Aspectos práticos GNSS

Em levantamentos GNSS deve-se sempre considerar alguns aspectos práticos: planejamento, coleta e processamento dos dados.

3.3.5.1 Planejamento, reconhecimento e monumentação

No planejamento de levantamentos GNSS, como em qualquer método de posicionamento convencional, é essencial ter à disposição a documentação cartográfica, fotos aéreas e outros elementos afins mais recentes da região de trabalho (Monico, 2007).

O planejamento dos levantamentos leva em conta a escolha da localização dos pontos a serem rastreados, de modo que estes locais devem ser de fácil acesso, sem obstruções como prédios, árvores, linhas de transmissão, etc. Além da escolha da localização, devem-se definir os equipamentos e métodos a serem utilizados de acordo com a precisão exigida e finalidade do levantamento. Também deve-se verificar a disponibilidade de satélites e o DOP para definir o melhor momento para realizar as sessões, além de definir o tempo de duração das sessões e o intervalo de coleta de dados.

Na fase de planejamento também é essencial ter a disposição as normas estabelecidas para os levantamentos geodésicos. No caso do Brasil, as normas preliminares foram estabelecidas pelo IBGE (Monico, 2007). Em levantamentos relativos estáticos, também se deve consultar o relatório de recomendações para levantamentos relativos estáticos – GPS (IBGE, 2008).

O reconhecimento também é uma fase muito importante nos levantamentos de precisão geodésica e topográfica, como naqueles destinados ao SIG. Para todas as técnicas de posicionamento aplicáveis devem ser verificadas as condições locais para que sejam identificados objetos que possam obstruir sinais, produzir multicaminho, etc. Durante essa fase, todas as informações essenciais devem ser registradas em uma folha de reconhecimento, a saber: nome da estação, código de identificação, descrição da localização, coordenadas aproximadas, acesso (carro, estrada), diagrama de obstruções (Monico, 2007).

Alguns tipos de levantamento requerem que após o planejamento e o reconhecimento seja estabelecida a monumentação. Um monumento pode ser

materializado por uma chapa de bronze ou aço que é fixada na própria rocha, calçada, ou em um pilar de concreto. Algumas aplicações exigem centragem forçada. O IBGE apresenta um documento em que consta a padronização de marcos geodésicos (IBGE, 2006; Monico, 2007).

3.3.5.2 Coleta e análise preliminar dos dados

Durante a coleta de dados o operador deve ser capaz de executar todas as operações, como a montagem e a centragem do tripé, medição da altura e orientação da antena, operação do receptor e coleta de atributos. Um cuidado especial deve ser tomado com a leitura e o registro da antena, caso não sejam mantidos durante o levantamento. Esse é um tipo de erro bastante comum nos levantamentos GNSS, que poderá não ser detectado, caso a estratégia de observação não considere aspectos de confiabilidade referentes a ele (Monico, 2007).

3.3.5.3 Processamento dos dados

As atividades que envolvem o processamento dos dados coletados são tão importantes quanto as descritas anteriormente. Elas incluem, em especial, a análise da qualidade dos resultados obtidos, o que também requer um engenheiro ou técnico com conhecimento apropriado para realizar esta tarefa (Monico, 2007).

No processamento de dados, algumas fontes de erros das observações podem ser eliminadas por técnicas adequadas, aproveitando o fato de haver, em determinadas situações, correlação entre diferentes fontes de erros. Essas técnicas consistem, basicamente, em combinar as fases das portadoras L1 e L2, observadas em uma mesma estação, e combinar observações de uma mesma portadora emitida por diferentes satélites, feita simultaneamente em diferentes estações (Rodrigues, 2002).

O posicionamento relativo reduz os efeitos de alguns erros sistemáticos, os quais ocorrem nas estações de referência e móvel, por meio da correlação entre as fontes de erros. Com o uso da fase da portadora, as observações podem ser combinadas linearmente, dando origem às seguintes observações derivadas:

simples diferença, dupla diferença e tripla diferença de fase (Hofmann – Wellenhof et al., 1994).

Para realizar o processamento deve-se fazer a transferência dos dados do receptor para o disco rígido do computador, se utilizadas estações ativas no levantamento, deve-se obter os dados desta, e no caso de utilização de órbitas precisas e outros arquivos de correções, como por exemplo, de refração ionosférica e troposférica, os arquivos devem ser obtidos.

A realização do processamento depende essencialmente do método adotado. No caso de receptores de diferentes fabricantes, todos os arquivos de observação devem ser convertidos para o formato RINEX (Receiver Independent Exchange

Format).

O processamento pode ser realizado por softwares comerciais, científicos ou em serviços PPP online. O software deve ser escolhido de modo a atender a precisão exigida para o levantamento, e cada software tem suas particularidades, por isso devem ser operados por engenheiros ou técnicos experientes.

3.3.5.4 Ajustamento de dados GNSS

O ajustamento de observações tem como objetivo avaliar a qualidade dos vetores resultantes do processamento de dados (observações): eliminar aqueles com possíveis erros grosseiros; estimar um valor único para cada coordenada das antenas dos receptores; e avaliar a precisão de cada coordenada resultante (Santos, 2005).

A estimativa dos parâmetros incógnitos com dados resultantes é geralmente baseada no Método dos Mínimos Quadrados (MMQ). O ajustamento de observações pelo MMQ pode ser efetuado usando-se o método das equações de observação (paramétrico), o das equações de condição (condicionado) ou o combinado. Em geral, no processamento de dados GNSS, o método adotado é o das equações de observação, quer em lote, quer recursivamente (Monico, 2007).

Após o ajustamento da rede, os resultados são testados sobre a existência de erros grosseiros. A detecção e eliminação destes erros é um procedimento necessário para avaliar a qualidade do ajustamento (Santos, 2005). Os testes realizados são testes estatísticos que avaliam os resultados do ajustamento.

3.4 O Sistema Geodésico Brasileiro (SGB): histórico, configuração e