Como funciona o GPS?

O Sistema de Posicionamento Global, popularmente conhecido como GPS (Global Positioning System), utiliza satélites para detectar sua localização e mostrar exatamente onde você está.

O Sistema de Posicionamento Global, popularmente conhecido como GPS (Global Positioning System), é um sistema que utiliza satélites para localizar onde o receptor do sinal do satélite está naquele momento. O GPS funciona a partir de uma rede de 24 satélites que ficam distribuídos em seis planos, próximos a órbita do planeta Terra. Estes satélites enviam sinais para o receptor (o aparelho de GPS), e então, a partir disso, o aparelho de GPS interpreta esses sinais dizendo onde exatamente você está naquele momento. 

Atualmente existem dois sistemas que permitem a navegação por satélite: O GPS americano e o GLONASS russo. Também, existem dois outros sistemas que estão em fases de implementação: o Galileo, da União Européia, e o Compass, da China.

História

A história da criação do sistema se iniciou em 1957. Ano em que a União Soviética lançou o primeiro satélite artificial da história. Esse foi o passo inicial para que a humanidade iniciasse os estudos sobre o uso dos satélites na obtenção da localização de pontos sobre a superfície terrestre.

O sistema de GPS foi criado a partir de outro projeto do Departamento de Segurança americano chamado de NAVSTAR. O sistema NAVSTAR disponibilizaria várias informações geográficas, como localização e clima, por exemplo, de qualquer parte da superfície terrestre. O projeto NAVSTAR foi iniciado em 1960, e após vários anos de correções e ajustes o projeto NAVSTAR tornou-se totalmente funcional e pronto para operar em 1995.

Após certo tempo, o projeto NAVSTAR tornou-se o sistema de GPS. E o sucesso desse sistema foi tanto, que o presidente Bill Clinton, em 2000, viu a necessidade de tornar as informações recolhidas pelos satélites, que antes era exclusiva para o uso militar, disponíveis para o uso civil e gratuito.

Como funciona

Os satélites, assim como os receptores GPS, possuem um relógio interno que marca as horas com uma precisão incrivelmente grande em nano segundos. Quando o satélite emite o sinal para o receptor, o horário em que ele saiu do satélite também é enviado.

 Os envios desses sinais ocorrem constantemente. Este sinal enviado para o receptor é um sinal de rádio, que viaja uma velocidade de 300 mil quilômetros por segundo (tal velocidade é conhecida como velocidade da luz!!) no vácuo. Resta ao receptor calcular quantos nano segundos este sinal demorou a chegar até ele, assim ele consegue “descobrir” onde você está. E como o sinal é enviado constantemente, o receptor sempre sabe onde está o satélite, mantendo, assim, sua posição exata sempre atualizada.

A triangulação

Agora você já sabe como é calculada a distância entre o satélite e o seu receptor, ficando mais fácil de entender como ele usa isso para determinar sua localização com uma margem erro de apenas 20m.

Os GPS usam um sistema chamado de triangulação pra determinar a localização do receptor na Terra. A triangulação funciona da seguinte forma: três satélites enviam o sinal para o receptor, que calcula quanto tempo cada sinal demorou a chegar nele. A teoria deste conceito é bem complexa, veja a imagem abaixo e entenda como funciona o conceito.

Vendo a imagem fica mais fácil de entender como funciona a triangulação não é mesmo?

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  O que são sistemas de navegação por satélite?

Além da sua localização terrestre, o receptor GPS também consegue saber a altura do receptor em relação ao nível do mar, porém para isso é necessário um quarto satélite.

Mapas e outros dados

 Vamos supor que você esteja perdido no deserto próximo a uma cidade. Porém, você sabe que está a cinco quilômetros da cidade, mais não sabe em qual direção ela está. O receptor de GPS, com o auxilio da triangulação, já sabe onde você está. O receptor compara sua localização com um mapa, que vai lhe mostrar exatamente por onde você tem que ir para chegar ao seu destino.

Os mapas e os dados que aparecem na tela do aparelho de GPS são desenvolvidos pelas empresas do aparelho e servem apenas para lhe ajudar a identificar onde você está. Estes mapas são apenas uma camada, e não tem nada a ver com o sistema de GPS administrado pelos Estados Unidos.

Curiosidades

• No Brasil, o primeiro receptor GPS foi utilizado em 1992. Inicialmente ele era usado para rastrear caminhões com cargas valiosas;
• Que Apenas em 2000 o sinal dos satélites de GPS foi liberado ao uso civil. Antes, os EUA impunham uma “disponibilidade seletiva” que impossibilitava o uso civil do sinal com uma precisão menor que 90 metros;
• No interior dos satélites, há relógios atômicos de uma precisão enorme. Eles atrasam 1 segundo a cada 100 mil anos;
• Apesar do sinal dos satélites funcionarem em todo o globo terrestre, há dois países que não permitem a utilização do seu sinal em seus territórios: Coreia do Norte e a Síria;
• Até em 2009, no território do Egito também era proibido o uso do sinal GPS.

FONTE: www.oficinadanet.com.br

Você sabe o que é o GLONASS?Você já deve conhecer o GPS dos Estado Unidos, mas conhece o GLONASS, sistema de posicionamento por satélites desenvolvido pela Russia? Alternativa ao GPS tem evoluído nos últimos anos e é capaz de oferecer algumas vantagens ao sistema convencional

Você já deve conhecer o GPS, sistema de posicionamento global que utiliza satélites para enviar informações sobre a posição de um equipamento, desde que este seja capaz de receber e interpretar o sinal enviado por eles. Muito utilizado em automóveis, na aviação, navegação marítima, também está disponível em diversos dispositivos portáteis, como smartphones, relógios e outros dispositivos próprios que recebem o sinal dos satélites.

Mas você conhece o GLONASS?

O GLONASS é uma alternativa ao GPS e foi desenvolvido pela Rússia no fim dos anos 70 e, assim como o GPS americano, concebido para fins militares. Após anos de abandono devido ao fim da URSS, o governo Russo voltou a dar importância ao projeto no inicio dos anos 2000 e hoje o sistema já conta com cobertura global e precisão superior ao GPS.

