Execução da campanha

A campanha 1 foi executada entre os dias 18 e 22 de junho de 2007, na qual participaram os engenheiros Jardel Aparecido Fazan (autor desta pesquisa) e Fernando Cesar Dias Ribeiro, por parte da USP e os técnicos Agnaldo Fernandes de Souza e Sérgio Dias Alicino, da Itaipu Binacional.

Nesta campanha foram utilizados 8 receptores para o levantamento dos marcos de referência, pilares e pontos da barragem. Considerando a estação de monitoramento contínuo de Itaipu (ITAI) estavam envolvidos no levantamento 9 receptores. Contudo, em todas as sessões, 3 receptores foram instalados sempre nos marcos EBPI, EBBM e EBPY. Sendo assim, somente 5 receptores foram utilizados para o levantamento dos pilares e pontos da barragem. A relação dos receptores envolvidos no levantamento está na Tabela 4.1.

Considerando, os parâmetros e as condições apresentados anteriormente foi necessário definir várias figuras, visando o levantamento de todos os pontos, de maneira a contemplar o critério de reocupação e conexão entre as figuras. A formação das figuras, além de informações complementares como número de ocupações, reocupações e sessões de coleta em cada ponto estão apresentados na Tabela 4.2. As células marcadas em cinza significam os vértices de cada figura e o número 1 ou 2 a quantidade de sessões observadas. Quando em uma figura

participa um ponto observado em figura anterior, como por exemplo o PRP2 que compõe a Fig 1 e a Fig 2 ( Tabela 4.2), isso significa a conexão entre as figuras.

Tabela 4.1 - Receptores utilizados na campanha 1.

Qtde Marca Modelo N. freq. Modelo da Antena Precisão nominal

2 Leica Geosystems GX 1230 2 AX 1202 GG ±(5mm + 0,5ppm) 2 Leica Geosystems SR 520 2 AX 1202 GG ±(5mm + 1ppm) 2 Leica Geosystems SR 530 2 AT 502 ±(5mm + 1ppm) 1 Leica Geosystems SR 520 2 AT 502 ±(5mm + 1ppm)

2 Javad Legacy 2 Choke Ring ±(5mm + 1ppm)

Tabela 4.2 - Formação das figuras, ocupações, reocupações e sessões de coleta em cada ponto da CP1. Figura /

Estação SIGLA Fig 1 Fig 2 Fig 3 Fig 4 Fig 5 Fig 6 Fig 7

Ocupa- ções Reocu- pações Sessões P1 PRP1 2 2 1 3 2 5 P2 PRP2 2 2 2 2 4 3 8 P3 PRP3 2 2 1 3 2 5 P4 PRP4 2 2 2 3 2 6 P5 PRP5 2 2 2 1 4 P6 PRP6 2 2 2 1 4 P7 PRP7 2 2 1 3 2 5 A7 B_A7 2 2 2 1 4 D38 BD38 2 2 2 1 4 F19 BF19 2 2 2 3 2 6 H8 B_H8 2 2 2 1 4 I23 BI23 2 2 2 1 4 K7 B_K7 2 1 2 1 3 K32 BK32 2 1 2 1 3 ITAI ITAI 2 2 2 2 2 2 1 7 6 13 PIR EBPI 2 2 2 2 2 2 1 7 6 13 BM EBBM 2 2 2 2 2 2 1 7 6 13 PY EBPY 2 2 2 2 2 2 1 7 6 13 Pontos /Figura 9 9 9 9 9 9 9 - - - Vetores Inde- pendentes 16 16 16 16 16 16 16 - - - Total de Vetores 144 144 144 144 144 144 72 - - - Sessões /Figura 2 2 2 2 2 2 1 - - -

No Anexo A são apresentadas fotografias de todos os marcos, pilares e pontos da barragem, que compõem a Rede Itaipu, e consequentemente estão

envolvidos nos levantamento.

