTR
• BASE-060218.OBS
• BASE-060218.ORB
15KB
1KB
1KB
546KB
543KB
5KB
50

A nomenclatura do arquivo do dado bruto começa com uma seqüência de
algarismos, antes do hífen, que correspondem à configuração do receptor base ou
móvel, no caso anterior dos exemplos, o receptor base, os algarismos “06”, “02” e “18”,
correspondem ao ano, mês e dia do levantamento e quando for feito mais de um
levantamento ou se conectar a antena ao bastão da bateria (o receptor começa a coletar
épocas) se tem novamente todos os arquivos anteriores com um hífen e uma letra do
alfabeto, por exemplo BASE-060218-A.GTR, ou BASE-060218-B.GTR.
O receptor móvel A possui arquivos nomeados como RoverA-060219-A.GTR e
o receptor móvel B, 03061005-071124-A.GTR.
Os números de série dos equipamentos para atualização de firmware são:
• Receptor base – 59ED2C701F8B8AA2;
• Receptor móvel A – 59EE2C70218B87A8;
• Receptor móvel B – 59EE2C701C8B87A5.
Segundo (SIGHTGPS, 2002), os dados brutos descarregados são:
• Arquivo (*.YYN) de órbita e (*.YYO) de observação no formato RINEX
V2, mas não abrem em outro software que acesse formato RINEX, sendo
assim, deverá ser convertido o arquivo (*.GPS) padrão, que contém os dados
do levantamento;
• Arquivo (*.GPS) padrão criado pelo módulo coletor de dados no receptor,
nele contém algumas informações sobre o receptor (número de série,
programa residente), intervalo de dados, nome do arquivo de observações,
nome do arquivo de órbitas, nome do arquivo de dados descritivos e nome
do arquivo de dados auxiliares. É utilizado na conversão para o formato
RINEX;
• Arquivo (*.GTR) padrão utilizado no módulo post processor;
• Arquivo (*.OBS) de observação criados pelo coletor de dados;
• Arquivo (*.ORB) de órbita criados pelo coletor de dados;
51

• Podem ser descarregados arquivos (*.TAG e *.vmc) de sistema, (*.SP3) de
órbitas precisas no formato padrão e (*.CLK) de relógio preciso;
O módulo Post Processor foi utilizado na importação de arquivos (*.GTR)
padrão, na edição, no processamento, na análise de dados brutos e no pósprocessamento,
obtendo resultados de exatidão em termos de posicionamento. O
software não processa L2.
Antes do processamento dos dados brutos é necessário definir parâmetros, tais
como sistema de coordenadas, coordenadas de referência do receptor base, altura das
antenas, segundo o apêndice 2.
Estão disponíveis neste módulo os seguintes tipos de soluções:
• Pseudorange (pseudo-distância);
• L1 float (ambigüidade flutuante – freqüência L1);
• L1 fixed (ambigüidade fixa – freqüência L1);
• L2 fixed (ambigüidade fixa – freqüência L2);
• L3 float (combinação livre de efeitos ionosféricos, com ambigüidade
flutuante);
• L3 fixed (combinação livre de efeitos ionosféricos, com ambigüidade fixa);
• L4 fixed (wide lane – “caminho largo”);
• L5 fixed (narrow lane – “caminho estreito”).
(SIGHTGPS, 2002) O tipo de solução é muito importante de modo a permitir
interpretação correta dos dados. Pode acontecer que uma solução com ambigüidade
fixada não possa ser computada (devido a cycle slips, etc.), e uma solução intermediária,
com wide lane ou float, seja computada. O indicador do tipo de solução (solution type) é
gerado especialmente para ajudar na interpretação dos resultados.
Nesse módulo, foram gerados resultados que podem ser exportados no formato
(*.txt) ASCII. De onde foi analisado o PDOP do levantamento.
Foi importado os dados brutos indo em view/project maneger/observations.
52

No levantamento de campo, quando o usuário estiver trabalhando no modo de
posicionamento cinemático e pára por alguns minutos, o receptor executa levantamento
em rede e cria ali um ponto estático, que se não for excluído antes do processamento, as
épocas coletas antes do usuário parar, não são processadas gerando resíduos no
processamento e alterando o resultado, como mostra a tela das Figura 21 e Figura 22.
Figura 21 – Tela EZSurv Post Processor.
Figura 22 – Tela EZSurv Post Processor.
53

Foi apenas observada a quantidade e as órbitas dos satélites rastreados, indo em
analysis / raw observations / number of observed satellites e analysis/ raw observations
/ observed satellites, conforme histograma das Figura 23 e Figura 24.
Figura 23 – Histograma da quantidade de satélites observados.
Figura 24 – Histograma das órbitas dos satélites rastreados.
54

Nos processamentos foram retirados todos possíveis pontos estáticos gerados,
pois foi adotado o modo do posicionamento cinemático e não um levantamento de rede.
Assim sendo, o software não retorno nenhum resíduo do processamento (no residuals
since no network were adjusted).
Observou-se que as condições dos histogramas das quantidades e órbitas de
satélites rastreados nos levantamentos condiziam com os resultados dos PDOP’s
analisados.
Do processamento de uma feição no modo de posicionamento cinemático, os
resultados da trajetória foram exportados de forma detalhada:
• Data e hora na unidade selecionada (tempo de epochs);
• Tipo de solução;
• Número de satélites usados na solução;
• Latitude em unidades decimais (ou coordenada X), longitude em unidades
decimais (ou coordenada Y) e altura elipsoidal ou MSL;
• Desvio padrão da latitude (ou desvio padrão X), desvio padrão da longitude
(ou desvio padrão Y) e desvio padrão da altura;
• GDOP.
O módulo Graphics foi utilizado na importação de arquivos (*.SPR) padrão do
pós-processamento, na edição, na análise do pós-processamento e na filtragem do PDOP.
Esse módulo fornece conexão com aplicativos de Sistema de Informação
Geográfica (SIG) exportando arquivo no formato (*.txt) dados ASCII e (*.DXF) mapas
de vetores e/ou raster das trajetórias, para serem importados em softwares de banco de
dados geográficos, tais como, Spring, ArcGis e outros.
Para exportar os arquivo no formato (*.txt) dados ASCII, foi adotado a
visualização dos resultados segundo a Figura 25.
55

Figura 25 – Tela de exportação dos resultados em formato (*.TXT).
Para exportar os arquivo no formato (*.DXF) mapas de vetores e/ou raster das
trajetórias, foi adotado a visualização dos resultados segundo a Figura 26.
Figura 26 – Tela de exportação dos resultados em formato (*.DXF).
56