GLONASS

O GLONASS é o sistema de navegação por satélite que vem sendo desenvolvido pela Rússia desde 1976 e hoje já conta com 24 satélites em órbita, responsáveis pelo o fornecimento de dados de posicionamento. Com o fim da União Soviética, o projeto ficou praticamente abandonado, porém durante os últimos anos, sob o governo de Vladimir Putin, a restauração do sistema foi feita com grande prioridade, sendo o GLONASS hoje o programa mais caro financiado pela Agência Espacial Federal Russa, chegando a custar cerca de um terço de seu orçamento em 2010.

Seu funcionamento é muito parecido com o GPS americano, pois possui 24 satélites que ficam distribuídos entre três camadas com 8 satélites em cada, e a posição do equipamento é formada por no mínimo 3 deles através de um processo chamado trilateração, o que garante a precisão de posicionamento do sistema.

Em dezembro de 2007 foram lançados 14 novos satélites de nova geração para compor o sistema e sua cobertura global foi completada em 2011, após o término da restauração, tornando-se uma ótima alternativa ao GPS.

Uma das vantagens ao uso do GLONASS quanto a outras soluções está na precisão de posicionamento, isso porque após as melhorias do sistema, ele é capaz de oferecer sua resolução máxima ao uso civil, o que não ocorre com GPS, pois os Estados Unidos limita a capacidade de precisão de seu sistema, e quanto ao GALILEO, sistema de posicionamento desenvolvido pela União Européia, há rumores que o uso mais avançado se torne pago.

Leia também: O que é AGPS?

Abaixo um comparativo entre os satélites do GLONASS (D) e do GPS (E):

Em grande parte a popularização do GLONASS se deve à implementação do sistema em smartphones, e isso ocorreu principalmente por causa de um imposto criado pela Rússia em 2010, que consiste em uma taxa de 25% de importação para todos os aparelhos compatíveis com GPS vendidos na Rússia, porém se o aparelho também fosse compatível com o GLONASS, a taxa é suspensa. Sony e Apple foram as primeiras empresas a oferecerem smartphones compatíveis com GPS e GLONASS, mas hoje praticamente todos os aparelhos modernos contam com ambos, o que resulta em um menor tempo de localização e uma maior precisão.

Hoje o GLONASS é muito utilizado em conjunto com o GPS para oferecer uma melhor precisão de posicionamento em conjunto com uma maior velocidade, isso porque ao invés de apenas 3 satélites informando sua posição, estão disponíveis 6 ao mesmo tempo, otimizando sua localização.

Em relação ao mercado brasileiro, a Rússia ofereceu cooperação com empresas brasileiras para que o sistema esteja disponível para o uso em seus equipamentos.

E você, o que acha da versão Russa do GPS? É confiável ou ainda requer um melhor tempo de teste para que a pessoas não acabem tomando o caminho errado de casa? Deixe sua opinião nos comentários.

