The aim of this paper is to present a quantitative analysis of the adequacy of the main currently existing combined Global Geopotential Models (GGMs) for modeling normal-geoid heights throughout Brazil. As major advances have been reached since mid-2016 in the combined GGMs elaboration and development, the main objective of this analysis is to verify if, in fact, the most recent models present superior or equivalent performance to the most performant previous models. The analysis was based on comparisons between normal-geoid height values obtained fromGNSS/leveling solutions and values calculated from GGMs XGM2016, GOCO05C, EIGEN-6C4 and EGM2008, according to different geopotential functionals - geoid height and height anomaly - and in different degrees of development, always through the relative method. This procedure was applied to 997 stations which carry information of both ellipsoidal and normal-orthometric heights, located all over Brazil. As a main result, it was observed the superior performance of the recent combined GGMs, GOCO05C and XGM2016, when compared to the older models, EIGEN-6C4 and EGM2008, when all of them are developed up to degree 720, the maximum degree of the recent models; and a approximate equality of results when all of the models are used in their individual maximum degrees.
Este artigo descreve estudos realizados com o intuito de verificar e avaliar a precisão obtida através do emprego de diferentes técnicas de nivelamento e métodos de posicionamento GNSS com diferentes métodos de processamento. As técnicas de nivelamento utilizadas foram: nivelamento geométrico de precisão – método de visadas iguais com nível eletrônico; nivelamento trigonométrico de precisão – técnica Leap-Frog – com estações totais de média e alta precisão; e adaptação de metodologia recomendada pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística – IBGE para travessia de rios com nivelamento de precisão, utilizando nível óptico. As diferentes técnicas de posicionamento e processamento GNSS utilizados foram: método relativo estático com efemérides transmitidas; método relativo estático com efemérides precisas; e Processamento por Ponto Preciso [PPP], do IBGE. Após a realização dos experimentos, como resultado observou-se que todas as técnicas de nivelamento apresentaram precisão dentro dos limites indicados pelo IBGE na Resolução para nivelamento pelo IBGE para nivelamento de 1ª ordem (3mm√k). Com relação ao uso dos métodos de posicionamento GNSS, os resultados obtidos foram insatisfatórios para a precisão exigida. Em especial, a adaptação da técnica de travessia de rios com nivelamento de precisão mostrou-se como uma possível aplicação para determinação de desnível que, apesar de antiga e pouco difundida, forneceu a precisão adequada à a operação.
A necessidade de obtenção de altitudes com significado físico é de grande importância para a engenharia e, de maneira singular, para a Força Terrestre Brasileira; isto porque, historicamente, o Exército Brasileiro atua em impactantes intervenções de engenharia nas mais variadas localidades do território nacional, intervenções estas que dependem diretamente da fidedigna determinação destas altitudes. Neste sentido e para estes fins, há a latente necessidade do estabelecimento de um sistema de referência vertical em nível nacional com forte embasamento físico, plenamente vinculado a um sistema global com as mesmas características e segundo atuais tendências do ramo. Conforme preconizado pela Associação Internacional de Geodésia (IAG), o estado-da-arte de determinações altimétricas e de sistemas verticais de referência tem como norteador a busca pela definição de um Sistema Vertical de Referência Global (International Height Reference System – IHRS). Esta definição deve ser realizada tomando-se como referência uma superfície equipotencial do campo da gravidade, com valor de geopotencial pré-definido, e sendo suas coordenadas verticais primárias definidas com base em uma diferença de geopotencial. Por sua vez, o cálculo deste geopotencial é realizado, modernamente, através da solução do Problema de Valor de Contorno da Geodésia (PVCG) por diferentes abordagens, como as formas escalar livre e fixada, cada uma das quais com vantagens e recomendações. Destarte, o presente trabalho apresenta uma revisão conceitual sobre estas diferentes técnicas para solução do PVCG, evidenciando variantes e limitantes, enfatizando ainda os benefícios auferidos para o Exército Brasileiro.
This paper aims to present a new estimate for the vertical offset between both Brazilian vertical data: DVB-I, in Imbituba-SC, and DVB-S, in Santana-AP. Brazilian Fundamental Altimetric Network (BFAN) currently has over 69000 stations with known normal-orthometric heights; 472 of these stations are connected to a tide gauge located in Santana-AP, at the North portion of Brazil, and the other ones are connected to a tide gauge located in Imbituba-SC, at the South portion of Brazil and considered Brazilian's main vertical reference. The vertical offset estimate is based on comparisons between reference and calculated normal-orthometric heights from values obtained arising of discrete GNSS observations on BFAN benchmarks, normal-geoid heights calculated from GGM XGM2016, which has proven to better model this variable in the region, and through a relative approach for heights determination, which has also proven to be the best way to handling the appropriate variables. As a result, a vertical offset of 1.32 m ± 0.07 m was obtained, which is coherent to previous studies performed in the same intent. This study up-comes as a new validation of the employed methodology itself, by achieving satisfactory results through independent manipulation even with low quality of input data for the region.
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