Na filtragem do PDOP, observa-se na Figura 27, uma comparação entre as tela
do Graphics, na da direita, demonstra o resultado do processamento de uma a trajetória,
e da esquerda, demonstra a mesma trajetória com o filtro de PDOP até “2,5”, onde
muitas épocas foram excluídas. (Esse filtro “2,5” não foi o adotado no projeto, só serviu
para fim de efeito visual da função da demonstração do exemplo).
Figura 27 – Filtro do PDOP, no módulo Graphics.
Adotou-se o filtro na análise de PDOP até 5, excluindo assim as épocas acima
deste valor. O filtro é acionado canto inferior direito da tela no ícone D. Exportou-se as
trajetórias com o resultado obtido no processamento, depois foi executado o filtro do
PDOP, exportando novamente os resultados da trajetória, disponibilizando assim,
resultados a serem criticados, conforme a Tabela 13 e Figura 54. Executaram-se
gráficos de rejeição em função do PDOP, segundo a Figura 28.
Figura 28 – Gráfico de rejeição e ocorrência do PDOP.
57

3.6.5 Receptor geodésico GPS Thales Navigation Promark2
Receptor geodésico GPS Thales Navigation Promark2 da Ashtech Solutions de
uma freqüência, recebe e coleta sinais em L1, com boa precisão de seus pontos de
medição, posições topográficas e geodésicas. Pode ser utilizado nos levantamentos de
posicionamento de navegação, estático, cinemático contínuo e stop&go.
O sistema de receptor Promark2 vem constituído de receptor, duas pilhas
alcalinas AA, base nivelante, adaptador de base nivelante, suporte para veículos, antena
geodésica, bolsa de transporte, manual de operação, bastão nivelante, tripé, trena,
suporte de bastão, suporte para descarga dos dados, cabos e fios elétricos, segundo a
Figura 29 e Foto 6.
Figura 29 – Sistema de dois receptores Promark2 (THALES, 2004).
(TEODOLINI, 2004), um distribuidor do receptor no Brasil, divulga algumas
especificações técnicas e características:
• Fabricado pela Thales Navigation, Inc.;
• Possui 12 canais paralelos de recepção de sinais GPS;
• Dimensão do receptor de 158mm x 51mm x 33mm;
58

• Recepção e gravação de código C/A e portadora L1, podendo rastrear sinais
de correção WAAS (Wide Area Argumentation System) / EGNOS (European
Geostationary Navigation Overlay Service);
• Precisões dependentes do comprimento da linha de base (baseline), taxa de
gravação e tempo de ocupação de 15 a 60 segundos;
• Precisão Horizontal de 5mm + 1ppm no posicionamento estático;
• Precisão Horizontal de 10mm + 1,5ppm / 12mm + 2,5ppm no
posicionamento stop & go;
• Precisão Horizontal de 12mm + 2,5ppm no posicionamento cinemático
contínuo;
• Precisão Horizontal de 5 a 15 metros no modo de navegação;
• Precisão Horizontal de 2 a 3 metros rastreando os sinais de correção;
• Deverá possibilitar transportes de coordenadas entre equipamentos de uma
freqüência (L1), de mesma marca, de mesmo ou diferente modelos com
distâncias de até 80km de linha de base, com erros menores que 10cm na
planimetria e 20cm na altimetria, ou seja, solução fixa (ambigüidade
resolvida) conforme lei 10.267/01 do INCRA (PINHEIRO, 2008);
• Coletor de dados integrado ao receptor pode informar o atributo e o nome
dos pontos em campo;
• A tela do coletor tem 56mm x 34mm, 12 (doze) botões para a utilização de
campo e interface para a saída serial no equipamento;
• O receptor deverá suportar uma temperatura de operação: -10°C to 60°C e
ser resistente ao impacto ao concreto em até 1,50m;
• Capacidade de visualizar PDOP, tempo de ocupação no ponto, distância para
solução de ambigüidade em relação ao tempo de ocupação, tela do status dos
satélites que estão sendo rastreados, bem como o grau de elevação e a
direção dos mesmos;
59

• Display LCD para uma melhor visualização, integrado ao receptor;
• Memória interna 8MB (oito megabytes) e armazenamento de até 72 horas de
dados e 100 (cem) arquivos;
• Antena geodésica resistente a impactos e à prova d’água;
• Taxa de gravação configurável de 1 a 120 segundos;
Foto 6 – Receptor Promark2, à esquerda, tirada em 18/07/2008 e à da direita, em
06/04/2008 e detalha o coletor de dados.
Na instalação do receptor, nivelou-se o bastão preso ao tripé acima do ponto de
centragem. O local tinha vista aberta para o céu. O receptor calcula os coordenadores do
centro de fase da antena, gerando coordenadas em três dimensões. Para determinar os
coordenadores do centro de fase, foi medido e informado a altura e modelo da antena,
na configuração dos softwares de processamento.
A altura da antena foi medida do ponto de centragem da estação ao final da
regulagem adotada no bastão, onde foi acoplada a antena. Adotou-se 2,00metros, como
circulado na Foto 6 à direita.
Segundo (TEODOLINI, 2005), a antena modelo NGS ASH 110454 e descrição
PROMARK2 L1, possui um deslocamento vertical de centro de fase L1 de 69,4
60

milímetros (L1 phase center vertical offset), um raio de 92,1 milímetros (antenna
radius) e deslocamento do ponto de medição da altura de inclinação vertical de 51,6
milímetros (slant height measurement point vertical offset). Observar na Figura 30, a
superfície de referência para medições da altura da antena.
Figura 30 – Planta da antena do receptor Promark2 (TEODOLINI, 2005).
3.6.6 Software Ashtech Solutions vr. 2.70
O software Ashtech Solutions versão 2.70 da Ashtech Solutions, compreendido
com os módulos Download, Rinex Convert e Project Manager.
O módulo Download cria dados gabaritos de características (arquivos
dicionários) com a configuração do sistema de coordenada do receptor, transfere o
61

arquivo dicionário do PC para o gravador de dados. Assim como, transfere dados brutos
coletados do gravador de dados para o PC.
O módulo Rinex Convert foi utilizado para conversão de dados brutos GPS
Ashtech em RINEX V2 (*.??O, *.??N, *.??G) e vice versa. Na Figura 31, o arquivo
BCABOA08.117 foi coletado no campo de 26 de abril de 2008.
Figura 31 – Tela do Rinex Convert.
Os arquivos descarregados possuem a seguinte nomenclatura, como exemplo, os
arquivos BCABOA08.117, DCABOA08.117 e ECABOA08.117, e a princípio, não
diferem de onde foram descarregados, ou do receptor base ou do móvel.
A nomenclatura do arquivo do dado bruto começa com o tipo de dado binário
(B-file) onde contém “carrier phase”e code phase”, definido no primeiro algarismo
“B”, o utilizado pelo software, após, uma seqüência de quatro algarismos são
configurados dentro do coletor de dados, antes da coleta dos sinais, diferenciando assim
o receptor base do móvel, da melhor maneira escolhida pelo usuário. O sexto algarismo,
representado por uma letra em ordem alfabética revela a quantidade dos levantamentos
ou a quantidade de vezes que se ligou o coletor de dados. Os algarismos “08”
62

