Scielo RSS <![CDATA[Boletim de Ciências Geodésicas]]> http://www.scielo.br/rss.php?pid=1982-217020120001&lang=en vol. 18 num. 1 lang. en <![CDATA[SciELO Logo]]> http://www.scielo.br/img/en/fbpelogp.gif http://www.scielo.br <![CDATA[<b>Multipurpose Cadastral Systems</b>: <b>data and issues of its implementation from conventional systems to the Cadastre 3D and 4D</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1982-21702012000100001&lng=en&nrm=iso&tlng=en O cadastro territorial multifinalitário é considerado uma ferramenta eficaz para o ordenamento territorial. Com o passar dos tempos, sua aplicação deixa de ser apenas fiscal e passa a ser mais direcionado à gestão territorial, à proteção ambiental e ao desenvolvimento sustentável. Num contexto mais amplo, a implementação do cadastro multifinalitário traz benefícios gerenciais e de planejamento para as organizações governamentais e para o setor privado. Além disso, proporciona benefícios diretos aos cidadãos, melhoria no acesso às informações territoriais, mais precisão na avaliação da propriedade em casos de compra ou venda, identificação da localização de serviços básicos, entre outros. Considerando esses aspectos, este artigo tem como finalidade descrever de uma forma geral, os componentes do cadastro territorial multinalitário e apresentar algumas reflexões acerca dos benefícios da sua implementação. Descreve, ainda, os Cadastros 3D e 4D e discute alguns problemas sobre a implantação do cadastro multifinalitário no Brasil.<hr/>Multipurpose cadastral systems have been used as an efficient tool to manage territorial information. Its application goes beyond the fiscal purpose, as it used to be in its origins. Multipurpose cadastral system has been used for land management, environmental protection and sustainable development of the land. In a broad context, efficient implementation of a multipurpose cadastral system brings benefits to the government and private sector related to municipal planning, and also directs benefits to citizens such as access improvement to the land information, land appraisal accuracy, and identification of the basic services and so on. This article briefly describes the components of a multipurpose cadastral system, benefits of its implementation and problems of its implementation in Brazil. It also brings some reflections on the Cadastre 3D and Cadastre 4D and discusses some problems of its implementation in Brazil. <![CDATA[<b>Comparison of gravity anomalies from satellite altimetry with marine gravity data in the Argentine continental margin</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1982-21702012000100002&lng=en&nrm=iso&tlng=en En este trabajo se comparan grillas de anomalías de gravedad derivadas de misiones de altimetría satelital con anomalías de gravedad marina a partir de datos de cruceros en el margen continental argentino y zona oceánica adyacente. Se analizan las diferencias entre estas fuentes de datos, ya que es de esperar que éstas sean significativas en zonas costeras o de gradiente horizontal de gravedad abrupto como en el talud continental; se trata de identificar y delimitar dichas zonas. Asimismo se analizan los datos de barco de distintas campañas realizadas en épocas diferentes para organizarlos en una base de datos común, como parte de un proceso de compilación en el que se crearán versiones mejoradas con nuevas correcciones en la medida en que se incorporen más datos en el futuro. Se investiga cuál de las grillas de gravedad derivada de altimetría satelital presenta mejor ajuste con la compilación marina a fin de caracterizarla como la recomendable para su uso en posteriores aplicaciones. Se presentan aquí los resultados de la primera etapa completada en función del alcance los objetivos mencionados.<hr/>In this paper we address the comparison among grids from different altimetry-derived global gravity anomaly datasets with marine gravity anomalies from cruises in the Argentinian continental margin and adjacent oceanic areas in order to determine if there are significant differences among these data sources, particularly in areas near the coast where there are steep horizontal gravity gradients as over the continental slope, and to identify and delimit those areas. We also analyze the information of ship-borne data from different campaigns carried out at different times and organize them in a consistent database, in a compilation process in which improved versions, new corrections have been created. We investigate which satellite altimetry-derived gravity anomaly grid depicts the optimal fit to the marine data compilation in order to find the one to recommend for use in subsequent applications. The results here presented are the first completed series due to the scope of these reached goal. <![CDATA[<b>Exterior orientation of a stereo pair of Ikonos II images based on DLT non-rigorous model</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1982-21702012000100003&lng=en&nrm=iso&tlng=en O crescente avanço tecnológico ocorrido nos últimos anos, tanto da área da Informática, Fotogrametria e também Sensoriamento Remoto, vem contribuindo significativamente para diversas pesquisas sobre extração