Geodesia

GEODÉSIA

1 INTRODUÇÃO

1.2 Definição de Geodésia

• Geodésia é a ciência que mede e representa a superfície da Terra (HELMERT 1880).

• Geodésia é a ciência que tem por objetivo determinar a forma e as dimensões da Terra e os parâmetros definidores de seu campo gravitacional (GEMAEL 1987).

• Geodésia é a disciplina que trata da medida e da representação da Terra, incluindo seu campo gravitacional, em um espaço tridimensional que varia com o tempo (VANICEK 2001).

• Geodésia é a ciência que trata da medida e do monitoramento do tamanho e da forma da Terra, além da localização de pontos em sua superfície (NOOA 2005).

1.2 Divisões da Geodésia

• Geodésia Geométrica: ocupa-se da localização de pontos sobre a superfície terrestre a partir de um modelo elipsoidal, através de medidas angulares e de distâncias, permitindo o estabelecimento de uma rede de pontos que servem de base para levantamentos. É a parte da Geodésia que trata das medidas lineares e angulares realizadas na superfície terrestre.

• Geodésia Física ou Gravimétrica: desenvolve estudos sobre o desvio da vertical e de anomalias da gravidade terrestre, possibilitando a determinação da figura geométrica que melhor corresponda à superfície terrestre. É a parte da Geodésia que trata da determinação do centro de gravidade da Terra.

• Geodésia Celeste: permite o posicionamento de pontos sobre a superfície terrestre a partir de medidas efetuadas em estrelas ou satélites artificiais. É a parte da Geodésia que trata de medidas efetuadas na superfície terrestre através de satélites artificiais que orbitam em torno da Terra. Ultimamente, a utilização de satélites artificiais vem tornando essa área bastante difundida (sobretudo com o uso do sistema NAVSTAR/GPS).

2 A FORMA DA TERRA E AS SUPERFÍCIES DE REFERÊNCIA

2.1 A Forma da Terra

A Terra possui uma forma aproximadamente esférica, ligeiramente achatada nos pólos, com uma superfície bastante irregular.

As elevações e as depressões na superfície terrestre tornam praticamente impossível medir essa superfície, haja vista a assombrosa quantidade de dados que seriam necessários para representá-la.

2.2 As Superfícies de Referência

Para o posicionamento de pontos na superfície da Terra, necessita-se de uma Superfície de Referência.

Em Geodésia, são três as superfícies consideradas:

• A superfície física da Terra (ou superfície topográfica ou superfície real)

• O elipsóide

• O geóide

2.2.1 A Superfície Física da Terra

É a superfície contendo as massas continentais e o fundo oceânico, onde são executadas as operações geodésicas (medidas físicas).

É também chamada de superfície topográfica ou superfície real.

2.2.2 O Elipsóide

A Geodésia utiliza uma superfície matemática teórica que imita a forma real da Terra. Trata-se do elipsóide.

O elipsóide é o sólido geométrico definido pela rotação de uma semi-elipse em torno de seu eixo menor.

O elipsóide é, portanto, um conceito matemático, um artifício teórico para fornecer um referencial para a Geodésia. Entretanto, os levantamentos geodésicos precisam levar em consideração a realidade da superfície terrestre.

Para suprir essa exigência, um outro conceito foi introduzido: o geóide.

2.2.3 O Geóide

Geóide é a figura definida como a superfície equipotencial do campo gravitacional terrestre, que coincide com o nível médio dos mares, supostamente homogêneos e em repouso, e que se estende por todos os continentes, sem interrupções.

Embora melhor descreva a forma física da Terra, o geóide se caracteriza por uma grande complexidade em função da distribuição irregular das massas no interior da Terra. Isso torna bastante difícil a representação matemática do geóide, o que leva à adoção do elipsóide como a forma matemática da Terra.

Liha Vertical = forma 90º com o geóide. Tem a mesma intensidade e sentido da força da gravidade.

Linha Normal = forma 90º com o elipsóide.

Desvio da vertical = é o ângulo formado entre a linha normal e a linha vertical.

2.3 A Relação Elipsóide-Geóide

O elipsóide é uma figura geométrica definida através de uma série de parâmetros e que serve como uma aproximação do geóide ou, em uma concepção mais ampla, da superfície da Terra.

Mas para que o elipsóide possa ser utilizado, ele deve obedecer algumas condições mínimas:

• o centro do elipsóide deve coincidir com o centro de massa do geóide (ou com o centro da Terra);

• o plano equatorial do elipsóide deve coincidir com o plano do equador terrestre, ou seja, ambos os planos devem ser perpendiculares à linha dos pólos; e

• os desvios em relação ao geóide devem ser mínimos.

2.4 As Altitudes

• Altitude Ortométrica (H): é a distância entre a superfície física (ou seja, a superfície topográfica) e o geóide.

• Altitude Elipsoidal ou Geométrica (h): é a distância entre a superfície física e o elipsóide.

• Altitude Geoidal (N) ou ondulação geoidal: é a distância