SISTEMAS DE REFERÊNCIA GEOSISTEMAS DE … · SISTEMAS DE REFERÊNCIA GEO-ESPACIAIS CONCEITOS FUNDAMENTAIS E ACTIVIDADE INTERNACIONAL SUMÁRIO 8Breve história da geoBreve história

WORKSHOP SISTEMAS DE REFERÊNCIA GEO-ESPACIAIS

ADEQUAÇÃO À DIRECTIVA COMUNITÁRIA INSPIRE

SISTEMAS DE REFERÊNCIA GEOSISTEMAS DE REFERÊNCIA GEO--ESPACIAISESPACIAISCONCEITOS FUNDAMENTAISCONCEITOS FUNDAMENTAISCONCEITOS FUNDAMENTAISCONCEITOS FUNDAMENTAIS

ACTIVIDADE INTERNACIONAL ACTIVIDADE INTERNACIONAL

João Agria TorresJoão Agria TorresAssociação Internacional de GeodesiaAssociação Internacional de Geodesiaçç

([email protected])([email protected])

Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 1

SISTEMAS DE REFERÊNCIA GEO-ESPACIAISCONCEITOS FUNDAMENTAIS E ACTIVIDADE INTERNACIONAL

SUMÁRIOSUMÁRIO

88Breve história da geoBreve história da geo--referenciaçãoreferenciação88Datum geodésico clássico; datum altimétricoDatum geodésico clássico; datum altimétrico88Sistema de observação geodésico espacial (VLBI, SLR, GNSS, Sistema de observação geodésico espacial (VLBI, SLR, GNSS,

DORIS)DORIS)DORIS)DORIS)88Sistemas de referência e referenciais globais: ITRS, ITRFSistemas de referência e referenciais globais: ITRS, ITRF88Relação com outros sistemas (WGS84, …)Relação com outros sistemas (WGS84, …)88SGR para referenciação geoSGR para referenciação geo--espacialespacial88 Iniciativas regionaisIniciativas regionais88E d t Di ti INSPIREE d t Di ti INSPIRE88Enquadramento na Directiva INSPIREEnquadramento na Directiva INSPIRE88ConclusõesConclusões


1- Breve história da georreferenciação

GEO-REFERENCIAÇÃO

LOCALIZAÇÃO DE OBJECTOS OU FENÓMENOS RELATIVAMENTE À TERRAFENÓMENOS RELATIVAMENTE À TERRA

• PROCESSOS DIRECTOS• PROCESSOS INDIRECTOS

• POSICIONAMENTOÃ• NAVEGAÇÃO



PARA GEO-REFERENCIAR É NECESSÁRIO DEFINIR UM SISTEMA DE REFERÊNCIA

MULTIPLICIDADE DE

Ê• SISTEMAS DE REFERÊNCIA

• SISTEMAS DE COORDENADAS• SISTEMAS DE COORDENADAS

• REFERENCIAIS



AS MEDIÇÕES DE ERATÓSTENES

N

ALEXANDRIA

RS

Φ

R = S / ΦOEQUADOR

ASSUÃOR

RΦ

S

ERATÓSTENES - ≈ 6250 km

CRISTÓVÃO COLOMBO - ≈ 4800 km

GRS80 - ≈ 6380 km



POLÉMICA NEWTON - CASSINI

??N N

O O

SS S



A GRAVIDADE

Nac|aN| = GM / R2

r

OEQUADOR

aNag

|ac| = ω2 rR

O

S

a equador = 9 780 327 ms-2ag equador = 9.780 327 ms

ag pólo = 9.832 129 ms-2+ 0,5%GRS80



O CAMPO GRAVÍTICO E A FORMA DA TERRA

NEWTON

1678 Philosophiæ naturalis principia mathematica1678 - Philosophiæ naturalis principia mathematica

Elipsóide rotacional como figura de equilíbrio de uma terra h é fl id ãhomogénea, fluida e em rotação

achatamento (parâmetro de forma) f = 1 - a/b

Proposição XVIII. Teorema XVIOs eixos dos planetas são menores que os diâmetros p q

perpendiculares aos eixosAchatamento f = 1/230



DETERMINAÇÕES DE ARCOS DE MERIDIANO

81734 - Academia Real das Ciências Francesa decide resolver a questão através da experiência

81736 - Partida da expedição de Maupertuis para a Lapónia e chegada da expedição de Bouguer a Quitop g p ç g Q

81737 - Apresentação dos resultados por Maupertuis

81 44 A81744 - Apresentação dos resultados por Bouguer

Vous avez confirmé dans ces lieux pleins d’ennuiCe que Newton connut sans sortir de chez lui

Voltaire




GÉNESE DA AIG


• 1861: o General Baeyer apresentou um relatório no sentido da

GÉNESE DA AIG

• 1861: o General Baeyer apresentou um relatório no sentido da cooperação dos estados da Europa na medição do tamanho da forma e dimensões da Terra (Mitteleuropäische Gradmessung)f ( p g)

• 1864: 1ª Conferência Geodésica Internacional em Berlim

• 1867: 2ª Conferência Geodésica Internacional (Europäische Gradmessung); Portugal e Espanha aderem à organização g); g p g ç

• 1885: fim da presidência do General J.J. Baeyer

• 1887: criação da Associação Internacional de Geodesia(Internationale Erdmessung) a que aderiram 20 estados


( g) q

Friedrich Georg Wilhelm Struve

Arco Geodésico de Struve

g(1793-1864)

- 265 estações principais- 2820 km


- 10 países- 1816 - 1855

The Struve Geodetic ArcThe Struve Geodetic Arc represents a scientific project

with a breadth of importance to fmankind, and with a level of

human achievement, which is absolutely unique.

Foi o primeiro objecto cultural i tífi té i i l ídcientífico e técnico a ser incluído

na Lista do Património Mundial da UNESCO

Foi também a primeira vez que mais de 2 nações se juntaram para incluir património na ListaOutubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 13

para incluir património na Lista

IBÁÑEZ DE IBERO


• O presidente entre 1886 e 1891 é o General Ibáñez de IberoC l Ibáñ Ibáñ d Ib (B l 1825 Ni 1891)

IBÁÑEZ DE IBERO

Carlos Ibáñez y Ibáñez de Ibero (Barcelona 1825 - Nice 1891)

Ligação Espanha-Argélia em 1879


TÓPICOS (HELMERT 1922)


d ã d t b lh dé i i t i i

TÓPICOS (HELMERT 1922)

• coordenação dos trabalhos geodésicos internacionais

• coordenação das observações astronómicas para acoordenação das observações astronómicas para a determinação dos desvios da vertical

• estudo das variações do eixo de rotação da Terra; criação de um serviço internacional de latitudes

• elaboração da primeira rede gravimétrica mundial (sistema de Potsdam) e medições no mar(sistema de Potsdam) e medições no mar

• publicações científicas


CRIAÇÃO DA UGGI


CRIAÇÃO DA UGGI

• Organização científica não governamental fundada em 1919O ganização científica não gove namental fundada em 9 9

• É uma das 25 Uniões científicas presentemente agrupadas no ICSU (International Council for Science)ICSU (International Council for Science)

• Integra 8 AssociaçõesIAG G d iIAG GeodesiaIASPEI Sismologia e Física do Interior da TerraIAVCEI Vulcanologia e Química do Interior da TerraIAGA G ti A iIAGA Geomagnetismo e AeronomiaIAMAS Meteorologia e Ciências da AtmosferaIAHS Ciências de HidrologiaIAPSO Ciências Físicas dos Oceanos


