ESTUDOS DIRIGIDOS À ANÁLISE TEMPORAL DO DATUM VERTICAL BRASILEIRO

Orientadora: Silvio Rogério Correia de FreitasTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciencias da Terra, Programa de Pós-Graduaçao em Ciencias Geodésicas. Defesa: Curitiba, 2006Inclui bibliografia e anexosResumo: Na Geodésia, o monitoramento do nível do mar tem um papel importante na realizaçao de sistemas globais de referencia e permite a integraçao de dados referidos rs redes verticais clássicas, onde cada Datum é definido pelo Nível Médio do Mar (NMM), com diferentes períodos de observaçao e vinculados a uma época específica. A vinculaçao de cada Datum vertical r época de realizaçao (sendo o nível do mar variável no tempo e no espaço), e os erros inerentes rs operaçoes de nivelamento, produzem diferenças significativas nas altitudes referidas rs diferentes redes geodésicas verticais. Tal fato é um dos muitos exemplos que evidenciam a necessidade do monitoramento do nível do mar. Na maioria das vezes, sao necessários esforços para recuperar informaçoes e dados antigos. Neste trabalho, sao investigados os principais aspectos relacionados ao Datum Vertical Brasileiro (DVB), sua evoluçao temporal e a procura de alternativas para determinar esta evoluçao. Resultados baseados em dados maregráficos e de nivelamento, mostram uma elevaçao no NMM no Porto de Imbituba em torno de 2 mm/ano, na integraçao das séries temporais armazenadas no banco de dados do Permanent Service for Mean Sea Level e dados digitais recentes. Esses resultados concordam com as alteraçoes globais do nível do mar. Outro estudo refere-se ao monitoramento da posiçao geocentrica do marégrafo, que, no caso de Imbituba, foi efetivado por quatro campanhas GPS periódicas, que indicaram a subsidencia da estaçao. Atualmente a Altimetria por Satélites é uma ferramenta eficaz no monitoramento do NMM, especialmente em regioes de mar aberto. Neste caso sao apresentados alguns resultados sobre a comparaçao de dados da Altimetria por Satélites e longas séries maregráficas, como as disponíveis para os marégrafos de Cananéia e Ilha Fiscal, cujos coeficientes de correlaçao entre as séries sao superiores a 0,8. Este estudo visa o desenvolvimento de métodos de análise aplicáveis r regiao do DV

A NEW ESTIMATE FOR BRAZILIAN VERTICAL DATA OFFSET BASED ON GLOBAL GEOPOTENTIAL MODELS AND HEIGHT DETERMINATIONS THROUGH RELATIVE APPROACH

This paper aims to present a new estimate for the vertical offset between both Brazilian vertical data: DVB-I, in Imbituba-SC, and DVB-S, in Santana-AP. Brazilian Fundamental Altimetric Network (BFAN) currently has over 69000 stations with known normal-orthometric heights; 472 of these stations are connected to a tide gauge located in Santana-AP, at the North portion of Brazil, and the other ones are connected to a tide gauge located in Imbituba-SC, at the South portion of Brazil and considered Brazilian's main vertical reference. The vertical offset estimate is based on comparisons between reference and calculated normal-orthometric heights from values obtained arising of discrete GNSS observations on BFAN benchmarks, normal-geoid heights calculated from GGM XGM2016, which has proven to better model this variable in the region, and through a relative approach for heights determination, which has also proven to be the best way to handling the appropriate variables. As a result, a vertical offset of 1.32 m ± 0.07 m was obtained, which is coherent to previous studies performed in the same intent. This study up-comes as a new validation of the employed methodology itself, by achieving satisfactory results through independent manipulation even with low quality of input data for the region

