Material interativo baseado nas Recomendações para Levantamentos Relativo Estáticos do IBGE. Teoria, técnicas, erros e checklist para coletas precisas.
O NAVSTAR-GPS (NAVigation System with Timing And Ranging) é mantido pelo Departamento de Defesa dos EUA e proporciona posicionamento tridimensional em qualquer ponto do planeta. Os satélites transmitem sinais em duas frequências da banda L.
L1 = 1575,42 MHz / L2 = 1227,60 MHz. Os códigos PRN (Pseudo Random Noise) são modulados sobre essas portadoras: código P nas duas e código C/A apenas na L1.
Até maio/2000 a Selective Availability degradava intencionalmente a precisão civil. Sem a SA, a precisão horizontal passou de ±100 m para ±20 m (nível 95%).
O sistema de referência do GPS é o WGS 84, compatível com o ITRF2000 ao nível centimétrico após três refinamentos. A última realização é WGS 84 (G1150).
Referencial geodésico oficial do Brasil desde 25/02/2005. De caráter global e origem geocêntrica, é consistente com as novas tecnologias de posicionamento.
GLONASS (Rússia), Galileo (ESA/Europa) e Compass/Beidou (China) ampliam o conceito de GNSS. Integração aumenta a disponibilidade e robustez do posicionamento.
O PDOP (Positioning Dilution of Precision) indica a qualidade geométrica dos satélites. Quanto MENOR o PDOP, MELHOR a precisão. Relacionado ao inverso do volume do sólido formado pelas antenas.
As técnicas variam de dezenas de metros a poucos milímetros de precisão. A escolha depende da aplicação, comprimento da linha de base e tipo de receptor disponível.
| TÉCNICA | OBSERVAÇÃO | PRECISÃO | RECEPTOR | APLICAÇÃO |
|---|---|---|---|---|
| Por Ponto (C/A) | Pseudodistância | ~15 m | Navegação | Navegação geral |
| Por Ponto Preciso (PPP) | Pseudodist. + Fase L1/L2 | < 2 cm | Geodésico | Geodinâmica, referência |
| Relativo Estático | DD Pseudodist. + Fase | 0,1–1 ppm | L1 ou L1/L2 | Geodésia, georreferenciamento |
| Estático-Rápido | DD Pseudodist. + Fase | 1–10 ppm | L1 ou L1/L2 | Alta produtividade, até ~10 km |
| Semicinemático (Stop&Go) | DD Pseudodist. + Fase | 1–10 ppm | L1 ou L1/L2 | Topografia, linhas |
| Relativo Cinemático | DD Pseudodist. + Fase | 1–10 ppm | L1/L2 (min. 5 sats) | Mapeamento, cadastro |
ℹ DICA IBGE
Para aplicações geodésicas no Brasil, recomenda-se o uso de estações da RBMC (Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo), operada pelo IBGE, como estação de referência. Na impossibilidade, utilizar estações passivas do SGB.
A duração mínima de rastreio varia com o comprimento da linha de base e o tipo de receptor. Os valores abaixo (Fonte: IGN España / IBGE) assumem condições favoráveis de campo.
Clique em cada erro para ver detalhes, magnitude e forma de correção ou atenuação.
As coordenadas determinadas estão relacionadas com as dos satélites. Erros nas efemérides propagam-se para as coordenadas estimadas.
O sinal do satélite reflete em superfícies (prédios, corpos d'água, veículos) chegando ao receptor por múltiplos caminhos, contaminando as observáveis.
A camada ionizada entre 50–1000 km atrasa a propagação do sinal. Depende da frequência, localização geográfica e horário. Máxima atividade ao meio-dia e em anos de alta atividade solar.
Atraso na atmosfera neutra (~50 km) independente da frequência (abaixo de 30 GHz). Depende de temperatura, umidade e pressão atmosférica.
Descontinuidade no rastreio da fase da portadora. Pode durar frações de segundo a horas. Quanto maior o intervalo perdido, mais difícil a correção.
As observações GPS são referenciadas ao centro de fase, não ao centro geométrico da antena. A diferença varia com elevação e azimute dos satélites, e é distinta para L1 e L2.
O estacionamento da antena (centragem + medição de altura) é apontado pelo IBGE como a maior fonte de erro nas operações de campo em levantamentos GPS.
Erros nos relógios dos satélites e do receptor afetam as pseudodistâncias. No posicionamento por ponto com C/A, apenas esses erros são modelados na solução.
Marque cada item conforme completa. O progresso é salvo na sessão. Baseado nas recomendações do IBGE para levantamentos relativos estáticos.
Informe o comprimento da linha de base e o tipo de receptor para obter as recomendações mínimas de tempo de rastreio, precisão esperada e equipamentos necessários.
O GPS determina altitude elipsoidal (h). Para aplicações práticas no Brasil, é necessário converter para altitude ortométrica (H), referida ao geóide.
H = altitude ortométrica | h = altitude geométrica (GPS) | N = ondulação geoidal (MAPGEO2004)
Altitude em relação ao elipsóide de revolução WGS 84. É o valor diretamente fornecido pelo GPS. Não tem significado físico direto relacionado à gravidade ou escoamento d'água.
Altitude em relação ao geóide, que coincide (em primeira aproximação) com o nível médio do mar. É a altitude com significado físico usada em engenharia, topografia e cartografia no Brasil.
Distância entre o geóide e o elipsóide. No Brasil varia de aproximadamente −25 m a +5 m. Obtida pelo modelo MAPGEO2004 disponível no portal do IBGE (Geociências → Geodésia).
As coordenadas de referência devem estar em SIRGAS2000. NUNCA usar SAD 69 no processamento relativo — isso leva a resultados incorretos para as estações determinadas.
⚠ Atenção: As coordenadas dos satélites GPS são fornecidas em sistemas globais geocêntricos (WGS 84 / ITRF). Um erro muito comum é usar coordenadas da estação de referência em SAD 69, que é um sistema regional topocêntrico — isso introduz erros sistemáticos nas linhas de base calculadas.