Resumo em Português:

Dados de estações de referência são muito empregados no posicionamento GNSS (Gobal Navigation Satellite System). Os dados dessas estações podem ser utilizados no posicionamento relativo ou no conceito de posicionamento baseado em redes. Erros nos sinais coletados nessas estações irão influenciar diretamente a acurácia do posicionamento. Nesse artigo, o objetivo é avaliar a qualidade desses dados através de séries temporais dos índices MP1 e MP2 de multicaminho. Foi realizado um estudo estatístico de séries temporais com 7 anos de observações diárias de 7 estações da RBMC (Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo). Foi empregada modelagem harmônica, correlogramas e periodogramas de Fourier para avaliar tendência e uma possível sazonalidade das séries. Também foi utilizado um ajuste harmônico para identificar possíveis picos que ocorrem sazonalmente nas séries temporais. Finalizando, foram apontadas as possíveis causas da sazonalidade encontrada na maior parte das estações, onde foi possível notar picos dos valores de MP nos meses de março e outubro (principalmente nas estações localizadas na região do equador geomagnético).

Resumo em Inglês:

Data from reference stations are widely used in GNSS (Global Navigation Satellite System) positioning, and can be used in relative positioning or network-based positioning concept. Positioning accuracy will be directly influenced by errors in signals collected in these stations. In this paper, it is aimed at evaluating these data quality using temporal series of multipath index MP1 and MP2. A statistical study of temporal series with 7 years of daily observations related to 7 stations from RBMC (Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo) was accomplished. In order to investigate trends and seasonality a linear regression model, correlograms, and Fourier periodograms were used. We also used a harmonic adjust to identify peaks on temporal series. At last, the possible causes of seasonality found in some stations were discussed. It was also possible to identify peaks in MP values of March and October months (mainly in stations located near geomagnetic equator).

Resumo em Português:

As observáveis GNSS (Global Navigation Satellite System) são afetadas por erros sistemáticos devido aos elétrons livres presentes na ionosfera. O erro associado à ionosfera depende do Conteúdo Total de Elétrons (TEC - Total Electron Content), que é influenciado por diversas variáveis: ciclo solar, época do ano, hora local, localização geográfica e atividade geomagnética. Os receptores GPS (Global Positioning System), GLONASS (Global Orbiting Navigation Satellite System) e Galileo de dupla frequência permitem calcular o erro que afeta as observáveis GNSS e o TEC. Com a taxa de variação do TEC (ROT - Rate of TEC) pode-se determinar índices que indicam irregularidades da ionosfera, permitindo assim fazer inferências sobre o comportamento da mesma. Atualmente é possível realizar estudos dessa natureza no Brasil, devido às diversas Redes Ativas disponíveis, tais como a RBMC/RIBaC (Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo/Rede INCRA de Bases Comunitárias) e a Rede GNSS Ativa do Estado de São Paulo. A pesquisa proposta visou à estimativa e análise de índices de irregularidades da ionosfera, além de suprir as geociências de informações sobre o comportamento da ionosfera.

Resumo em Inglês:

Observable GNSS (Global Navigation Satellite System) are affected by systematic errors due to free electrons present in the ionosphere. The error associated with the ionosphere depends on the Total Electron Content (TEC), which is influenced by several variables: solar cycle, season, local time, geomagnetic activity and geographic location. The GPS (Global Positioning System), GLONASS (Global Orbiting Navigation Satellite System) and Galileo dual frequency receivers allow the calculation of the error that affects the GNSS observables and the TEC. Using the rate of change of TEC (ROT - Rate of TEC) indices that indicate irregularities of the ionosphere can be determined, allowing inferences about its behavior. Currently it is possible to perform such studies in Brazil, due to the several Active Networks available, such as RBMC/RIBaC (Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo/Rede INCRA de Bases Comunitárias) and GNSS Active Network of São Paulo. The proposed research aimed at estimating and analysing of indexes of irregularities of the ionosphere, besides supplying the geosciences of information about the behavior of the ionosphere.

Resumo em Português:

Com a finalidade de verificar a estabilidade de pontos de monitoramento previamente selecionados e materializados a jusante da barragem da usina hidrelétrica Mauá, localizada no rio Tibagi, entre os municípios de Ortigueira e Telêmaco Borba, estado do Paraná, aplicou-se o método de irradiação topográfica tridimensional para determinar suas coordenadas. O estudo do comportamento se dá pela comparação das coordenadas dos pontos obtidas entre duas ou mais épocas distintas. Para isso, estabeleceu-se uma rede geodésica materializada por meio de pilares de concreto, dotados de um sistema de centragem forçada e construídos de forma que a fundação alcançasse a rocha da região. Estes, foram monitorados através de técnicas GNSS onde constatou-se sua estabilidade, servindo então como referência para o monitoramento dos pontos irradiados. Após distintas campanhas de levantamentos, realizadas antes e durante a formação do reservatório, utilizou-se um aplicativo em ambiente MatLab, desenvolvido para as finalidades deste projeto, onde são feitas análises e correções nos dados obtidos. Posteriormente, são calculadas as coordenadas tridimensionais dos pontos monitorados. Como resultados apresentam-se a variação das coordenadas utilizando-se a primeira campanha de levantamento, efetuada antes do início da formação do reservatório, como referência.