de informações tridimensionais a partir de imagens de alta resolução. No presente trabalho, uma solução utilizando modelagem não rigorosa baseada na transformação matemática DLT (Direct Linear Transformation) foi utilizada para a orientação exterior de um par estereoscópico de imagens Ikonos II e determinação de coordenadas tridimensionais por intersecção fotogramétrica. O objetivo principal foi o de avaliar o desempenho do modelo na aplicação, como também a obtenção de melhor configuração de pontos de apoio necessários na orientação exterior para fins da determinação de coordenadas tridimensionais por interseção espacial. Os experimentos realizados permitiram recomendar a configuração adequada para a distribuição dos pontos de apoio, onde a exatidão planimétrica foi equivalente a precisão teórica tolerável igual a um pixel de erro nas observações, enquanto a exatidão altimétrica ficou próxima de 1,5 pixels.<hr/>The technology improvement which has occurred in areas such as Computer Sciences, Photogrammetry and Remote Sensing has contributed significantly to many researches in 3D information extraction from high resolution images. The present paper shows a solution to perform the exterior orientation of a stereo pair of Ikonos II images and photogrammetric intersection, using a non rigorous model based on the mathematical model DLT (Direct Linear Transformation). The main research goals is the evaluation of the model performance for this kind of application associated with the best layout of control points to perform the indirect georeferecing of the Ikonos stereo pair to compute 3D coordinates via photogrammetric intersection. From the performed experiments, the best layout of control points was obtained. Using this control point configuration, the experiment yielded horizontal accuracy close to one pixel while vertical accuracy was close to 1.5 pixels. <![CDATA[<b>SIRGAS Analysis Centre-IBGE</b>: <b>new processing and combination strategies and the influence of the global reference change in results</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1982-21702012000100004&lng=en&nrm=iso&tlng=en Atualmente, o SIRGAS (Sistema de Referência Geocêntrico para as Américas) é realizado por uma rede GNSS (Global Navigation Satellite System) permanente denominada SIRGAS-CON, com cerca de 240 estações em funcionamento permanente, distribuídas na América do Sul, Central e Caribe. Os Centros de Análise SIRGAS foram estabelecidos com a finalidade de determinar sistematicamente as coordenadas das estações SIRGAS-CON, seguindo padrões estabelecidos internacionalmente, a fim de apoiar a manutenção do sistema e as atividades do Grupo de Trabalho SIRGAS-GT I (Sistema de Referência). Desde agosto de 2008 a Coordenação de Geodésia do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística-IBGE assumiu oficialmente as atividades de um Centro de Análise. Este é um trabalho cuja dedicação é crescente uma vez que o número de estações no continente Sul Americano vem aumentando rapidamente nos últimos anos. Desta atividade diária são geradas dentre outros resultados, as séries temporais das coordenadas de cada estação, possibilitando assim a determinação dos deslocamentos das estações em função da movimentação da crosta terrestre, os movimentos locais como subsidência e/ou soerguimento crustal, causados por fenômenos naturais, como por exemplo, terremotos, além de efeitos sazonais causados por fatores diversos. Paralelamente a atividade de processamento dos dados GNSS, o IBGE também realiza semanalmente a combinação das soluções semanais dos nove Centros de Processamento SIRGAS. Esta combinação tem por objetivo comparar os resultados com os obtidos pelo DGFI (Deutsches Geodätisches Forschungsinstitut), o qual disponibiliza a solução final semanal da rede SIRGAS-CON. Por se tratar de resultados precisos, a mudança em alguma informação no processamento pode acarretar alterações nas coordenadas determinadas e, conseqüentemente, descontinuidades nas séries temporais de cada estação. Recentemente, em 17 de abril de 2011 (semana GPS 1632), as órbitas (finais e rápidas), as correções dos relógios dos satélites e o modelo de calibração das antenas disponibilizado pelo International GNSS Service - IGS, passaram a estar referidos à nova realização do IGS, denominada IGS08. Conseqüentemente, a partir dessa data, os processamentos GPS que utilizam os produtos IGS terão seus resultados referidos a este novo sistema de referência, o que poderá acarretar descontinuidades nas coordenadas. O objetivo desse trabalho é apresentar a estratégia de processamento atualmente em operação, bem com uma nova estratégia visando à melhoria dos resultados. Outro objetivo é apresentar alguns resultados do processamento e combinação semanal realizados pelo IBGE, bem como esclarecer as alterações ocorridas com a adoção da nova versão da Rede de Referência Global para soluções GNSS, o IGS08 e uma análise preliminar da conseqüência desta mudança.