4.4.2 Execução da campanha 2

Na execução da campanha 2 também foram utilizados 8 receptores para o levantamento dos marcos de referência, pilares e pontos da barragem. Totalizando 9 receptores envolvidos, considerando a estação de monitoramento contínuo de Itaipu (ITAI). Contudo, como na campanha 1, em todas as sessões, 3 receptores sempre foram instalados nos marcos EBPI, EBBM e EBPY. Sendo assim, somente 5 receptores foram utilizados para o levantamento dos pilares e pontos da barragem. Os receptores utilizados eram basicamente dos mesmos modelos envolvidos no levantamento da campanha 1 (Tabela 4.3).

Tabela 4.3 - Receptores utilizados na campanha 2.

Qtde Marca Modelo N. freq. Modelo da Antena Precisão nominal

4 Leica Geosystems GX 1230 2 AX 1202 GG ±(5mm + 0,5ppm) 2 Leica Geosystems SR 530 2 AT 502 ±(5mm + 1ppm) 1 Leica Geosystems SR 520 2 AT 502 ±(5mm + 1ppm)

2 Javad Legacy 2 Choke Ring ±(5mm + 1ppm)

Como as condições da campanha 2 eram as mesmas, em relação ao número de receptores disponíveis seguiu-se os mesmos critérios de definição de várias figuras, visando o levantamento de todos os pontos, de maneira a contemplar a reocupação dos pontos e a conexão entre as figuras. A formação das figuras, além de informações complementares como número de ocupações, reocupações, sessões de coleta, quantidades de vetores, entre outras, estão apresentados na Tabela 4.4. Como na Tabela 4.2, as células marcadas em cinza significam os vértices da figura e o número 1 ou 2 a quantidade de sessões observadas.

A campanha 2 foi executa entre os dias 15 e 19 de outubro de 2007, na qual participaram os mesmos profissionais envolvidos na campanha 1, e também a engenheira Silvia Frazão Matos e o técnico Paulo Guedes, por parte da Itaipu Binacional. Devido à alguns fatores logísticos que influenciaram, positivamente a

execução da campanha foi possível incluir a nova figura na configuração do levantamento.

Também na campanha 2 ocorreram chuvas à partir do final do dia 15 até o dia 18, sendo que nos demais dias o céu ficou nublado. Esses acontecimentos, principalmente a chuva, provocaram ruído considerável nas observações. Tal problema foi mais acentuado nos marcos EBPI e EBBM, que estão em locais considerados estáveis do ponto de vista estrutural, mas com características não muito apropriadas à realização de observações GNSS. Poderá ser observado nos Quadros 5.1 e 5.3 que o aumento do ruído nas observações resultou em valores de RMS que variaram, na maioria dos casos (65%) entre, 3 a 10 vezes maiores. Na sessão 2 do ponto EBPI (Quadro 5.3) o RMS final foi tão grande (maior que 10 m) que não foi possível apresentar seu valor.

Tabela 4.4 - Formação das figuras, ocupações, reocupações, sessões de coleta em cada ponto da CP2. Figura /

Estação SIGLA Fig 1 Fig 2 Fig 3 Fig 4 Fig 5 Fig 6 Fig 7 Fig 8

Ocupa- ções Reocu- pações Sessões P1 PRP1 2 2 1 1 3 2 6 P2 PRP2 2 2 2 2 4 3 8 P3 PRP3 2 2 1 1 3 2 6 P4 PRP4 2 2 2 3 2 6 P5 PRP5 2 2 2 1 4 P6 PRP6 2 2 2 1 4 P7 PRP7 2 2 1 1 3 2 6 A7 B_A7 2 2 2 1 4 D38 BD38 2 2 2 1 4 F19 BF19 2 2 2 3 2 6 H8 B_H8 2 2 2 1 4 I23 BI23 2 2 2 1 4 K7 B_K7 2 1 2 1 3 K32 BK32 2 1 2 1 3 ITAI ITAI 2 2 2 2 2 2 1 1 7 6 14 PIR EBPI 2 2 2 2 2 2 1 1 7 6 14 BM EBBM 2 2 2 2 2 2 1 1 7 6 14 PY EBPY 2 2 2 2 2 2 1 1 7 6 14 Pontos /Figura 9 9 9 9 9 9 8 8 - - - Vetores Inde- pendentes 16 16 16 16 16 16 14 14 - - - Total de Vetores 144 144 144 144 144 144 56 56 - - - Sessões /Figura 2 2 2 2 2 2 1 1 - - -