IAPSO Ciências Físicas dos OceanosIACS Ciências da Criosfera

COMPOSIÇÃO DA UGGI


• Membros fundadores

COMPOSIÇÃO DA UGGI

f

. AUSTRÁLIA . BÉLGICA . CANADÁFRANÇA ITÁLIA JAPÃO. FRANÇA . ITÁLIA . JAPÃO

. PORTUGAL . REINO UNIDO . EUA

• Membros actuais (2007) África 6Ásia 16

A 5ª Assembleia Geral realizou se Europa 32América do Norte e Central 3

Oceania 2

A 5 Assembleia Geral realizou-se em Lisboa em 1933:

200 participantesOceania 2

América do Sul 6


NOVA ESTRUTURA DA AIG


NOVA ESTRUTURA DA AIG

Aprovada em Budapeste, 2001 (Assembleia Científica da AIG)

Ratificada em Sapporo, 2003 (Assembleia Geral da UGGI)

Services

CommissionsCommissions

Inter commission committees

IAG Projects

Communication and Outreach


C i õ


Comissões• Commission 1 Reference Frames• Commission 1 Reference Frames• Commission 2 Gravity Field• Commission 3 Earth Rotation and GeodynamicsCommission 3 Earth Rotation and Geodynamics• Commission 4 Positioning and Applications

Comités inter-comissões• Inter commission committee on Theory (ICCT)• Inter commission committee on Geodetic Standards (ICCGS) ( )• Inter commission committee on Planetary Geodesy (ICCPG)


S i


Serviços• IERS (International Earth Rotation and Reference Systems Service)• IERS (International Earth Rotation and Reference Systems Service)• IGS (International GNSS Service)• ILRS (International Laser Ranging Service)• IVS (International VLBI Service for Geodesy and Astrometry)• IGFS (International Gravity Field Service)

IDS• IDS (International DORIS Service) • BGI (International Gravimetric Bureau) • IGES (International Geoid Service )IGES (International Geoid Service )• ICET (International Centre for Earth Tides)• PSMSL (Permanent Service for Mean Sea Level) • BIPM (Bureau International des Poids et Measures - time section) • IBS (IAG Bibliographic Service)





• Ligações geodésicas a longas distâncias com recurso a satélites artificiais (uniformização do referencial geodésico)

• Satélite passivo ECHO1• Fotografia com câmaras balísticas sobre fundo de estrelas


balísticas sobre fundo de estrelas


• Campanhas conduzidas no período 1963-1965p

• Utilização de técnicas deUtilização de técnicas de triangulação espacial

• Comparações posteriores com Doppler e GPS

t i ãmostram uma precisão melhor que 10 m em distâncias de 1500 km



SUMÁRIOSUMÁRIO


DORIS)DORIS)DORIS)DORIS)88Sistemas de referência e referenciais globais: ITRS, ITRFSistemas de referência e referenciais globais: ITRS, ITRF88Relação com outros sistemas (WGS84, …)Relação com outros sistemas (WGS84, …)88SGR para referenciação geoSGR para referenciação geo--espacial; iniciativas regionaisespacial; iniciativas regionais88Enquadramento na Directiva INSPIREEnquadramento na Directiva INSPIRE88C l õC l õ88ConclusõesConclusões


2- Datum geodésico clássico; datum altimétrico

A ASTRONOMIA DE POSIÇÃO

• MODELO ESFÉRICO• MODELO ESFÉRICO• RELAÇÃO COM A VERTICAL DO LUGAR

P

ϕO λ



DEPENDÊNCIA DO REFERENCIAL

• PRECESSÃO• NUTAÇÃO

• PARÂMETROS DE ORIENTAÇÃO DA TERRAORIENTAÇÃO DA TERRA



SISTEMAS DE REFERÊNCIA ELIPSOIDAIS

8Concebidos para apoiar o desenvolvimento das Redes Geodésicas

8Sistema de eixos tri-ortogonal directo

8Origem coincidente com o centro do elipsóide de revoluçãode revolução

8Eixos paralelos aos do Sistema Terrestre Convencional definido pelo BIH (Bureau International de l’Heure)



DATUM GEODÉSICO CLÁSSICO

8Conjunto de parâmetros que define o posicionamento doConjunto de parâmetros que define o posicionamento do elipsóide de referência relativamente à Terra, baseado em observações astronómicas

8Estabelecimento de um ponto origem onde são definidos:

8as coordenadas geodésicas (ϕ1G , λ1G)

8os componentes do desvio da vertical (ξ1 , η1)os componentes do desvio da vertical (ξ1 , η1)

8a ondulação do geóide (N1)

8um azimute geodésico (equação de Laplace)

α1G = α1A - (λ1A - λ1G) sen ϕ


1G 1A ( 1A 1G) ϕ


OS PARÂMETROS DO DATUM8(ϕ1G , λ1G)(ϕ1G , 1G)fixam uma normal

8(ξ η )(ξ1 , η1)fixam essa normal relativamente à Terra

8(N1)fixa a separação entre ofixa a separação entre o elipsóide e o geóide

8(equação de Laplace)8(equação de Laplace)fixa a orientação



COORDENADAS CARTESIANAS TRIDIMENSIONAIS

Meridiano localMeridiano origem

X = (μ + h) cos ϕ cos λMeridiano localMeridiano origem

Y = (μ + h) cos ϕ sen λ

Z = (μ (1 – e2) + h) sen ϕμ

Equadorq


SISTEMA TERRESTRE INSTANTÂNEO (STI)


SISTEMA TERRESTRE INSTANTÂNEO (STI)SISTEMA TERRESTRE CONVENCIONAL (STC)

X X ZXC = XI + ZI . xp

YC = YI - ZI . xpp

ZC = -XI . xp + YI . yp + ZIGEOCENTRO

xp , yp coordenadas do pólo instantâneo relativamente à CIO definida pelo BIH




(IERS, 2007)


EVOLUÇÃO DO CONHECIMENTO DO ELIPSÓIDE

a (m) 1/fa (m) 1/f

Eratóstenes 230 A.C. 6 250 000 ∞Bouguer Maupertuis 1744 6 397 300 207Bouguer, Maupertuis 1744 6 397 300 207Delambre 1810 6 376 985 308.64Everest 1830 6 377 276 300.8Airy 1830 6 377 563 299.3Bessel 1840 6 377 397 299.15Clarke 1880 6 378 245 293.5Hayford 1910 6 378 388 297Jeffreys 1948 6 378 097 297 28Jeffreys 1948 6 378 097 297.28GRS80 1980 6 378 137 298.26



DATUM EUROPEU

t ã d E d i d II ti• reconstrucão da Europa depois da II guerra motivou a integração dos diferentes data num datum comum

• selecção das cadeias de triangulação primáriasselecção das cadeias de triangulação primárias(Réseau Européen 1950)

• cálculo realizado pelo United States Coast and Geodetic Survey• conjunto de coordenadas ED50 (European Datum 1950)

• ponto origem na Helmertturm em Potsdam Alemanha• ponto origem na Helmertturm em Potsdam, Alemanha. • componentes do desvio da vertical e ondulação do geóide:

ξ = 3.36´´, η = 1.78´´, N = 0 mξ 3.36 , η 1.78 , N 0 m• Elipsóide International (Hayford) adoptado pela UGGI em 1924:

a = 6 378 388 m, f = 1/297




DATUM EUROPEU

i ã l AIG 1954 d S b i ã RET i• criação pela AIG em 1954 da Sub-comissão RETrig (Réseau Européen Trigonométrique)

• continuar o cálculo da rede geodésica Europeia e aumentar acontinuar o cálculo da rede geodésica Europeia e aumentar a sua qualidade incluindo novas e mais precisas medições

• nova versão do Datum Europeu (ED79) adoptada em 1979, baseada em redes de triangulação densas

• reconhecida a importância de incluir observações Doppler na fase seguintefase seguinte