IMPLICAÇÕES NA CARTOGRAFIA COM A EVOLUÇÃO DO SISTEMA GEODÉSICO BRASILEIRO E FUTURA ADOÇÃO DO SIRGAS

Os produtos cartográficos existentes no país estão baseados em diferentes sistemas de referência e suas realizações que ainda hoje coexistem no Brasil. O mesmo ocorre com o mapeamento sistemático nacional cuja produção é de responsabilidade do IBGE e da DSG (Diretoria de Serviço Geográfico). O Sistema com Datum Córrego Alegre, oficialmente adotado no país da década de 50 até a de 70, continua a ser utilizado como sistema de referência para a geração de cartas em algumas localidades brasileiras, além disso, a maior parte do mapeamento sistemático está referenciada a este sistema. No final da década de 70 o SAD 69 (South American Datum of 1969) foi adotado como sistema de referência oficial no país. Em 1996 o SAD 69 sofreu um reajustamento com o apoio de medidas GPS, resultando numa nova realização com novas coordenadas para as estações da Rede Planimétrica Brasileira. A partir de 1997 o IBGE começou a divulgar apenas as coordenadas na nova realização do SAD 69 sem alterar a denominação do sistema, porém passando a fornecer a precisão das coordenadas de cada vértice. As potencialidades dos métodos de posicionamento por satélites, aliado ao fato dos sistemas dito clássicos não possuírem precisão compatível com as atuais técnicas de posicionamento, fez com que muitos países adotassem sistemas de referência geocêntricos. Neste sentido foi criado na América do Sul o projeto SIRGAS (Sistema de Referência Geocêntrico para a América do Sul e atualmente para as Américas). A futura adoção do SIRGAS como sistema oficial no Brasil segue uma tendência lógica tendo em vista os avanços tecnológicos e científicos. Porém a adoção de um novo referencial implica na necessidade de integração dos dados e mapas já gerados ao novo sistema. Nesse sentido, procura-se com este trabalho averiguar as implicações advindas da evolução do Sistema Geodésico Brasileiro e as implicações relacionadas à adoção de um novo referencial no país. Implications on cartography with Brazilian geodetic system evolution and further SIRGAS adoption Abstract The existent cartographic products in the country are based in different reference systems and their realisations that coexist in Brazil. The same happens with the national systematic mapping whose production is responsibility of IBGE and of DSG (Diretoria de Serviço Geográfico). The system based on Córrego Alegre Datum, officially adopted in Brazil since 50s to 70s, continues to be used as reference system for map generation in some Brazilian places, besides, most of the cartographic documents are still referred to it. In the end of 70s, SAD 69 (South American Datum of 1969) was adopted as official reference system in Brazil. In 1996 SAD 69 suffered a readjustment with the support of GPS measures, resulting in new coordinates for the points of the Brazilian Geodetic Net. In 1997, IBGE began to publish the coordinates in the new realisation of SAD 69 without change the denomination of the system, but publishing the precision of the coordinates of each point. The potentialities of the satellites positioning methods associated to the fact that the classical systems do not have compatible precision with the current positioning techniques, many countries have already adopted geocentric reference systems. In this sense it was created in South America the project SIRGAS (Geocentric Reference System for the South America and now for the Americas). In Brazil, the future adoption of the SIRGAS as an official system follows as a logical tendency, keeping the technological and scientific progresses in sight. With the adoption of SIRGAS, its necessary to integrate the data and maps already generated to the new system. In this work the implications of the evolution of the Brazilian Geodetic System and the implications related to the adoption of a new system in the country are discussed

Implicações na cartografia com a evolução so sitema geodésico brasileiro e futura adoção do SIRGAS

