Por: Eng. Agrimensor Paulo Borges

Durante décadas, a obtenção das medidas indiretas de distâncias foi, em termos, solucionada a partir da utilização de teodolitos óticos mecânicos com luneta estadimétrica e mira vertical. Entretanto, tais medidas, apresentavam erros da ordem de +/- 20 a 40 cm/100 m, se tornando uma variável que afetava significativamente, e de forma direta, na acurácia posicional planimétrica e altimétrica de pontos sobre a superfície terrestre.

Com o surgimento dos medidores eletrônicos de distâncias (MED’s) a partir da década de 40 (Geodímetro em 1943 e o Telurômetro em 1954), observou-se uma revolução no processo de obtenção de distâncias. A utilização dos MED’s propiciou o usufruto de grandes benefícios dessa tecnologia, com aplicações diretas nas áreas de Geodésia, Cartografia, Topografia, Engenharia Civil, entre outras.
Os MED’s usavam ondas do espectro eletromagnético com variações de comprimento de onda de alguns Ângstrons (luz visível) a 1mm (infravermelho). A partir do desenvolvimento de MED’s por ondas curtas, com comprimento de onda da ordem de centímetros a alguns metros, foram observados grandes avanços em sua utilização, uma vez que estes proporcionavam uma precisão da ordem de +/- 1 a 3 mm/km.

Há poucas décadas, essa tecnologia passou a ser implementada e utilizada em larga escala em equipamentos denominados “Estações Totais”, onde tornou-se possível a obtenção, não só de medidas lineares com grande precisão, bem como angulares, possibilitando ainda a gravação eletrônica em um HD interno para posterior descarga em microcomputadores.

Uma significativa melhoria nas Estações Totais foi observada há alguns anos, com o surgimento de novos equipamentos capazes de obter medidas sobre diferentes superfícies (objetos) sem a necessidade de alvos refletores (prismas ou adesivos especiais). Aliado a esta evolução surgiram os mecanismos servo-motores adaptados às Estações Totais de forma a permitir o controle programado das medições, locações e controle de maquinários (tratores, retroescavadeiras, motoniveladoras, entre outros).

Contudo, tais medidas embora precisas, rápidas e “inteligentes”, eram realizadas de forma pontual, afetando diretamente a produtividade em campo. O aprimoramento de todas as tecnologias citadas se deu mais recentemente, com o surgimento dos sistemas de varredura a laser (Laser Scanner 3D).

Estes equipamentos se sobressaem devido a alta acurácia obtida nos levantamentos, podendo alcançar níveis de precisão na casa do centésimo do milímetro. Cita-se ainda a não necessidade de refletores para a coleta das distâncias aos objetos, além da alta resolução, gerando-se densas nuvens de pontos com taxas superiores a 900.000 pontos/s.

Para gerar coordenadas tridimensionais (X,Y,Z) de pontos sobre uma superfície, os equipamentos laser scanners emitem pulsos de laser com o auxílio de um espelho de varredura. Esse pulso laser atinge o objeto e parte dessa energia volta para o sistema, permitindo o cálculo da distância. Essa distância é determinada através do intervalo de tempo entre a emissão e o retorno no pulso (Dalmolin et al, 2003).
Basicamente são três os princípios básicos de medição a laser:

Triangulação, Time of Flight (TOF) e por Diferença de Fase. 

Os aparelhos baseados no princípio da Triangulação possuem no mínimo um sensor CCD e uma fonte de energia (laser). O pulso laser é emitido e seu retorno é registrado por um ou mais sensores CCDs.

Esse tipo de sistema é adequado para a reconstrução de objetos pequenos e a distância máxima de operação depende da base entre o sensor laser e o sensor CCD. Como a base não é ajustável, essa distância máxima é limitada para atender a precisão. Nesse caso, a exatidão está no nível submilimétrico.

O princípio Time of flight permite estimar a distância através da determinação do tempo de retorno do pulso laser, que é emitido milhares de vezes por segundo. Com isso determina-se a distância e a inclinação de cada observação, que serão utilizadas para calcular a posição 3D de cada ponto da nuvem que forma o objeto.