<hr/>Currently, the SIRGAS (Geocentric Reference System for the Americas) is performed by a permanent GNSS network called SIRGAS- CON, where there are about 240 permanent stations in operation, distributed in South, Central Americas and Caribbean region. The SIRGAS Analysis Centers were established in order to systematically determine the SIRGAS-CON station coordinates, following the standards established internationally in order to support the maintenance of the system and the activities of the SIRGAS Working Group GT-I (Reference System). Since August 2008 the Coordination of Geodesy of the Brazilian Institute of Geography and Statistics - IBGE officially took over the activities of an analysis Center. This is a kind of daily work to which bigher and bigher dedication is given as the number of stations in the South American continent has been increasing rapidly in the recent years. Other results are coming out; the station coordinates time series, thus enabling the determination of the station displacements due to the movement of the earth crust, local movements such as subsidence and / or local crustal uplift caused by natural phenomena such as earthquakes, as well as seasonal effects caused by several factors. At the same time, IBGE also carried out the weekly combination of solutions from nine weekly SIRGAS Analysis Centers. This combination aims at comparing to the results to those obtained by DGFI (Deutsches Forschungsinstitut Geodätisches), which provides the final weekly solution from SIRGAS-CON network. Due to result accuracy, the change of any information in the processing can lead to certain changes in the coordinates and hence discontinuities in the time series of each station. Recently, on April 17, 2011 (GPS week 1632), the orbits (rapid and final fast), the corrections of the satellite clocks and model calibration of antennas provided by the International GNSS Service - IGS, started to be referred to the new IGS realization, named IGS08. Since then, thereafter, the GPS processing using IGS products will have their results referred to this new reference system, which may cause discontinuities in the coordinates. The paper aims at presenting the processing strategy currently in operation, as well as a new strategy to improve the results. Another aim is to present some results of weekly processing and combination carried out by IBGE, and also to clarify the changes with the adoption of the new version of the Global Reference Network GNSS solutions, the IGS08. <![CDATA[<b>Deformation analysis by varying of the geopotential</b>: <b>a case study for the Maule Earthquake (M<sub>w</sub> 8.8) based on monthly data of GRACE mission</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1982-21702012000100005&lng=en&nrm=iso&tlng=en O Chile é um laboratório natural de estudos de Geodinâmica em vista da amplitude e variedade de eventos tectônicos. Um caso notável de deformação produzida é a decorrente do evento sísmico com magnitude Mw 8,8, denominado de terremoto do Maule. Este teve epicentro localizado a 60 km ao Sul de Constitución, região que já apresentava consideráveis velocidades obtidas por intermédio de medições GNSS. Vários estudos relacionados com o sinal geofísico gerado pelo terremoto foram realizados, principalmente explorados por intermédio deresultados GNSS e InSAR, somente um estudo com base em gravimetria. No entanto, tais estudos evidenciaram dificuldades relativas às séries temporais analisadas. Destaque-se que a maior parte das séries de posicionamento GNSS foram descontinuadas pelo evento e portanto só existem séries ou antes ou depois do evento. Neste estudo apresenta-se uma alternativa independente para a quantificação da deformação vertical da crosta com base nas variações do potencial anômalo fornecidas pelos coeficientes de Stokes mensais da missão GRACE. Diferenças de altura geoidal entre setembro de 2009 até maio de 2011, obtidas com base nos coeficientes de Stokes em relação a uma solução estática foram calculas para 4 estações pertencentes a rede de monitoramento contínuo (LLFN, ANTC, CONZ e VALP). A expansão dos coeficientes de Stokes foi restrita ao grau e ordem 45. O efeito hidrológico foi removido por intermédio da EWT (Equivalent Water Thickness, traduzido como Equivalente à Espessura d'Água) após o uso de um filtro Gaussiano suavizado de 600 km. Os resultados obtidos após a filtragem têm uma alta consistência com os obtidos em poucas estações GNSS remanescentes, conforme reportado em outras investigações.<hr/>Chile is a natural laboratory for studies of Geodynamics due to of the broad and varied of tectonic events. A notable case is the deformation produced from the seismic event of magnitude Mw 8,8, named earthquake the Maule. The epicenter was located 60 km to South of Constitucion, a region that had shown considerable velocities recorded by GNSS. Several studies related to the geophysical signal generated by the earthquake have been made, particularly those explored by GNSS and InSAR, and one based on satellite gravimetry. However, these studies have presented difficulties concerning time series analysis. Most of the series of GNSS positioning have been discontinued by the event and therefore there are only series either before or after the event. This study presents an independent alternative for the quantification of vertical deformation of the crust based on variations of