Geodésia

Geodésia
A Geodésia é uma ciência que se ocupa do estudo da
forma e tamanho da Terra no aspecto geométrico e
com o estudo de certos fenômenos físicos relativos
ao campo gravitacional terrestre, visando aprofundar
o entendimento das irregularidades menos
aparentes da própria forma da Terra.
Hoje adota novas tecnologias no posicionamento
geodésico, como por exemplo o Sistema de
Posicionamento Global (GPS)
Adaptado do Curso Ciências Cartográficas – IM/UFRJ
GEÓIDE
superfície equipotencial
do campo da gravidade
que mais se aproxima
do Nível Médio dos
Mares (NMM)
Variação do nível médio do mar em função do campo
gravítacional da Terra (imagem da GRACE - Gravity
Recovery And Climate Experiment – da NASA).
Três superfícies:
Superfície Física, Geóide e Elipsóide
S u p e r fí c ie F ís ic a
O n d u la ç ã o
G eo id al
G e ó id e
E lip s ó i d e
D esv io d a
V e r tic a l
Desvio da Vertical: ângulo entre Normal ao Elipsóide e Vertical do Lugar
Ondulação Geoidal: variação entre superfície do geóide e do elipsóide
Elipsóide de Revolução
Elípse que gira em torno de seu eixo menor
Achatamento
b
a
ELIPSÓIDE DE REVOLUÇÃO
f = (a – b)
a
Datum Planimétrico
Superfície de referência elipsoidal posicionada para
uma certa região.
Características:
–
–
–
Eixo da Terra paralelo ao Eixo do Elipsóide
Origem possui desvio da vertical = 0o
Definido por 5 parâmetros:
raio equatorial,
achatamento,
Origem das coordenadas (latitude geodésica, longitude geodésica)
Azimute geodésico para o vértice mais próximo da rede de pontos do
Sistema Geodésico do país.
Datum Altimétrico ou Vertical
Superfície de referência que define altitude de
pontos da superfície terrestre
Medição através de rede de marégrafos – NMM
Marégrafos são usados como referência para valor
zero de altitude nas regiões da Terra
Brasil: altitude zero é o marégrafo de Imbituba – SC
http://www.ibge.gov.br/home/geociencias/geodesia/rmp
g/default_rmpg_int.shtm
Parâmetros do Elipsóide de Referência
Internacional 67
Elipsóide de referência – UGGI 67 (recomendado pela União
Geodésica e Geofísica Internacional em 1967)
–
–
Semi-eixo maior – a: 6.378.160 m
Achatamento – f: 1/298,25
Origem das coordenadas (Datum planimétrico)
–
–
–
Estação: Vértice Chuá (MG)
Altura geoidal: 0 m
Coordenadas:
Latitude: 19o 45’ 41,6527” S
Longitude: 48o 06’ 04,0639” W
Azimute geodésico para o Vértice Uberaba: 271o 30’ 04,05”
ALTITUDE GEOIDAL - Elipsoide WGS 84
World Geographic System - WGS 84 é um datum de referência
para a utilização de Sistemas de Posicionamento Global - (GPS)
DATUM SIRGAS 2000
Elipsóide de
referência de 1980
(Geodetic Reference
System – GRS 1980)
Semi-eixo maior:
a=6.378.137m
Achatamento:
α =1/298,257
Origem: centro de
massa da Terra
(geocêntrico)
Orientação: polos e
meridianos de referencia
consistentes em ± 0,005”
com direções do BIH, em
1984
21 estações de
referência
Exemplos de Elipsóides
Nome
Data
a
b
f
Utilização
Delambre
1810
6376428
6355598
1/311,5
Bélgica
Everest
1830
6377276
6356075
1/300,80
Índia
Bessel
1841
6377997
6356079
1/299,15
Europa Central e Chile
Airy
1849
6377563
6356257
1/299,32
Inglaterra
Clarke
1866
6378208
6356584
1/294,98
USA
Hayford
1924
6378388
6356912
1/297,0
Mundial
Krasovsky
1940
6378245
6356863
1/298,30
Rússia
Ref. 67
1967
6378160
6356715
1/298,25
Brasil e América do Sul
WGS 84
1984
6378185
6356???
1/298,26
Mundial - levantamento por satélites
Coordenadas Geográficas
Modelo Esférico
A Terra possui um movimento de rotação, em torno de seu eixo. Este eixo
intercepta a superfície em dois pontos, os pólos Norte e Sul Geográficos.
O círculo máximo perpendicular ao eixo de rotação terrestre é denominado
Equador e os círculos máximos que passam pelos pólos Norte e Sul
geográficos dão origem aos Meridianos.
O Meridiano de origem do Sistema de Coordenadas Geográficas é o
Meridiano de Greenwich.
Meridiano Origem
φ+
λ−
φ−
λ−
φ+
λ+
φ−
λ+
Equador
Coordenadas Geográficas
(latitude, longitude)
–
–
–
Meridiano define cada semicírculo de um par, que
juntos formam um círculo máximo. A cada meridiano,
opõe-se o seu antimeridiano, ou seja o meridiano
diametralmente oposto.
Qualquer ponto na superfície poderá ser localizado
pela definição apenas, de dois ângulos vetoriais. Um
plano é definido pelo plano do Equador. O Equador é
utilizado como origem para as medições do ângulo
vetorial conhecido como LATITUDE (0 – 90º N ou S).
O outro plano é um plano arbitrário, definido pelo
meridiano que passa pelo centro ótico da luneta do
Observatório de Greenwich, utilizado para as
medições do ângulo vetorial LONGITUDE. (0 – 180º E / W).
Coordenadas Geográficas ou
Geodésicas (latitude, longitude)
Determinação de coordenadas
Geográficas sobre mapas
Quanto menor a escala, generalizações – valores menos
precisos
Coordenadas geográficas de um ponto – latitude e longitude
Para calcular as coordenadas geográficas de um ponto:
Identificar os limites da quadrícula em que se localiza o lugar
Latitude: mede-se, junto ao ponto, a distância total entre os dois
paralelos. Mede-se a distância entre o ponto e o paralelo de
menor valor. Aplica-se a regra de três. O resultado denotará
quantos graus o ponto está afastado do paralelo base
Longitude: o procedimento é o mesmo, tomando-se por base os
meridianos1
Latitude e Longitude Geodésicas –
Modelo Elipsoidal
Latitude- Ângulo entre a Normal ao
Elipsóide no ponto e o plano do Equador.
Longitude- Ângulo entre o Meridiano que
passa pelo ponto e o Meridiano de Origem
(Greenwich).
LATITUDE GEODÉSICA
PLANISFÉRIO NO SISTEMA DE COORDENADAS GEOGRÁFICAS
FUSOS HORÁRIOS
• Área em que a hora é igual em qualquer de suas
partes.
• Cada fuso tem, em geral 15° de Longitude, tendo
como centro um meridiano cuja longitude é divisível
por 15, tomando como base o Sol, localizado sobre o
meridiano 0°(meridiano de Greenwich) de Longitude.
• Para cada 15° a Oeste (W), o fuso equivale a menos
uma hora, enquanto que a cada 15° a leste (E) o fuso
equivale a mais uma hora.
O anoitecer visto do
espaço.
FUSOS HORÁRIOS NO MUNDO