Capa

• Referenciais Geodésicos

• Pós-Graduação em Geoprocessamento

• Guilherme Henrique Barros de Souza

Mini Currículo

• Dados– Engenheiro Cartógrafo (2000-2004);– Mestre em Ciências Cartográficas (2005-2007);– Bolsista FAPESP;– Professor Substituto

• Transportes (2008 e 2009);• Fotogrametria e Sensoriamento Remoto (2008)

Experiência• Desenvolvimento do SDC em Delphi e Access (2001-2002);• Módulo de Construção de Boletim de Informações

Cadastrais(2002-2003);• Módulo de Detecção Semi-Automática de Detecção de

Alterações(2003-2004);• Otimização de Processos Semi-automáticos de Detecção de

Alterações aplicados ao Cadastro Imobiliário(2005-2007);• Sistemas Cadastrais 3D: Viabilidades para o Sistema Cadastral

Brasileiro (2007- 2011?)

Objetivos

• Gerais– Proporcionar aos alunos, conhecimentos fundamentais em

Sistemas de Referências, possibilitando aos mesmos o desenvolvimento de projetos Técnico-Científicos e de soluções aos mais variados tipos de problemas nesta área;

• Específicos– Dominar os conceitos sobre Referenciais Geodésicos;– Manipular coordenadas em vários Referenciais Geodésicos;– Utilizar softwares apropriados para Transformação de

Coordenadas.

Ementa

• Forma da terra;• Sistemas de Coordenadas;• Sistemas de Referência Geodésicos;• Transformação de Coordenadas entre sistemas;• Sistemas de Referência usados em Cadastro;• Exercícios

Metodologia

• Aulas teórico-práticas com exposição dos temas pelo professor. Exercícios e trabalhos práticos. Pequenas discussões e debates sobre os temas vistos em sala de aula

Forma da Terra

• Diversos modelos foram adotados ao longo da história;

• Não existe um modelo errado, mas tudo depende do contexto histórico e da aplicação;

• Mesmo os conceitos atuais são passíveis de discussão ou readequação.

Forma da Terra

• Plano– Conceito estabelecido na Idade Média;– Usado para aplicações topográficas;

~ 80 km

Forma da Terra

• Esfera– Primeira forma aproximada da Terra;– Usada em Astronomia;

Forma da Terra

• Elipsóide– Representação matemática mais próxima da

forma da Terra;– Uso em Geodésia Celeste;– Uso para GNSS

Forma da Terra

• Geóide: é a superfície equipotencial do campo gravimétrico da terra. É a superfície de referência para as observações astronômicas. – Não pode ser definido geometricamente - ondulações desigualmente

distribuídas e devidas à irregularidade de repartições das massas na crosta terrestre.

Forma da Terra

• Com tantas formas da Terra, com quais delas deve-se trabalhar?

• Depende da aplicação!– Confusão mesmo assim!

Formas da Terra

Formas da TerraRelação Geóide x elipsóide:

Raramente > 30 m

Raramente > 3º

• Os sistemas de coordenadas são necessários para expressar a posição de pontos sobre uma superfície, seja ela um elipsóide, esfera ou um plano.

• É com base em determinados sistemas de coordenadas que se descreve geometricamente a superfície terrestre nos levantamentos.

• Para o elipsóide, ou esfera, usualmente emprega-se um sistema de coordenadas cartesiano e curvilíneo (PARALELOS e MERIDIANOS). Para o plano, um sistema de coordenadas cartesianas X e Y é usualmente aplicável.

Sistema de Coordenadas

Sistema de Coordenadas

Sistema de Coordenadas

Sistema de Coordenadas # Sistemas de Referência

• Os sistemas de Coordenadas se referem ao tipo de superfície que se trabalha;

• Os sistemas de Referência precisam de uma superfície de Referência, com uma origem estabelecida.