FONTE: www.oficinadanet.com.br

Texto de José Augusto Sapienza Ramos - Coordenador Acadêmico do Sistema Labgis/UERJ O ano de 2015 começou e poucas pessoas parecem ter percebido, mas o South American Datum 1969, ou simplesmente SAD 69, não é mais aceito dentro do Sistema Geodésico Brasileiro. Trocando em miúdos, o SAD 69 não é mais aceito como referência para uma série de produtos cartográficos nacionais. Quem define isto é a resolução do presidente 01/2005 do IBGE (acesse aqui), onde o SIRGAS 2000 (Sistema de Referência Geocêntrico para as Américas 2000) é o novo sistema oficial para o Brasil. Esta resolução também determina que o período de transição entre os sistemas antigos e o novo não pode ser superior a 10 anos, prazo esse que expirou em 2014. As várias Terras Pela minha experiência, percebo que alguns profissionais que trabalham com dados geográficos não entendem bem o conceito e muito menos possuem domínio básico para trabalhar com o sistema de referência em softwares de SIG ou topografia, por exemplo. Comecemos pelo começo, o sistema geodésico de referência nada mais é do que um modelo matemático que descreve a forma da Terra, permitindo assim referenciarmos posições sobre sua superfície. Uma das componentes desse sistema geodésico de referência é o datum, um ponto de origem do sistema para a referência das coordenadas. É como digo em sala de aula "antes de posicionarmos coisas sobre a Terra, precisamos definir a sua forma". A forma da Terra é única e possui muitas irregularidades -- não é uma esfera perfeita. Todavia os modelos criados pelo homem para representar a sua forma são diversos e foram melhorando ao longo da evolução dos instrumentos e técnicas. Eu falo sobre o tema com mais detalhes no vídeo no final desse post por cerca de duas horas. Todavia é importante aqui entendermos que essa forma matemática é uma forma aproximada, ou seja, possui erro frente à forma real. Ao longo do tempo, os cartógrafos e matemáticos foram capazes criar modelos com um erro menor. Por exemplo, a diferença entre as superfícies do modelo Córrego Alegre, que foi instituído como o primeiro sistema de referência do Sistema Cartográfico Nacional, e do SIRGAS 2000 é de centenas de metros. E é exatamente por causa do erro que o Brasil está adotando o SIRGAS 2000. Este modelo matemático aproximado possui um erro menor do que seu predecessor, ou seja, as coordenadas posicionadas sobre o SIRGAS 2000 terão uma diferença de posição menor em relação a sua posição real. Observe que não está se falando aqui do erro de tecnologias de posicionamento como, por exemplo, entre dois tipos de GPS, mas sim um erro que é inserido no posicionamento devido à imprecisão do datum e outros elementos do sistema geodésico de referência. Em outras palavras, todo o dado geográfico possui um erro de posicionamento inerente ao sistema geodésico no qual ele está referenciado e também um erro devido a técnica de medição da posição. A agregação desses dois erros é que resulta na qualidade final da coordenada. Sopa de letras - SAD 69 + SIRGAS 2000 + WGS 84 + Córrego Alegre O IBGE é o responsável por definir o sistema geodésico de referência e também como se transporta as coordenadas de um sistema para o outro. O IBGE define em sua resolução do presidente nº 23 de 1989 (acesse aqui) e ratifica na já citada resolução do presidente nº 01 de 2005 (acesse aqui) do IBGE que devemos utilizar as fórmulas simplificadas de Molodensky (veja as fórmulas no final deste link). No vídeo ao final desse post eu mostro como se aplicada essas fórmulas nos software ArcGIS for Desktop e QGIS. Além dos já citados data (data é plural de datum, pois é latim) de referência Córrego Alegre, WGS 84 e SIRGAS 2000, temos ainda um quarto datum e sistema de destaque, o WGS 84. Apesar dele não participar da história dos data oficiais no Brasil, ele possui importância e uso internacional como no sistema de posicionamento global por satélite (GNSS) americano, mais conhecido como NAVSTAR/GPS, e também no Google Earth. Há outros data menos importantes que já foram utilizados no Brasil que esse texto passa ao largo, a saber: Astro Datum Chuá, Aratu e uma versão anterior do SAD 69 -- o SAD 69 que utilizamos como oficial é a consolidação de 1996. Algumas considerações se fazem necessárias nessa altura do texto. A primeira consideração é que a mesma posição na superfície da Terra possui coordenadas diferentes de acordo com datum em questão. Vide a imagem ao lado. Sendo assim, uma latitude e longitude sem o datum é uma informação incompleta. Outra consideração é o risco do transporte quase automático de coordenadas entre dois sistemas que os softwares fazem hoje. O uso de uma transformação incorreta pode introduzir erros nas posições transformadas. Para ficar apenas em um exemplo, a maioria dos receptores GPS de navegação realizam a conversão das coordenadas medidas em WGS 84 para outro sistema à escolha do usuário, todavia poucos aparelhos permitem e poucos usuários fazem a configuração da transformação definida pelo IBGE. A última consideração é qualquer transporte de coordenadas entre sistemas de referência, inclusive a determinada pelo IBGE, introduzem erros nas posições transformadas. Logo é melhor ter uma coordenada levantada em SIRGAS 2000 do que uma levantada em Córrego Alegre e transformada para SIRGAS 2000. Para transformações com maior precisão, o IBGE disponibiliza o aplicativo PROGRID. A imprecisão indiferente Nem sempre se faz necessário padronizar o sistema de referência para se integrar duas bases de dados geográficos. Tudo depende da precisão posicional das bases em questão. Como exemplo, temos a página 2 deste documento do IBGE, onde se informa que a base de dados na escala 1:1.000.000 foi levantada em SAD 69, porém pode ser utilizada em SIRGAS 2000 sem nenhuma transformação uma vez que o deslocamento planimétrico encontrado na mudança de sistema não é superior ao erro esperado na escala segundo o PEC A. Ou seja, se o deslocamento das coordenadas devido a transformação para um sistema de referência mais preciso for menor do que o erro esperado na escala, a diferença entre os dois é desprezível -- onde podemos usar o Padrão de Exatidão Cartográfica (PEC) como referência. Um caso comum nesse sentido é a imprecisa afirmação que o SIRGAS 2000 e o WGS 84 são iguais -- afirmação não rara em textos e falas. O mais correto é dizer que a diferença sub-métrica entre esses sistemas é desprezível para muitas aplicações e bases. Entretanto essa diferença é importante nas técnicas hoje disponíveis que nos oferecem coordenadas com erro posicional de alguns centímetros. Conclusão Completamos uma importante transição no sistema de referência geodésico brasileiro, onde agora o SIRGAS 2000 é absoluto. Uma vez que todo o dado geográfico está referenciado sobre um sistema de referência com certo nível de erro, então busca-se um sistema com um erro tolerável às nossas aplicações. Se olharmos a história da legislação brasileira nessa área, ela sempre sofreu de severos atrasos de atualização. Enquanto o SAD 69 estava defasado e demorava para ser substituído, o WGS 84 começou a ser utilizado na prática e o Aratu foi criado para cartografia em offshore. Para complementar, as fórmulas simplificadas de Molodensky não fornecem o melhor método de transporte de coordenadas hoje. Em softwares de SIG, topografia e correlatos é corriqueira a necessidade de executarmos operações de alteração do sistema de referência. Devemos, para isto, realizar a transformação segundo as especificações do IBGE ou, no caso de especialistas, outra transformação de maior precisão. Mas atenção a estas operações, uma vez que o uso de uma transformação incorreta pode inserir um erro posicional adicional às coordenadas. Abaixo há um webinar que eu ministrei sobre o tema. Nesse vídeo eu explico com mais detalhes os pontos expostos nesse texto, também falo sobre projeções cartográficas e como realizar transformações de sistemas de coordenadas no ArcGIS for Desktop e no QGIS. O IBGE disponibilizou neste link um FAQ sobre a mudança do sistema de referência geodésico brasileiro. Por fim, ainda há de se destacar que a forma da Terra é dinâmica e as técnicas para se chegar a novos modelos estão evoluindo. Hoje já podemos medir coordenadas com precisão sub-métrica, então devemos nos preocupar com data que nos forneçam maior precisão também na casa dos centímetros. Observe que na maioria dos casos é incongruente utilizar uma precisa técnica de posicionamento e referenciar a coordenada em um sistema de referência geodésico impreciso. Pois assim o erro final da posição será ruim.

     O DNIT e o setor de cartórios, por meio da Associação Nacional de Notários e Registradores do Brasil (ANOREG) e do Instituto de Registro Imobiliário do Brasil (Irib), celebraram acordo para agilizar a implementação do Programa Federal de Faixas de Domínio, o ProFaixa. O ProFaixa vai formalizar a propriedade da rodovia  e respectivas margens, identificando os terrenos e seus antigos donos, delimitando seus contornos e transferindo-os em definitivo para a União.

     A parceria entre do DNIT, por meio da Diretoria de Planejamento e Pesquisa (DPP), e os registradores de imóveis foi formalizada em novembro, durante o XVII Congresso Brasileiro de Direito Notarial e de Registro. O acordo vai facilitar o acesso a documentos indispensáveis à demarcação das faixas de domínio das rodovias federais.

     Dirigentes da Anoreg se colocaram à disposição do DNIT para cooperar e interceder em favor do órgão nos casos em que cartórios de todo o Brasil impuserem obstáculos na liberação de documentos e registros que facilitem a identificação dos verdadeiros titulares das faixas de domínios.

     As faixas de domínio são os limites laterais das rodovias. Podem ter entre 30m e 80m a partir do eixo da pista ou do canteiro central (quando se tratar de rodovia duplicada). Cabe à Coordenação Geral de Desapropriação e Reassentamento (CGDR), da DPP, promover a regularização dos perímetros rodoviários ocupados irregularmente.