Orientador: Sílvio Rogério Correia de FreitasCo-orientadora: Sonia Maria Alves CostaDissertação (mestrado) - Universidade Federal do ParanáResumo: Os produtos cartográficos existentes no pais estão baseados em diferentes sistemas de referencia e suas realizações que ainda hoje coexistem no Brasil. O mesmo ocorre com o mapeamento sistemático nacional cuja produção e de responsabilidade do IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística) e da DSG (Diretoria de Serviço Geográfico). Estes diferentes sistemas de referencia são: o com Datum em Corrego Alegre e o SAD 69 (South American Datum o f 1969) composto de uma realização inicial e da realização de 1996. As potencialidades dos métodos de posicionamento por satélites, aliado ao fato dos sistemas ditos clássicos não possuírem precisão compatível com as atuais técnicas de posicionamento, fez com que muitos países adotassem sistemas de referencia geocêntricos. Neste sentido foi criado na America do Sul o projeto SIRGAS (Sistema de Referencia Geocêntrico para a America do Sul e atualmente para as Américas). A futura adoção do SIRGAS como sistema oficial no Brasil segue uma tendência lógica tendo em vista os avanços tecnológicos e científicos. Porem, a adoção de um novo referencial implica na necessidade de integração dos dados e mapas já gerados ao novo sistema. Nesse sentido, procura-se com este trabalho averiguar as implicações advindas da evolução do Sistema Geodésico Brasileiro e as implicações relacionadas a adoção de um novo referencial no pais.Abstract: The existent cartographic products in the country are based on different reference systems and their realisations that coexist in Brazil. The same happens with the national systematic mapping whose production is responsibility o f IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística) and o f DSG (Diretoria de Serviço Geográfico). These different systems are: the system based on Corrego Alegre Datum and SAD 69 (South American Datum o f 1969) initial realisation and realisation o f 1996. The potentialities o f the satellites positioning methods associated with the fact that the classical systems do not have compatible precision according to the current positioning techniques, many countries have already adopted geocentric reference systems. In this sense it was created in South America the project SIRGAS (Geocentric Reference System for the South America and now for the Americas). In Brazil, the future adoption o f the SIRGAS as an official system follows a logical tendency, keeping the technological and scientific progresses in sight. With the adoption o f SIRGAS, it's necessary to integrate the data and maps already generated to the new system. In this work the implications o f the evolution o f the Brazilian Geodetic System and the adoption o f a new system in the country are discussed

Analysis of Dynamic Effects on the Brazilian Vertical Datum

This chapter presents a methodology of analyzing the dynamic effect from mean sea level variations, based on Global Navigation Satellite System (GNSS) data, velocity models, tide gauge observations, and satellite altimetry data. GNSS observations were processed in order to obtain the variation of up coordinate required to identify the possible crust movements. Velocity model served as a comparative basis to verify the obtained results from the GNSS data processing and served as a basis for analyzing the time periods without GNSS information. Tide gauge data were used to evaluate the sea level temporal evolution in the Imbituba Brazilian Vertical Datum (I-BVD). Satellite altimetry data were used for checking the results from the GNSS and the tide gauge time series. The analyses were based on time series of observations by GNSS from 2007 until 2016, tide gauge from 1948 until 1968 and 2001 until 2016, and satellite altimetry data from 1991 until 2015 from different missions. As basis for the analysis, it used GNSS SIRGAS-CON stations, the SIRGAS velocity model (VEMOS), and NUVEL velocity model. Considering the discrimination of the crust vertical movement (GNSS processing) from the results obtained with the tide gauge observations, it was observed that there is an evidence of mean sea level (MSL) rising approximately +2.24 ± 0.4 mm/year

Employment of Free Packages for MT-InSAR Approaches to Verify the Subsidence Event over Maceió City, Brazil

Persistent Scatterer Interferometric Synthetic Aperture Radar (PSInSAR) technique employs a Multi-Temporal InSAR (MT-InSAR) approach to accurately measure subsidence. This technique, a type of Differential Interferometry (DInSAR), mitigates errors that traditional DInSAR techniques cannot, including temporal and geometric decorrelation, and phase unwrapping errors. In order to verify the subsidence process in the Pinheiro neighborhood of Maceio - Brazil following a 2018 earthquake, we tested free processing packages such as SNAP-StaMPS integration. Our investigation was conducted in two stages: first, using a stack of Sentinel-1A SLCSAR (Single Look Complex-SAR) images acquired before and after the earthquake, and second, using more recent images to determine if the subsidence process is ongoing. Results from the first stage identified the area affected by subsidence and the second stage confirmed the continued presence of subsidence events. From 2017 to 2018, the subsidence process exhibited the highest displacement amplitude of -32.3 mm/year, whereas, between 2021 and 2022, the amplitude decreased to -24.09 mm/year, indicating a deceleration in the subsidence process