the potential anomalous provided by Stokes coefficients of the monthly GRACE mission. Differences in height anomaly from September 2009 to May 2011, obtained by the temporal variation of the Stokes coefficients regarded a static solution were calculated for four stations (LLFN, ANTC, CONZ, VALP). The Stokes coefficients were used in an expansion up to degree and order 45. The hydrologic signal was removed by means of EWT (Equivalent Water Thickness) after a Gaussian smoothing filter of 600 kmwas applied. The results obtained after filtering are higly consistent to those reported by GNSS in other investigations. <![CDATA[<b>Validation of the MAPGEO2010 and comparison with recent geopotential models</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1982-21702012000100006&lng=en&nrm=iso&tlng=en Este trabalho visa apresentar a metodologia de cálculo e analisar o resultado do modelo de alturas geoidais para o Brasil. O mesmo abrange a área compreendida pelas latitudes de 6ºN e 35ºS e pelas longitudes de 75ºW e 30ºW. Os dados gravimétricos terrestres foram atualizados com as mais recentes medições no Brasil e seus países vizinhos. As anomalias completas de Bouguer e de Helmert sobre a superfície terrestre foram calculadas através do pacote canadense SHGEO. A componente de curto comprimento de onda foi estimada através da integral modificada de Stokes utilizando a técnica FFT. O modelo do geopotencial EGM2008 serviu como modelo de referência restrito ao grau e ordem 150. Foram utilizadas 844 observações GPS sobre a rede de nivelamento geométrico para comparar com o modelo geoidal obtido. As anomalias de altura adicionadas de um termo de correção dependente da topografia derivadas do EGM2008 (grau 2190 e ordem 2159), GO_CONS_GCF_2_DIR_R2 (grau e ordem 240), GOCO02S (grau e ordem 250), EIGEN 51C (grau e ordem 359) e EIGEN 6C (grau e ordem 1420), bem como as alturas geoidais derivadas do MAPGEO2004 (antigo modelo oficial do IBGE) também foram comparadas com os pontos GPS sobre nivelamento.<hr/>This paper presents the offorts to calculate the geoid model for Brazil. It is limited by 6º N and 35º S in latitude and 30º W and 75º W in longitude. The terrestrial gravity data for the continent have been updated by means of the most recent surveys in Brazil and in the neighbour countries. The complete Bouguer and Helmert gravity anomalies have been derived through the Canadian package SHGEO. The short wavelength component was estimated via FFT. The geopotential model EGM2008 was used as a reference field restricted to degree and order 150. The model was validated over 844 GPS observations on Bench Marks of the spirit leveling network. The height anomalies plus a topography dependent correction term derived from EGM2008 (degree 2190 and order 2159), GO_CONS_GCF_2_DIR_R2 (degree and order 240), GOCO02S (degree and order 250), EIGEN 51C (degree and order 359) and EIGEN 6C (degree and order 1420), geoidal height derived from MAPGEO2004 (old official geoid model in Brazil) have also been compared to the GPS points on Bench Marks. <![CDATA[<b>Indirect image orientation using gable roofs as ground control</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1982-21702012000100007&lng=en&nrm=iso&tlng=en Este trabalho apresenta um método para orientação indireta de imagens digitais usando telhado de duas águas como apoio de campo. Edificações com telhados de duas águas são visualmente selecionados pelo operador na imagem digital e suas correspondentes na imagem de intensidade do pulso laser. Um ponto qualquer sobre as cumeeiras de cada uma das edificações é manualmente selecionado na imagem digital. Os telhados adjacentes das edificações correspondentes são manualmente delimitados, os erros espúrios são automaticamente filtrados e em seguida, os planos dos telhados são segmentados e ajustados pelo MMQ. Finalmente, os pontos imagem coletados sobre a cumeeira das edificações e os parâmetros dos planos dos telhados adjacentes são usados para estimativa dos parâmetros de orientação exterior da câmera, aplicando o modelo matemático proposto. Este trabalho descreve em detalhes o modelo matemático proposto e discute as vantagens e desvantagens da abordagem apresentada comparada com o método convencional de orientação de imagens. Experimentos foram realizados e os resultados obtidos mostraram a potencialidade do método.<hr/>This article presents an indirect method for image orientation using gable roofs derived from Airborne Light Detection and Ranging. Appropriate gable roofs in the intensity pulse image, is visualy selected by the operator. Thus, the regions of corresponding neighbouring planes are visually delimited and adjusted by the use of< least-squares adjustment method being computed the parameters of the planes. In the digital image, the corresponding gable roofs are visually selected and for each ridge line defined between the neighbouring planes, any one intermediate point is collected. Finally, both parameters of the planes and intermediate points are used for determination of exterior orientation parameters of camera by using the proposed model with the conventional least-squares adjustment procedure. The paper describes