correspondem ao ano e os algarismos “117”, ao dia Juliano em foi executado o
levantamento. No exemplo acima, dia 26 de abril de 2008.
Os números de série dos equipamentos são:
• Receptor UERJ – PM20404840;
• Receptores UFRJ – PM2030 5838 E PM2030 6170;
O módulo Project Manager foi utilizado na importação de arquivos (B*.YYY)
dados brutos Promark2, na edição, no processamento, na análise de dados brutos,
órbitas de satélites e resíduos de vetores processados e no pós-processamento, obtendo
resultados de exatidão em termos de posicionamento.
Antes do processamento dos dados brutos foi necessário definir alguns
parâmetros, tais como sistema de coordenadas, coordenadas de referência do receptor
base, altura das antenas, segundo o apêndice 3.
Para as coordenadas geodésicas, adotou-se e configurou-se o datum geodésico
SAD69, inserindo assim na tela de definição do datum geodésico os parâmetros de
translação e rotação para a transformação do WGS-84 em SAD69, que segundo
(TEODOLINI, 2005) são:
• Xshift – parâmetro de translação na direção X é -67,35 metros;
• Yshift – parâmetro de translação na direção Y é +3,88 metros;
• Zshift – parâmetro de translação na direção Z é -38,22 metros;
• Xrotation – parâmetro de rotação na direção X é zero;
• Yrotation – parâmetro de rotação na direção Y é zero;
• Zrotation – parâmetro de rotação na direção Z é zero;
• Scale Difference – use o valor zero;
• Elipsoid – selecionou-se a opção South América 1969.
Observou-se na tela project settings, se todos os parâmetros estavam
configurados da maneira desejada. Na guia general, salvou-se o nome do arquivo com
63

extensão (*.SPR) e definiu-se a localização dentro do disco rígido para salvar os
projetos. Na guia coordinate system, definiu-se o sistema de coordenada grid, univ.
transverse merc. (S), ZN_24 (36º W – 42º W) e como coordenada geodésica o datum
geodésico SAD69. Na guia process, adotou-se a máscara de elevação de 10 º e o tipo de
órbita transmitida dos satélites (broadcast), se desejar utilizar órbitas precisas, deve-se
indicar a localização dos arquivos (*.SP3). E na guia miscellaneous, adotou-se a desired
project accuracy horizontal de 20mm + 1ppm e vertical de 40mm + 2ppm, com nível de
confiança de 95%, como unidade de medida o metro, a hora local GMT -3 horas e a
altura vertical da antena.
Assim como o módulo Download, o Project Maneger também transfere dados
brutos coletados do gravador de dados para o PC. Importando-os direto do receptor (add
raw data files from receiver). Se os dados já estiverem descarregados, quando começar
um projeto novo, importa-se os dados salvos no disco rígido (add raw data files from
disk), abrindo assim as telas map view, woorkbook e time view.
Na tela time view, observa-se a coleta das observações dos receptores no
decorrer do tempo. Em alguns campos, foi utilizado o modo de posicionamento
cinemático para levantamento da trajetória da feição falésia, que monitora a faixa de
erosão costeira, e a feição linha d’água, que monitora o avanço do mar. Em posse da
coletora de dados, pausou-se a gravação de dados do levantamento ao fim de uma
feição, e ao início da outra, recomeçou-se a gravação. Na Figura 32, observa-se que foi
pausado algumas vezes o levantamento, não só delimitando o início e término de uma
feição, como também a interrupção para desvio dos escombros das edificações erodidas
pelo mar. O tempo em que o receptor encontra-se pausado, ele continua coletando
dados, pois está ligado.
Os dados coletados são demonstrados em guias na tela workbook. Na guia files,
apareceram os arquivos dos dados brutos importados. Na guia observations, apareceram
á épocas coletadas. Se os dados foram pausados durante o levantamento, os intervalos
foram demonstrados com pontos de interrogação (????), segundo a Figura 32. Observase
o tipo e as alturas das antenas, e os tipos de posicionamento em que os levantamentos
foram executados e configurados na coletora de dados antes da coleta dos dados. Na
guia sites, foram observados as coordenadas e seus respectivos desvios padrão de cada
época, que foram nomeadas na coletora de dados antes do levantamento. Foi
64

apresentado na coluna referente ao status se o dado foi processado (processed), ou
ajustado (ajusted), ou não foi processado e ainda é um dado bruto (raw). Na guia control
sites, definiu-se o(s) ponto(s) de controle com as coordenadas de referência rescritas e
atentou-se para quando do lançamento dos desvios padrões das coordenadas
planimétricas northing e easting, foram lançadas trocadas na tela site properties, guia
control, segundo (TEODOLINI, 2006). Como definiu-se como ponto(s) de controle, foi
fixado como controle horizontal e vertical e fixada suas coordenadas horizontais e
verticais.
Figura 32 – Área de trabalho do software Ashtech, com dados brutos importados do
campo de 06/04/2008 – feição falésia e linha d’água.
Definidos o(s) ponto(s) de controle, foi processado os levantamentos,
selecionando o menu / run / processing / all. Após o término do processamento, foi
modificada a janela map view de normal para process, e apresentada a guia vectors na
janela woorkbook. Nela foi visualizada uma tabela de cada vetor processado do ponto(s)
de controle à época coletada, com os componentes em cada direção (X, Y, Z) e seus
respectivos desvios padrões, com o dia e hora de cada época coletada, com o número de
satélites utilizados no cálculo, com o PDOP, com o teste da avaliação da qualidade do
desvio padrão para as coordenadas de cada época, teste QA (quality available), com
tipo de solução de determinação das ambigüidades inteiras dos satélites.
65

Por ter acessado a guia vectors da janela woorbook, a janela map view mostra os
vetores processados em duas cores verde e vermelho, determinados pelo teste QA e o
tipo de solução.
Segundo (TEODOLINI, 2006), o teste QA (quality available), teste da avaliação
da qualidade do desvio padrão para as coordenadas de cada época, falha, quando o
desvio padrão para uma coordenada for superior ao limite tolerável Adotou-se o limite
na tela project settings, guia miscellaneous, a desired project accuracy horizontal de
20mm + 1ppm e vertical de 40mm + 2ppm.
Segundo (TEODOLINI, 2006), o tipo de solução determina o sucesso
conseguido na determinação das ambigüidades inteiras para cada satélite no cálculo do
vetor. Quando as ambigüidades inteiras são 100% determinadas a solução é fixa (fixed),
50%, solução parcial (partial) e menor que 50%, solução flutuante (float).
Os vetores em verde, definem que o teste QA não falhou e a solução foi fixa, e
os em vermelho, que o teste QA falhou e a solução foi parcial ou flutuante. Observouse,
como exemplo, na Figura 33 a presença das duas cores do vetor.
Figura 33 – Vetores processados.
Após o processamento dos dados foi analisado qualidade dos vetores
processados e, conseqüentemente, as coordenadas dos pontos, já que estas, advém dos
66

vetores processados. Foi clicado com o botão da direita do mouse em cima de um vetor
processado na guia vectors da janela workbook e selecionado a opção view residuals,
abrindo assim, uma tela dos resíduos dos vetores processados (vector processing residul
plot), com diagrama dos resíduos dos vetores processados no tempo (Fase da portadora
dupla Resíduos diferenciado – Carrier Phase double Differenced Residuals). Nota-se
que existe um diagrama para cada satélite utilizado para o processamento do vetor,
exceto o satélite de referência, segundo a Figura 34.
Figura 34 – Resultado do processamento com gráfico de resíduo dos vetores
processados.
Observa-se que abaixo da janela woorbook tem-se o resumo do processamento.
Segundo (TEDOLINI, 2004), no processamento dos vetores, os dados brutos de
um levantamento contendo múltiplas observações, tais como arquivos de dados
coletados no modo posicionamento cinemático, são todos utilizados, gerando resíduos
no tempo completo e possíveis problemas que ocorrem. Se persistirem os problemas em
todos os satélites durante o mesmo período de tempo, o problema está no satélite de
referência, senão deve-se observar:
• Variação nos dados ocasionados por perda no sinal do satélite obstruído;
67

