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Boletim de Ciências Geodésicas, Volume: 16, Número: 4, Publicado: 2010
  • Determinação indireta de coordenadas planorretangulares utilizando estação total e espelho plano Artigos

    Gonçalves, Maria de Lourdes de Aquino M.; Faggion, Pedro Luis; Veiga, Luís Augusto Koenig

    Resumo em Português:

    Este trabalho traz a metodologia e resultados obtidos no posicionamento de pontos , em ambiente industrial, que não estejam no campo de visada da estação total. Para tal, foram desenvolvidos métodos e equipamentos, tais como: Espelho plano de precisão e suporte para movimentá-lo na vertical e horizontal, alvos para fixar no espelho e na mira horizontal de invar, procedimentos de calibração da mira horizontal de invar e dos alvos fixados no espelho. Com a aplicação do método foi possível desviar a visada da estação total e com isso determinar coordenadas de pontos fora do campo de visão da estação total. Os resultados demonstram a viabilidade de aplicação do método.

    Resumo em Inglês:

    This paper presents the methodology and results in the positioning of points in an industrial environment, not in the field of view of the total station. To this end, methods have been developed and equipment, such as a mirror plane of accuracy and support to move it vertically and horizontally, to set targets in the mirror and in the invar sub tense bar, calibration procedures of sub tense bar of Invar and targets set in the mirror. With the application of the method was possible to divert the target of total station and thereby determine coordinates it points outside the field of view of the total station. The results demonstrated the method feasibility.
  • Análise do uso combinado de parâmetros de calibração convencionais de calibração em serviço na aerotriangulação de aerofotos obtidas com câmera de baixo custo Artigos

    Jubanski, Juilson J.; Mitishita, Edson A.; Bähr, Hans-Peter

    Resumo em Português:

    O interesse pela utilização de câmeras digitais de pequeno formato e baixo custo vem continuamente aumentando na aerofotogrametria, como uma alternativa viável para mapeamento de pequenas áreas. Muitas pesquisas estão sendo realizadas a respeito da qualidade geométrica que essas câmeras permitem alcançar, e um ponto fundamental nessas pesquisas é a calibração desses equipamentos. A estabilidade destes equipamentos tem sido alvo de intensas pesquisas. Apesar de os parâmetros de calibração se mostrarem constantes ao longo do tempo, as diferenças das condições ambientais durante a calibração e durante o vôo fotogramétrico podem gerar erros não-modelados pela calibração clássica. Entre as câmeras fotogramétricas digitais de grande formato, a utilização de parâmetros de calibração em serviço é padrão nas aerotriangulações. Este trabalho apresenta uma análise da inclusão desses parâmetros na aerotriangulação de um bloco de 13 imagens tomadas com uma câmera de baixo custo. Os resultados apontam para uma melhoria significativa no ajustamento quando da aplicação desses parâmetros, principalmente na altimetria.

    Resumo em Inglês:

    The interest in the use of small format and low-cost digital cameras is increasing in aerial Photogrammetry. This is as a viable alternative for small areas mapping. A great deal of research on the geometric quality that those cameras allow are currently being carried out and a crucial issue is the system calibration. The stability of these equipment is target of intense research. In spite of the constant calibration parameters throughout the time, differences in the environmental conditions during calibration and during the photogrammetric flight may issue errors not treated in classical calibration. Among the large frame photogrammetric digital cameras, the use of on-the-job calibration parameters is currently standard for the aerotriangulation. This paper analyses the inclusion of those parameters in the aerotriangulation of a block of 13 images taken with a low-cost digital camera. The results show a significant accuracy improvement when those parameters are used, mainly in altimetry.
  • Avaliação do potencial da interferometria sar para o mapeamento altimétrico de áreas reflorestadas por eucalyptus sp Artigos

    Gama, Fábio Furlan; Mura, José Claudio; De Albuquerque, Paulo César Gurgel; Dos Santos, João Roberto

    Resumo em Português:

