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SISTEMAS GEODÉSICOSSISTEMAS GEODÉSICOS
Professora Fabricia Benda
Alegre/ES Universidade Federal do Espírito Santo 21 de março de 2011
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GEODÉSIA
Ciência
Formas Dimensões
Terra
Origem grega “Particionando a Terra”
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Definir na superfície terrestre a posição de um conjunto restrito de pontos de referência, homogeneamente espalhados sobre uma grande extensão territorial, constituindo redes ou esqueletos geodésicos indispensáveis para a representação de zonas mais ou menos extensas da superfície terrestre.
GEODÉSIA
Ciência que estuda a forma, as dimensões, o campo de gravidade da Terra e suas variações temporais.
Física Geométrica Por Satélite
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Geodésia Superior ou Física: desenvolve estudos sobre o desvio da vertical e anomalias da gravidade terrestre, que possibilitam a determinação da figura geométrica que melhor corresponda à superfície terrestre; Geodésia Elementar ou Geométrica: se ocupa da localização precisa de pontos sobre a superfície terrestre a partir de medições angulares e de distâncias em grandes extensões, proporcionando o estabelecimento de uma rede de pontos fundamentais (planialtimétricos) que servem de base para levantamentos topográficos; Geodésia Celeste ou por satélites: proporciona o posicionamento de pontos na superfície terrestre a partir de medidas efetuadas por satélites artificiais (GPS).
DIVISÃO
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PRIMEIRAS IDÉIAS SOBRE A FORMA DA TERRA
Plana : Homero e Anaxímenes ( séc. VI a. C.);
Esférica :Thales de Mileto e Pitágoras ( séc. VI a. C.); Sócrates e Platão (séc. V a. C.);
Aristóteles ( séc. IV a. C.) e Arquimedes ( séc. III a. C.) corroboraram a esfericidade e estimaram grosseiramente o raio da Terra;
Erastótenes ( séc. III a. C.) calculou o raio da Terra em aproximadamente 6.366,25 km;
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Raio utilizado por Newton, medido por Picard ( séc. XVII ) de 6.372 Km;
Newton ( séc. XVII ) conclui que devido ao movimento de rotação, a forma da Terra seria de um elipsóide achatado nos pólos;
Elipsóide biaxial de revolução em torno do eixo menor polar;
Geóide.
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Terra: como tratar matematicamente o objeto de nosso
estudo?
Geodésia, forma e dimensões da Terra
Geóide, esferóides, datum planimétrico e altimétrico
Coordenadas?
Sistema Geodésico Brasileiro (SGB)
Mudanças de datum
Datum oficial, pq mudou, quais as características, o que
acarreta no sistema geodésico brasileiro e sul americano?
Superfície física da Terra
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GEÓIDE
12:38:28
Após a evolução tecnológica
Não é perfeitamente redonda nem elipsóidica
Elipsóide irregular Geóide
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Vista do Geóide em Perspectiva
É determinado por observações astronômicas, medições gravimétricas ou pelo estudo das perturbações orbitais de satélites artificiais da Terra.
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• é uma superfície equipotencial do campo gravítico terrestre - coincide aproximadamente com a superfície do nível médio dos mares;
• a geometria do geóide é dada relativamente a uma superfície elipsoidal de referência;
• o afastamento relativo ao elipsóide de referência é designado por ondulação do geóide (e denotado por N) - determinado por: observações astronômicas, medições gravimétricas ou pelo estudo das perturbações orbitais de satélites artificiais da Terra.
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Qualquer representação da Terra, deve levar em consideração uma superfície geometricamente homogênea (facilita os cálculos matemáticos);
Isto é impraticável sobre um geóide, razão pela qual o elipsóide é considerado a figura mais próxima da forma da Terra e, portanto, a forma de referência utilizada pelos cartógrafos na elaboração de bases cartográficas.
ELIPSÓIDES
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COORDENADAS E SISTEMAS DE REFERÊNCIA
Qualquer processo de representação geográfica exige que se atribuam coordenadas a pontos - os dados relativos à localização na superfície terrestre de um objeto permitem identificar onde se encontra esse objeto.
Classes de sistemas de coordenadas para georreferenciamento: astronômicas cartesianas tridimensionais elipsoidais cartográficos
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REFERENCIAIS CARTESIANOS TRIDIMENSIONAIS
geocêntricos, a origem dos eixos encontra-se próxima do centro de massa da Terra;
um dos eixos orientado segundo o eixo de rotação da Terra;
a posição de um ponto é definida por 3 coordenadas (x, y, z).
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REFERENCIAIS ELIPSOIDAIS recorrem a uma superfície elipsoidal ou ao geóide; as coordenadas nestes referenciais (ditas
elipsoidais ou geodésicas) são:
• latitude (relativamente ao plano equatorial do elipsóide);
• longitude (relativamente a um meridiano convencionado);
• altitude elipsoidal (medida segundo a normal ao elipsóide)
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As coordenadas geográficas de um ponto são as coordenadas geográficas da sua projeção sobre a superfície de referência.