• Resíduo com variação muito maior que os outros satélites, caracterizado pelo
multicaminhamento do sinal ou ionosfera ativa;
• Diagrama inclinado, caracterizado por problemas nos dados do satélite;
• Pequena quantidade de dados gera problema no processamento.
Se os problemas forem nos dados brutos, deve-se observar nos satélites:
• Segmentos com múltiplos indicadores, caracterizado por satélite obstruído;
• Disparidade dos dados, caracterizado por satélites obstruído ou bloqueado;
• Variação rápida do S/R, caracterizado pelo multicaminhamento do sinal ou
ionosfera ativa;
• Pequena quantidade de dados gera problema no processamento.
Segundo (TEDOLINI, 2004), o software processa os vetores automaticamente,
atingindo a melhor solução possível. No entanto, um vetor processado automaticamente,
pode resultar numa solução de baixa qualidade, devido a dados incompletos ou dados
completos, mas apresentando segmentos problemáticos.
Uma possível perda de ciclo, por multicaminhamento do sinal. Uma ionosfera ou
troposfera ativa gera refração ionosférica ou troposférica. Muitos satélites localizados
próximos a linha imaginária do horizonte. Um erro grosseiro na realização do campo,
como um “solavanco”, um “tranco” ou um “tombamento” da antena, ou simplesmente,
passar por baixo de imensas copas de árvore amendoeira ou mangueira, ou por baixo da
rede de alta tensão. Fatores que geram segmentos problemáticos para o levantamento.
Foram analisadas as observações brutas dos satélites de cada receptor e
identificado possíveis erros. Foi clicado com o botão da direita em cima do arquivo do
dado bruto na guia files da janela workbook, e clicado no item de exibição de dados
brutos (view raw data), gerando diagramas de sinal ruído (signal to noise ratio),
elevação dos satélites (satellite elevation) e fase da portadora (carrier phase). Segundo
os diagramas representados nas Figura 36, Figura 36, Figura 37, Figura 38 ,Figura 39 e
Figura 40, temos excelente observações brutas, sem nada a fazer.
68

Figura 35 – Diagrama de S/R.
Figura 36 – Diagrama detalhado de S/R.
69

Figura 37 – Diagrama de elevação dos satélites.
Figura 38 – Diagrama detalhado de elevação dos satélite.
70

Figura 39 – Diagrama de fase da portadora dos satélites.
Figura 40 – Diagrama detalhado de fase da portadora dos satélites.
71

Observou-se a presença de indicadores: “!”, “?” e “X”, que significam, possível
perda de sinal do satélite (possible loss of lock), fase da portadora questionável (carrier
phase questionable) e perda de sinal do satélite (loss of lock), respectivamente. Como
exemplo, a Figura 41 mostra as observações brutas do satélite (SV) 15.
Figura 41 – Diagrama de observações brutas do SV15.
Com os dados e segmentos problemáticos identificados. Foi clicado em cima do
nome do primeiro vetor processado com o botão da direita do mouse, na guia vectors da
janela woorbook, o item process, abrindo uma janela process settings vetors, na guia
general, foi selecionado o tempo do processamento, os satélites a serem omitidos do
receptor móvel (omit these SVs), os satélites de referência a serem excluídos (forbidden
reference SVs), o ângulo da máscara de elevação; e na guia advanced foi selecionado os
segmentos problemáticos do processamento, assim foi pós-processado o levantamentos,
como exemplo tem-se a Figura 42, que mostram as guias com os detalhes do pósprocessamento
dos vetores reprocessados. Com a melhora da qualidade final das
coordenadas de cada época e a redução dos desvios padrões, os resultados foram
apresentados em forma de tabelas e gráficos.
72

Figura 42 – Janela do pós-processamento.
Foram utilizados dados brutos de receptores de dupla freqüência, mas a
portadora L2 não foi processada, precisando de uma chave de hardware que não foi
detectada.
Foram executadas tabelas com o teste QA, o tipo de solução, o PDOP e a
quantidade de satélites envolvidos em cada vetor processados. Foi considerado os
percentuais de ocorrência de acordo com cada experimento.
Foram executados gráficos de freqüência, da melhora dos desvios padrões de
cada coordenada, para cada época coletada. A melhora dos dados se deu pelo pósprocessamento
dos vetores, depois de analisadas as observações brutas e residuais. No
eixo x, observa-se intervalos de 0,005metros de desvio padrão, começando em
0,020metros, desvio este adotado como tolerância nos parâmetros inicialmente
configurados. E no eixo y, observa-se a freqüência em que ocorrem os desvios padrões.
Para entendimento dos experimentos aqui executados, foi exemplificado com o
levantamento no modo relativo cinemático do processamento e pós-processamento da
feição falésia de 06 de abril de 2008. O experimento foi elaborado em etapas da
seguinte maneira:
• Foi processado conforme a Figura 43. Observou-se que nesse levantamento,
foi executada também a feição linha d’água, com isso foram excluídas as
observações da linha d’água. Como já foi comentado, o receptor continua a
73

coletar dados quando pausado. Com isso o processamento se deu no
intervalo das 8:45:18 as 10:55:32 horas;
• Os vetores foram pós-processados conforme a Figura 44. Foi corrigido o
intervalo de tempo da feição coletada, onde inicialmente havia sido
processado no intervalo de das 8:45:18 as 10:55:32 horas, agora com a
alteração foi pós-processado no intervalo das 8:45:18 as 10:53:56 horas.
Observou-se que os resíduos nos vetores pós-processados se mantiveram
quase iguais, mas não é o que ocorre em todos os outros levantamentos;
• Verificou-se problemas nas observações brutas dos satélites do receptor
base, Figura 45 e receptor móvel, Figura 46;
• Observou-se que os satélites (SV’s) 4 e 23 rastreados pelo receptor base
(Figura 47) e os satélites (SV) 4, 10, 19 e 23 rastreados pelo receptor móvel
(a Figura 48 e Figura 49) possuem órbita com pouco tempo se comparado
com os outros SV’s e múltiplos indicadores;
• Se segmentos ruins se repetirem em todos os satélites, pode-se retirá-los,
mas não foi o caso deste levantamento;
• Os vetores foram pós-processados conforme a Figura 50. Foram excluídos os
satélites ruins (SV 4 e 23) do receptor base e omitidos os satélites ruins (SV
4, 10, 19 e 23) do receptor móvel Observou-se que diagrama dos resíduos
nos vetores pós-processados tiveram uma melhor comportamento;
• O resultado foi ilustrado numa Tabela 5, com o teste QA, o tipo de solução,
o PDOP e a quantidade de satélites envolvidos em cada vetor processados.
Observa-se os percentuais de ocorrência de acordo com cada experimento;
• O resultado também foi ilustrado na Figura 51, em forma de gráficos de
freqüência, da melhora dos desvios padrões de cada coordenada, para cada
época coletada. A melhora dos dados se deu pelo pós-processamento dos
vetores, depois de analisadas as observações brutas e residuais. Observa-se
que com os pós-processamentos as freqüências de desvios padrões
melhoraram da direita para esquerda.
74