 

 

No princípio da Diferença de Fase a medição eletrônica utiliza o método de comparação de fase ou a medida da defasagem entre a onda emitida e a onda de retorno. Assim, uma onda eletromagnética de alta freqüência, denominada onda portadora, é modulada em amplitude com um sinal de comprimento de onda muito maior e emitida de maneira contínua. Durante a medição o sinal é refletido pelo objeto e retransmitido para o equipamento onde se gerou o sinal, que será analisado e utilizado para calcular a distancia.

 

Em função da rapidez, qualidade e precisão dos mais variados tipos de Lasers Scanner disponíveis no mercado, observa-se diversas aplicações inerentes a eles. Entre várias aplicações, cita-se algumas principais e amplamente utilizadas com o Laser Scanner:

  • As-built Industrial;
    • Documentação e restauração de edifícios e monumentos históricos;
    • Sítios arqueológicos;
    • Monitoramento de estruturas;
    • Mineração, para cálculo de volumes;
    • Engenharia reversa;
    • Indústria aeronáutica e automobilística permitindo a construção, alinhamento, certificação de ferramentas e moldes e inspeção de peças;
    • Área forense, para registro de cenas de crimes;

Por: Engº Danilo Rodrigues

Este documento tem como intuito detalhar a metodologia de levantamento de pontos inacessíveis, através da utilização do Receptor GNSS L1/L2 ProMark500/800 conectado ao serviço de RTK em Rede do CEGAT e do disto D5/D8 da Leica. Pontos Inacessíveis são vértices localizados em áreas como matas ciliares e florestas densas que possuem um alto nível de obstrução do sinal dos satélites (Multicaminhamento) impedindo o posicionamento por GPS/GNSS. No Levantamento urbano estes vértices podem ser considerados quinas de feições tais como: muro, parede de edificações ou qualquer obstáculo, que, devido às características físicas das antenas dos receptores GPS/GNSS, impede a coleta do ponto no local exato (figura).

Este fato dificulta bastante a utilização de receptores GPS/GNSS no mapeamento cadastral, em especial no cadastro urbano. A ferramenta que será apresentada neste arquivo mostra um método que permite o levantamento destes pontos, finalizando assim, este problema enfrentado por profissionais que utilizam da tecnologia GPS/GNSS em seus trabalhos e projetos.

O procedimento será realizado a partir do software de coleta de campo FAST Survey que já vem instalado no coletor de dados Mobile Mapper CX/10/100 que compõe o sistema ProMark500/800 RTK.

– Equipamentos Utilizados
Para a determinação das coordenadas dos pontos Inacessíveis serão utilizados os seguintes equipamentos e software:

Disto Leica
O disto será utilizado na determinação da distancia do ponto de referência até o vértice inacessível que se pretende determinar.

Receptor GNSS L1/L2 ProMark500/800
O Receptor GNSS ProMark500/800 será utilizado no levantamento das coordenadas dos pontos de referência utilizadas para determinação dos pontos inacessíveis.

Software FAST Survey
O software FAST Survey possui uma ferramenta que possibilita realizar a união das informações do Receptor GNSS (coordenadas) e disto D5/D8 (distância) e a partir do método de armazenamento de ponto por OFFSET aplicando a técnica de intersecção ele calcula e determina a coordenada do ponto Inacessível.
– Preparando a interface entre FAST Survey/ ProMark500 e Disto D8
Primeiramente é necessário realizar a interface entre os equipamentos e software que serão utilizados no levantamento do ponto Inacessível.

Configurando Obra
Após ligar o coletor de dados Mobile Mapper CX/10/100, deve-se clicar no ícone do software FAST Survey para abrir o aplicativo. Feito isso, define uma nova obra através da opção “Selec. Novo/Exist. Trabalho”.

Será aberta a janela “Arquivo de Coordenadas” deve-se então definir o nome do trabalho. Para tal tarefa basta clicar na lacuna nome, será apresentada a janela, “Introduza Dados”, contendo o alfabeto. Daí é só digitar o nome do trabalho, e clicar no ícone  para finalizar a abertura do trabalho/obra.
Na seqüência será aberta a janela “Config. Tarefa” deve-se então configurar o sistema de coordenadas que se pretende utilizar no projeto através da opção “Sistema”, para finalizar as configurações clique no ícone . Logo na seqüência será apresentada a janela de conexão do Bluetooth (Conectar com Instrumento).