     “Ainda estamos encontrando dificuldade para obter isenção de taxas e realizar a avaliação de matrículas das áreas lindeiras. Mas com a parceria, o nosso trabalho vai ser bastante facilitado”, observou o coordenador-geral de Desapropriação e Reassentamento do DNIT, Bruno Marques.

     No estado de Goiás, a CGDR já identificou 196 certidões de propriedades particulares que avançam além do limite legal. Esses documentos vão orientar a regularização das faixas de domínios na BR-070, trecho escolhido para execução do projeto piloto do ProFaixa. O perímetro compreende 290 quilômetros, entre Pirenópolis (GO) e Jussara (GO). Dois dos 18 cartórios localizados nesta região têm dificultado o acesso do DNIT a registros cartoriais: daí a importância do acordo firmado com as entidades representantes do setor de cartórios.  

     “Com o acordo celebrado entre a administração pública federal e os donos de cartórios, vamos poder concluir os projetos piloto das faixas de domínio de algumas rodovias  dentro do planejamento proposto até o fim de 2016",  avalia o diretor da DPP, Adailton Cardoso Dias.

Modelo de Ondulação Geoidal

Em função de sua rapidez e precisão na obtenção de coordenadas, os Sistemas Globais de Navegação por Satélite – GNSS (na sigla em inglês) revolucionaram as atividades que necessitam de posicionamento. Entretanto, a altitude determinada utilizando um receptor GNSS não está relacionada ao nível médio do mar (ou, de forma mais rigorosa, ao geoide), mas a um elipsoide de referência com dimensões específicas. Portanto, torna-se necessário conhecer a diferença entre as superfícies do geoide e do elipsoide, isto é, a altura (ou ondulação) geoidal, para que se possa obter a altitude acima do nível médio do mar (denominada ortométrica). Desta forma, existe um grande interesse por um modelo de ondulação geoidal brasileiro cada vez mais preciso para aplicações nas áreas de mapeamento e engenharia. É com este objetivo que o MAPGEO2015, assim como os modelos anteriores (MAPGEO2010, MAPGEO2004, MAPGEO92), foi concebido e produzido conjuntamente pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), através da Coordenação de Geodésia (CGED), e pela Escola Politécnica da Universidade de São Paulo – EPUSP. O novo modelo foi calculado com uma resolução de 5’ de arco, e o Sistema de Interpolação de Ondulações Geoidais foi atualizado. Através deste sistema, os usuários podem obter a ondulação geoidal em um ponto ou conjunto de pontos, cujas coordenadas refiram-se ao SIRGAS2000 e compreendidas entre as latitudes de 6°N e 35°S e entre as longitudes de 75°W e 30°W, dentro do território brasileiro.

Para converter a altitude elipsoidal (h), obtida através de receptores GNSS, em altitude ortométrica (H), é necessário utilizar o valor da altura geoidal (N) fornecida por um modelo de ondulação geoidal, utilizando a seguinte expressão:

H = h – N

DATUM SAD 69 MORREU! VIVA AO SIRGAS 2000...

 

Texto de José Augusto Sapienza Ramos - Coordenador Acadêmico do Sistema Labgis/UERJ

O ano de 2015 começou e poucas pessoas parecem ter percebido, mas o South American Datum 1969, ou simplesmente SAD 69, não é mais aceito dentro do Sistema Geodésico Brasileiro. Trocando em miúdos, o SAD 69 não é mais aceito como referência para uma série de produtos cartográficos nacionais.

Quem define isto é a resolução do presidente 01/2005 do IBGE (acesse aqui), onde o SIRGAS 2000 (Sistema de Referência Geocêntrico para as Américas 2000) é o novo sistema oficial para o Brasil. Esta resolução também determina que o período de transição entre os sistemas antigos e o novo não pode ser superior a 10 anos, prazo esse que expirou em 2014.

As várias Terras

Pela minha experiência, percebo que alguns profissionais que trabalham com dados geográficos não entendem bem o conceito e muito menos possuem domínio básico para trabalhar com o sistema de referência em softwares de SIG ou topografia, por exemplo.

Comecemos pelo começo, o sistema geodésico de referência nada mais é do que um modelo matemático que descreve a forma da Terra, permitindo assim referenciarmos posições sobre sua superfície. Uma das componentes desse sistema geodésico de referência é o datum, um ponto de origem do sistema para a referência das coordenadas. É como digo em sala de aula "antes de posicionarmos coisas sobre a Terra, precisamos definir a sua forma".

A forma da Terra é única e possui muitas irregularidades -- não é uma esfera perfeita. Todavia os modelos criados pelo homem para representar a sua forma são diversos e foram melhorando ao longo da evolução dos instrumentos e técnicas. Eu falo sobre o tema com mais detalhes no vídeo no final desse post por cerca de duas horas.

Todavia é importante aqui entendermos que essa forma matemática é uma forma aproximada, ou seja, possui erro frente à forma real. Ao longo do tempo, os cartógrafos e matemáticos foram capazes criar modelos com um erro menor. Por exemplo, a diferença entre as superfícies do modelo Córrego Alegre, que foi instituído como o primeiro sistema de referência do Sistema Cartográfico Nacional, e do SIRGAS 2000 é de centenas de metros.

E é exatamente por causa do erro que o Brasil está adotando o SIRGAS 2000. Este modelo matemático aproximado possui um erro menor do que seu predecessor, ou seja, as coordenadas posicionadas sobre o SIRGAS 2000 terão uma diferença de posição menor em relação a sua posição real.

Observe que não está se falando aqui do erro de tecnologias de posicionamento como, por exemplo, entre dois tipos de GPS, mas sim um erro que é inserido no posicionamento devido à imprecisão do datum e outros elementos do sistema geodésico de referência. Em outras palavras, todo o dado geográfico possui um erro de posicionamento inerente ao sistema geodésico no qual ele está referenciado e também um erro devido a técnica de medição da posição. A agregação desses dois erros é que resulta na qualidade final da coordenada.

Sopa de letras - SAD 69 + SIRGAS 2000 + WGS 84 + Córrego Alegre

O IBGE é o responsável por definir o sistema geodésico de referência e também como se transporta as coordenadas de um sistema para o outro. O IBGE define em sua resolução do presidente nº 23 de 1989 (acesse aqui) e ratifica na já citada resolução do presidente nº 01 de 2005 (acesse aqui) do IBGE que devemos utilizar as fórmulas simplificadas de Molodensky (veja as fórmulas no final deste link). No vídeo ao final desse post eu mostro como se aplicada essas fórmulas nos software ArcGIS for Desktop e QGIS.