Figura 43 – Levantamento processado.
75

Figura 44 – Levantamento pós-processado no tempo da feição.
76

Figura 45 – Observações brutas do receptor base.
77

Figura 46 – Observações brutas do receptor móvel.
78

Figura 47 – Observações brutas dos SV's 4 e 23 do receptor base.
79

Figura 48 – Observações brutas dos SV's 4 e 10 do receptor móvel.
80

Figura 49 – Observações brutas dos SV's 19 e 23 do receptor móvel.
81

Figura 50 – Levantamento pós-processado no tempo da feição e retirados SV's.
82

Figura 51 – Gráfico de freqüência da melhora dos desvios padrões.
83

Tabela 5 – Resultado do experimento dos processamentos.
3.6.7 Software The Geographic Calculator
O software The Geographic Calculator (Geocalc), da Blue Marble Geographics,
foi utilizado para transformar coordenadas geodésicas em coordenadas planas e viceversa,
da tabela de pontos de controle, segundo a Figura 52.
Figura 52 – Software Geocal.
84

3.6.8 Software TCGeo
Como o software Geocalc não transforma coordenadas do sistema geodésico
SIRGAS 2000, foi utilizado o software TCGeo, disponibilizado pelo Instituto Brasileiro
de Geografia e Estatística (IBGE), segundo a Figura 53.
Figura 53 - Software TCGeo.
O software permite transformar coordenadas no modo manual ou através de
arquivo. Foi executada no modo manual a transformação das coordenadas geodésicas
das estações geodésicas da Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo (RBMC) do
85

sistema geodésico SIRGAS2000 para o SAD 69. Foi exportado os arquivos no formato
(*.txt) dados ASCII.
Como conferência, lançou-se as coordenadas cartesianas. O software calcula
uma altitude elpsoidal, altera-se para altitude que deverá ser considerada, gerada pelo
relatório das estações geodésicas do IBGE. Observou-se que ocorre uma diferença entre
as coordenadas transformadas em SIRGAS 2000 e inclusive ocorre diferença nas
coordenadas cartesianas inicialmente lançadas. As coordenadas cartesianas possuem
componente na vertical que foi calculada por parâmetros de transformação, já a altitude
elipsoidal das estações foi obtida por ajustamentos de observações.
Adotou-se a transformação a partir das coordenadas geodésicas SIRGAS2000 /
SAD69. Observa-se na Figura 53, o resultado da estação RBMC-Viçosa (VICO).
Na Tabela 6 foi demonstrado as coordenadas que foram convertidas de
SIRGAS2000 para SAD69.
Tabela 6 – Coordenadas das estações RBMC convertidas em SAD69.
86

3.7 Posicionamento por Ponto Preciso - IBGE
(IBGE, 2010) Posicionamento por Ponto Preciso ou Posicionamento Absoluto
Preciso (IBGE-PPP) é um serviço on-line para o processamento de dados brutos GPS
coletados em receptores de uma ou duas freqüências, a partir de 25 de fevereiro de
2005. Gerando coordenadas de boa precisão no Sistema de Referência Geocêntrico para
as Américas (SIRGAS2000).
Este serviço está disponível no site http://www.ppp.ibge.gov.br/ppp.htm. Devese
inserir o endereço do arquivo do dado bruto de observação em formato RINEX,
informar o modo de processamento como estático ou cinemático, o tipo e altura da
antena, e o email para onde será encaminhado o arquivo processado.
Este arquivo será compactado no formato (*.ZIP), e nele são encontrados cinco
arquivos, os quais possuem as seguintes informações:
• Arquivo de extensão (*.SUM) com o relatório completo do processamento
dos dados, tais como: correção do centro de fase da antena, órbitas e
parâmetros de orientação terrestre, modelo de carga oceânica, parâmetros de
transformação, opções do processamento e coordenadas do processamento;
• Arquivo de extensão (*.POS) com as coordenadas ao longo do tempo de
rastreio;
• Arquivo extensão (*.KML) para ser visualizado no Google Earth. Vale
ressaltar, que a posição do ponto apresentado na imagem do Google Earth,
pode não coincidir com a sua verdadeira posição, devido à precisão
associada à imagem;
• Arquivo (Leiame.txt) informa o conteúdo de cada arquivo de saída do
processamento;
• Arquivo extensão (*.PDF) com o relatório resumido do resultado.
A nomenclatura dos arquivos processados terá os mesmos algarismos do arquivo
bruto mais extensões já descritas.
Foram processados os arquivos de dados brutos de estações de controle
coletados no modo de posicionamento estático, como experimento da qualidade do
87

serviço. Vale ressaltar, que os receptores GTR-A foram configurados para o sistema
geodésico SAD69 e o receptor HiPer para o WGS84, ou seja, segundo (IBGE, 2010)
não existem parâmetros de transformação entre SIRGAS2000 e WGS84, então se
devem observar os resultados do HiPer com o do GTR-A. Sendo assim, só os arquivos
de dados brutos do receptor HiPer estão compatíveis com o sistema geodésico do
serviço PPP. Foram processadas as seguintes estações de controle:
• C_ATAFONA_GTRA;
• INSP_GTRA;
• INSP_HIPER;
• DEGREDO_GTRA;
• JULINHO_HIPER;
• MEDITERRANEO_GTRA;
• MEIRELES_GTRA;
• PCA_AFONSO_HIPER;
• PONTO_9_GTRA;
• PONTO_10_GTRA.
Observou-se que em alguns processamentos os sigmas das coordenadas
obtiveram resultado zero, sendo isso muito difícil de acontecer, acredita-se que dos
dados brutos estejam com problemas. Os relatórios de cada processamento encontramse
no anexo.
Tentou-se algumas vezes, processar o arquivo do ponto de controle
C_ATAFONA_HIPER, mas não se obteve sucesso, pois não se conseguiu enviar o
arquivo pelo site.
Tentou-se converter arquivos do Promark2, para fazer parte do experimento,
mas os arquivos de observação em formato RINEX, não completaram a conversão.
88