Conectando ao CEGAT – RTK
Para configurar o receptor GNSS ProMark500 como Rover RTK em Rede, deve-se clicar na opção GPS Movel e realizar as configurações necessárias quanto aos dados do receptor, dados da conexão GSM e os dados do servidor do serviço RTK em REDE – CEGAT.

Para configurar os parâmetros da rede da operadora de celular a ser utilizada deve-se clicar na opção  localizado a frente da opção Dispositivo: GSM Interno, deve-se então realizar as configurações quanto aos dados da operadora de telefonia a ser utilizada.

Para configurar os parâmetros do serviço de RTK em REDE a ser utilizado deve-se clicar sobre o ícone  que esta localizado a frente da opção REDE: NTRIP e introduzir as configurações necessárias quanto ao IP, porta, usuário e senha do serviço de RTK do CEGAT.

Estabelecida a conexão ao servidor CEGAT, serão mostrados todos os serviços disponíveis, o usuário deve então escolher a opção “PRS02”(Pseudo Reference Station – Estação de Referência Virtual), que é o serviço de RTK em REDE e estabelecer a conexão.

Estabelecendo a conexão entre FAST Survey e Disto D8
A última interface que deve ser realizada é a conexão do software FAST Survey com o Disto D8, este procedimento é realizado primeiramente no Windows através das definições de Bluetooth.

A conexão do disto D8 com o software FAST Survey é finalizada através da ferramenta da  e escolhendo a opção Laser e definindo os dados da porta e tipo de dispositivo.

Iniciando o Trabalho
Depois de realizar todas as configurações iniciais Em seguida, deve-se clicar no menu  e escolher a opção  . Esta ferramenta serve para a coleta de pontos. Para iniciar o levantamento dos pontos inacessíveis basta clicar nesta opção, será mostrada a janela de coleta de ponto, então, deve-se acessar a ferramenta  (Offset), conforme as figuras apresentadas na seqüência:
A ferramenta Offset possui três métodos para a determinação do vértice inacessível. Neste trabalho, será abordada a técnica por intersecção devido a alta precisão envolvida na determinação da coordenada. Para acessar esta opção, clique em método e escolha opção Intersectar, conforme a figura abaixo.
No método de determinação de ponto inacessível por intersecção, a posição deste é calculada a partir de duas coordenadas de referência (obtidas por GPS/GNSS) e duas distâncias calculadas entre as referências e o ponto a se determinar (Disto/Trena). O esquema abaixo ilustra como é realizada a determinação do vértice.

Para demonstrar este método utilizaremos a simulação de um levantamento cadastral de edificações, ou seja, quina de um muro que delimita a construção de um imóvel, o qual precisa ser determinado a área, figura ilustra a feição que será levantada.

Conforme mostrado na figura 3 para determinação do ponto inacessível é necessário que este seja visado de duas posições diferentes informando suas coordenadas e distâncias entre estas e o ponto a determinar.

Para tanto é necessário montar o receptor GNSS e conectar a trena no bastão e manter ambos nivelados, após isso pelo software FAST Survey, deve ser acessado a opção de Offset e escolher a técnica por intersecção, na seqüência através das figuras são mostrados todos os procedimento necessário para a determinação dos vértices inacessíveis.

Estacionando na primeira referência deve-se fazer a leitura das coordenadas obtidas automaticamente do ponto1 através do GPS, clicando no ícone  . Com o disto afixado e nivelado ao bastão do GPS, faz-se a leitura da distância clicando em  e, enviando através da tecla do  Disto D8, o valor Dist1 é preenchido a partir desta leitura. Para usuários que não possuem o Disto D8, a informação de distância pode ser inserida manualmente.

O próximo passo consiste na medição de outra referência e distancia desta até o ponto a determinar. Para isso, deve-se realizar o mesmo procedimento anterior, ou seja, estacionando sobre a segunda referência, deve-se clicar em  , para o software buscar as coordenadas do receptor e em seguida realizar a leitura da distância com o disto D8, e enviar via Bluetooth ao software FAST Survey para que seja inserida esta na lacuna Dist2.