the derivation of proposed mathematical model in detail and discusses the advantages and disadvantages of the approach compared to the conventional surveying one. The results obtained showed that the proposed model is likely to work out. <![CDATA[<b>Radar image polarimetric attributes for the inference of macrophyte morphologic parameters</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1982-21702012000100008&lng=en&nrm=iso&tlng=en O propósito deste trabalho é ajustar um modelo de regressão múltipla em função de atributos de imagens de radar polarimétrico, para estimativa da variável morfológica "volume da haste" de macrófitas encontradas na planície de inundação da Amazônia, no Lago Grande de Monte Alegre (Pará - Brasil). Com esta estimativa, pretende-se avaliar o potencial dos dados polarimétricos do sensor ALOS/PALSAR, destacando a importância da informação de fase das imagens de radar. Para este estudo, foram coletados dados de campo em época próxima à aquisição do dado de radar. Variáveis morfológicas, como altura e diâmetro da haste emergente, de três espécies de macrófitas foram medidas em campo e usadas para derivar o "volume da haste", o qual foi modelado usando atributos da imagem de radar. Dois atributos da decomposição de Freeman-Durden, dois de Touzi e um de Pope apresentaram melhor desempenho na modelagem. Apesar do modelo não ter obtido um elevado coeficiente de determinação (44%), ele apresentou boa capacidade preditiva, já que todos os elementos de validação caíram dentro do intervalo de predição de 95% de confiança. Dentre as cinco variáveis independentes do modelo, quatro foram geradas a partir da informação de fase das imagens, o que reforça a importância dessa informação.<hr/>This work aims at modelling the morphological variable steam-volume of the macrophyte species as a function of the attributes derived from the ALOS/PALSAR polarimetric data using multiple regression technique. The study was carried out at Monte Alegre Lake, in the Amazon floodplain area, Pará State, Brazil. The modeled variable steam-volume was evaluated and the contribution of the phase information from the radar data was highlighted. The fieldwork was performed almost simultaneously to the radar acquisition. Macrophyte morphological variables were measured in the field and used to derive the stem-volume model regarding the attributes generated from the radar data. Although the adjusted coefficient of determination was not high ( 44%), the presented predictive ability and all validation elements were expected with 95% of confidence. Among the five independent variables of the model, four were generated from the phase information, which brings about this reliable information. <![CDATA[<b>Determining the optimal site location of GNSS base stations</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1982-21702012000100009&lng=en&nrm=iso&tlng=en The relative positioning technique plays an essential role in Global Navigation Satellite System (GNSS) surveys. Simultaneous observation at base and rover stations eliminates the majority of error sources thus the quality of a positioning solution can be substantially improved. However, topographic obstruction is still a key issue affecting positioning quality. In this study, an integrated approach for analyzing the impact of topographic obstruction on GNSS relative positioning has been developed. By considering varied satellite geometry according to actual terrain variation, this approach can be used to realistically determine satellite visibility condition for a specific base station with respect to any rover station. Furthermore, a base station quality index (BSQI) is proposed as an explicit indication of the sufficiency in a relative positioning. By incorporating the proposed approach, one can immediately identify an optimal site location for a GNSS base station with subsequent GNSS field survey thus achieved in a more reliable and cost-efficient manner.<hr/>Técnica de posicionamento relativo tem desempenhado um papel essencial em pesquisas de Sistema de Navegação Global via Satélites (GNSS). Coletando observações simultâneas entre estações base e móvel, uma grande parte das fontes de erro é eliminada; portanto a qualidade de solução do posicionamento pode ser substancialmente melhorada. No entanto, a obstrução topográfica ainda é uma questão-chave que afeta a qualidade de posicionamento. Neste estudo, uma abordagem integrada para analisar o impacto da obstrução topográfica em posicionamento relativo GNSS foi desenvolvida. Esta abordagem considera a geometria variada dos satélites de acordo com variações reais do terreno, e as condições de visibilidade do satélite para uma estação base específica com relação a qualquer estação móvel pode ser realisticamente determinada. Além disso, uma base de índice de qualidade da estação (BSQI) é proposta como uma indicação explícita para sua eficiência em um posicionamento relativo. Conseqüentemente, pode-se identificar imediatamente um local otimizado para uma estação base do GNSS, incorporando a abordagem proposta de antemão, e uma pesquisa de campo GNSS, podendo assim alcançar uma forma mais confiável e de custo-eficiente.