Além dos já citados data (data é plural de datum, pois é latim) de referência Córrego Alegre, WGS 84 e SIRGAS 2000, temos ainda um quarto datum e sistema de destaque, o WGS 84. Apesar dele não participar da história dos data oficiais no Brasil, ele possui importância e uso internacional como no sistema de posicionamento global por satélite (GNSS) americano, mais conhecido como NAVSTAR/GPS, e também no Google Earth.

Há outros data menos importantes que já foram utilizados no Brasil que esse texto passa ao largo, a saber: Astro Datum Chuá, Aratu e uma versão anterior do SAD 69 -- o SAD 69 que utilizamos como oficial é a consolidação de 1996.

Algumas considerações se fazem necessárias nessa altura do texto. A primeira consideração é que a mesma posição na superfície da Terra possui coordenadas diferentes de acordo com datum em questão. Vide a imagem ao lado. Sendo assim, uma latitude e longitude sem o datum é uma informação incompleta.

Outra consideração é o risco do transporte quase automático de coordenadas entre dois sistemas que os softwares fazem hoje. O uso de uma transformação incorreta pode introduzir erros nas posições transformadas. Para ficar apenas em um exemplo, a maioria dos receptores GPS de navegação realizam a conversão das coordenadas medidas em WGS 84 para outro sistema à escolha do usuário, todavia poucos aparelhos permitem e poucos usuários fazem a configuração da transformação definida pelo IBGE.

A última consideração é qualquer transporte de coordenadas entre sistemas de referência, inclusive a determinada pelo IBGE, introduzem erros nas posições transformadas. Logo é melhor ter uma coordenada levantada em SIRGAS 2000 do que uma levantada em Córrego Alegre e transformada para SIRGAS 2000. Para transformações com maior precisão, o IBGE disponibiliza o aplicativo PROGRID.

A imprecisão indiferente

Nem sempre se faz necessário padronizar o sistema de referência para se integrar duas bases de dados geográficos. Tudo depende da precisão posicional das bases em questão. Como exemplo, temos a página 2 deste documento do IBGE, onde se informa que a base de dados na escala 1:1.000.000 foi levantada em SAD 69, porém pode ser utilizada em SIRGAS 2000 sem nenhuma transformação uma vez que o deslocamento planimétrico encontrado na mudança de sistema não é superior ao erro esperado na escala segundo o PEC A.

Ou seja, se o deslocamento das coordenadas devido a transformação para um sistema de referência mais preciso for menor do que o erro esperado na escala, a diferença entre os dois é desprezível -- onde podemos usar o Padrão de Exatidão Cartográfica (PEC) como referência.

Um caso comum nesse sentido é a imprecisa afirmação que o SIRGAS 2000 e o WGS 84 são iguais -- afirmação não rara em textos e falas. O mais correto é dizer que a diferença sub-métrica entre esses sistemas é desprezível para muitas aplicações e bases. Entretanto essa diferença é importante nas técnicas hoje disponíveis que nos oferecem coordenadas com erro posicional de alguns centímetros.

Conclusão

Completamos uma importante transição no sistema de referência geodésico brasileiro, onde agora o SIRGAS 2000 é absoluto. Uma vez que todo o dado geográfico está referenciado sobre um sistema de referência com certo nível de erro, então busca-se um sistema com um erro tolerável às nossas aplicações.

Se olharmos a história da legislação brasileira nessa área, ela sempre sofreu de severos atrasos de atualização. Enquanto o SAD 69 estava defasado e demorava para ser substituído, o WGS 84 começou a ser utilizado na prática e o Aratu foi criado para cartografia em offshore. Para complementar, as fórmulas simplificadas de Molodensky não fornecem o melhor método de transporte de coordenadas hoje.

Em softwares de SIG, topografia e correlatos é corriqueira a necessidade de executarmos operações de alteração do sistema de referência. Devemos, para isto, realizar a transformação segundo as especificações do IBGE ou, no caso de especialistas, outra transformação de maior precisão. Mas atenção a estas operações, uma vez que o uso de uma transformação incorreta pode inserir um erro posicional adicional às coordenadas.

Abaixo há um webinar que eu ministrei sobre o tema. Nesse vídeo eu explico com mais detalhes os pontos expostos nesse texto, também falo sobre projeções cartográficas e como realizar transformações de sistemas de coordenadas no ArcGIS for Desktop e no QGIS. O IBGE disponibilizou neste link um FAQ sobre a mudança do sistema de referência geodésico brasileiro.

Por fim, ainda há de se destacar que a forma da Terra é dinâmica e as técnicas para se chegar a novos modelos estão evoluindo. Hoje já podemos medir coordenadas com precisão sub-métrica, então devemos nos preocupar com data que nos forneçam maior precisão também na casa dos centímetros. Observe que na maioria dos casos é incongruente utilizar uma precisa técnica de posicionamento e referenciar a coordenada em um sistema de referência geodésico impreciso. Pois assim o erro final da posição será ruim.

FONTE: http://www.labgis.uerj.br

Entenda porque nos mapas a Groelandia aparece maior do que o Brasil. Projeções Cartograficas, Vídeo aula

Entendendo Azimute, rumos e convergência meridiana

O azimute teve suas origens na Arábia Saudita, o mesmo significa caminho. É

uma medida de direção horizontal, definida em graus. O mesmo é muito utilizado na topografia, nas engenharias, na astronomia, etc, sendo que sua origem está no norte aumentando em sentido horário.

As medidas de

 azimute variam de 0° a 360° sendo feitas em sentido horário.

Na Topografia normalmente obtém-se o primeiro azimute a campo e calcula-se os demais no escritório conforme a equação que segue:

Onde:

AZ= Azimute

AI= Ângulo interno

O cálculo dos azimutes pode ser verificado pela equação:

                                                                                            

Dependendo do meridiano que é adotado o Azimute é classificado como sendo Verdadeiro, Magnético ou Assumido.

Calculo do Azimute

O azimute pode ser obtido a partir das projeções pela seguinte formula:

Rumo

É o menor ângulo formado entre a linha Norte e Sul e o alinhamento.