Ao final do processo clicando em  serão mostradas as coordenadas calculadas para o vértice inacessível, caso o profissional esteja utilizando um disto D8, que permite o cálculo de desnível, é possível ainda inseri-lo na lacuna  para que esta seja utilizada no cálculo da altitude do vértice inacessível. Caso não esteja com uma trena que permita tal cálculo, a altitude atribuída será a da referencia 2.
Nota-se na figura acima que software FAST Survey informa em Resultado duas opções A e B, ou seja, é gerada a intersecção para os dois lados possíveis e calculados os pontos de intersecção para ambos os casos (conforme figura).

No entanto, deve-se sempre seguir a seguinte regra: quando o meu primeiro ponto usado como referência estiver à esquerda (conforme a figura acima) do segundo ponto utilizado como referência, ou seja, do alinhamento formado, conforme a figura na seqüência:

O resultado A calculado para o ponto inacessível será o que esta a direita do alinhamento, caso o ponto inacessível esteja à esquerda do alinhamento o resultado que deve ser considerado é o derivado da opção B, conforme figura.

Deve ser considerado o resultado A, ao ponto a direita do alinhamento e o B ao ponto a esquerda do segmento de reta gerado, a figura abaixo ilustra o procedimento descrito.

Na seqüência é mostrada a figura mostrando os Dados resultante do exemplo citado neste documento.


Por: Eng. Cartógrafo Eduardo Santos

Propósito e alinhamento

Frente aos desafios do “Agrimensor do Futuro”, segue uma contribuição que ajuda nessa busca incessante por conhecimento que a tecnologia dia-a-dia nos impõe.
O post traz um pouco do que é o GIS, como ocorre a integração entre gis e Topografia e quais as vantagens dessa relação.
A publicação termina ajudando o leitor a dar os primeiros passos nessa direção.
Nas próximas publicações o “Agrimensor do Futuro”, ainda trará mais sobre esse tema.

Introdução (Gis E Topografia)

O GIS, sigla bastante popular internacionalmente, ou SIG também usado por algumas instituições no Brasil remete a ideia de Sistema de Informações Geográficas. Se olharmos para o conceito literal das três palavras, identifica-se:
· Sistema: mais de 10 definições segundo o dicionário Michaelis, 2009, mas destaca-se duas em especial.
o Qualquer conjunto ou série de membros ou elementos correlacionados; ou
o Agrupamento de partes coordenadas, dependentes umas das outras.
· Informações: Dentre os vários significados, segue:
o Ato ou efeito de informar.

· Geografia: Neste caso a mais apropriada seria:
o Ciência que tem por objeto a descrição da Terra na sua forma, acidentes físicos, clima, produções, populações, divisões políticas etc.

Agora que temos o significado literal da sigla, segundo o dicionário Michaelis é possível conjugá-la de forma conjunta e simplificada.

Olhando para as palavras separadamente:
· Correlacionados, dependentes;
· Informar;
· Descrição, Terra.

Poderíamos literalmente descrever o GIS como:

“Conjunto de elementos correlacionados, dependentes entre si, que objetivam informar sobre e descrever os mais variados elementos que ocorrem sobre a Terra, sendo eles físicos ou sociais”

Analisando esse possível significado em contrapartida com a Visão de GIS da ESRI – Environmental Systems Research Institute, proprietária da marca ArcGIS que no Brasil representa a marca mais lembrada considerando GIS, que diz ser uma estrutura de cinco pilares, analisemos a figura abaixo:

 

Voltando a definição construída pelo conceito literal é possível ver que:

  • “…elementos correlacionados…”
    o São pessoas, computadores, programas computacionais, procedimentos e base de dados.
    · “…dependentes entre si…”
    o Todos os elementos formam uma estrutura de “5 pilares”, o desalinhamento de qualquer que seja o pilar desalinhará a estrutura;
    · “…objetivam informar…”
    o É algo que podemos encontrar no pilar Procedimentos, uma vez que submetemos uma Base de Dados a um procedimento, visamos extrair uma informação;
    · “…sobre a Terra…”
    o Todas as ações listadas aqui estão direcionadas para conhecermos mais sobre nosso mundo, como o próprio slogan da ESRI diz “Understanding our world”Proposta (Gis E Topografia)

    Com o conceito GIS introduzido, voltamos agora a proposta do Post que é demonstrar algumas vantagens da integração GIS & Topografia, resgatando a figura da ESRI que representa a solução GIS com uma pequena modificação. Observe a figura 2.