O marco EBBM encontra-se ao nível do solo e a menos de 1 metro há um canteiro ornamental com plantas que tem altura em torno de 1 metro. Além disso, tal marco encontra-se próximo (entre 30 e 40 metros) da Subestação de transmissão da margem direita.

Por sua vez, o marco EBPI está numa plataforma onde existem guarda- corpos próximos. A sala de máquinas das comportas do canal da piracema está a menos de 3 metros de distância, sendo que o desnível entre o topo do pilar e o topo da sala é de aproximadamente 2,5 m. Também existe uma pequena lagoa no início do canal que funciona como um refletor para os sinais GNSS. Por fim, existem barrancos nos dois lados, com árvores nas partes altas, o que limita o cone de observação da antena.

4.4.3 Execução da campanha 3

A campanha 3 foi realizada entre os dias 28 de julho e 1 de agosto de 2008. Nesta campanha estavam disponíveis 10 receptores de dupla-freqüência (geodésicos) para o levantamento da Rede Itaipu. Somando-se a estação ITAI foram utilizados 11 equipamentos no levantamento. Neste caso estavam disponíveis 7 receptores para o levantamento dos pilares e pontos da barragem e os 3 restantes sempre foram instalados nos marcos EBBM, EBPI e EBPY. Nesta campanha, excepcionalmente, foi testado o desempenho de um receptor topográfico de simples freqüência. Desta forma em algumas sessões até 12 receptores realizavam observações. A relação dos receptores envolvidos no levantamento desta campanha está na Tabela 4.5.

Tabela 4.5 - Receptores utilizados na campanha 3.

Qtde Marca Modelo N. freq. Modelo da Antena Precisão nominal

3 NovAtel DL-V3 2 GPS 702 GG ±(3mm + 0,5ppm)

3 NovAtel DL-4plus 2 GPS 702 ±(5mm + 1ppm)

2 Leica Geosystems SR 530 2 AT 502 ±(5mm + 1ppm) 1 Leica Geosystems SR 520 2 AT 502 ±(5mm + 1ppm)

2 Javad Legacy 2 Choke Ring ±(5mm + 1ppm)

Para esta campanha o número de receptores disponíveis era maior que nas 2 primeiras, mas mesmo assim optou-se por escolher a mesma configuração de figuras empregada anteriormente. Com isso os receptores extras foram instalados de forma a aumentar o número de sessões coletadas em alguns pontos. Outra consideração adotada foi realizar observações dos pontos F19 e H8 em todas as sessões, por estarem localizados na barragem principal, seguindo o que foi apresentado no item 4.2.1.8. A montagem da Tabela 4.6 com as informações de configuração, vetores, sessões, etc, apresenta a mesma característica que as Tabelas 4.2 e 4.4.

Tabela 4.6 - Formação das figuras, ocupações, reocupações e sessões de coleta em cada ponto da CP3. Figura / Estação SIGLA Fig 1 Fig 2 Fig 3 Fig 4 Fig 5 Fig 6 Fig 7

