Ajuste da Rede de Estações Permanentes

A primeira etapa do processamento dos dados GPS realizado foi o ajuste das estações de referência da área de estudo, problema fundamental para compreensão da variação dos valores da coordenada vertical de cada estação e dos fenômenos que causam variação de suas coordenadas.

Apesar das estações utilizadas serem de referência para construção de seus

estarem previamente ajustadas, tanto as estações de referência da RBMC quanto as do IGS não possuem, em seus cálculos, a totalidade das variações verticais de suas coordenadas devidamente contabilizadas, sofrendo, assim, uma série de mudanças no decorrer do período de estudo. A principal causa da ausência do ajuste é a dificuldade pela não linearidade das variações verticais causadas pelos diversos fenômenos de difícil modelação que foram descritos no Capítulo 3.

Na região Amazônica, área de estudo desta dissertação, foram analisadas as estações permanentes existentes das redes IGS e RBMC, descritas anteriormente com objetivo de constituir uma rede local para o presente trabalho de modo a avaliar a intensidade e a área de abrangência das variações da coordenada vertical na região de estudo. Para o ajuste, visando ter uma boa abrangência geográfica na região Amazônica, foram selecionadas seis (6) estações da Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo (NAUS, SAGA, POVE, MABA, MAPA, BOAV), uma (1) estação IGS, chamada KOUR na Guiana Francesa, e uma (1) estação permanente instalada pela CPRM e pelo IRD, chamada URUK, descrita no Capítulo 6 - item 6.2.

Figura 5.4- Rede local a ajustar com 6 estações da RBMC, 1 estação IGS na Guiana Francesa e 1 estação permanente instalada pela CPRM e o IRD.

Para o ajuste de redes verticais GPS pelo método de dupla diferença, recomenda-se a utilização de redes globais com mais de 40 estações auxiliares e séries longas com mais de 10 anos de dados de forma a se conhecer bem a variação vertical, como exposto no trabalho de BERGEOT et al. (2009). No trabalho de BERGOT et al. (2009), ajustam-se os dados de uma solução de dupla diferença com estações com suas coordenadas livres, aplicando restrições mínimas e transformações de Helmert para transformar cada solução livre diária para a época do sistema de referência.

Inicialmente, foi realizada a tentativa de reproduzir uma solução global para os dados considerados neste trabalho por acreditar que esta seja uma solução mais estável.

Contudo, após os primeiros cálculos, abandonou-se a idéia inicial devido:

• ao alto custo computacional necessário para o processamento de uma rede com mais de 40 estações;

• pelo fato de as séries disponíveis não serem tão longas quanto o necessário;

• pela dificuldade no processamento onde se necessita escolher estações auxiliares mais estáveis sem muitas variações em suas coordenadas;

• pela dificuldade de aplicação da transformação de Helmert em uma rede com grandes variações locais em suas coordenadas causadas por movimentos não lineares e não modeláveis;

• pela incerteza quanto à obtenção de bons resultados ou melhores que uma solução mais simples, considerando-se, no caso, apenas o uso de estações continentais.

Por esse conjunto de motivos, optou-se por uma solução mais clássica baseada em uma rede continental para o ajuste pelo método de dupla diferença, utilizando estações de referência fixas e relativamente distantes da área de influência de forma a minimizar a propagação de efeitos verticais das estações de referência. Para ajustar essa rede local, foram escolhidas cinco estações da rede de referência do ITRF2005 (SANT, ISPA, LPGS, CRO1, MANA), mostradas na Figura 5.5, julgando estas serem estações com boa estabilidade e qualidade.

Figura 5.5- Rede de ajuste e estações de referência(em vermelho).

Para o processamento das estações acima, também foi utilizado o método PPP (posicionamento de ponto preciso) descrito neste Capítulo no item 5.3.2. Assim, todas as estações são processadas por dois métodos, sendo o método PPP, conforme descrito anteriormente, capaz de prover soluções independentes para cada estação, fornecendo, assim, uma alternativa de processamento aos dados de dupla diferença, que poderia apresentar erros devido a problemas de qualidade de alguma estação fixa e/ou movimentos verticais não modelados em suas coordenadas. Ao final do estudo, a partir dos resultados obtidos, será escolhida a estratégia de processamento que melhor reflete a análise da variação da coordenada vertical de cada estação.

Para o período de ajuste pelos dois métodos descritos acima, foi selecionado o período de abril de 2008 até dezembro de 2009, a fim do período estar relacionado com o período de observações do satélite Jason-2, lançado em junho de 2008 e com a instalação da estação GPS permanente em Urucurituba (URUK), realizada em abril de 2008.

Os dados de todas as estações RBMC e IGS foram adquiridos por meio da internet através do protocolo de transferência de arquivos FTP (file transference protocol), via ftp://geoftp.ibge.gov.br do IBGE e via ftp://cddis.gsfc.nasa.gov, para estações do IGS.

Para ambos os procedimentos do tipo FTP, foi utilizado um pequeno código (script), no qual, a partir de uma lista com o nome das estações e do período de dados necessários, automatiza-se o processo de aquisição de dados das estações permanentes. Os arquivos da estação de URUK foram adquiridos diretamente do receptor através das campanhas de campo realizadas durante o tempo de estudo deste trabalho.

Os arquivos das estações do IBGE vêm em formato RINEX (descrito no ANEXO A), comprimidos através do compactador ZIP. Os arquivos do IGS são disponibilizados em formato compressed-rinex, podendo ser convertidos para RINEX através do programa crx2rnx.exe, contido no pacote de aplicações do GINS, que será descrito a seguir. Os arquivos de Urucurituba foram obtidos em formato proprietário da TRIMBLE e foram convertidos para RINEX, usando inicialmente o conversor do fabricante, Todavia esse conversor, posteriormente, apresentou falhas na conversão devido a saltos no tempo registrado no relógio do receptor. O problema foi resolvido convertendo-se os arquivos novamente e usando o aplicativo TEQC da UNAVCO (University NAVSTAR Consortium), que pode ser adquirido via o sítio de internet http://facility.unavco.org/software/teqc/teqc.html.

Os arquivos, após serem convertidos, foram organizados automaticamente via códigos específicos desenvolvidos (script) em pastas separadas pelo ano e, posteriormente, pelo dia do ano, de forma a facilitar o processamento das etapas seguintes.