 

Os pilares Base de Dados, Hardware e Software e Processos foram modificados citando alguns exemplos de possibilidades, mais o principal é o total alinhamento que já permite a solução.

O software DataGeosis, apesar de um excelente software topográfico entra fortalecendo o pilar “Processos” e também é responsável por parte da base de dados gerada a no pilar “Base de dados.

O pilar Hardware foi reforçado com o incremento de equipamentos GNSS, Estação Total, poderia também ter, nível e outros equipamentos sempre com o objetivo de fornecer para o pilar Base de dados.

Por último, mas só a partir de sistemas GIS o pilar Software será acionado, munido da Base de dados necessária para gerar a partir de Processamento Informações Geográficas sobre a área levantada.

A figura 3 explicita esse fluxo.

 

VANTAGENS (Gis E Topografia)

Com a clareza de como ocorre a integração GIS & Topografia, destacamos aqui algumas vantagens no que tange a produtividade, mas principalmente a qualidade e segurança das informações levantadas o que no final acaba agregando valor ao trabalho.

  1. Reconhecimento Prévio
    2. Otimização do processo de criação de croqui;
    3. Posicionamento dos melhores pontos para estação;
    4. Facilidade na busca dos locais planejados;
    5. Ganho de velocidade e qualidade no cadastramento das informações do campo relevantes ao trabalho;
    6. Registro prévio de áreas que geram dificuldades no trabalho;
    7. Uso de imagens de fundo para previsão de deslocamentos;
    8. Estrutura de armazenamento de grupos de ponto com maior clareza;
    9. Maior confiabilidade no armazenamento de informações;
    10. Mais possibilidades de geração de produto final;
    11. Mais valor agregado as soluções entregues com uso de processamentos GIS;
    12. Maior velocidade na geração de diferentes produtos finais;

Existem ainda mais vantagens dessa integração, mas olhando em um primeiro momento com mais detalhes para cada uma delas, nos deparamos com o primeiro impacto da integração que repousa na necessidade de capacitação para esse alinhamento de tecnologias.

Dentro das 12 vantagens destacadas como fica a resposta para a palavra “Como”, como reconhecer previamente, como otimizar determinado processo, como aumentar a confiabilidade dos registros de campo e outras apontadas.

Essa de fato não é uma tarefa fácil e não seria em um Post de 3 ou 4 páginas que resolveríamos essa demanda por conhecimento na área GIS, mas a ideia é exatamente essa, discutir possibilidades para a implementação dessas vantagens na prática.

Investimento em Educação e Capacitação profissional é sem dúvida o melhor retorno financeiro do mercado, ver “O Retorno do Investimento em Educação” (Beatrice Laura Carnielli e Zenaide Borges de Oliveira), da PUC de Brasília.

O estudo aponta o que constantemente aparece em aulas sobre finanças e gestão de instituições renomadas como a Fundação Getúlio Vargas.

UM POUCO DO “COMO” (Gis E Topografia)

Para que não tema não caia no vazio, segue algumas dicas dos primeiros passos na busca da apropriação do conhecimento necessário para usufruir de algumas vantagens apresentadas.
Em decorrência de termos destacado um grande número possibilidades firmamos com vocês um compromisso de divulgar nas próximas publicações a continuação do tema e para o este fica o primeiro “Como”.

COMO INICIAR O USO DO GIS NO MEU LEVANTAMENTO (Gis E Topografia)

Para responder primeiro iremos contar com a sua experiência no campo. Siga o roteiro abaixo registrando em material a parte ou digital de preferência, tudo o que for solicitado, isso facilita a próxima fase além do armazenamento e compartilhamento.

PASSO 1: CRIANDO UMA TABELA DE CAMADAS


Crie uma tabela com 3 colunas;
Como cabeçalho da coluna 1 escreva GRUPO;
O título da segunda coluna será GEOMETRIA;
A terceira nomeie com CAMADA;

PASSO 2: PREENCHENDO A TABELA DE CAMADAS


De posse de sua tabela imagine o local que você deseja implantar a integração escrevendo na coluna CAMADA, quais são as coisas comuns identificáveis no local.
Ex.: Considerando que o local seja uma fazenda de Pecuária de Corte o que será que veremos lá?

