Uso do GPS e SIG

O uso do GPS e SIG

GPS.

Definição, funcionamento e aplicações.

Siglas de Global Pointing System - Sistema de Posicionamento Global. Consiste de um sistema que permite conhecer as coordenadas de um ponto encima da terra. A tecnologia do GPS esta composta uma constelação de 24 satélites operativos que constantemente enviam sinais ate um aparelho receptor. As órbitas dos satélites encontram-se sincronizada de tal forma que os sinais conseguem cobrir toda a superfície da terra.

Constelação dos satélites NAVSTAR- GPS Receptor sinais GPS

Fonte: Wikipedia (http://commons.wikimedia.org)

Os sinais do satélite enviam principalmente informação de:

• A posição do satélite (efemérides)

• A hora da transmissão do sinal

Comparando a massagem do satélite (Ti) com o tempo local do aparelho receptor (Tr), é possível calcular a distancia ate o satélite considerando que percorre o caminho na velocidade da luz ( c ). Trata-se de uma conta simples:

Distância = ( Tr – Ti ) x C

Com a recepção simultânea de dois satélites, mediante um calculo de triangulação, es possível determinar a posição em dois pontos bidimensionalmente:

Interseção de dois círculos

Fonte: Wikipedia (en.wikipedia.org)

Não entanto, considerando que os sinais dos satélites são emitidos numa esfera, a interseção de duas esferas da como resultado um circulo, dentro do qual a posição do receptor poderia ser encontrada:

Interseção de duas esferas

Fonte: Wikipedia (en.wikipedia.org)

Desta forma, considerando então a superfície de uma terceira esfera, delimita-se finalmente um ponto dentro do circulo das duas primeiras esferas, podendo extrair as coordenadas de longitude, latitude e altitude deste ponto:

Encontro de três esferóides. Interseção de três esferas.

Fonte: Apostilha GPS – Prof. P. Temba, UFMG Fonte: Concord Public Schools, (mail.colonial.net)

Se bem o posicionamento e geometricamente possível com apenas três satélites, qualquer pequeno erro na recepção do sinal multiplicada pela velocidade da luz pode trazer grandes medições inexatas. Precisamente por esta razão e necessária ainda a recepção de um quarto satélite para corrigir e garantir uma precisão suficiente.

Atualmente se encontram em desenvolvimento outros sistemas de GPS:

Galileo – Desenvolvido pela União Européia, operacional ate 2014.

Beidou – Só cobre China a alguns paises de Ásia

COMPASS – Vai cobrir Todo o globo terrestre, operacional ate 2015

GLONASS – Sistema Russo

IRNSS – Vai cobrir Índia, planejada para 2012.

QZSS – Vai cobrir unicamente Japão.

Fontes de erro de precisão no GPS.

As fontes mais comuns de erro no posicionamento global são:

a) Erro do receptor, a onde tem erro do relógio do receptor,

b) Erro de observação, devido sinal que deve atravessar diversas camadas da atmosfera (ionosfera e troposfera), ou também obstáculos, como arvores e edifícios.

c) Posição de Diluição de Precisão, ou PDOP (position dilution of precision). Referente a geometria gerada pela posição dos satélites.

Quando os satélites visíveis de GPS estão muito perto entre si (num ângulo pequeno de separação) o DOP considere-se alto e o erro grande.

Por contra, um DOP baixo representa que a posição dos satélites representa uma precisão maior devido uma abertura de ângulo maior.

Esta ultima tipo de erro pode ser calculado, dando uma referencia aproximada da margem de erro (+ ou – metros).

Existe uma técnica para melhorar a precisão, a DGPS (differential global pointing system) que têm como base de referencia uma estação fixa sobre um ponto de coordenadas conhecido. Dois aparelhos operando simultaneamente permitem calcular, na receptora base, o erro que esta sendo cometido na unidade móbil.

Utilizando um software especifico, podem refinar-se as coordenadas do aparelho móbil, obtendo uma precisão de ate 10 mm.

Para corrigir esse erro a opção mais comum é a utilização do segundo receptor.

Existem três tipos de medição para se fazer com um GPS:

Medição Estática (ESTATICO) – usada para transporte de coordenadas;

Medição (Stop and Go) – usada 90% das medições, serve para levantamento de pontos soltos. Ex.: Quina de cerca, poste, meio-fio, testada de lotes.

Medição (Cinemática) – usada para linhas contínuas. Ex.: Cadastro de Rodovias.

SIG

Definição, funcionamento e aplicações.

Siglas de Sistema de Informação Geográfica. Trata-se de um software que armazena, analisa e faz a gestão da informação localizada