Convergência meridiana

É a diferença angular entre o Norte Geográfico e o Norte da Quadrícula.

Acessar tutorial produzido pelos professores da UEPB

Fonte:http://otopografo.blogspot.com.br/

Grade de coordenadas UTM no AutoCAD

A grade de coordenadas UTM é um item indispensável em uma planta topográfica. Se você ainda não sabe montar uma, está lendo o texto certo.

O procedimento é muito simples. Primeiro, observe os valores numéricos de suas coordenadas e insira um ponto ("PO") com coordenadas redondas. Exemplo: se um ponto em seu desenho tem como valores de x,y"508978.6898,8567345.9000" (1), insira um ponto com o valor de"508000,8568000" (2). Feito isto, trace uma linha ("L") ou polilinha ("PL") que atravesse toda a área do lugar que estiver desenhando nos sentidos horizontal e vertical. Agora é só aplicar offsets ("O") com intervalos iguais para todos os traços - escolha o valor que fique melhor pro seu mapa (3).

Para inserir o texto com cada coordenada, use o comando "DT".  Com o comando "ID", verifique o valor encontrado para E na extremidade da linha vertical e N na extremidade da linha horizontal. Distribua os textos e modifique-os de acordo com o intervalo definido por você.

Você também deve cortar ("TRIM" ou "TR") as linhas que passam por dentro do seu polígono e deixá-las afastadas dele o suficiente para que a grade não atrapalhe a leitura das demais informações  do seu mapa como o nome dos marcos e pontos e os confrontantes da propriedade que foi desenhada.

Diferenças entre GPS de Navegação e Geodésico

A diferença é pequena mas muito significante (ambos coletam coordenadas a partir da constelação de satélites) e o uso é distinto, afinal cada aparelho funciona de uma maneira própria para te dar coordenadas no campo. Pra início de conversa, temos a precisão, e essa define a aplicação do aparelho; um GPS de navegação funciona com a observável Pseudodistância e tal método lhe confere uma precisão de alguns metros. Excelente para localização de pontos, determinação de rotas e levantamentos menos precisos. Já o GPS Geodésico trabalha com a Fase de Batimento da Onda Portadora e isto lhe garante uma precisão de poucos centímetros, dependendo da técnica de posicionamento utilizada - várias vezes maior que a de um GPS de navegação.

Então os levantamentos geodésicos e, claro, os georreferenciamentos de imóveis, monitoramento de estruturas na engenharia e outros trabalhos mais técnicos utilizam-se do segundo modelo, graças à sua precisão e acurácia. Entretanto, todo trabalho de georreferenciamento de imóveis rurais necessita de um aparelho de navegação, pois ainda há mais uma diferença entre os dois tipos: a disponibilidade das coordenadas.

Os aparelhos de navegação fornecem coordenadas em tempo real (ora, é um aparelho para orientação e localização) enquanto as coordenadas rastreadas por um GPS geodésico são pós-processadas: necessitam de um software para corrigir e gerar o relatório do levantamento.

Será a partir desses dados pós-processados que faremos os mapas georreferenciados.

LOCAÇÃO DA OBRA

Locar uma obra significa transpor para o terreno, em verdadeira grandeza, os Desenhos da Edificação  elaborados na fase de Projeto, com todos os seus elementos planejados, como Paredes, Fundação, Pilares, Desníveis, etc. Desenhos estes, geralmente executados com escalas de redução.

Com a finalidade de facilitar esta necessária transposição, ainda na fase de elaboração do Projeto na confecção dos Desenhos, nestes acrescentamos linhas auxiliares imaginárias, que geralmente coincidem com os eixos de simetria da base de cada elemento a ser transposto para o terreno, ou seja, pelo centro desta base passam duas linhas ortogonais entre si, que são denominadas Eixos da Construção, todos de uma mesma direção, são batizados seqüencialmente, por exemplo com Algarismos Arábicos ( 1, 2, 3, ...).       Escolhemos um Eixo extremo, por exemplo o Eixo que coincide com a Parede Frontal de Casa e o batizamos com o Algarismo 1, caminhando na direção e sentido da frente para o fundo do Lote, o Eixo seqüente será batizado com o Algarismo 2, o imediatamente posterior com o Algarismo 3 e assim sucessivamente numerados até o último eixo desta direção.          Na direção perpendicular à batizada com os Algarismos, batizamos outros eixos com letras latinas ( A, B, C, ...). Geralmente coincidindo com pelo menos uma das Divisas Laterais, novamente escolhemos um dos dois eixos extremos e o batizamos com a Letra Latina A, caminhando na direção e sentido da outra Divisa Lateral, batizamos o Eixo seqüente com a Letra B, o imediatamente posterior com a Letra C e assim sucessivamente denominados com Letras ( D, E, F, ... ),  até o Eixo final desta direção.

  Realizados os procedimentos acima descritos, verificamos a configuração de um Sistema de Eixos Coordenados ou Cartesianos, no qual podemos estabelecer a origem, por exemplo no cruzamento da Divisa Frontal com a Divisa Lateral Esquerda do Lote.                 Desta forma, as distâncias entre a origem estabelecida e os vários Eixos ( parciais e acumuladas ), explicitadas nos Desenhos do Projeto, nos permitem conhecer as Coordenadas  de todos os Elementos da Construção a serem transpostos para o Terreno.

         Na etapa de Desenho, tem-se todos os dados e informações necessárias para a locação da obra.           Para se executar este sistema sobre o terreno pode-se valer do auxílio do Gabarito, constituído por pontaletes de madeira com comprimento próximo a 1.20m, verticalmente cravados no solo cerca de 0.50m, interdistantes cerca de 1.50m, que contornam, estabelecendo direções ortogonais entre si,  a futura construção, distantes dela, quando possível, cerca de 1.00m.   Nas extremidades expostas destes pontaletes são pregadas tábuas, umas continuas às outras, todas com a face superior niveladas.

         Nestas faces são cravados pregos com distâncias entre si iguais às interdistâncias entre os eixos da construção, todos identificados com as letras e algarismos respectivos, pintados na face vertical interna das tábuas.

         Nos pregos são amarrados e esticados arames, cada qual de um nome interligado ao de mesmo nome da tábua oposta.  Assim procede-se, interligando-se todos os de mesmo nome.