  • Pastos;
    • Edificações Sociais (de uso comum a qualquer pessoa);
    • Edificações Operação (de uso para produção);
    • Infraestrutura interna (caminhos, estradas, carreadores, cercas, açudes, etc);
    • Infraestrutura externa (rodovias de acesso, bairro, cidade, etc);
    • Áreas de Interesse Ambiental (APPs, Reserva legal);
    • Hidrografia (rios, riachos, represa, etc);
    • E uma série de outras;Ainda dentro do Passo 2, com base no exemplo acima, construa sua tabela de Camadas;

Acompanhe a seguir o exemplo de preenchimento se seu levantamento fosse a propriedade de pecuária citada;

ENTENDIMENTO:

Até esse ponto iniciamos o que dentro de um projeto GIS chama-se “Análise de Demanda” e “Modelo Conceitual e Lógico”, para que fique claro o que fizemos até aqui temos:

  • Uma pequena parte da “Análise de Demanda” aconteceu quando imaginamos o que existia na fazenda, o que veríamos lá;
  • Sobre o “Modelo Conceitual e Lógico”, iniciamos com a criação da tabela com as camadas, citando seu grupo, sua geometria e seu nome;
  • CONCLUSÃO

Ainda estamos bem no início, mas juntos iniciamos a caminhada rumo a esse entendimento.

Acompanhe nas próximas postagens os passos seguintes e comece a fazer a Integração

GIS & Topografia.

 


O sistema de posicionamento gps por satélite, que começou no passado com o TRANSIT e que recentemente vem se aperfeiçoando com o GNSS, teve, desde o início, uma tendência para o chamado método relativo de posicionamento gps. Este implica no uso de um receptor fixo num ponto de coordenadas conhecidas e um outro num ponto a determinar.
As primeiras aplicações sempre envolveram o método relativo na técnica pós-processada, não sendo necessária a transmissão dos dados entre as estações, após um período longo de observações.

No entanto, um dos objetivos principais foi o posicionamento instantâneo viabilizado pela observação de pelo menos oito satélites (perspectiva que já se tornou possível) e pelo desenvolvimento das técnicas numéricas de solução rápida das ambiguidades. Porém, esse ideal implicou na necessidade imperativa de transmissão dos dados do receptor base para o móvel. O uso de ondas eletromagnéticas transmitidas e recebidas pelos equipamentos, popularmente denominados rádios (transmissores e receptores), é limitado pelas obstruções na propagação das referidas ondas.

A necessidade prática de mais flexibilidade e eficiência no envio das observações de fase do receptor base para o móvel fez com que se desenvolvesse a tecnologia integrada ao sistema de comunicação móvel (como, por exemplo, a conexão GSM, a padronização GPRS e a conexão 3G) e a Internet (ROGOWSKI et al. 2004).

A ideia original do que veio a ser denominado serviço NTRIP era a de criar uma aplicação baseada em um protocolo capaz de transmitir dados GNSS pela Internet. Assim, pode-se afirmar que o serviço NTRIP nada mais é do que um serviço de adequação da transmissão de dados GNSS/GPS na internet, gerenciado por um conjunto de software que convertem o protocolo RTCM para a linguagem de Internet em um IP. Este IP é selecionado, indiretamente, por meio da configuração da estação de referência, a qual é escolhida pelo usuário quando ele configura o seu equipamento móvel durante o levantamento pela técnica RTK/GSM e com uso do serviço NTRIP.

O serviço NTRIP foi projetado para disseminar as observações de fase para diversos usuários da Internet fixa ou móvel simultaneamente. Esta transmite o protocolo RTCM, assim como o faz a conexão de rádio convencional, diferenciando-se apenas pelo método de envio.

CEGAT – Serviço RTK em REDE.

O método RTK em REDE, nada mais é que um conjunto de no mínimo 3 estações de referência ligadas a um servidor, que gerencia e disponibiliza as correções RTK,  eliminando o erro linear e tornando a inicialização instantânea em campo, dentro da área de trabalho, coberta.

Para o funcionamento do método RTK em REDE, são necessários os seguintes componentes: no mínimo 3 ERA IP em uma distância máxima de 100 km entre cada um; um software de gerenciamento das ERA que receba os dados, controle os acessos e crie um modelo matemático de correções geodésicas dentro da área de cobertura desta rede e, ainda, receptores móveis com capacidade de receber e interpretar os dados.