4 PROCESSAMENTO, PÓS-PROCESSAMENTO E
RESULTADOS
Os levantamentos de campos foram processados, analisados e pós-processados.
Foram executados com equipamentos de um e duas freqüência. Adotou-se nos
experimentos os modos de posicionamento relativo estático e relativo cinemático.
A posição de objetos com relação a um referencial específico entende-se como
posicionamento, que pode ser classificado em:
• Absoluto: quando as coordenadas estão associadas diretamente ao geocentro;
• Relativo: quando as coordenadas são determinadas em relação a um
referencial materializado por um ou mais vértices com coordenadas
conhecidas.
O objeto a ser posicionado pode estar em repouso ou em movimento, o que gera
uma segunda classificação em relação ao referencial adotado:
• Posicionamento estático: objeto está em repouso. Utilizou-se nos
levantamentos de densificação de novas estações de controle e na
reocupação de estações já monumentadas anteriormente;
• Posicionamento cinemático: objeto está em movimento. Utilizou-se nos
levantamentos das feições de monitoramento da erosão costeira com
determinação da escarpa erosiva (falésia) e o acompanhamento do avanço do
mar pelas linhas d’águas, vale ressaltar que estas feições devem ser
corrigidas pelas influências das marés.
Segundo (MONICO, 1998), a duração da coleta de dados, dependendo das
distâncias envolvidas, pode variar de 30 minutos a 2 horas para linha base de até 500
km, neste caso, utilizado receptores L2, já com receptores L1 que necessitem de
precisão deve-se linha base de no máximo 10 a 15 km, cada uma com intervalo de
coleta de dados de pelo menos 20 minutos.
Foram le
89

4.1 Posicionamento estático
Para o transporte de coordenadas mais precisas em estações de controle novas e
reocupadas. Utilizou-se equipamento de dupla freqüência, o transporte foi realizado
num único lance, utilizando o conceito dele posicionamento ativo, isto é, não foi preciso
ocupar as estações RBMC definidas como base de referência. Ligadas as estações do
experimento. Foram incluídas, as efemérides precisas dos satélites disponibilizados pelo
IGS, garantindo assim melhora na precisão.
Verificaram-se as condições das estações já ocupadas e suas coordenadas para
comparação ao experimento, conforme a Tabela 7.
Tabela 7 – Estações já ocupadas.
Criaram-se alguns experimentos para gerarem as coordenadas mais precisas das
seguintes estações: C_ATAFONA_HIPER, INSP_HIPER; JULINHO_HIPER e
PCA_AFONSO_HIPER. Utilizaram-se as estações RJCG, CEFE, VICO, ONRJ e
RIOD.
90

Tabela 8 – Coordenadas adotadas para C_ATAFONA (atafona7.ttp)
91

Tabela 9 – Coordenadas adotas para INSP. (insp_2.ttp)
Tabela 10 – Coordenadas Adotadas para JULINHO. (julinho_2.ttp).
Tabela 11 – Coordenadas Adotas para PCA_AFONSO. (pca_afonso_2.ttp).
92

4.2 Posicionamento relativo
A Tabela 12 resume os levantamentos de campo:
Tabela 12 – Resumo dos levantamentos no modo de posicionamento cinemático.
93

A Tabela 13 e a Figura 54 resumem os resultados dos processamentos
executados pelo EZSurv com o percentual de rejeição do PDOP.
Tabela 13 – Resumo dos levantamentos de campo processados pelo EZSurv.
Figura 54 - Gráficos de rejeição do PDOP dos levantamentos processados pelo EZSurv.
94

100

101

Da Tabela 14 e a Tabela 29 resumem os resultados dos processamentos
executados no Ashtech com a melhora da precisão dos desvios padrões.
Tabela 14 – Resumo dos levantamentos de campo processados pelo Ashtech.
102

Tabela 15 080125 falésia
Teste Solução PDOP SV
1649 Épocas
3 < e
QA Flutuante Parcial Fixa >5
≤ 5
≤ 3 6
Processado 0% 22,20% 77,80% 0% 35,11% 0,91% 63,98% 373 1276
Pósprocessado
1
0% 22,20% 77,80% 0% 35,05% 0,97% 63,98% 372 1277
Pósprocessado
2
Pósprocessado
3
0% 36,14% 52,82% 11,04% 35,23% 1,33% 63,43% 384 1265
0% 36,14% 52,82% 11,04% 35,23% 1,33% 63,43% 384 1265
103

Tabela 16 080125 Linha d’água
1634 Épocas
Teste Solução PDOP SV
3 < e
QA Flutuante Parcial Fixa >5
≤ 3 6
≤ 5
Processado 0% 36,54% 62,67% 0,80% 27,91% 1,96% 70,13% 364 1270
Pósprocessado
1
Pósprocessado
2
Pósprocessado
3
0% 24,72% 58,20% 17,07% 27,91% 2,08% 70,01% 369 1265
0% 69,89% 17,56% 12,55% 28,34% 2,20% 69,46% 380 1254
0% 3,30% 90,33% 6,36% 30,11% 1,71% 68,18% 372 1252
104

Tabela 17 080406 falésia
2003 Épocas
Teste Solução PDOP SV
3 < e
QA Flutuante Parcial Fixa >5
≤ 3 6
≤ 5
Processado 0% 0,20% 0% 99,80% 2,05% 0,80% 97,15% 12 1991
Pós-processado
1
Pós-processado
2
0% 0,50% 0% 99,50% 2,05% 0,80% 97,15% 18 1985
0% 1,95% 0% 98,05% 9,29% 27,86% 62,86% 189 1814
105

Tabela 18 080406 Linha d’água
1345 Épocas
Teste Solução PDOP SV
3 < e
QA Flutuante Parcial Fixa >5
≤ 3 6
≤ 5
Processado 0% 0,74% 0% 99,26% 6,62% 0,07% 93,31% 79 1266
Pósprocessado
1
Pósprocessado
2
0% 0,70% 0% 99,93% 0,45% 0% 99,55% 3 1342
0% 0,07% 0% 99,93% 0,45% 0% 99,55% 3 1342
106

Tabela 19 080426 falésia
1907 Épocas
Teste Solução PDOP SV
3 < e
QA Flutuante Parcial Fixa >5
≤ 3 6
≤ 5
Processado 0% 28,74% 38,33% 32,93% 1,36% 29,58% 69,06% 1642 265
Pósprocessado
1
Pósprocessado
2
Pósprocessado
3
0% 42,32% 22,55% 35,13% 1,84% 29,94% 68,22% 1675 232
0% 42,32% 22,55% 35,13% 1,84% 29,94% 68,22% 1675 232
0% 100% 0% 0% 1,73% 29,99% 68,27% 1677 230
107

Tabela 20 080426 Linha d’água HiPer
2235 Épocas
Teste Solução PDOP SV
3 < e
QA Flutuante Parcial Fixa >5
≤ 3 6
≤ 5
Processado 0,94% 90,25% 6,17% 3,58% 71,86% 5,55% 22,60% 1975 260
Pósprocessado
1
0,94% 90,74% 5,26% 3,80% 71,54% 5,86% 22,60% 1999 236
Pósprocessado
2
0,54% 92,44% 3,36% 4,21% 70,34% 20,58% 9,08% 2001 234
Pósprocessado
3
0,54% 92,44% 3,36% 4,21% 70,34% 20,58% 9,08% 2001 234
108