    Este trabalho tem como objetivo avaliar a qualidade altimétrica dos modelos de elevação (MDE) gerados através da interferometria SAR Synthetic Aperture Radar nas bandas X e P, em diferentes polarizações em áreas florestadas. Este estudo foi realizado no município de Pindamonhangaba/SP, em uma área caracterizada por reflorestamento de Eucalyptus saligna de 6 anos de idade, cujo inventario florestal e levantamento topográfico foram realizados no mesmo período do aerolevantamento. Verificou-se que nesta área florestada o modelo de elevação da superfície do dossel empregando a interferometria na banda X, gerou produtos cartográficos de precisão inferior a esperada, com desvio padrão na ordem 2,7 metros. A utilização de um modelo de regressão, que combinou a coerência interferométrica e o MDE, compensou os erros de medida da altura da vegetação, melhorando a qualidade do produto cartográfico para desvio padrão da ordem de 1,4 metro atingindo a resolução altimétrica desejada. Os modelos de elevação do terreno na banda P, polarização HH, em áreas florestadas apresentaram similaridade com os dados do levantamento topográfico, com desvio padrão na ordem de 1,97 metro, devido à maior penetração do feixe do radar na floresta de Eucalyptus e conseqüentemente uma maior interação com o solo do que com as árvores. O modelo de elevação do solo na banda X em áreas de pasto apresentou um desvio padrão de 0,6 metro, cuja escala de mapeamento foi compatível com a resolução empregada, enquanto que os modelos de elevação na banda P apresentaram um valor de desvio padrão de 6 a 20 metros conforme a polarização, devido ao espalhamento especular, causando uma baixa relação sinal/ruído.

    Resumo em Inglês:

    This study aims at assessing the quality of the altimetric elevation models (DEM) generated by interferometric SAR (Synthetic Aperture Radar) bands X and P in different polarizations for forested areas. This study was carried out in Pindamonhangaba/SP region, in an area featured by a 6 year old Eucalyptus saligna reforestation, whose forest inventory and topographic survey were conducted in the same air-surveying period. It was found out that canopy DEM using interferometry in the X-band was less precise than expected, with 2.7 meter standard deviation. By using a regression model that combined interferometric coherence and DEM, made up for the vegetation height measurement errors improved the quality of the cartographic product for standard deviation about 1.4 meters, reaching the desired resolution. The ground elevation models in P band, HH polarization, for forested areas showed similarity to the surveyed topographic data, with a standard deviation of around 1.97 meters, due to a greater radar beam penetration at Eucalyptus forest and therefore a greater interaction with the soil than that of with the trees. The DEM in X-band for pasture areas had a 0.6 meter standard deviation, and the mapping scale was compatible with the resolution, whereas elevation model in P-band showed a standard deviation value in the order of 6 to 20 meters, according to polarization, due to the specular scattering causing a low signal/noise ratio.
  • A otimização dos pesos das observações geodésicas por um problema de valor próprio inverso: solução pelo método de Newton e quase Newton - BFGS. Artigos

    Dalmolin, Quintino; De Oliveira, Reginaldo

    Resumo em Português:

    Neste trabalho apresenta-se a otimização dos pesos das observações baseada em um problema de valor próprio inverso e dois métodos para a sua solução. O método de Newton clássico (aproximação linear) e o método quase-Newton-BFGS (Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno) que usa de modelos quadráticos para minimizar uma função. Apresentam-se ainda os fundamentos da otimização dos pesos das observações geodésicas formuladas através da análise dos valores próprios da matriz de covariâncias dos parâmetros estimados. Os métodos propostos são aplicados em três redes geodésicas bidimensionais locais e os resultados analisados e discutidos.

    Resumo em Inglês:

    In this paper, the optimization of geodetic observation weights through an eigenvalue problem and two methods for its solution are presented: the classic Newton method (linear estimate) and the quase-Newton - BFGS method which uses quadratic models to minimize a function. It’s presented the basis for the optimization of the geodetic weighted observations formulated through the analysis of the eigenvalues in the covariance matrix estimated of the parameters. The proposed methods are applied in three local bi-dimensional geodetic networks and the results are analysed and discussed.
  • Análise do termo de primeira ordem das séries de Molodenskii para o problema de valor de contorno da geodésia Artigos

    Ferreira, Vagner Gonçalves; De Freitas, Silvio Rogério Correia

    Resumo em Português:

    Neste trabalho, avaliou-se o termo de primeira ordem das séries de Molodenskii usando as seguintes abordagens: a solução dada pela série de Molodenskii; a solução pelo gradiente vertical; e a solução pela correção de terreno como aproximação do termo <img border=0 width=32 height=32 src="../../../../img/revistas/bcg/v16n4/a05simb03.jpg">. As duas últimas soluções foram obtidas por Moritz. As duas primeiras soluções mostraram-se coerentes entre si nas condições aqui analisadas. A comparação foi feita em termos de anomalia de altitude de primeira ordem <img border=0 width=32 height=32 src="../../../../img/revistas/bcg/v16n4/a05simb04.jpg">. Em termos do quase geoide final, o uso da correção de terreno em vez do termo <img border=0 width=32 height=32 src="../../../../img/revistas/bcg/v16n4/a05simb03.jpg">mostrou-se eficiente em termos da avaliação realizada com dados independentes; neste caso, 42 referências de nível posicionadas por GPS. A metodologia, os resultados, as discussões, conclusões e recomendações práticas são apresentadas.