Este método, já está operacional em diversos países da Europa e as experiências demonstram que. dentro dessa área de cobertura, a distância de linha base entre a ERA e o receptor móvel aumenta substancialmente, a  qualidade do envio da observação de fase é mais estável e os trabalhos de posicionamento gps, são executados com mais eficácia e sem inicialização.

Utilização de Receptor GNSS utilizando o Serviço RTK em REDE.

O receptor GNSS é um equipamento com capacidade para o rastreamento simultâneo dos satélites, atualmente, variando entre 12 a 120 canais. A necessidade de um número maior ou menor de canais será definida na determinação de quais freqüências disponíveis serão utilizadas nas constelações GPS, GLONASS e GALILEO. Em algumas tecnologias, podem ser utilizados 3 canais adicionais para rastrear os satélites geoestacionários e auxiliar o posicionamento. Dessa maneira, o usuário GNSS rastreará, em campo, uma média de 16 satélites o que permitirá um PDOP melhor em situações adversas e com uma rápida solução de ambiguidade, até onde o que aumento do número de satélites permita uma melhor geometria.  No posicionamento relativo serão considerados apenas os satélites com uma boa relação sinal/ruído (ou seja, melhor sinal e com menos ruído) e a perda de ciclo será improvável, o que significa um avanço considerável no uso do GNSS.

Monico (2008) afirma que posicionamento é a determinação da posição de objetos com relação a um referencial específico. Corresponde ao posicionamento absoluto quando as coordenadas são determinadas, diretamente, por um único receptor. No entanto, quando as coordenadas são determinadas com relação a um ou mais vértices materializados e com coordenadas conhecidas, o posicionamento é denominado método relativo. O emprego da tecnologia de posicionamento GNSS (MONICO; 2000, 2008) apresenta a seguinte classificação:

–  Posicionamento gps pelo método absoluto: por ponto simples, por ponto preciso;

– Posicionamento gps pelo método relativo: estático, estático rápido, semi-cinemático, cinemático e cinemático em tempo real.

Resumidamente, a técnica RTK é baseada na utilização de um receptor base que envia as observações de fase do receptor móvel o qual realiza o processamento em tempo real, calculando as coordenadas instantaneamente.

Assim, a técnica RTK pode ser viabilizada de dois modos:

Pela transmissão em UHF das observações de fase do receptor base para o móvel utilizando um enlace de rádios, agora, denominada de RTK/UHF.

E por meio da disponibilização das observações de fase do receptor base para o móvel através da conexão GSM/GPRS, de agora em diante identificada, pela sigla RTK/GSM.

A figura ilustra a utilização da infraestrutura existente da conexão GSM/GPRS, realizando a comunicação entre o receptor base para o móvel.

por Eng. Marcos Guandalini


O sistema de posicionamento por satélite, que começou no passado com o TRANSIT e que recentemente vem se aperfeiçoando com o GNSS, teve, desde o início, uma tendência para o chamado método relativo de posicionamento. Este implica no uso de um receptor fixo num ponto de coordenadas conhecidas e um outro num ponto a determinar.

As primeiras aplicações sempre envolveram o método relativo na técnica pós-processada, não sendo necessária a transmissão dos dados entre as estações, após um período longo de observações.

No entanto, um dos objetivos principais foi o posicionamento instantâneo viabilizado pela observação de pelo menos oito satélites (perspectiva que já se tornou possível) e pelo desenvolvimento das técnicas numéricas de solução rápida das ambiguidades. Porém, esse ideal implicou na necessidade imperativa de transmissão dos dados do receptor base para o móvel. O uso de ondas eletromagnéticas transmitidas e recebidas pelos equipamentos, popularmente denominados rádios (transmissores e receptores), é limitado pelas obstruções na propagação das referidas ondas.

A necessidade prática de mais flexibilidade e eficiência no envio das observações de fase do receptor base para o móvel fez com que se desenvolvesse a tecnologia integrada ao sistema de comunicação móvel (como, por exemplo, a conexão GSM, a padronização GPRS e a conexão 3G) e a Internet (ROGOWSKI et al. 2004).