Ocupa- ções Reocu- pações Sessões P1 PRP1 2 2 1 3 2 5 P2 PRP2 2 2 2 2 4 3 8 P3 PRP3 2 2 2 1 4 3 7 P4 PRP4 2 2 2 3 2 6 P5 PRP5 2 2 2 3 2 6 P6 PRP6 2 2 2 3 2 6 P7 PRP7 2 2 2 2 2 1 6 5 11 A7 B_A7 2 2 2 3 2 6 D38 BD38 2 2 2 3 2 6 F19 BF19 2 2 2 2 2 2 1 7 6 13 H8 B_H8 2 2 2 2 2 2 1 7 6 13 I23 BI23 2 2 1 3 2 5 K7 B_K7 2 2 1 3 2 5 K32 BK32 2 2 1 3 2 5 ITAI ITAI 2 2 2 2 2 2 1 7 6 13 PIR EBPI 2 2 2 2 2 2 1 7 6 13 BM EBBM 2 2 2 2 2 2 1 7 6 13 PY EBPY 2 2 2 2 2 2 1 7 6 13 Pontos /Figura 11 12 12 12 12 12 12 - - - Vetores Inde- pendentes 20 22 22 22 22 22 22 - - - Total de Vetores 220 264 264 264 264 264 132 - - - Pontos /Figura 2 2 2 2 2 2 1 - - - 2 Configuração campanhas 1 e 2

2 Configuração extra na campanha 3

Contribuíram na realização da campanha 3 o engenheiro Jardel Aparecido Fazan e os técnicos Écio Silva e Antonio Jurandir Constantino de Oliveira, por parte da USP e IBGE, e os técnicos Agnaldo Fernandes de Souza e Sérgio Dias Alicino, da Itaipu Binacional.

4.4.4 Execução da campanha 4

A campanha 4 foi realizada entre os dias 15 e 19 de junho de 2009, e foi utilizada a mesma quantidade de receptores disponível na campanha 3 com exceção do receptor Leica Geosystems SR20 (Tabela 4.7). As demais características são as mesmas das campanhas anteriores.

Tabela 4.7 - Receptores utilizados na campanha 4.

Qtde Marca Modelo N. freq. Modelo da Antena Precisão nominal

3 NovAtel DL-V3 2 GPS 702 GG ±(3mm + 0,5ppm)

3 NovAtel DL-4plus 2 GPS 702 ±(5mm + 1ppm)

2 Leica Geosystems SR 530 2 AT 502 ±(5mm + 1ppm) 1 Leica Geosystems SR 520 2 AT 502 ±(5mm + 1ppm)

2 Javad Legacy 2 Choke Ring ±(5mm + 1ppm)

Como na campanha 3 os receptores extras foram instalados de forma a aumentar o número de sessões coletadas em alguns pontos. Porém, devido a problemas de funcionamento de 2 receptores algumas sessões de dados não foram coletadas. Com base nisto optou-se por desmembrar a Figura 6 em outras duas Figuras, o que garantiu que no ponto PRP6 fosse realizada mais uma sessão de coleta. As informações de configuração, vetores, sessões, etc, para a campanha 4 estão apresentadas na Tabela 4.8.

Tabela 4.8 - Formação das figuras, ocupações, reocupações e sessões de coleta em cada ponto da CP4. Figura

/ Estação SIGLA Fig 1 Fig 2 Fig 3 Fig 4 Fig 5 Fig 6.1 Fig 6.2 Fig 7

Ocupa- ções Reocu- pações Ses- sões P1 PRP1 2 2 1 3 2 5 P2 PRP2 2 2 0 1 3 2 5 P3 PRP3 2 2 1 1 1 4 3 7 P4 PRP4 2 2 2 3 2 6 P5 PRP5 2 2 1 1 3 2 6 P6 PRP6 0 1 2 1 1 3 2 5 P7 PRP7 2 1 1 1 3 2 5 A7 B_A7 2 2 1 1 3 2 6 D38 BD38 2 2 1 0 3 2 5 F19 BF19 2 2 2 2 4 3 8 H8 B_H8 2 2 1 1 3 2 6 I23 BI23 2 2 1 3 2 5 K7 B_K7 2 2 1 1 1 4 3 7 K32 BK32 2 2 2 1 4 3 7 ITAI ITAI 2 2 2 2 2 1 1 1 7 6 13 PIR EBPI 2 2 2 2 2 1 1 1 7 6 13 BM EBBM 2 2 2 2 2 1 1 1 7 6 13 PY EBPY 2 2 2 2 2 1 1 1 7 6 13 Pontos /Figura 10 11 9 10 11 11 11 11 - - - Vetores Inde- pendentes 18 20 16 18 20 10 10 20 - - - Total de Vetores 180 220 144 180 220 220 110 110 - - - Pontos /Figura 2 2 2 2 2 1 1 1 - - - 2 Configuração campanhas 1 e 2 2 Configuração campanha 4