         No nível estabelecido pelo gabarito, em cada arame está materializado um eixo da construção. Nos cruzamentos destes arames estão as prumadas dos encontros dos eixos de simetria das bases dos elementos a serem transpostos para o terreno. Transposição esta praticada com o auxílio do “prumo de centro” e do piquete para marcação.

         Para estabelecer e garantir a ortogonalidade do gabarito e assim facilitar também o necessário perpendicularismo entre as direções dos eixos da construção batizados com algarismos e letras, podemos utilizar  a sofisticação dos equipamentos topográficos, ou simplesmente utilizar o triângulo retângulo com lados proporcionais a 3, 4 e 5 e/ou a fórmula apresentada  na figura a baixo:        

 LOCAÇÃO DA OBRA:

         Locar uma obra significa transpor para o terreno, em verdadeira grandeza, os Desenhos da Edificação  elaborados na fase de Projeto, com todos os seus elementos planejados, como Paredes, Fundação, Pilares, Desníveis, etc. Desenhos estes, geralmente executados com escalas de redução.

Com a finalidade de facilitar esta necessária transposição, ainda na fase de elaboração do Projeto na confecção dos Desenhos, nestes acrescentamos linhas auxiliares imaginárias, que geralmente coincidem com os eixos de simetria da base de cada elemento a ser transposto para o terreno, ou seja, pelo centro desta base passam duas linhas ortogonais entre si, que são denominadas Eixos da Construção, todos de uma mesma direção, são batizados seqüencialmente, por exemplo com Algarismos Arábicos ( 1, 2, 3, ...).       Escolhemos um Eixo extremo, por exemplo o Eixo que coincide com a Parede Frontal de Casa e o batizamos com o Algarismo 1, caminhando na direção e sentido da frente para o fundo do Lote, o Eixo seqüente será batizado com o Algarismo 2, o imediatamente posterior com o Algarismo 3 e assim sucessivamente numerados até o último eixo desta direção.          Na direção perpendicular à batizada com os Algarismos, batizamos outros eixos com letras latinas ( A, B, C, ...). Geralmente coincidindo com pelo menos uma das Divisas Laterais, novamente escolhemos um dos dois eixos extremos e o batizamos com a Letra Latina A, caminhando na direção e sentido da outra Divisa Lateral, batizamos o Eixo seqüente com a Letra B, o imediatamente posterior com a Letra C e assim sucessivamente denominados com Letras ( D, E, F, ... ),  até o Eixo final desta direção..

 Realizados os procedimentos acima descritos, verificamos a configuração de um Sistema de Eixos Coordenados ou Cartesianos, no qual podemos estabelecer a origem, por exemplo no cruzamento da Divisa Frontal com a Divisa Lateral Esquerda do Lote.                 Desta forma, as distâncias entre a origem estabelecida e os vários Eixos ( parciais e acumuladas ), explicitadas nos Desenhos do Projeto, nos permitem conhecer as Coordenadas  de todos os Elementos da Construção a serem transpostos para o Terreno.

         Na etapa de Desenho, tem-se todos os dados e informações necessárias para a locação da obra.           Para se executar este sistema sobre o terreno pode-se valer do auxílio do Gabarito, constituído por pontaletes de madeira com comprimento próximo a 1.20m, verticalmente cravados no solo cerca de 0.50m, interdistantes cerca de 1.50m, que contornam, estabelecendo direções ortogonais entre si,  a futura construção, distantes dela, quando possível, cerca de 1.00m.   Nas extremidades expostas destes pontaletes são pregadas tábuas, umas continuas às outras, todas com a face superior niveladas.

         Nestas faces são cravados pregos com distâncias entre si iguais às interdistâncias entre os eixos da construção, todos identificados com as letras e algarismos respectivos, pintados na face vertical interna das tábuas.

         Nos pregos são amarrados e esticados arames, cada qual de um nome interligado ao de mesmo nome da tábua oposta.  Assim procede-se, interligando-se todos os de mesmo nome.

         No nível estabelecido pelo gabarito, em cada arame está materializado um eixo da construção. Nos cruzamentos destes arames estão as prumadas dos encontros dos eixos de simetria das bases dos elementos a serem transpostos para o terreno. Transposição esta praticada com o auxílio do “prumo de centro” e do piquete para marcação.

         Para estabelecer e garantir a ortogonalidade do gabarito e assim facilitar também o necessário perpendicularismo entre as direções dos eixos da construção batizados com algarismos e letras, podemos utilizar  a sofisticação dos equipamentos topográficos, ou simplesmente utilizar o triângulo retângulo com lados proporcionais a 3, 4 e 5 e/ou a fórmula apresentada  na figura a baixo:        

 LOCAÇÃO DA OBRA:

         Locar uma obra significa transpor para o terreno, em verdadeira grandeza, os Desenhos da Edificação  elaborados na fase de Projeto, com todos os seus elementos planejados, como Paredes, Fundação, Pilares, Desníveis, etc. Desenhos estes, geralmente executados com escalas de redução.

Com a finalidade de facilitar esta necessária transposição, ainda na fase de elaboração do Projeto na confecção dos Desenhos, nestes acrescentamos linhas auxiliares imaginárias, que geralmente coincidem com os eixos de simetria da base de cada elemento a ser transposto para o terreno, ou seja, pelo centro desta base passam duas linhas ortogonais entre si, que são denominadas Eixos da Construção, todos de uma mesma direção, são batizados seqüencialmente, por exemplo com Algarismos Arábicos ( 1, 2, 3, ...).       Escolhemos um Eixo extremo, por exemplo o Eixo que coincide com a Parede Frontal de Casa e o batizamos com o Algarismo 1, caminhando na direção e sentido da frente para o fundo do Lote, o Eixo seqüente será batizado com o Algarismo 2, o imediatamente posterior com o Algarismo 3 e assim sucessivamente numerados até o último eixo desta direção.          Na direção perpendicular à batizada com os Algarismos, batizamos outros eixos com letras latinas ( A, B, C, ...). Geralmente coincidindo com pelo menos uma das Divisas Laterais, novamente escolhemos um dos dois eixos extremos e o batizamos com a Letra Latina A, caminhando na direção e sentido da outra Divisa Lateral, batizamos o Eixo seqüente com a Letra B, o imediatamente posterior com a Letra C e assim sucessivamente denominados com Letras ( D, E, F, ... ),  até o Eixo final desta direção, (ver figura a seguir).