A ideia original do que veio a ser denominado serviço NTRIP era a de criar uma aplicação baseada em um protocolo capaz de transmitir dados GNSS pela Internet. Assim, pode-se afirmar que o serviço NTRIP nada mais é do que um serviço de adequação da transmissão de dados GNSS/GPS na internet, gerenciado por um conjunto de software que convertem o protocolo RTCM para a linguagem de Internet em um IP. Este IP é selecionado, indiretamente, por meio da configuração da estação de referência, a qual é escolhida pelo usuário quando ele configura o seu equipamento móvel durante o levantamento pela técnica RTK/GSM e com uso do serviço NTRIP.

O serviço NTRIP foi projetado para disseminar as observações de fase para diversos usuários da Internet fixa ou móvel simultaneamente. Esta transmite o protocolo RTCM, assim como o faz a conexão de rádio convencional, diferenciando-se apenas pelo método de envio.

CEGAT – Serviço RTK em REDE.

O método RTK em REDE, nada mais é que a evolução da Técnica RTK. Com ele, um conjunto de no mínimo 3 estações de referência ligadas a um servidor, que gerencia e disponibiliza as correções RTK,  eliminando o erro linear e tornando a inicialização instantânea em campo, dentro da área de trabalho, coberta.

Para o funcionamento do método RTK em REDE, são necessários os seguintes componentes: no mínimo 3 ERA IP em uma distância máxima de 100 km entre cada um; um software de gerenciamento das ERA que receba os dados, controle os acessos e crie um modelo matemático de correções geodésicas dentro da área de cobertura desta rede e, ainda, receptores móveis com capacidade de receber e interpretar os dados.

Este método, já está operacional em diversos países da Europa e as experiências demonstram que. dentro dessa área de cobertura, a distância de linha base entre a ERA e o receptor móvel aumenta substancialmente, a  qualidade do envio da observação de fase é mais estável e os trabalhos de posicionamento utilizando receptores GNSS, são executados com mais eficácia e sem inicialização.

Utilização de Receptor GNSS utilizando o Serviço RTK em REDE.

O receptor GNSS é um equipamento com capacidade para o rastreamento simultâneo dos satélites, atualmente, variando entre 12 a 120 canais. A necessidade de um número maior ou menor de canais será definida na determinação de quais freqüências disponíveis serão utilizadas nas constelações GPS, GLONASS e GALILEO. Em algumas tecnologias, podem ser utilizados 3 canais adicionais para rastrear os satélites geoestacionários e auxiliar o posicionamento. Dessa maneira, o usuário GNSS rastreará, em campo, uma média de 16 satélites o que permitirá um PDOP melhor em situações adversas e com uma rápida solução de ambiguidade, até onde o que aumento do número de satélites permita uma melhor geometria.  No posicionamento relativo serão considerados apenas os satélites com uma boa relação sinal/ruído (ou seja, melhor sinal e com menos ruído) e a perda de ciclo será improvável, o que significa um avanço considerável no uso do GNSS.

Monico (2008) afirma que posicionamento é a determinação da posição de objetos com relação a um referencial específico. Corresponde ao posicionamento absoluto quando as coordenadas são determinadas, diretamente, por um único receptor. No entanto, quando as coordenadas são determinadas com relação a um ou mais vértices materializados e com coordenadas conhecidas, o posicionamento é denominado método relativo. O emprego da tecnologia de posicionamento GNSS (MONICO; 2000, 2008) apresenta a seguinte classificação:

–  Posicionamento pelo método absoluto: por ponto simples, por ponto preciso;

– Posicionamento pelo método relativo: estático, estático rápido, semi-cinemático, cinemático e cinemático em tempo real.

Resumidamente, a técnica RTK é baseada na utilização de um receptor base que envia as observações de fase do receptor móvel o qual realiza o processamento em tempo real, calculando as coordenadas instantaneamente.

Assim, a técnica RTK pode ser viabilizada de dois modos:

Pela transmissão em UHF das observações de fase do receptor base para o móvel utilizando um enlace de rádios, agora, denominada de RTK/UHF.

E por meio da disponibilização das observações de fase do receptor base para o móvel através da conexão GSM/GPRS, de agora em diante identificada, pela sigla RTK/GSM.