• nova versão (ED87) adoptada em 1987




DATUM EUROPEU +

it í d E d L t i t d URSS• em muitos países da Europa do Leste integrados na ex-URSS foi adoptado o Datum Pulkovo 1942

• ponto origem no Observatório de Pulkovo

• adoptado o elipsóide de Krassovski (1942):a = 6 378 245 m, f = 1/298.3



O PROBLEMA ALTIMÉTRICO

8O geóide é uma superfície equipotencial do campo gravítico terrestre que em média coincide com o nível médio do mar

8O nível do mar é bastante conveniente para a referenciação de altitudes, do ponto de vista prático

8As altitudes são diferenças de potencial entre o geóide e a ç p gsuperfície equipotencial que passa pelo ponto, expressas em números geopotenciais (cP)

cP = W – WP (m2 s-2)



SISTEMAS DE ALTITUDES

• Altitude ortométrica H = c / g• Altitude ortométrica HO = cP / gm

(gm - valor médio da gravidade ao longo da vertical entre o ponto e o geóide)

•Altitude normal HN = cP / γm

( l édi d id d l l d ti l l t(γm - valor médio da gravidade normal ao longo da vertical normal entre o elipsóide e o ponto onde o potencial normal é igual ao potencial real do ponto

a calcular)

•Altitude dinâmica HO = cP / g0

(g0 - valor arbitrário da gravidade, em geral correspondente a 450 ou à latitude média da região)



Ponto Fixo Cascais - NP1: C=13,046 56 u.g.p.

Médias Anuais do Nível do Mar em CASCAIS

0.160

0.100

0.120

0.140

0.040

0.060

0.080

udes

(m)

-0.020

0.000

0.020Alti

tu

y = 0,0012x - 0,0282

-0.080

-0.060

-0.040

882

885

888

891

894

897

900

903

906

909

912

915

918

921

924

927

930

933

936

939

942

945

948

951

954

957

960

963

966

969

972

975

978

981

984

987

990


18 18 18 18 18 18 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19

Anos

(Helena Kol)


REFERENCIAÇÃO ESPACIAL E VERTICAL

X = (μ + h) cos ϕ cos λ Meridiano localMeridiano origem


Z = (μ (1 – e2) + h) sen ϕ(μ ( ) ) ϕμ

Equadorh = f(ϕ, λ)

tan λ = Y / X

tan ϕ = (Z / Y) ((μ + h) sen λ) / (μ (1 – e2) + h)



ONDULAÇÃO DO GEÓIDE

geóide

Superfície terrestre

geóide

elipsóide

N - ondulação do geóideH - altitude ortométrica

h – altitude elipsoidal



SUMÁRIOSUMÁRIO




VLBI (Very Long Baseline Interferometry)

3- Sistema de observação geodésico espacial

VLBI (Very Long Baseline Interferometry)(exactidão malhor que 1 cm/5000 km ou 0,002 ppm)


VLBI – Rede Global


VLBI Rede Global

Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 46(http://ivscc.gsfc.nasa.gov/)


LASER RANGING

Estação de RigaEstação de Riga


STARLETTE


massa = 47 kg

diâmetro = 26 cm



ILRS – Contributos

• estudo do sistema Terra sólida - atmosfera – hidrosfera - criosferaf f f• apoio fundamental aos satélites altimétricos• contribuição para a monitorização dos níveis do mar e do geloç p z ç g• dinâmica a longo prazo da Terra sólida, oceanos e atmosfera • apoio ao estudo dos movimentos tectónicosp• contribuição para a investigação em Física fundamental


ILRS – Rede Global3- Sistema de observação geodésico espacial

Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 50(http://ilrs.gsfc.nasa.gov/)


IGS – International GNSS Service

Criado a partir de uma resolução da UGGI em 1991 (Vienna)( )

Actividades iniciadas oficialmente em 1994

CONJUNTO DE ESTAÇÕES PERMANENTES GPS (+GLONASS)

(presentemente mais de 380, algumas inactivas)


IGS – Rede Global


IGS Rede Global

Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 52(http://igscb.jpl.nasa.gov/)

IGS – Rede Europeia


IGS Rede Europeia



GLONASS

• Órbita circular• Órbita circular

• Raio médio: 25 500 km

• Altitude média: 19 100 km

• Período orbital: 11h 15m

• 3 planos orbitais

• 8 satélites em cada plano

• Inclinação da órbita: 64.8º



GLONASS constellation status, 10.04.2009

Total satellites in constellation 20 SC

O ti l 19 SCOperational 19 SC

In commissioning phase -

I i t 1 SCIn maintenance 1 SC

In decommissioning phase -

(www.glonass-ianc.rsa.ru)


Orb. pl.

Orb. slot

RF chnl # GC Launched Operation

beginsOperation

endsLife-time (months)

Satellite health statusComments

In almanac In ephemeris (UTC)

I

2 01 728 25.12.08 20.01.09 3.5 + + 08:59 10.04.09 In operation

3 05 727 25.12.08 17.01.09 3.5 + + 08:59 10.04.09 In operation

4 06 795 10.12.03 29.01.04 64.0 + + 10:13 10.04.09 In operation

6 01 701 10.12.03 08.12.04 64.0 + + 10:56 10.04.09 In operation

7 05 712 26.12.04 07.10.05 51.5 + + 10:56 10.04.09 In operation

8 06 729 25.12.08 12.02.09 3.5 + + 08:59 10.04.09 In operation

9 -2 722 25.12.07 25.01.08 15.5 + + 08:59 10.04.09 In operation (L1 only)

10 -7 717 25.12.06 03.04.07 27.5 + + 08:59 10.04.09 In operation

11 00 723 25.12.07 22.01.08 15.5 + + 08:59 10.04.09 In operation

II13 -2 721 25.12.07 08.02.08 15.5 + + 09:04 10.04.09 In operation

14 -7 715 25.12.06 03.04.07 27.5 + + 10:56 10.04.09 In operation

15 00 716 25.12.06 12.10.07 27.5 + + 10:56 10.04.09 In operation

17 04 718 26.10.07 04.12.07 17.5 + + 08:59 10.04.09 In operation

18 3 724 25 09 08 26 10 08 6 5 + + 08:59 10 04 09 In operation

III

18 -3 724 25.09.08 26.10.08 6.5 + + 08:59 10.04.09 In operation

19 03 720 26.10.07 25.11.07 17.5 + + 08:59 10.04.09 In operation

20 02 719 26.10.07 27.11.07 17.5 + + 10:08 10.04.09 In operation

21 04 725 25.09.08 05.11.08 6.5 + + 10:56 10.04.09 In operation


22 -3 726 25.09.08 13.11.08 6.5 + + 10:56 10.04.09 In operation

23 03 714 25.12.05 31.08.06 39.5 + + 10:56 10.04.09 In operation

24 02 713 25.12.05 31.08.06 31.03.09 39.5 - - 04:26 10.04.09 Maintenance

DORIS


DORISDoppler Orbitography and Radiopositioning Integrated by Satellite

• Sistema Doppler de seguimento de satélites • determinação precisa de órbitas

l li ã i t• localização precisa no terreno

• satélites altimétricos Jason-1 e ENVISAT (TOPEX/POSEIDON)• satélites de detecção remota SPOT-2, SPOT-4 e SPOT-5 (SPOT-3)



Missões DORIS


(http://www.aviso.oceanobs.com)



i / id ( l i i d )


• Missão Topex/Poseidon (altimetria dos oceanos)

• Lançado em 1992.08.10

• Terminado em 2006.01.16

R d l i é i d l• Radar altimétrico de alta frequência (1700 Hz)

• Precisão de cerca 2 cm

(CNES/NASA)


l i


El Niño

Altura da superfície do oceano acima das superfície normal

• zona branca: 14 a 32 cm

• zona vermelha: 10 cm• zona vermelha: 10 cm

• zona púrpura: - 18 cm

(CNES/NASA)


(CNES/NASA)

Técnicas

Rotação da Terra


Técnicas geodésicas

Sistemas de

referênciareferência

(C S/ ASA)

Campo gravítico


(CNES/NASA)


SUMÁRIOSUMÁRIO




4- Sistemas de referência e referenciais globais

Si d f ê i i l h ã d

TRS - TERRESTRIAL REFERENCE SYSTEM

Sistema de referência espacial que acompanha a rotação da Terra no seu movimento diurno no espaço

Modelo matemático para uma Terra física relativamente ao qual são expressas as posições dos pontos e as suas pequenas variações no tempo devido a efeitos geofísicospequenas variações no tempo devido a efeitos geofísicos (movimento das placas tectónocas, marés terrestres, etc.)

• Definição matemática e física• Sistema de eixos tridimensional definido por uma origem, uma

unidade de comprimento e uma orientaçãop ç• Constantes físicas associadas:

tempo, velocidade da luz no vácuo, GM



Realização do sistema de referência

TRF - TERRESTRIAL REFERENCE FRAME

Realização do sistema de referência

Conjunto de referências geodésicas (pontos físicos)Conjunto de referências geodésicas (pontos físicos)

Coordenadas estimadas com base em técnicas geodésicasCoordenadas estimadas com base em técnicas geodésicas espaciais

Cada técnica e respectiva análise de dados realiza o seu próprio TRSp p

Existe uma grande quantidade de TRF


g q


SISTEMAS DE REFERÊNCIA: TERMINOLOGIA

• Sistema de Referência Idealdefinição teórica (não acessível aos utilizadores)definição teórica (não acessível aos utilizadores)

• Referencialj t d bj t fí i d d– conjunto de objectos físico com as suas coordenadas

– realização de um Sistema de Referência Idealí l tili d– acessível aos utilizadores

• Sistema de Coordenadascartesiano (X,Y,Z), geográfico (λ, φ, h),...


ITRS - INTERNATIONAL TERRESTRIAL


ITRS - INTERNATIONAL TERRESTRIAL REFERENCE SYSTEM

A O A O 1991 ( A) A GGADOPTADO EM 1991 (VIENA) PELA UGGI (União Geodésica e Geofísica Internacional)

DEFINIÇÃO REALIZAÇÃO E PROMOÇÃO ADEFINIÇÃO, REALIZAÇÃO E PROMOÇÃO A CARGO DO IERS (sucedeu ao BIH)

(International Earth Rotation and Reference Systems Service)


( f y )


O i t d d T ( id d

ITRS

Origem no centro de massa da Terra (considerando a massa da parte sólida, da parte líquida e da atmosfera)

U id d d i (SI) i TCGUnidade de comprimento: metro (SI) consistente com o TCG (Geocentric Coordinate Time)

Orientação dos eixos consistente com a definição do BIH na época 1984.0

Condição de não-rotação relativamente a movimentos tectónicos


ITRF INTERNATIONAL TERRESTRIAL


ITRF - INTERNATIONAL TERRESTRIAL REFERENCE FRAME

Conjunto de referências geodésicas

C d d i d b é i d d iCoordenadas estimadas com base em técnicas de geodesia espacial

• VLBI (Very Long Baseline Interferometry)• SLR (Satellite Laser Ranging)

• GPS (Global Positioning System)

• DORIS (Doppler Orbitography Radiopositioning Integrated by Satellite)



ITRF2005ITRF2005 STATION POSITIONS AT EPOCH 2000.0 AND VELOCITIES

GPS STATIONS

DOMES NB. SITE NAME TECH. ID. X/Vx Y/Vy Z/Vz Sigmas m/m/-----------------------m/m/y---------------------

10002M006 GRASSE GPS GRAS 4581690.974 556114.744 4389360.739 0.001 0.001 0.001 10002M006 -.0139 0.0186 0.0116 .0001 .0001 .0001 13909S001 CASCAIS GPS CASC 4917536.986 -815726.310 3965857.316 0.006 0.003 0.005 13909S001 0069 0 0201 0 0141 0014 0006 001113909S001 -.0069 0.0201 0.0141 .0014 .0006 .0011

Di í i ITRF88 89 2000Disponíveis: ITRF88, 89,…,2000Mais recente: ITRF2005Em curso: ITRF2008

(http://itrf.ensg.ign.fr)

Em curso: ITRF2008



ITRF2005 - CO-LOCALIZAÇÕES


(Zuheir Altamimi, 2006)



(Zuheir Altamimi, 2008)


REQUISITOS CIENTÍFICOS PARA O ITRF

• Estabilidade a longo prazo do ITRF: 0 1 mm/ano• Estabilidade a longo prazo do ITRF: 0.1 mm/ano

• Estabilidade: comportamento linear dos parâmetros doTRF• Estabilidade: comportamento linear dos parâmetros doTRF, i.e. sem descontinuidades:

Componentes da Origem: 0 1 mm/ano– Componentes da Origem: 0.1 mm/ano– Escala: 0.01 ppb/ano (0.06 mm/ano)

• Situação actual: provavelmente não melhor que 1 mm/ano



SUMÁRIOSUMÁRIO




5- Relação com outros sistemas

WGS84

8Evoluiu a partir do WGS72 (60 66) utilizado para o sistemaEvoluiu a partir do WGS72 (60…66), utilizado para o sistema de satélites TRANSIT, percursor do NAVSTAR-GPS

8C j t d d l i l i d d l it i l d8Conjunto de modelos incluindo o modelo gravitacional da Terra, geóide, fórmulas de transformação, …

8É i ê i i l8É um sistema terrestre geocêntrico convencional(Earth Centered Earth Fixed)

8A orientação é consistente com a do BIH na época 1984.0

8Tem associado um elipsóide de referência, com o mesmo nomep f

8Tem associado um referencial (estações de monitorização permanentes DoD GPS)


permanentes DoD GPS)


8A li ã d i t b i j t i t t

O REFERENCIAL ASSOCIADO AO WGS84

8A realização do sistema baseia-se num conjunto consistente de coordenadas de estações (TRF)

88O conjunto original de estações apresentava consistência nas coordenadas ao nível de 2 m; funcionou até 1994

8Em 1994 (semana GPS 730) e em 1996 (semana GPS 873)foram adoptadas novas realizações baseadas no ITRF; WGS84 (G730) WGS84 (G873)WGS84 (G730) e WGS84 (G873)

8Em 2002 (semana GPS 1150) foi adoptada a actual realização (G1150) baseada no ITRF2000;

8Consistência actual (49 estações) com o ITRF2000 ≈ 1 cm


WGS 84-(G1150)


( )

• Coordenadas de ~20 estações fixadas ao ITRF2000• Não está associado modelo de velocidades às estações


ç


GALILEO TERRESTRIAL REFERENCE FRAME (GTRF)

• Galileo Geodesy Service Provider (GGSP)

– Definir, realizar & manter o GTRFGTRF é tí l ITRF– GTRF é compatível com o ITRF

– GTRF está alinhado com o ITRF

• GTRF é uma realização do ITRSG é u a ealização do S



GTRF PROVISIONAL NETWORK

GESS estação IGS



SUMÁRIOSUMÁRIO




Relação entre os diferentes tipos de coordenadas

6- SGR para referenciação geo-espacial

Relação entre os diferentes tipos de coordenadas e diferentes sistemas de referência

h1

Sistema geodésico 1 M1, P1 φ1, λ1 X1, Y1, Z1

Sistema geodésico 2 M2 P2 φ2 λ2 X2 Y2 Z2Sistema geodésico 2 M2, P2 φ2, λ2 X2, Y2, Z2

h2

Mi, Pi Coordenadas cartesianas no planoφ λ h Coordenadas geográficas e altitude elipsoidalφi, λi, hi Coordenadas geográficas e altitude elipsoidalXi, Yi, Zi Coordenadas cartesianas espaciais