Realizados os procedimentos acima descritos, verificamos a configuração de um Sistema de Eixos Coordenados ou Cartesianos, no qual podemos estabelecer a origem, por exemplo no cruzamento da Divisa Frontal com a Divisa Lateral Esquerda do Lote.                 Desta forma, as distâncias entre a origem estabelecida e os vários Eixos ( parciais e acumuladas ), explicitadas nos Desenhos do Projeto, nos permitem conhecer as Coordenadas  de todos os Elementos da Construção a serem transpostos para o Terreno.

         Na etapa de Desenho, tem-se todos os dados e informações necessárias para a locação da obra.           Para se executar este sistema sobre o terreno pode-se valer do auxílio do Gabarito, constituído por pontaletes de madeira com comprimento próximo a 1.20m, verticalmente cravados no solo cerca de 0.50m, interdistantes cerca de 1.50m, que contornam, estabelecendo direções ortogonais entre si,  a futura construção, distantes dela, quando possível, cerca de 1.00m.   Nas extremidades expostas destes pontaletes são pregadas tábuas, umas continuas às outras, todas com a face superior niveladas.

         Nestas faces são cravados pregos com distâncias entre si iguais às interdistâncias entre os eixos da construção, todos identificados com as letras e algarismos respectivos, pintados na face vertical interna das tábuas.

         Nos pregos são amarrados e esticados arames, cada qual de um nome interligado ao de mesmo nome da tábua oposta.  Assim procede-se, interligando-se todos os de mesmo nome.

         No nível estabelecido pelo gabarito, em cada arame está materializado um eixo da construção. Nos cruzamentos destes arames estão as prumadas dos encontros dos eixos de simetria das bases dos elementos a serem transpostos para o terreno. Transposição esta praticada com o auxílio do “prumo de centro” e do piquete para marcação.

         Para estabelecer e garantir a ortogonalidade do gabarito e assim facilitar também o necessário perpendicularismo entre as direções dos eixos da construção batizados com algarismos e letras, podemos utilizar  a sofisticação dos equipamentos topográficos, ou simplesmente utilizar o triângulo retângulo com lados proporcionais a 3, 4 e 5 e/ou a fórmula apresentada  na figura a baixo:        

 LOCAÇÃO DA OBRA:

         Locar uma obra significa transpor para o terreno, em verdadeira grandeza, os Desenhos da Edificação  elaborados na fase de Projeto, com todos os seus elementos planejados, como Paredes, Fundação, Pilares, Desníveis, etc. Desenhos estes, geralmente executados com escalas de redução.

Com a finalidade de facilitar esta necessária transposição, ainda na fase de elaboração do Projeto na confecção dos Desenhos, nestes acrescentamos linhas auxiliares imaginárias, que geralmente coincidem com os eixos de simetria da base de cada elemento a ser transposto para o terreno, ou seja, pelo centro desta base passam duas linhas ortogonais entre si, que são denominadas Eixos da Construção, todos de uma mesma direção, são batizados seqüencialmente, por exemplo com Algarismos Arábicos ( 1, 2, 3, ...).       Escolhemos um Eixo extremo, por exemplo o Eixo que coincide com a Parede Frontal de Casa e o batizamos com o Algarismo 1, caminhando na direção e sentido da frente para o fundo do Lote, o Eixo seqüente será batizado com o Algarismo 2, o imediatamente posterior com o Algarismo 3 e assim sucessivamente numerados até o último eixo desta direção.          Na direção perpendicular à batizada com os Algarismos, batizamos outros eixos com letras latinas ( A, B, C, ...). Geralmente coincidindo com pelo menos uma das Divisas Laterais, novamente escolhemos um dos dois eixos extremos e o batizamos com a Letra Latina A, caminhando na direção e sentido da outra Divisa Lateral, batizamos o Eixo seqüente com a Letra B, o imediatamente posterior com a Letra C e assim sucessivamente denominados com Letras ( D, E, F, ... ),  até o Eixo final desta direção, (ver figura a seguir).

Realizados os procedimentos acima descritos, verificamos a configuração de um Sistema de Eixos Coordenados ou Cartesianos, no qual podemos estabelecer a origem, por exemplo no cruzamento da Divisa Frontal com a Divisa Lateral Esquerda do Lote.                 Desta forma, as distâncias entre a origem estabelecida e os vários Eixos ( parciais e acumuladas ), explicitadas nos Desenhos do Projeto, nos permitem conhecer as Coordenadas  de todos os Elementos da Construção a serem transpostos para o Terreno.

         Na etapa de Desenho, tem-se todos os dados e informações necessárias para a locação da obra.           Para se executar este sistema sobre o terreno pode-se valer do auxílio do Gabarito, constituído por pontaletes de madeira com comprimento próximo a 1.20m, verticalmente cravados no solo cerca de 0.50m, interdistantes cerca de 1.50m, que contornam, estabelecendo direções ortogonais entre si,  a futura construção, distantes dela, quando possível, cerca de 1.00m.   Nas extremidades expostas destes pontaletes são pregadas tábuas, umas continuas às outras, todas com a face superior niveladas.

         Nestas faces são cravados pregos com distâncias entre si iguais às interdistâncias entre os eixos da construção, todos identificados com as letras e algarismos respectivos, pintados na face vertical interna das tábuas.

         Nos pregos são amarrados e esticados arames, cada qual de um nome interligado ao de mesmo nome da tábua oposta.  Assim procede-se, interligando-se todos os de mesmo nomeNo nível estabelecido pelo gabarito, em cada arame está materializado um eixo da construção. Nos cruzamentos destes arames estão as prumadas dos encontros dos eixos de simetria das bases dos elementos a serem transpostos para o terreno. Transposição esta praticada com o auxílio do “prumo de centro” e do piquete para marcação.

         Para estabelecer e garantir a ortogonalidade do gabarito e assim facilitar também o necessário perpendicularismo entre as direções dos eixos da construção batizados com algarismos e letras, podemos utilizar  a sofisticação dos equipamentos topográficos, ou simplesmente utilizar o triângulo retângulo com lados proporcionais a 3, 4 e 5 e/ou a fórmula apresentada  na figura a baixo: