O uso do GPS em levantamentos geofísicos terrestres

Abstract

ABSTRACT. From analysis of the GPS positioning of 38 bench marks, in a profile located at São Paulo State, some procedures for GPS use in terrestrial geophysical surveys are suggested. The static relative positioning by dual frequencies receivers, from sessions of 60 minutes, was used as reference. The geodetic coordinates were obtained by using several processing strategies, varying the receiver type (single and dual frequencies), the number of baselines (1 and 3), the length of baseline (2 to 250 km) and the session time (10 to 60 minutes). The orthometric heights were obtained in a relative way, using the 5 nearest stations of RGSP. The statistical analysis of residuals of the obtained coordinates and heights with respect to the reference values, generated information about the accuracy of the geodetic positioning by GPS, as a function of analyzed parameters. From the obtained results, the GPS positioning methods were specified to local and regional geophysical surveys, according to its characteristics. Therefore, to obtain an accuracy of 10 cm from baselines greater than 30 km, dual frequency receivers and sessions greater than 30 minutes must be used. For baselines lower than 30 km, may be used dual or single frequency receivers with 30 minutes sessions.Keywords: GPS positioning, levelling by GPS, geophysical surveys. RESUMO.A partir da análise do posicionamento por GPS de 38 Referências de Nível, num perfil localizado no Estado de São Paulo, são sugeridos procedimentos de uso do GPS em levantamentos geofísicos terrestres. Como referência, foi realizado o posicionamento relativo estático, com receptores de dupla freqüência, coletando dados durante sessões de 60 minutos. As coordenadas geodésicas foram determinadas por meio de diversas estratégias de processamento, variando o tipo de receptores utilizados (simples e dupla freqüência), o número de bases (1 e 3), o comprimento das bases (2 a 250 km) e a duração da sessão (10 a 60 minutos). As altitudes ortométricas foram determinadas no modo relativo, usando as 5 estações da Rede GPS do Estado de São Paulo (RGSP) mais próximas. A análise estatística dos resíduos das coordenadas e altitudes obtidas, em relação aos valores de referência, gerou informações sobre a acurácia dos posicionamentos geográfico e altimétrico por GPS em função dos parâmetros analisados. Com base nos resultados obtidos, foram definidos os métodos de posicionamento GPS para levantamentos geofísicos locais e regionais, conforme suas características. Assim, para se obter acurácia de 10 cm, com bases maiores de que 30 km, deve-se usar receptores de dupla freqüência e sessões de no mínimo 30 minutos. Com bases menores do que 30 km podem ser usados receptores de dupla ou simples freqüência e sessões de 30 minutos.Palavras-chave: posicionamento por GPS, altimetria por GPS, levantamentos geofísicos.

Dinâmica Sazonal De Processos Costeiros E Estuarinos Em Sistema De Praias Arenosas E Ilhas Barreira No Nordeste Do Brasil

“…O receptor móvel foi acoplado a um quadriciclo motorizado e programado para coletar dados no modo cinemático em função do tempo e com intervalo de gravação de dados de 1s, o qual proporciona uma densidade de 3.600 pontos/hora. As altitudes foram determinadas com a altimetria GNSS pelo método relativo (Santos & Sá, 2006;Featherstone et al, 1998) a partir de estações de referência da RGLS e do modelo geoidal do Instituto Brasileiro de Geografi a e Estatística (IBGE), modelo MAPGEO2004 Souto, 2011b;IBGE, 2011).…”

Altimetria GNSS de precisão aplicada ao monitoramento da dinâmica sedimentar costeira de curta duração em escala regional

“…Ainda, o DP de 0,087 m mostra que a CS possui uma considerável dispersão em torno da média. Tal dispersão ocorre devido ao fato da CS variar em função da localização geográfica, como visualizada na Figura 2, pois, para cada trecho de levantamento, o modelo geoidal gravimétrico pode conter erros sistemáticos diferentes em relação ao sistema altimétrico (SANTOS & SÁ, 2006).…”

“…A altitude ortométrica tem sido obtida a partir da altimetria Global Navigation Satellite System (GNSS) no modo absoluto, onde, a altitude ortométrica ( ) H de um ponto é determinada pela combinação da altitude geométrica ( ) h , obtida pelo posicionamento GNSS, e da altura geoidal ( ) N , fornecida por um modelo geoidal (SANTOS & SÁ, 2006;KIAMEHR, 2002;SOUZA, 2002;KOTSAKIS & SIDERIS, 1999;FEATHERSTONE et al, 1998b;OLLIKAINEN, 1998):…”

“…No entanto, para obter acurácia na determinação da altitude ortométrica a partir do GNSS, as alturas geoidais gravimétricas foram compatibilizadas ao sistema altimétrico local pelo cálculo, modelagem e remoção da Componente Sistemática (CS) do modelo geoidal SANTOS & SÁ, 2006). A CS representa a separação entre o modelo geoidal gravimétrico e o obtido pelo posicionamento GNSS em Referências de Nível (RNs) e faz com que a altitude ortométrica determinada pela altimetria GNSS tenha acurácia inferior aos limites de tolerância adotados no nivelamento de precisão SANTOS & SÁ, 2006;ROMAN et al, 2004;TÓTH et al,2000;FEATHERSTONE et al, 1998a;BARBARELLA et al,1998).…”

“…A CS representa a separação entre o modelo geoidal gravimétrico e o obtido pelo posicionamento GNSS em Referências de Nível (RNs) e faz com que a altitude ortométrica determinada pela altimetria GNSS tenha acurácia inferior aos limites de tolerância adotados no nivelamento de precisão SANTOS & SÁ, 2006;ROMAN et al, 2004;TÓTH et al,2000;FEATHERSTONE et al, 1998a;BARBARELLA et al,1998).…”