Sistema de Referência

• A definição de um sistema de referência é caracterizada pela idéia conceitual do mesmo (Reference System);

• É necessário também materializar esse sistema;– Origem;– Coordenadas;– Modelos matemáticos e físicos

Sistemas de Referência

• Atualmente, a maioria dos Sistemas de Referência são geocêntricos, ou seja, tem como origem do elipsóide o centro de massa da Terra

Sistema de Referência

• A origem do Sistema de Referência é usualmente chamada de Datum;

• A partir do Datum, o Sistema de Referência é materializado.

Sistema de Referência - Datum

Datum planimétrico: é o ponto em uma região de melhor coincidência do elipsóide de referência ao geóide, onde o desvio da vertical é nulo, ou mínimo. O conhecimento do desvio da vertical é importante para a escolha do datum planimétrico do sistema geodésico de apoio ao levantamento cartográfico de um pais.

Datum altimétrico: é um ponto fixo fundamentado e solidamente materializado, cuja altitude sobre o nível do mar é utilizado como partida e referência das altitudes que determinam os nivelamentos.

Sistema de Referência

• Para determinação de altitudes há um problema;

• A superfície de referência usada para a estimação de coordenadas bidimensionais é diferente daquela usada para altitudes.

Altitude Geométrica x Ortométrica Altitude geométrica (h): Distância de um ponto ao longo da normal ao

elipsóide entre a superfície física e a sua projeção na superfície elipsoidal. Altitude ortométrica (H): Distância de um ponto ao longo da vertical entre a

superfície física e sua projeção na superfície geoidal (superfície equipotencial que coincide com o nível médio não perturbado dos mares).

N = ondulação geoidalN = h - H

Sistemas de Referência

• As diferenças entre as superfícies são modeladas pela chamada ondulação geoidal

• Isso é importante porque com um mapa geoidal, é possível estimar a altitude ortométrica sem a necessidade de um nivelamento, usando uma técnica chamada GPS/Nivelamento.

N = ondulação geoidalN = h - H

Sistemas de Referência

• Atualmente, o IBGE disponibiliza o software MAPGEO, que contém as informações do Mapa Geoidal do Brasil

Sistemas de Referência

Sistemas de Referência

• Atualmente no Brasil, existem 3 Sistemas de referência em uso:– SIRGAS– SAD 69– Córrego Alegre

• Para o Sistema Geodésico Brasileiro (SGB) existem apenas dois: SIRGAS e SAD 69. Para o Sistema Cartográfico Nacional (SCN) os três permanecem.

Sistemas de Referência

• A coexistência de três sistemas gera dúvidas e problemas, uma vez que muito produtos cartográficos não são compatíveis.

• Ex: Muitas prefeituras possuem cartas e mapas em Córrego Alegre e equipamentos GPS que dão as coordenadas em WGS84.

Sistemas de Referência

• Trabalhos na área de Geoprocessamento e Cadastro possuem problemas nesse sentido.

• Recursos Humanos impedem uma mudança repentina de conceito e procedimento;

• Questões Técnicas nem sempre são resolvidas de maneira técnica

Transformação de Coordenadas

• Com diferentes Sistemas, é necessário transformar as coordenadas entre sistemas;

• Problema: A concepção dos Referenciais– Origem– Conceitos...

Transformação de Coordenadas

• Equações Complexas principalmente pelo tipo de superfície;

• Programas de Transformação:– PRoGRID;– MAPGEO.

Referências e Bibliografia Básica

• Cartografia. Notas de Aula de Cartografia Básica. .• D’Arco, E. Cartografia – Fundamentos Básicos. Instituto

Nacional de Pesquisas Espaciais – INPE, Apostila.• Duarte, P. A., Fundamentos de Cartografia, Série Didática,

Florianópolis, Editora da UFSC, 1994;• IBGE; Noções Básicas de Cartografia. Manuais Técnicos em

Geociências No 8, Rio de Janeiro, 130p, 1999.• Oliveira, Cêurio de, Curso de Cartografia Moderna, 2a. ed., Rio

de Janeiro, IBGE, 1993;