    Resumo em Inglês:

    The main purpose of this paper is to evaluate the first-order term of the Molodenskii series by using different approaches, which approaches are: the solution given by Molodenskii; the solution using the vertical gradient in accordance with Moritz as an approximation of <img border=0 width=32 height=32 src="../../../../img/revistas/bcg/v16n4/a05simb03.jpg"> term; and by using the terrain correction which is an approximation for <img border=0 width=32 height=32 src="../../../../img/revistas/bcg/v16n4/a05simb03.jpg">. The two first solutions are coherent with each other under the conditions here analyzed. The comparison was made in terms of the first order height anomaly. Considering the final quasi-geoid, the use of terrain correction instead of the <img border=0 width=32 height=32 src="../../../../img/revistas/bcg/v16n4/a05simb03.jpg">term was efficient in terms of the evaluation by using independent data; in this case, 42 GPS points on benchmarks. The methodology, results and discussions, conclusions and practical recommendations are presented in the paper.
  • Proposta de metodologia para testes qualitativos de mapas 3d Artigos

    Schmidt, Marcio Augusto Reolon; Delazari, Luciene Stamato

    Resumo em Português:

    O uso de representações cartográficas tridimensionais para visualização agrega os últimos avanços tecnológicos para a manipulação e armazenamento de dados espaciais com a capacidade de transmitir informações através de mapas. No entanto, o conhecimento cartográfico necessário para a construção destas representações não acompanhou a evolução tecnológica. Como consequência não existem princípios gerais de projeto cartográfico para a criação de mapas 3D. Uma tarefa comum nessa área é a navegação virtual, que pode ser definida como o processo pelo qual uma pessoa determina sua posição em relação a outros elementos da paisagem e utiliza este conhecimento para chegar a outros locais. Entretanto, a determinação da orientação relativa não é uma tarefa trivial em ambientes virtuais. Alguns auxílios à navegação nesses ambientes foram propostos na literatura, geralmente baseados em técnicas de orientação (chamadas metáforas) utilizadas por usuários para navegar em ambientes reais. Este artigo busca avaliar a eficiência de algumas destas metáforas no desenvolvimento da capacidade de orientação e no cumprimento da tarefa geográfica de navegação. Para isso, foi desenvolvida uma metodologia de testes que associa os métodos qualitativos de registro do raciocínio do usuário (método think aloud) (Elzzaker, 2004), e a avaliação por questionários. O resultado é um procedimento de baixo custo e eficaz na identificação dos elementos de representação utilizados como referência.

    Resumo em Inglês:

    The use of cartographic representations in 3D views combines the advantages of technological computers for the handling and storage of spatial data. However, the cartographic knowledge needed to build these representations did not follow the technological development. As a consequence there are not general principles of map design for 3D maps. A common use task with 3D maps is the virtual navigation, which can be defined as the process whereby a person determines its position relative to other elements of the landscape and uses this knowledge to bearing him/herself to other locations. However, determination of relative orientation is not a trivial task in virtual environments. For this, some navigation aids are proposed in the literature, usually based on analogies of electronic tools used to navigate in real environments. This paper evaluates the influence of some of these metaphors in the guidance ability to comply with the geographic task navigation. For this, we developed a testing methodology that combines qualitative think-aloud method and evaluation by questionnaires. The result is an effective procedure to identify the elements of representation used as reference.
  • Integridade no posicionamento RTK e RTK em rede Artigos

    Barbosa, Eduardo De Magalhães; Monico, João Francisco Galera; Alves, Daniele Barroca Marra; De Oliveira, Leonardo Castro

    Resumo em Português:

