SISTEMAS GEODÉSICOS

1. SISTEMAS GEODÉSICOS Professora Fabricia Benda Alegre/ES Universidade Federal do Espírito Santo 21 de março de 2011

2. GEODÉSIA Ciência Formas Dimensões Terra Origem grega “Particionando a Terra”

3. GEODÉSIA • Ciência que estuda a forma, as dimensões, o campo de gravidade da Terra e suas variações temporais. 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. Física Geométrica Por Satélite

4. DIVISÃO • 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).

5. 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;

6. 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.

7. 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

8. GEÓIDE Não é perfeitamente redonda nem elipsóidica Após a evolução tecnológica Geóide Elipsóide irregular 06:19:57

9. Vista do Geóide em Perspectiva É determinado por observações astronômicas, medições gravimétricas ou pelo estudo das perturbações orbitais de satélites artificiais da Terra.

10. 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.

11. ELIPSÓIDES • 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.

13. 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

14. 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).

15. 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) REFERENCIAIS ELIPSOIDAIS

16. As coordenadas geográficas de um ponto são as coordenadas geográficas da sua projeção sobre a superfície de referência.

17. 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.

18. 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.

19. 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.

20. 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.

22. 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.

23. SISTEMAS GEODÉSICOS DE REFERÊNCIA Servem para viabilizara : • 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.

24. 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.

25. 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.

26. SISTEMAS DE REFERÊNCIA BRASILEIROS

27. 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).

28. TEMAS PARA DISCUSSÃO - 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.