ITRF2000 E SUA UTILIZAÇÃO

Este artigo apresenta algumas características da nova realização do ITRS, o ITRF2000, cuja densificação deu-se através da inclusão de redes regionais com coordenadas obtidas por GPS. Transformações entre diferentes realizações do ITRS foram efetuadas através da aplicação das equações de Helmert e de Helmert generalizada, entre referenciais de mesma época e com época diferente, respectivamente. Aspectos importantes a serem considerados é a realização e a época de referência em que são fornecidos os parâmetros de transformação pelo ITRS, sendo necessária a atualização dos mesmos quando desejam-se parâmetros vinculados a uma época diferente daquela em que são fornecidos. Utilizaram-se nove estações em três diferentes placas tectônicas, e as coordenadas transformadas do ITRF2000 para as de 93 e 97 foram comparadas com as divulgadas nessas realizações, visto que os ITRF94, 96 e 97 possuem os mesmos parâmetros de transformação em relação ao ITRF2000. ITRF2000 and its use Abstract This paper presents some features of ITRS new realization, the ITRF2000, whose densification happened by the inclusion of regional geodetic networks with coordinates obtained by GPS. Transformations between different realizations of the ITRS were done by the application of Helmerts equation and Helmerts generalized equation, between references of the same and different epochs, respectively. The realization and the reference time when the transformation parameters are supplied by the IERS as important aspects to be considered, being their update necessary when parameters linked to a different time from the one they are supplied are wished. Nine stations in three different tectonical plates, and the coordinates transformed from the ITRF2000 to the 93 and 97 were compared with the divulged ones in these realizations, since ITRF94, 96 and 97 have the same transformation parameters in relation to ITRF2000

MODELAGEM DO POTENCIAL ANÔMALO NO DATUM VERTICAL BRASILEIRO VISANDO SUA NOVA DEFINIÇÃO

The Brazilian Vertical Datum (BVD) was established by the mean sea level (MSL)from tide gauge observations. However, in this MSL local effects linked to the shiftbetween the MSL from a equipotential surface W0 best fitted to the global MSLwere not taken into account. The relationship between the BVD and W0 can bedetermined by its gravity potential Wi. The potential difference ∆W = Wi – W0 isrelated to the topography of the mean sea level (better known in English as seasurface topography, SSTop) in the datum region by SSTop = ∆W/γ, where γ is thenormal gravity in the considered point. However, the computation of the potentialdifference ∆W is strongly affected by the local components of the DisturbingPotential T not predicted in global geopotential models. The determination of theselocal components is part of the Geodetic Boundary Value Problem – GBVP. In theclassical approach, the solution of GBVP is based on the use of gravity anomalies inthe computations by Stokes’ integral formula, which depends on the local verticalreference frame. The alternative presented here is based in the solution of the GBVPby using gravity disturbances in the context of Molodenskii’s solution associated with the known Earth surface.O Datum Vertical Brasileiro (DVB) foi estabelecido com base no nível médio domar (NMM) obtido a partir de observações maregráficas. Nessa determinação, nãoforam considerados os efeitos locais vinculados à variação desse nível relativamenteà superfície equipotencial W0 do campo da gravidade melhor ajustada ao NMMglobal. A relação do DVB com W0 ocorre através do potencial da gravidade Wi,. Adiferença de potencial ∆W = Wi – W0 relaciona-se com a topografia do NMM(TNMM) na região do datum por TNMM = ∆W/γ, onde γ é a gravidade normal noponto que o define. No entanto, a determinação da diferença de potencial tem fortedependência da componente local do potencial perturbador (T) não contida emmodelos globais do geopotencial. A determinação dessa componente local situa-seno contexto do Problema do Valor de Contorno em Geodésia (PVCG) Naabordagem clássica, a solução do PVCG é determinada a partir de anomalias dagravidade, usando a integral de Stokes, que é dependente do sistema de altitudelocal. A alternativa aqui apresentada é baseada no emprego dos distúrbios dagravidade para solução do PVCG no contexto da solução de Molodenskii usando a superfície física da Terra