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DATUM GEODÉSICO
Conjunto de parâmetros que definem a dimensão e a posição da superfície de referência:
datum geocêntrico - definido relativamente ao sistema terrestre médio por um vetor de translação e por 3 ângulos de rotação;
datum topocêntrico - definido por um sistema astronômico local no ponto origem e um sistema geodésico local fixo ao elipsóide.
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Datum é um ponto materializado no terreno para amarrar um Sistema Geodésico de Referência. É também o ponto de origem da Rede Geodésica, que espalha outros pontos sobre o território, chamados de
MG = Marcos geodésicos.
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O Datum Planimétrico é definido por um conjunto de parâmetros, e é um ponto de referência para todos os levantamentos cartográficos sobre uma determinada área.
O Datum Vertical, ou origem das coordenadas verticais para todas as observações de altitude é determinado através do nível médio dos mares (NMM) como superfície origem.
O Datum vertical utilizado atualmente no Brasil é o Marégrafo de Imbituba/SC.
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No Brasil, até 1977, adotava-se o elipsóide Internacional de Hayford, de 1924, com a origem de coordenadas planimétricas estabelecida no Datum Planimétrico de Córrego Alegre.
Posteriormente, o sistema geodésico brasileiro foi modificado para o SAD-69 (Datum Sulamericano de 1969), que adota o elipsóide de referência de UGGI67 (União Geodésica e Geofísica Internacional de 1967) e o ponto Datum planimétrico Chuá (Minas Gerais).
Hoje, o IBGE, recomenda utilizar o SIRGAS, como sistema de referenciamento geodésico para a América do Sul.
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REDE GEODÉSICA
É um conjunto de pontos distribuídos de forma homogênea num território, formando uma malha triangular, cujas posições relativas e coordenadas geográficas, referidas ao elipsóide de referência, são conhecidas com grande exatidão.
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SISTEMAS GEODÉSICOS DE REFERÊNCIA
Servem para viabilizar a : Determinação das dimensões e posições de pontos na
Terra; Representação desses pontos na forma de uma carta.
Quando a representação da superfície da Terra é feita usando um elipsóide de revolução: as dimensões são referenciadas as dimensões dos
eixos (maior e menor) do elipsóide adotado; a posição é referenciada aos datuns (datum horizontal
e datum vertical).Obs.: existem elipsóides de várias dimensões e várias
posições em relação ao geóide local. Essas posições são definidas pelos Datum Horizontal e Datum Vertical de cada sistema de referência.
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Os sistemas geodésicos buscam uma melhor correlação entre o geóide e o elipsóide;
Como o geóide não é regular, não existe um único elipsóide, e cada país adota aquele que melhor se ajuste à sua área.
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SISTEMAS DE REFERÊNCIA Elipsóide internacional de 1930:
• Desenvolvido por Helmert (1988).• Determinou o achatamento à partir de medidas
gravimétricas e o semi-eixo maior medido através de um arco de meridiano;
Sistema Geodésico de Referência de 1967 (GRS67):• Principais alterações em comparação com o modelo de
1930 está relacionado com o uso de dados obtidos com rastreio de satélites artificiais;
Sistema Geodésico de Referência de 1980 (GRS80):• Removeu-se a deformação permanente de maré da
constante dinâmica de forma e foram fixados os erros padrões das constantes fundamentais.
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SISTEMAS DE REFERÊNCIA BRASILEIROS
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SGB – SISTEMA GEODÉSICO BRASILEIRO
Em 1920, a referência oficial era o Sistema Córrego Alegre, com o Elipsóide de Hayford, com o Datum Horizontal de Córrego Alegre/MG e o Datum Vertical de Torres/RS;
Em 1969, foi adotado o Sistema SAD 69 (South American Datum), com o Elipsóide UGGI 1967 (União Geodésica e Geofísica Internacional) com o Datum Horizontal de Chuá/MG e o Datum Vertical de Imbituba/SC.
Em 2005, o Brasil adotou o novo Sistema SIRGAS ainda em implantação, com o Elipsóide WGS 84 (World Geodetic System), com os Datum (pontos de origem) no Centro da Terra para todos (geocêntrico).
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- Datum planimétrico ou horizontal:
conceito importante, normalmente mal interpretado e mal
usado pela comunidade de usuários;
afeta diretamente a exatidão geodésica da base de
dados digitais;
impõe a questão da variabilidade das coordenadas
geodésicas.
- Acessar o site do IBGE www.ibge.gov.br, ler
artigos e informações sobre o SIRGAS.
TEMAS PARA DISCUSSÃO