    Os avanços tecnológicos nos métodos de posicionamento têm possibilitado o desenvolvimento de metodologias que viabilizam a sua utilização pelo usuário numa diversidade de aplicações. Um dos métodos de posicionamento GNSS (Global Navigation Satellite System) de grande destaque é o RTK (Real Time Kinematic), cujo conceito tem como princípio básico a alta correlação dos erros provocados pela ionosfera, troposfera e órbita dos satélites na estação de referência e em uma estação próxima de interesse, além da existência de um link de rádio ou de outro sistema de comunicação que permita a transmissão dos dados coletados na base ao usuário. Porém quando as distâncias vão aumentando, a correlação é perdida. Esse fato motivou o desenvolvimento do conceito de rede de estações de referência (RTK em Rede), visando superar esta deficiência. O RTK em Rede utiliza a infra-estrutura de uma rede de estações de referência para disponibilizar correções ao usuário. Tanto o conceito de RTK como o de RTK em rede permitem introduzir o conceito de integridade, muito utilizado em navegação, no contexto da Geodésia. Nesse artigo é apresentada a teoria sobre integridade e sua utilização no RTK e RTK em rede no contexto da rede GNSS do Estado de São Paulo. Nos resultados obtidos observou-se que a garantia da integridade indicada por HPL < AL, VPL < AL e AC < AL, representados pelo nível de proteção horizontal (HPL) e nível de proteção vertical (VPL) em relação ao limite de alarme (AL) e a acurácia (AC), na média foram de 68,3% e 63,9% para a componente horizontal e vertical, respectivamente. Discussões sobre esses resultados são apresentadas.

    Resumo em Inglês:

    Technological advances in positioning methods have enabled the development of methodologies that allow its use in a great variety of applications. One method of GNSS (Global Navigation Satellite System) positioning of high performance is the RTK (Real Time Kinematic) whose basic principle takes advantage of the high correlation of the errors caused by ionosphere, troposphere and satellite orbit in a reference station and a nearby station of interest, besides requiring a radio link or other communication system to transmit the data from the base to the user. But as the distances increase, the correlation decreases and the performance is reduced. To reduce this problem, the concept of network stations (RTK Network) was developed. Such approach uses the infrastructure of a network of reference stations to provide corrections to the network users. The RTK and RTK network allows introducing the concept of integrity, widely used in navigation, in the context of Geodesy. In this article, we present the concept of integrity and its use for evaluating the integrity on RTK and RTK network in the context of São Paulo State GNSS network. Results showed that to guarantee the integrity displayed by HPL <AL, VPL <AL and AC <AL, represented by horizontal protection level (HPL) and vertical protection level (VPL) in relation to the alarm limit (AL) and accuracy (AC) were on average 68.3% and 63.9% for the horizontal and vertical, component respectively.
  • Identificação e análise de riscos em levantamentos topográficos de barragens de usinas hidrelétricas: estudo de caso na UHE Salto Caxias Comunicações/ Trabalhos Técnicos

    Granemann, Daniel Carvalho

    Resumo em Português:

    Os levantamentos topográficos requerem cuidados e procedimentos de segurança a serem adotados pelos profissionais da área, pois dessa conduta depende o bom andamento das atividades, incorrendo em ganho de tempo, praticidade e minimização de riscos de acidentes de trabalho. No Brasil ainda é insípida a segurança em levantamentos topográficos, uma vez que as Normas Regulamentadoras (NRs) do Ministério do Trabalho, como a NR 18, são em grande parte aplicáveis a construção civil. Nestas normas não há abordagem alguma relacionada à Topografia, que por sua natureza também não se enquadra em trabalhos rurais, estando desprotegida dos amparos legais. Assim, este trabalho tem como objetivo a identificação e análise de riscos em levantamentos topográficos realizados na barragem da usina hidrelétrica Governador José Richa - Salto Caxias, no município de Capitão Leônidas Marques - PR. O trabalho propõe medidas de controle para os pontos mais críticos, através da Análise Preliminar de Riscos (APR), embasando a implantação futura de um Programa de Gerenciamento de Riscos, uma vez que possibilita a antecipação, identificação, avaliação e consequente controle dos riscos ambientais existentes ou que venham a existir no ambiente de trabalho.

    Resumo em Inglês:

    The topographic surveys require care and procedures by holding to be adopted by professionals, because this procedure will result in smooth a progress of activities, incurring time saving, convenience and minimize risks of accidents. In Brazil, the segurity of the topographic surveys is smallest, since the Regulatory Norms (NRs) from the State Department of Labor, as the NR 18, in the largely regarded to the civil construction. In these rules not there is no approach related to topography, which by their nature does not fit into the rural work, being unprotected from legal protections. This study aims at identifying an analysis of risks in topographic surveys made in hydroelectric dam Governador José Richa - Salto Caxias, in Capitão Leônidas Marques - PR. The work proposes control measures for the most critic points through the Preliminary Risk Analysis (PRA), leading to implantation of Program Management Risk as it enables anticipation the identification and consequent control of the risks that exists asl ready or will exist in the workplace.
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