INTRODUZINDO O ELIPSÓIDE DE REFERÊNCIA

X = (μ + h) cos ϕ cos λ Meridiano localMeridiano origin


Z = (μ (1 – e2) + h) sen ϕ(μ ( ) ) ϕμ

Equadorh = f(ϕ, λ)

tan λ = Y / X

tan ϕ = (Z / Y) ((μ + h) sen λ) / (μ (1 – e2) + h)



ADOPÇÃO DO GRS80

8Adoptado na Assembleia Geral de 1979 da Associação Internacional de Geodesia, sucedendo ao GRS67

8Destinado a representar a Terra nos seus aspectos ét i di â i d d li õgeométricos e dinâmicos e adequado a aplicações nos

domínios da geodesia, geofísica e hidrografia

8Sistema de referência oficial para os trabalhos geodésicos

8Baseado na teoria do elipsóide equipotencial



PROPRIEDADES DO GRS80

8O elipsóide equipotencial é uma superfície equipotencial

U = U = constanteU = U0 = constante

8U – potencial gravítico normal

8A função U é determinada sem ambiguidades por 4 parâmetros independentes, qualquer que seja a distribuição de massas:

(a, b) - semi-eixos; M – massa interior; ω - velocidade angular de rotação

8Inclui toda a massa da Terra e da atmosfera



GRAVIDADE NORMAL DO GRS80

A gravidade normal à superfície do elipsóide é dada por (Somigliana)

k = (b γp) / (a γe) – 1p

γp – gravidade teórica nos pólosγe – gravidade teórica no equadorγe g q

e2 – quadrado da primeira excentricidadeφ - latitude geodésica


φ latitude geodésica


FÓRMULA ABREVIADA DA GRAVIDADE NORMAL

γ = γe (1 + A sen2 φ + B sen4 φ + C sen6 φ + D sen8 φ)

γe = 9.780 327 m s-2

A = 0.005 279 0414 B = 0.000 023 2718C = 0.000 000 1262 D = 0.000 000 0007

erro relativo de 10-10 (10-3 μm s-2 = 10-4 mgal)( μ g )


ELIPSÓIDE


ELIPSÓIDE WGS84 VERSUS GRS80

WGS84 GRS80a 6 378 137 m a 6 378 137 m

1/f 298 257 223 563 J 108 263 x 10-81/f 298. 257 223 563 J2 108 263 x 10 8

ω 7 292 115 x 10-11 rad s-1 ω 7 292 115 x 10-11 rad s-1

GM 3 986 004.418 x 108 m3 s-2 GM 3 986 005 x 108 m3 s-2



SUMÁRIOSUMÁRIO




INICIATIVAS REGIONAIS DA AIG

7- Iniciativas regionais

INICIATIVAS REGIONAIS DA AIG

Commission 1 - Reference FramesCommission 1 Reference Frames

SC1.1: Coordination of Space Techniques

SC1.2: Global Reference Frames

SC1 3 R i l R f FSC1.3: Regional Reference Frames SC1.3 a: Europe (EUREF)SC1.3 b: South and Central America (SIRGAS)SC1.3 b: South and Central America (SIRGAS)SC1.3 c: North America (NAREF)SC1.3 d: Africa (AFREF)SC1.3 e: Asia-Pacific SC1.3 f: Antarctica



www.euref-iag.net

f

8Assembleia Geral da UGGI, Vancouver, 1987

www.euref.eu

, ,constituiçãoSection 1 - PositioninggCommission X - Global and Regional Geodetic Networks

8Assembleia Geral da UGGI, Sapporo, 2003integração naintegração naCommission 1 – Reference Frames Sub-commission 1.3 - Regional Reference Frames


Sub commission 1.3 Regional Reference Frames


EUROPEAN TERRESTRIAL REFERENCE SYSTEM 89 (ETRS89)(ETRS89)

Definição ç

“A Sub-comissão EUREF recomenda que o sistema a ser adoptado seja coincidente com o ITRS na época 1989.0 e fixado à parte estável da Placa Euro-asiática, e será designado por European Terrestrial Reference System 1989 (ETRS89)”Reference System 1989 (ETRS89)

resolução adoptada no simpósio EUREF realizado ç p p zem Florença, 1990


COMO ESTABELECER E MANTER O


COMO ESTABELECER E MANTER O REFERENCIAL GEODÉSICO EUROPEU?

8um conjunto de8estações geodésicas de referência espaciais

(SLR e VLBI)8estações GPS permanentes

(EUREF Permanent Network - EPN)

8uma rede de estações geodésicas de referência de altaprecisão determinadas por várias campanhas GPS

8a combinação das Redes8Europeia Unificada de Nivelamento (UELN)8GPS de Referência Vertical Europeia (EUVN)


REALIZAÇÃO DO ETRS89


REALIZAÇÃO DO ETRS89

• Exprimir em ITRFYY na época central (tc) das observações

• Exprimir em ETRS89 usando 14 parâmetros de transformação (alguns são zero)

(Altamimi, Z., 2007)

Posições

Velocidades



COMPONENTES DA EPN

Estações GNSS de observação contínua

C d d i àCentros de Dados que proporcionam acesso às observações

Centros de Análise que calculam as coordenadas e sub-produtos

Centro de Combinação

EPN Central Bureau (C Bruyninx Bélgica)EPN Central Bureau (C. Bruyninx, Bélgica)


221 estações permanentes (1 inactiva)



CENTROSCENTROS DE

ANÁLISE




Memorandum of

UnderstandingExGG (Expert Group on Geodesy)

Memorandum of

Understanding

Understanding

Project Euroboundaries

Project Georail



AFREF é um esforço conduzido pela comunidade internacional, em particular os países Africanos, para estabelecer um sistema departicular os países Africanos, para estabelecer um sistema de referência continental, consistente e homogéneo com o sistema de referência global (ITRS), como base para as redes de referência

i iOutubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 99

nacionais

Situação actual


ç

• CGPS estações:• 101101

(Fernandes, R., 2008)



SUMÁRIOSUMÁRIO




8- Enquadramento na Directiva INSPIRE

INfrastructure for SPatial InfoRmation in EuropeINfrastructure for SPatial InfoRmation in Europe

ASPECTOS LEGAIS :ASPECTOS LEGAIS :

• A Directiva 2007/2/EC do Parlamento Europeu e do Conselho de 14 de Março de 2007 estabelecendo o INSPIRE foide 14 de Março de 2007 estabelecendo o INSPIRE foi publicada no Jornal Oficial em 25 de Abril de 2007

• A Directiva INSPIRE entrou em vigor em 15 de Maio de 2007 (http://inspire.jrc.it/directive/l_10820070425en00010014.pdf)



PRINCÍPIOS ORIENTADORES DO INSPIRE

• as infra-estruturas de informação espacial nos Estados Membros deverão ser concebidas de forma a assegurar que os dados espaciais são armazenados, disponibilizados e mantidos ao nível mais apropriadoarmazenados, disponibilizados e mantidos ao nível mais apropriado

• é possível combinar dados espaciais de diferentes origens através da Comunidade de forma consistente e partilhá-los entre vários utilizadores e aplicaçõesutilizadores e aplicações

• é possível que dados espaciais coligidos em um nível de autoridade pública sejam partilhados em todos os diferentes níveis de autoridades

úblipúblicas

• os dados espaciais são disponibilizados em condições que não restringem o seu uso extensivo

• é fácil encontrar dados espaciais disponíveis, a sua adequação às finalidades e saber as condições aplicáveis à sua utilização



ENFOQUE

• infrastructure for spatial informationinfrastructure for spatial information

– metadata, spatial data sets and spatial data servicesnetwork services and technologies– network services and technologies

– agreements on sharing, access and use – coordination and monitoring mechanisms, processes and g , p

procedures, established, operated or made available in accordance with this Directive

• spatial data

d t ith di t i di t f t ifi– any data with a direct or indirect reference to a specific location or geographical area



TERMINOLOGIA ORGANIZATIVA

SDIC: Spatial Data Interest CommunityLMO: Legally Mandated Organisation

DS: Draft SpecificationsDS: Draft SpecificationsIR: Implementing Rules

DT: Drafting Teams (peritos nacionais )CT: Consolidation Team (serviços da Comissão)CT: Consolidation Team (serviços da Comissão)



ANNEX ISPATIAL DATA THEMES

1. Coordinate reference systemsSystems for uniquely referencing spatial information in space as

a set of coordinates (x, y, z) and/or latitude and longitude and height, based on a geodetic horizontal and vertical datum.

2. Geographical grid systemsHarmonised multi-resolution grid with a common point of origin

and standardised location and size of grid cellsand standardised location and size of grid cells.

3. Geographical namesNames of areas regions localities cities suburbs towns orNames of areas, regions, localities, cities, suburbs, towns or settlements, or any geographical or topographical feature of

public or historical interest.




4. Administrative unitsUnits of administration, dividing areas where Member States have and/or exercise jurisdictional rights, for local, regional

and national governance, separated by administrative boundaries.bou da es

5. AddressesLocation of properties based on address identifiers usually byLocation of properties based on address identifiers, usually by

road name, house number, postal code.

6 Cadastral parcels6. Cadastral parcelsAreas defined by cadastral registers or equivalent.




7. Transport networksRoad, rail, air and water transport networks and related

infrastructure. Includes links between different networks.

8. Hydrographyy g p yHydrographic elements, including marine areas and all other

water bodies and items related to them, including river basins and sub-basinsand sub-basins.

9. Protected sitesArea designated or managed within a framework of internationalArea designated or managed within a framework of international,

Community and Member States' legislation to achieve specific conservation objectives.



Documento Descrição Data-chave Quem

DS – D2.3 D2.3 – Definição e escopo dos temas do Anexo. Documento técnico revisto acompanhado de folha de cálculo com a resolução dos comentários

2008-05 SDIC/LMO,DT, CT

DS D2 5 D2 5 Modelo Conceptual Genérico 2008 05 SDIC/LMODS – D2.5 D2.5 - Modelo Conceptual Genérico.Documento técnico revisto acompanhado de folha de cálculo com a resolução dos comentários

2008-05 SDIC/LMO,DT, CT

DS – D2.6 D2.6 - Metodologia para o desenvolvimento da especificação. 2008-06 SDIC/LMO,g p p çDocumento técnico revisto acompanhado de folha de cálculo com a resolução dos comentários

,DT, CT

DS – D2.7 D2.7 - Orientações para “encoding”.D t d t b lh lt d SDIC/LMO

2008-10 DTDocumento de trabalho para consulta de SDIC/LMO

Questionário para Requisitos de Utilizador.Em curso até ao início do desenvovimento das especificações dos temas do Anexo II e do Anexo III

2009-05 CT, DS DT

p ç



Documento Descrição Data-chave Quem

TWG-XX-nn Avaliação dos Requisitos de Utilizador(para cada tema do Anexo I)

2008-06 TWG, CT,EIONET

TWG-XX-nn Desenvolvimento de casos de utilizador / documentação para o desenvolvimento de especificações

2008-06 TWG

TWG-XX-nn Análise de possíveis omissões nos documentos 2008-08 TWG

DS-D2.8.I.n Documento de trabalho “Data Specifications”(anexo técnico para as Regras de Implementação

– um para cada tema do Anexo I)

2008-11 TWG

DS-D2.8.I.n b Lançamento das especificações para testes(baseado em casos de utilização que requerem dados de

vários temas)

2008-112008-12

SDIC, LMO

DS-D2.8.I.n c Lançamento da consulta sobre “Data Specifications” a SDIC/LMO

2008-112008-12

SDIC. LMO

DSDS--D2.8.I.n dD2.8.I.n d Revised Draft Data specificationsRevised Draft Data specifications 20092009--030320092009 0606

TWGTWG20092009--0606

DSDS--D2.8.I.n eD2.8.I.n e IR governing the interoperability of spatial datasets and IR governing the interoperability of spatial datasets and services of Annex I themes submitted for opinion to the services of Annex I themes submitted for opinion to the INSPIRE CommitteeINSPIRE Committee

20092009--050520092009--1111

ComitologyComitology



C di t R f S t C t


Coordinate Reference Systems Concept

GEOGEO--SPATIAL DATA SETSSPATIAL DATA SETS

ATTRIBUTES / COORDINATES 3D/2D CRS 1D CRS

X Y Z

PARAMETERS

pressureITRS GlobalD X,Y,Z

φ,λ,h

pressure

depthWGS84

ITRS Global

NoneEL

LIP

SOI

3D

φ,λ H timeETRS89ETRS89 EVRSEVRS

OG

RA

PHI

OJE

CT

ION

D +

1D

x,y H …National National

CA

RTO

C P

RO 2D


Implementing Rules CRS

For the threethree dimensional and twodimensional and two dimensionaldimensional (horizontalFor the threethree--dimensional and twodimensional and two--dimensionaldimensional (horizontal component), the European Terrestrial Reference System 1989 (ETRS89ETRS89) shall be used for the areas within the geographical ( ) f g g p

scope of ETRS89.

The International Terrestrial Reference System (ITRSITRS) or other geodetic coordinate reference systems compliant with

ITRS shall be used in areas that are outside the geographical scope of ETRS89.



For the vertical component on landvertical component on land the European VerticalFor the vertical component on landvertical component on land, the European Vertical Reference System (EVRSEVRS) shall be used to express gravity-

related heights for the areas within the geographical scope of g f g g p p fEVRS.

Other vertical reference systems related to the Earth gravity Earth gravity fieldfield shall be used to express gravity-related heights in areas ff p g y g

that are outside the geographical scope of EVRS.


The mandated CRS is used for any kind ofany kind ofImplementing Rules CRS

The mandated CRS is used for any kind of any kind of information/resolution/accuracyinformation/resolution/accuracy; the resolution and accuracy of data

are out of scope of the theme CRS.

The accuracyaccuracy of the data sets resulting from transformations and conversion formulas are out of scopeout of scope of the theme CRSconversion formulas are out of scopeout of scope of the theme CRS.

For data sets with low positional accuracydata sets with low positional accuracy, the original CRS of the dataFor data sets with low positional accuracydata sets with low positional accuracy, the original CRS of the data set can sometimes be considered equivalentequivalent to the mandated CRS. It is

recommended that the data set provider consults the experts in the data set provider consults the experts in the Member StatesMember States (MS) to evaluate the need to transform the data sets

from the original CRS to the mandated CRS.

The accuracyaccuracy of the data sets must be documented by the data set documented by the data set provider according to all the aspects that contribute to itprovider according to all the aspects that contribute to it, namely the


p ovide acco di g to all t e aspects t at co t ibute to itp ovide acco di g to all t e aspects t at co t ibute to it, a ely t eoriginal accuracy and the accuracy of the conversions,

transformations and handling of data.

There are themes for which data are expressed in linear systems for thelinear systems for theImplementing Rules CRS

There are themes for which data are expressed in linear systems for the linear systems for the horizontal componenthorizontal component or on nonnon--lengthlength--based vertical systemsbased vertical systems like

pressure, density, for the vertical component. This kind of referencing is parametricparametric.

In general the referencing by parameters is out of scopereferencing by parameters is out of scope of the themeIn general the referencing by parameters is out of scopereferencing by parameters is out of scope of the theme CRS. It is recommended to associate the parameters with the specific

data according to ISO 19111ISO 19111 (Part 2: Extension for parametric values). g ( f p )

Where more general parametric reference systemsmore general parametric reference systems are used this is out out of scopeof scope, but it is recommended that they should be appropriately

specified and referenced.

There are themes that may require temporal referencestemporal references. Temporal reference systems are also out of scopeout of scope of the theme CRS.


f y f pf p f


For representation with plane coordinates one of the Lambert Azimuthal Equal Area (ETRS89ETRS89--LAEALAEA) theLambert Azimuthal Equal Area (ETRS89ETRS89--LAEALAEA), the

Lambert Conformal Conic (ETRS89ETRS89--LCCLCC) or the Transverse Mercator (ETRS89ETRS89--TMznTMzn) projection shall be ( ) p j

used.

In the case the map projections are defined internallymap projections are defined internally, they shall be well documented to allow the conversion to

geographic coordinates and an identifier shall be createdgeographic coordinates and an identifier shall be created, according to ISO 19111ISO 19111.



For pan European spatial analysis and reportingspatial analysis and reporting where true areaFor pan-European spatial analysis and reportingspatial analysis and reporting, where true area representation is required, the ETRS89ETRS89--LAEALAEA is recommended.

For conformal panconformal pan--European mapping at scales smaller than or equal European mapping at scales smaller than or equal to 1:500,000to 1:500,000, the ETRS89ETRS89--LCCLCC is recommended.

For conformal panconformal pan--European mapping at scales larger than 1:500,000European mapping at scales larger than 1:500,000, the Transverse Mercator ETRS89Transverse Mercator ETRS89--TMznTMzn is recommendedthe Transverse Mercator ETRS89Transverse Mercator ETRS89--TMznTMzn is recommended.

For the display, with the View ServiceView Service specified in Regulation p y, p f gxxxx/xx/EC [NS Regulation], of INSPIRE spatial data sets, at least the at least the coordinate reference systems for twocoordinate reference systems for two--dimensional geodetic coordinates dimensional geodetic coordinates

(l i d l i d ) h ll b il bl(l i d l i d ) h ll b il bl(latitude, longitude) shall be available(latitude, longitude) shall be available.


9- Conclusões

88Os sistemas de geoOs sistemas de geo--referenciação actuais são realizadosreferenciação actuais são realizadosOs sistemas de geoOs sistemas de geo--referenciação actuais são realizados referenciação actuais são realizados através de um sistema de observação baseado em técnicas através de um sistema de observação baseado em técnicas geodésicas espaciaisgeodésicas espaciais


9- Conclusões

888Os sistemas de geoOs sistemas de geoOs sistemas de geo---referenciação actuais são realizados referenciação actuais são realizados referenciação actuais são realizados através de um sistema de observação baseado em técnicas através de um sistema de observação baseado em técnicas através de um sistema de observação baseado em técnicas geodésicas espaciaisgeodésicas espaciaisgeodésicas espaciaisgeodésicas espaciaisgeodésicas espaciaisgeodésicas espaciais

88Existem um esforço e uma cooperação internacional Existem um esforço e uma cooperação internacional notáveis para a manutenção de referenciais geodésicos notáveis para a manutenção de referenciais geodésicos globais e regionaisglobais e regionais


9- Conclusões

888Os sistemas de geoOs sistemas de geoOs sistemas de geo---referenciação actuais são realizadosreferenciação actuais são realizadosreferenciação actuais são realizadosOs sistemas de geoOs sistemas de geoOs sistemas de geo referenciação actuais são realizados referenciação actuais são realizados referenciação actuais são realizados através de um sistema de observação baseado em técnicas através de um sistema de observação baseado em técnicas através de um sistema de observação baseado em técnicas geodésicas espaciaisgeodésicas espaciaisgeodésicas espaciais

888Existem um esforço e uma cooperação internacional Existem um esforço e uma cooperação internacional Existem um esforço e uma cooperação internacional notáveis para a manutenção de referenciais geodésicos notáveis para a manutenção de referenciais geodésicos notáveis para a manutenção de referenciais geodésicos globais e regionaisglobais e regionaisglobais e regionaisglobais e regionaisglobais e regionaisglobais e regionais

88A descrição de sistemas geodésicos de referência é A descrição de sistemas geodésicos de referência é objecto da normaobjecto da norma ISO 19111 Geographic InformationISO 19111 Geographic Informationobjecto da norma objecto da norma ISO 19111 Geographic Information ISO 19111 Geographic Information ––Spatial referencing by coordinatesSpatial referencing by coordinates


9- Conclusões

888Os sistemas de geoOs sistemas de geoOs sistemas de geo---referenciação actuais são realizados referenciação actuais são realizados referenciação actuais são realizados através de um sistema de observação baseado em técnicas através de um sistema de observação baseado em técnicas através de um sistema de observação baseado em técnicas geodésicas espaciaisgeodésicas espaciaisgeodésicas espaciais

888Existem um esforço e uma cooperação internacional Existem um esforço e uma cooperação internacional Existem um esforço e uma cooperação internacional notáveis para a manutenção de referenciais geodésicos notáveis para a manutenção de referenciais geodésicos notáveis para a manutenção de referenciais geodésicos globais e regionaisglobais e regionaisglobais e regionais

888A d i d i dé i d f ê i éA d i d i dé i d f ê i éA d i d i dé i d f ê i é888A descrição de sistemas geodésicos de referência é A descrição de sistemas geodésicos de referência é A descrição de sistemas geodésicos de referência é objecto da norma objecto da norma objecto da norma ISO 19111 Geographic Information ISO 19111 Geographic Information ISO 19111 Geographic Information –––Spatial referencing by coordinatesSpatial referencing by coordinatesSpatial referencing by coordinatesSpatial referencing by coordinatesSpatial referencing by coordinatesSpatial referencing by coordinates

88A Directiva INSPIRE vai definir um sistema de A Directiva INSPIRE vai definir um sistema de referência (CRS) comum para a Europareferência (CRS) comum para a Europaf ( ) p pf ( ) p p


9- Conclusões

888Os sistemas de geoOs sistemas de geoOs sistemas de geo---referenciação actuais são realizados referenciação actuais são realizados referenciação actuais são realizados através de um sistema de observação baseado em técnicas através de um sistema de observação baseado em técnicas através de um sistema de observação baseado em técnicas geodésicas espaciaisgeodésicas espaciaisgeodésicas espaciaisgeodésicas espaciaisgeodésicas espaciaisgeodésicas espaciais

888Existem um esforço e uma cooperação internacional Existem um esforço e uma cooperação internacional Existem um esforço e uma cooperação internacional notáveis para a manutenção de referenciais geodésicos notáveis para a manutenção de referenciais geodésicos notáveis para a manutenção de referenciais geodésicos globais e regionaisglobais e regionaisglobais e regionais

888A descrição de sistemas geodésicos de referência é A descrição de sistemas geodésicos de referência é A descrição de sistemas geodésicos de referência é objecto da normaobjecto da normaobjecto da norma ISO 19111 Geographic InformationISO 19111 Geographic InformationISO 19111 Geographic Informationobjecto da norma objecto da norma objecto da norma ISO 19111 Geographic Information ISO 19111 Geographic Information ISO 19111 Geographic Information –––Spatial referencing by coordinatesSpatial referencing by coordinatesSpatial referencing by coordinates