Tabela 21 080426 Linha d’água RBMC
150 Épocas
Teste Solução PDOP SV
3 < e
QA Flutuante Parcial Fixa >5
≤ 3 6
≤ 5
Processado 0% 64% 36% 0% 1,33% 0,67% 98% 6 144
Pósprocessado
1
Pósprocessado
2
Pósprocessado
3
0% 1,33% 96,67% 2,00% 1,33% 1,33% 97,33% 5 145
0% 1,33% 96,67% 2,00% 1,33% 1,33% 97,33% 5 145
0% 1,33% 34,67% 64,00% 1,33% 1,33% 94,48% 6 144
109

Tabela 22 080426 Linha d’água
Teste Solução PDOP SV
453 Épocas
3 < e
QA Flutuante Parcial Fixa >5
≤ 3 6
≤ 5
Processado 0% 55,63% 44,37% 0% 3,75% 1,77% 94,48% 57 396
Tabela 23 080522 falésia
Teste Solução PDOP SV
2121 Épocas
3 < e
QA Flutuante Parcial Fixa >5
≤ 3 6
≤ 5
Processado 0% 4,05% 46,77% 49,17% 23,43% 28,85% 47,71% 1390 731
Pósprocessado
0% 40,31% 0% 59,69% 23,43% 28,86% 47,90% 1380 741
1
110

Tabela 24 080522 Linha d’água
2291 Épocas
Teste Solução PDOP SV
3 < e
QA Flutuante Parcial Fixa >5
≤ 3 6
≤ 5
Processado 1,27% 0% 0% 100% 0,83% 2,18% 96,99% 69 2222
Pósprocessado
1
8,25% 0,61% 0% 99,39% 0,83% 2,36% 96,81% 72 2219
111

Tabela 25 080719 falésia A2 - HiPer
2019 Épocas
Teste Solução PDOP SV
QA Flutuante Parcial Fixa >5
3 < e
≤ 5
≤ 3 6
Processado 13,97% 0,54% 0% 99,46% 0,54% 2,43% 97,03% 19 2000
Pósprocessado
1
Pósprocessado
2
Pósprocessado
3
14,07% 0,54% 0% 99,46% 0,54% 2,43% 97,03% 19 2000
0% 3,86% 32,64% 63,50% 1,44% 2,58% 95,99% 99 1920
0% 3,86% 32,64% 63,50% 1,44% 2,58% 95,99% 99 1920
112

Tabela 26 080719 falésia A2 - GTRA
2019 Épocas
Teste Solução PDOP\ SV
QA Flutuante Parcial Fixa >5
3 < e
≤ 5
≤ 3 6
Processado 13,97% 0,54% 0% 99,46% 0,54% 2,43% 97,03% 19 2000
Pósprocessado
1
Pósprocessado
2
Pósprocessado
3
14,07% 0,54% 0% 99,46% 0,54% 2,43% 97,03% 19 2000
0% 3,86% 32,64% 63,50% 1,44% 2,58% 95,99% 99 1920
0% 3,86% 32,64% 63,50% 1,44% 2,58% 95,99% 99 1920
113

Tabela 27 080719 Linha d’água
966 Épocas
Teste Solução PDOP SV
3 < e
QA Flutuante Parcial Fixa >5
≤ 3 6
≤ 5
Processado 0% 0% 54,87% 45,13% 0% 0% 100% 42 924
Pósprocessado
1
0% 0% 54,87% 45,13% 0% 0% 100% 46 920
114

Tabela 28 080719 Linha d’água B2 HiPer
1648 Épocas
Teste Solução PDOP SV
3 < e
QA Flutuante Parcial Fixa >5
≤ 3 6
≤ 5
Processado 0% 0% 0% 100% 0% 3,03% 96,07% 0 1648
Pósprocessado
1
0% 0% 0% 100% 0% 3,03% 96,97% 0 1648
Pósprocessado
2
4,61% 0% 0% 100% 0% 3,70% 96,30% 0 1648
Pósprocessado
3
4,61% 0% 0% 100% 0% 3,70% 96,30% 0 1648
115

Tabela 29 080719 Linha dágua B2 GTRA
1648 Épocas
Teste Solução PDOP SV
3 < e
QA Flutuante Parcial Fixa >5
≤ 3 6
≤ 5
Processado 0% 0% 0% 100% 0% 3,03% 96,07% 0 1648
Pósprocessado
1
0% 0% 0% 100% 0% 3,03% 96,97% 0 1648
Pósprocessado
2
0% 0% 0% 100% 0% 3,03% 96,97% 0 1648
Pósprocessado
3
4,61% 0% 0% 100% 0% 3,70% 96,30% 0 1648
116

5 CONCLUSÃO
Com todos os levantamentos pós-processados foram gerados coordenadas de
estações de referencia com grande confiabilidade, sendo assim, o mesmo ocorre com as
feições experimentadas.
Por meio dos resultados do processamento do software Ashtech Solutions
confirmou-se o fato de que a maior proporção de solução fixa obtida está fortemente
relacionada ao número de satélites presente na medida. No sentido de obter a melhora
de alguns resultados onde houve considerável perda de ciclos em alguns satélites, os
mesmos foram excluídos do processamento. Tal procedimento se mostrou eficiente em
alguns casos, contudo resultou em piora na qualidade dos resultados em outros casos.
Nos casos onde a melhora não foi obtida isso pode ser explicado pela perda na
quantidade de satélites utilizada nas soluções. Caso a quantidade de satélites rastreados
em algumas medidas já estivesse no limite adotado de até 6, se um, desses satélites
fosse retirado do pós-processamento, mesmo que apresentando alguma quantidade de
perda de ciclos, isto poderia piorar ao invés de melhorar o resultado.
Outro fato concluído foi que uma quantidade muito pequena de resultados –
cerca 3% em média – obteve sucesso no teste QA para 95% de nível de confiança
considerando uma precisão de 10mm horizontal e 20mm vertical.
Verificou-se que no processamento dos dados coletados em linhas de base
curtas, a quantidade de satélites exerce um papel fundamental para o êxito das
coordenadas. Quando da exclusão ou omissão dos satélites, ou mesmo segmentos com
problemáticos excluídos, deve-se analisar os resíduos dos vetores processados, pois ao
invés de melhorar a precisão, pode ocorrer o inverso.
Foi comprovado que com o conhecimento adequado das ferramentas
computacionais disponíveis, podem retratar a melhora na precisão.
Vale ressaltar, que esgotar todos os aspectos envolvidos para melhora da
precisão, nem sempre é possível e nem é a intenção, pois a cada levantamento surgem
novos elementos a serem tratados. Além disso, a tecnologia envolvida está em constante
evolução, fazendo que o usuário tenha novas técnicas a sua disposição, antes mesmo de
dominar as mais antigas.
117

5.1 Sugestão de Trabalhos
Pode-se dar continuidade ao trabalho, já que foram só trabalhadas as feições de
falésia e linha d’água. Faltando analisar as feições levantadas como dunas, laguna de
Grussaí e Ilha da Convivência.
Com os resultados pode-se calcular com precisão a velocidade da erosão
costeira, objetivados pelo monitoramento contínuo.
Pode-se elaborar um novo experimento para avaliar possíveis degradações da
qualidade, visto que nas feições de linha d’água podem ocorrer multicaminhamento do
sinal em função da refletividade. Podendo-se ainda, analisar as correções de marés.
Com os dados levantados, pode-se trabalhar com a quantificação do transporte
de sedimentos na área costeira, causados pela erosão. Dando-se continuidade, com o
georeferenciamento das trajetórias geradas.
118