Contribuíram na realização da campanha 4 o engenheiro Jardel Aparecido Fazan e o técnico Écio Silva, por parte da USP e IBGE, as engenheiras Josiele Patias, Silvia Frazão Matos e os técnicos Agnaldo Fernandes de Souza e Sérgio Dias Alicino, da Itaipu Binacional.

4.5 ANÁLISE E CONTROLE DE QUALIDADE DOS DADOS DAS

QUATRO CAMPANHAS DE OBSERVAÇÃO GNSS

Após a fase de levantamento de campo, os dados observados foram analisados e preparados para posterior processamento. Verificou-se que os dados da segunda campanha apresentavam ruídos maiores que os da primeira. Contudo, optou-se por utilizar todos os dados coletados para tentar corrigir problemas no momento do processamento.

Na fase de análise de qualidade dos dados foi empregado o programa TEQC (Translation, Editing, and Quality Check). Este programa permite gerar vários

indicadores de qualidade de dados GNSS. Exemplos de indicadores estimados com o TEQC são o multicaminho, razão sinal ruído (SNR), perdas de ciclos, influência da ionosfera, entre outros, para ambas as ondas portadoras L1 e L2. Nas Figuras 4.3 e 4.4 são apresentadas as estimativas de multicaminho para a portadora L1 (MP1) para as campanhas 1 e 2. As estimativas de MP2 (multicaminho para a portadora L2) não são apresentadas neste trabalho, mas a titulo de informação, elas apresentaram as mesmas características que as de MP1. Primeiramente pode ser observado que tanto na campanha 1 quanto na 2 a estação EBBM apresenta grande ruído na estimativa de MP1. Isso foi motivado pelo fato do marco de referência estar localizado no nível do chão e próximo de obstruções que causam ruídos nos sinais GNSS.

No caso da estação EBPI na primeira campanha as estimativas de MP1 são similares às da estação ITAI. Contudo na campanha 2 aparecem duas anomalias, uma próxima a época 790 e outra por volta da época 840. Isso deve ter ocorrido devido as chuvas durante a campanha 2, e por que o marco está em local suscetível a sofrer com ruídos nos sinais GNSS. Como pode ser observado apesar do problema das chuvas na maior parte do tempo as estimativas de MP1 ficaram dentro de valores equiparáveis aos da estação ITAI. Provavelmente estes resultados (estimativas de MP1) são influenciados pelo fato dos receptores Leica utilizarem técnicas de suavização das observáveis. Estas técnicas, em condições favoráveis (sem obstruções e chuva), afetam positivamente (eliminam pequenos ruídos) as observações. Mas como poderá ser observado nos resultados do processamento das observáveis para posicionamento, a aplicação desta técnica em condições

desfavoráveis, provocou um encobrimento de problemas. Estes problemas não puderam ser detectados no controle de qualidade utilizando o programa TEQC, porém resultaram em soluções de posicionamento problemáticas.

Figura 4.3 - Estimativas de multicaminho na portadora L1 para as estações EBBM, EBPI e ITAI na campanha 1 (dia do ano 169).

Figura 4.4 - Estimativas de multicaminho na portadora L1 para as estações EBBM, EBPI e ITAI na campanha 2 (dia do ano 288)

4.6 PROCESSAMENTO DOS DADOS DAS QUATRO CAMPANHAS