Geodésia no Brasil — Atuação do IBGE e SGB

1 – Qual é a atuação do IBGE quanto à geodésia?

Atuação: Implantação e manutenção do Sistema Geodésico Brasileiro (SGB), formado pelo conjunto de estações materializadas no terreno, cuja posição serve como referência precisa a diversos projetos de engenharia civil, mapeamentos, geofísica e pesquisas científicas em geral.

2 – Como isso pode ser útil para a engenharia civil?

Estabelecendo uma rede de pontos georreferenciados no terreno para situar com precisão projetos de construção de estradas, pontes, barragens etc.

3 – Qual foi a grande revolução recente nas atividades geodésicas e o que isso ocasionou no Sistema Geodésico Brasileiro (SGB)?

Foi o advento do GPS (Sistema de Posicionamento Global). Ocasionou a necessidade de revisão completa do SGB e a consequente implantação da Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo (RBMC), pois a determinação de posições (estáticas ou cinemáticas) passou a aliar rapidez e precisão muito superiores aos métodos clássicos de levantamento então em vigência.

4 – Por que a componente altimétrica do SGB ainda não está totalmente contemplada e como contornar essa limitação?

Porque desconhecemos com precisão suficiente a forma real da Terra (geoide) a ponto de introduzir um detalhe tecnológico de precisão ao componente vertical de altitude (z) usando apenas o GPS. Este é muito preciso nas componentes horizontais projetadas em plano (x, y). Para contornar essa limitação, nas atividades de nivelamento geodésico utiliza‑se referenciais indiretos de mareografia (registro das oscilações e do nível médio das marés) e de gravimetria (medições de anomalias ou variações da força da gravidade terrestre e sua influência).

5 – Quais são as redes que compõem o SGB? Resuma cada uma delas destacando sua importância prática.

Redes que compõem o SGB

Rede Planimétrica

Possibilita medições no plano de latitudes (y) e longitudes (x) referenciadas a uma rede de pontos materializados (pilares, marcos ou chapas) situados sobre a superfície terrestre, atualmente utilizando o GPS.

Rede Altimétrica

Possibilita medições de nível (z) referenciadas a pontos fixos conhecidos na superfície terrestre, no caso brasileiro o Datum de Imbituba (SC). O seu estabelecimento apoia, em quase todo o Brasil, o mapeamento e o suporte às grandes obras de engenharia em projetos de saneamento básico, irrigação, estradas e telecomunicações. Na região Norte, devido à impossibilidade de estabelecimento de referências de nível no entorno do baixo Rio Amazonas, não se pôde conectar a Imbituba; então estabeleceu‑se o nível médio do mar no Porto de Santana, o Datum Santana.

Rede Gravimétrica

Possibilita medições para determinação de altitudes científicas com base na força da gravidade terrestre por meio de equipamentos geofísicos. Sua importância prática está na determinação do próprio componente vertical para a geodésia, na geologia e na geofísica de prospecção mineral, apontando anomalias de corpos de maior densidade na subsuperfície terrestre.

Redes estaduais GPS

13 redes até dezembro/2006: SP, PR, MG, MT, MS, SC, RJ, RS, BA, CE, ES, AC e NE (AL, SE, PE, PB e RN).

A localização de cada marco é previamente escolhida juntamente com representantes de instituições federais, estaduais e municipais, de forma a zelar pela integridade física do marco. A implantação de uma rede geodésica estadual colabora na elaboração dos seguintes produtos e informações:

• Confecção de mapas e cartas;
• Referência para obras de engenharia, tais como construção e pavimentação de rodovias, pontes, viadutos e túneis;
• Demarcação de unidades estaduais, unidades municipais, áreas indígenas e áreas de proteção ambiental;
• Regulamentação fundiária;
• Transmissão de energia;
• Abastecimento de água, entre outros.

6 – O que é modelo de ondulação geoidal?

É o recurso que permite aos usuários de GPS converter as altitudes geométricas (referidas ao elipsoide) em altitudes ortométricas (referidas ao nível médio do mar) com maior confiabilidade.

7 – O que é altitude elipsoidal e altitude ortométrica? Como converter uma na outra?

Altitude elipsoidal (h): altura entre um ponto real situado na superfície terrestre e a superfície teórica do elipsoide.

Altitude ortométrica (H): altura entre um ponto real situado na superfície terrestre e a superfície teórica do geoide.

A conversão é dada pela equação: h = H + N, onde N é a altura geoidal (a diferença entre as superfícies teóricas do elipsoide e do geoide — também chamada de ondulação geoidal), cujo valor pode ser fornecido pelos programas do IBGE.

8 – O que é e para que serve o posicionamento por ponto preciso (PPP)?

O posicionamento por ponto preciso (PPP), ou posicionamento absoluto preciso, é um serviço de pós‑processamento de dados GPS que permite aos usuários obterem coordenadas de boa precisão no Sistema de Referência Geocêntrico para as Américas (SIRGAS2000) e no ITRF (International Terrestrial Reference Frame) para dados GPS rastreados após 25 de fevereiro de 2005.

9 – O que é, para que serve, como se caracteriza e como se opera na prática a Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo (RBMC)?

A RBMC é uma rede de estações terrestres componentes da rede de referência SIRGAS, materializadas por meio de pinos cravados em pilares estáveis para captar sinais de satélites artificiais das constelações GPS e GLONASS. Serve para obter coordenadas finais com precisão da ordem de ±5 mm. Caracteriza‑se como uma das redes mais precisas do mundo, contribuindo para a densificação regional da rede do IGS (International GNSS Service), garantindo órbitas precisas dos satélites sobre o território brasileiro.

Opera‑se de forma automatizada: as observações são organizadas na memória do receptor diariamente e a cada minuto, com intervalo de rastreio de 15 s; em seguida, os arquivos do receptor são transferidos para o Centro de Controle da RBMC, que cria novos arquivos e promove a qualidade das observações, para depois disponibilizá‑los na área de download do portal do IBGE.

10 – Responda idem 9 para o caso de operação dos Sistemas GNSS em tempo real (RBMC-IP).

A RBMC‑IP é um serviço de posicionamento em tempo real a partir das estações da RBMC. Serve para usuários RTK (relativo cinemático em tempo real) ou GPS diferencial em levantamentos. Caracteriza‑se pela disponibilização de dados via internet por meio do protocolo NTRIP, projetado para disseminar correções diferenciais GNSS a usuários móveis ou estacionários pela internet, permitindo conexões simultâneas de computadores, laptops e dispositivos móveis que possuam acesso à internet sem fio (GPRS, GSM ou modem 3G).