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ASHTECH, 2002, “Guia do usuário promark2”, Thales Navigation, Inc.
CAMARGO, P. O. 1999, “Modelo regional da ionosfera para uso em
posicionamentocom receptores GPS de uma freqüência”, Seminário de
Qualificação do Curso de Pós-Graduação em Ciências Geodésicas da UFPR,
108pp.
FORTES, L. P. S. 1997, “Operacionalização da rede brasileira de monitoramento
contínuo do sistema GPS (RBMC)”, Tese de Mestrado, IME, 152 p. Disponível no
site http://www.des.ime.eb.br/dissertacoes/1997-Luiz_Paulo_Fortes.pdf.
GEMAEL, CAMIL, 1994, “Introdução ao ajustamento de observações: aplicações
geodésicas”, Curitiba, PR., Editora da UFPR, 319pp.
GEMAEL, C. & ANDRADE, J. B., 2004, “Geodésia celeste”, Curitiba, PR., Editora da
UFPR, 389pp.
GOMES, SIMEÃO DIAS, 2008, “Apostila sobre GPS Topcon Hiper Lite+”,
Geomensura, CEFET-SC.
HASEGAWA, J. K.; GALO, M.; MONICO, J. F. G.; IMAI, N. N. 1999, “Sistema de
localização e navegação apoiado por GPS”, In: XX Congresso Brasileiro de
Cartografia. Recife – PE, 1999.
IBGE, 2010, “Site www.ibge.gov.br”, IBGE.
, 2009, “Manual do usuário posicionamento por ponto preciso”, IBGE.
MACHADO, W. C. & MONICO, J. F. G. 2002, “Utilização do software GPSeq na
solução rápida das ambigüidades GPS no posicionamento relativo cinemático de
bases curtas”, Pesquisas em Geociências, 29(2): 89-99, 2002. Instituto de
Geociências, UFRGS.
MACIEL, JULIANA, 2006, “A fúria do pontal de Atafona: banco de cultura”. Portal da
internet overmundo. Textos de não-fição. Disponível no site
http://overmundo.com.br/banco/a-furia-do-pontal-de-atafona.
119

MONICO, J. F. G. 1998, “Posicionamento pelo NAVSTAR-GPS: descrição,
fundamentos e aplicações”, Publicação Interna, Departamento de Cartografia, 182.
, 2000, “Posicionamento por ponto de alta precisão utilizando o GPS: uma
solução para a geodinâmica”, Brazilian Journal of Geophysics, vol. 18(1).
NORONHA, JOÃO, 2007, “Atafona sua história, sua gente”, Academia Campista de
Letras.
, 2003, “Uma dama chamada Atafona”, Cultura Goitacá.
PINHEIRO, TADEU CORRÊA, 2008, “Mapeamento digital do município de São João
da Barra (RJ) com suporte de imagens Ikonos e dados GPS, como requisito para
revisão do plano diretor municipal”, UERJ/FEN.
S & C, GEO-TECNOLOGIAS, 2004, “Configuração de projeto – Topcon tools”,
Santiago & Cintra Imp e Exp Ltda.
, 2004, “Guia de instalação – Topcon tools”, Santiago & Cintra Imp e Exp Ltda.
, 2004, “PC-CDU”, Santiago & Cintra Imp e Exp Ltda.
SANTA FÉ, HÉLVIO, 1999, “Atafona – ventos nordeste”, Imprensa Oficial, RJ.
SIGHTGPS, 2002, “Módulo utilites”, SightGPS Importação e Representações Ltda.
, 2002, “Módulo processor”, SightGPS Importação e Representações Ltda.
, 2002, “Módulo graphics”, SightGPS Importação e Representações Ltda.
SILVA, N C. C. 1998, “Análise do efeito dos modelos de refração troposférica no
posicionamento geodésico usando dados da RBMC, Tese de Mestrado, IME, 137.
SOUZA, N. M., POLEZEL , W. G. C. & MONICO, J. F. G. 2005, “Avaliação do nível
de multicaminho no posicionamento relativo GPS e sua atenuação através da
análise de multiresolução”, Bol. Ciênc. Geod., sec. Artigos, Curitiba, v. 11, no 2, p.
221-234, jul-dez, 2005.
TEODOLINI, ALEZI, 2004, “Guia prático análise do pós-processamento”, Alezi
Teodolini Equipamentos Topográficos e Comércio, SP. Disponível no site
http://www.hezolinem.com.
120

, 2004, “Guia prático de ajustamentos de redes”, Alezi Teodolini Equipamentos
Topográficos e Comércio, SP. Disponível no site http://www.hezolinem.com.
, 2004, “Configuração dos receptores GPS Promark2”, Alezi Teodolini
Equipamentos Topográficos e Comércio, SP. Disponível no site
http://www.hezolinem.com.
, 2005, “NT002-2005A - Determinar altura de antena”, Alezi Teodolini
Equipamentos Topográficos e Comércio, SP. Disponível no site
http://www.hezolinem.com.
, 2006, “Guia prático de processamento de dados”, Alezi Teodolini
Equipamentos Topográficos e Comércio, SP. Disponível no site
http://www.hezolinem.com.
THALES, 2004, “Promark2 system user guide”, Thales Navigation, Inc.
TOPCON POSITIONING SYSTEMS, Inc., 2003, “Manual do operador Hiper”,
Copyright Topcon Positioning Systems, Inc.
, Inc., 2004, “Topcon tools reference manual”, Copyright Topcon Positioning
Systems, Inc.
, Inc., 2004, “Topcon tools quick reference guide”, Copyright Topcon
Positioning Systems, Inc.
, Inc., 2004, “PC-CDU reference manual”, Copyright Topcon Positioning
Systems, Inc.
, Inc., 2004, “Topcon link reference manual”, Copyright Topcon Positioning
Systems, Inc.
121

APÊNDICE 1 –Configuração Topcon Tools
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APÊNDICE 2 –Configuração EZSurv
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APÊNDICE 3 –Configuração Ashtech Solutions
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ANEXOS 1
Relatórios das Estações RBMC:
• RJCG em Campos dos Goytacazes – RJ;
• CEFE em Vitória – ES;
• VICO em Viçosa – MG
• ONRJ no Rio de Janeiro – RJ;
• RIOD no Rio de Janeiro – RJ.
142

ANEXOS 2
Relatórios do Processamento PPP – IBGE:
• C_ATAFONA_GTRA;
• INSP_GTRA;
• INSP_HIPER;
• DEGREDO_GTRA;
• JULINHO_HIPER;
• MEDITERRANEO_GTRA;
• MEIRELES_GTRA;
• PCA_AFONSO_HIPER;
• PONTO_9_GTRA;
• PONTO_10_GTRA.
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