888A Directiva INSPIRE vai definir um sistema deA Directiva INSPIRE vai definir um sistema deA Directiva INSPIRE vai definir um sistema deA Directiva INSPIRE vai definir um sistema de A Directiva INSPIRE vai definir um sistema de A Directiva INSPIRE vai definir um sistema de referência (CRS) comum para a Europareferência (CRS) comum para a Europareferência (CRS) comum para a Europa

88WGS84, ETRS89, PZ90, GTRF estão todos ligados WGS84, ETRS89, PZ90, GTRF estão todos ligados ( í i ) Si Ú i ITRS( í i ) Si Ú i ITRS(compatíveis) a um Sistema Único: o ITRS(compatíveis) a um Sistema Único: o ITRS


9- Conclusões

88Os sistemas de geoOs sistemas de geo--referenciação actuais são realizados referenciação actuais são realizados através de um sistema de observação baseado em técnicas através de um sistema de observação baseado em técnicas geodésicas espaciaisgeodésicas espaciaisgeodésicas espaciaisgeodésicas espaciais

88Existem um esforço e uma cooperação internacional Existem um esforço e uma cooperação internacional notáveis para a manutenção de referenciais geodésicos notáveis para a manutenção de referenciais geodésicos globais e regionaisglobais e regionais

88A descrição de sistemas geodésicos de referência é A descrição de sistemas geodésicos de referência é objecto da normaobjecto da norma ISO 19111 Geographic InformationISO 19111 Geographic Informationobjecto da norma objecto da norma ISO 19111 Geographic Information ISO 19111 Geographic Information ––Spatial referencing by coordinatesSpatial referencing by coordinates

88A Directiva INSPIRE vai definir um sistema deA Directiva INSPIRE vai definir um sistema deA Directiva INSPIRE vai definir um sistema de A Directiva INSPIRE vai definir um sistema de referência (CRS) comum para a Europareferência (CRS) comum para a Europa

88WGS84, ETRS89, PZ90, GTRF estão todos ligados WGS84, ETRS89, PZ90, GTRF estão todos ligados ( í i ) Si Ú i ITRS( í i ) Si Ú i ITRS(compatíveis) a um Sistema Único: o ITRS(compatíveis) a um Sistema Único: o ITRS


Outubro 30, 2009 Angra do Heroísmo 125Ilha Terceira, Açores

Composição hipsométrica elaborada a partir do DTM ©ARTOP, 2006


7- IMPLICAÇÕES PRÁTICAS

ALGUNS ASPECTOS A CONSIDERAR

Qualidade do posicionamentodesaparecem as distorções nos ajustamentos das redescoordenadas mais homogéneascoordenadas mais homogéneas

Adequação a projectos trans-nacionaisAdequação a projectos trans nacionaisgarante a continuidade da informação geo-espacialpermite a inter-operabilidade (INSPIRE, etc.)

Integração com informação existenteexistem métodos nos sistemas usados em geomáticaexistem métodos nos sistemas usados em geomáticaimperceptível na informação com resolução inferior a 2 m



A REPRESENTAÇÃO CARTOGRÁFICA

• A representação da Terra num plano segue um conjunto de• A representação da Terra num plano segue um conjunto de regras

• Os sistemas de representação cartográfica definem os p ç gdiferentes modos como se faz essa representação

• O problema essencial é a passagem de C d d áfi C d d t lCoordenadas geográficas para Coordenadas rectangulares

• Definem-se:Módulo de deformação linear k = ds / dS– Módulo de deformação linear k = ds / dS

ds - distância plana dS - distância elipsoidal– Módulo de deformação areal m = da / dAMódulo de deformação areal m da / dA

da – área plana dA – área elipsoidal



CORRESPONDÊNCIA ENTRE DUAS SUPERFÍCIES

P

x = x (φ,λ) φ - latitude

y = y (φ,λ) λ - longitudey y (φ ) gÉ impossivel planificar o esferóide!


COMO É QUE OS MODELOS MATEMÁTICOS


COMO É QUE OS MODELOS MATEMÁTICOS DEFORMAM A REALIDADE?

Mollweide MercatorCilíndrica

equivalenteq



SISTEMA UTM

É i d j õ d M T• É um sistema de projecções de Mercator Transversa (ou Gauss)

• Divide a Terra em 60 zonas, cada uma com 6 graus de amplitudep

• O factor de escala no meridiano central é 0.9996


5- Sistemas de referência nacionais

Parâmetros do elipsóide de HayfordFalsa Origem: E = 500 000 m; N = 0 m

Datum: Observatório (Flores)Datum: Observatório (Flores)Fuso 25

Datum: Base SW (Graciosa)Fuso 26Fuso 26

Datum: S. Brás (S. Miguel)Datum: S. Brás (S. Miguel)Fuso 26


COMPARAÇÃO DE COORDENADAS ENTRE OS SISTEMAS


COMPARAÇÃO DE COORDENADAS ENTRE OS SISTEMAS

ITRF93/GRS80 UTM E BASE SW/INTERNACIONAL UTM

NOMEITRF93/GRS80 BASE SW/INTERNACIONAL ITRF93 - BASE SW

E (m) N (m) E (m) N (m) E (m) N (m)

" ALMINHAS" 487153.114 4291889.251 487053.152 4291973.459 99.962 -84.208

" BISCOITOS" 477844.209 4294649.763 477744.157 4294734.000 100.052 -84.237

" CAPARICA" 490894.512 4292780.069 490794.586 4292864.285 99.926 -84.216

" FALEIRAS" 490317.255 4280458.413 490217.321 4280542.519 99.934 -84.105

" FAVAS" 492859.455 4283994.885 492759.544 4284079.023 99.911 -84.138

" MONTE BRASIL" 480744.970 4277217.966 480644.945 4277302.042 100.024 -84.076

" PICO DOS PADRES" 474439.187 4283001.517 474339.107 4283085.647 100.080 -84.130

" RACHADO NOVO" 471993.752 4290328.062 471893.654 4290412.258 100.098 -84.196

ETRS89/GRS80 UTM E ED50/INTERNACIONAL UTM

NOMEETRS89/GRS80 ED50/INTERNACIONAL ETRS89 - ED50

E (m) N (m) E (m) N (m) E (m) N (m)

FARO DE VALENCIA 732157 965 4368756 951 732267 610 4368966 310 109 645 209 359


FARO DE VALENCIA 732157.965 4368756.951 732267.610 4368966.310 -109.645 -209.359





Termos de Referência (EUREF 2004 Bratislava)Objectives and development of activities

Termos de Referência (EUREF 2004, Bratislava)

• definition, realization and maintenance of the European Reference Systems

• cooperation with the pertinent IAG components and EuroGeographics

• use the most accurate and reliable terrestrial and space-borne techniques available

• develop the necessary scientific background and methodology gy

• high quality products and services


ADOPTION OF ETRS89 (2005)

6- GRS for geo-spatial referencing; regional initiatives

Countries to whom the questionnaire was sent 41C t i h d 27

ADOPTION OF ETRS89 (2005)

Countries who answered 27

Countries that adopted already ETRS89 21 (78%)Countries willing to adopt ETRS89 4 (15%)Countries that will not adopt ETRS89 2 (7%)

Oficial support: law 10Oficial support : standard 6Oficial support : standard 6Oficial support : recommendation 9

Conditions of use: mandatory 6Conditions of use: in specific situations 13


Conditions of use: complementary 16

Documents

SISTEMAS DE REFERÊNCIA GEOSISTEMAS DE … · SISTEMAS DE REFERÊNCIA GEO-ESPACIAIS CONCEITOS FUNDAMENTAIS E ACTIVIDADE INTERNACIONAL SUMÁRIO 8Breve história da geoBreve história