Resumo em Inglês:

In order to check the stability of monitored points previously selected and materialized downstream of the Mauá hydroelectric plant dam, located in Tibagi river, between the cities of Ortigueira and Telêmaco Borba, state of Paraná, the 3D irradiation topographic method was held to determine the coordinates of these points. The study of the monitored point behavior is given by the comparison of their coordinates, between two or more distinct epochs. For this, it was established a geodetic network materialized by concrete pillars, equipped with a system of forced centering and constructed so that the foundation reached the rocks of the region. These were monitored using GNSS techniques where it was found stability, then serving as reference for monitoring points irradiated. After different surveys campaigns carried out before and during the formation of the reservoir, it was used an application in MatLab environment, developed for the purpose of this project, where analyses and corrections were done in the data obtained. Thereafter, the three-dimensional coordinates from monitored points were calculated. The results show the variation of the coordinates using the first campaign of surveying, made before the reservoir formation, as a reference.

Resumo em Português:

Como parte da modelagem regional do geoide, as correções do terreno foram calculados na ilha da Tierra del Fuego e no lado ocidental da província de Mendoza. O primeiro lugar está localizado na região sul da Argentina e Mendoza está na parte centro-oeste do país. Considerando as duas áreas de estudo, as elevações variam de 0 m a 6500 m. A integração clássica de contribuição por prismas e a técnica 2-D FFT foram utilizadas pra estimar as correções do terreno. Este trabalho tem como objetivo discutir os resultados obtidos pelas duas abordagens e sua aplicabilidade, considerando suas vantagens e suas desvantagens de acordo com as regiões de estudo. A análise permitiu concluir que a integração clássica tem um desempenho melhor do que os métodos da FFT, especialmente nas regiões mais elevadas onde as correções do terreno podem ser superestimadas em mais de 20 mGals pela técnica do FFT. Ambos os métodos mostram resultados semelhantes em áreas planas. Finalmente, o efeito que o erro do cálculo nas correções do terreno tem nas alturas geoidais também é discutido e numericamente testado. Mostra-se que um erro de 20 mGals em anomalias da gravidade pode causar um erro de até 2 m nas alturas geoidais.

Resumo em Inglês:

As part of the regional geoid modeling, terrain corrections were computed in Tierra del Fuego island and in the west side of the province of Mendoza. The first place is located in the southernmost region of Argentina and Mendoza is in the center-west of this country. Considering both study areas, elevations range from 0 m to 6500 m. The classical integration of prism contribution and the 2-D FFT technique were used to estimate terrain corrections. This study aims at discussing the results obtained by both approaches and their applicability considering their advantages and disadvantages according to the regions under investigation. The analysis allowed us to conclude that classical integration has a better performance than FFT methods, especially in the highest regions where terrain corrections can be overestimated in more than 20 mGals by FFT. Both techniques described show similar results in flat areas. Finally, the effect that the error of terrain corrections computation has on geoidal heights is also discussed and numerically tested. It is proved that an error in gravity anomalies of 20 mGals may cause up to 2 m geoid height error.

Resumo em Português:

O laser scanner terrestre é uma alternativa para a coleta de dados dendrométricos em campo sem a necessidade da derrubada da árvore. Assim, este estudo teve como objetivo avaliar a influência da distância da varredura laser terrestre na determinação das variáveis dendrométricas. Foram analisadas duas árvores com altura total de 17,14 m e 16,00 m. A varredura laser foi realizada a 5, 10, 15 e 20 m de distância da árvore. Os diâmetros foram obtidos em alturas parciais até o topo da árvore. Os resultados obtidos com a varredura laser foram validados com as medidas obtidas tradicionalmente em campo com suta e trena. A melhor distância para a obtenção das variáveis dendrométricas foi de 15 m para ambas as árvores. As distâncias menores que 10 m não foram indicadas para a mensuração das duas árvores analisadas. A determinação da altura total foi coerente com as medidas paramétricas. Foi possível a determinação de diâmetros até 55% da altura total e, acima, a ramificação da árvore resultou em uma super ou subestimativa. A melhor distância de varredura possivelmente está atrelada à altura da árvore.

Resumo em Inglês:

The terrestrial laser scanner is presented as an alternative to dendrometric data collection in the field without the necessity of cutting down trees. This study aimed at the evaluation of the scanning distance for dendrometric variables determination. Two trees have been used in the study, with total height of 17.14 and 16.00 m. Data collection has been made at distances of 5, 10, 15 and 20 m. Diameters have been obtained in partial heights up to the top of the tree. Data has been validated by using the caliper and tape. The best scanning distance to obtain reliable variables has been at 15 m for both trees. Distances closer than 10 m are not recommended in this case. Total height determination has been coherent with the parametric measurements. Diameter estimative has been possible up to 55% of tree height and above that, resulted in over or under-estimative. The best scanning distance is possibly linked to the tree height.

Resumo em Português:

Redes GPS (ou GNSS) são ferramentas valorosas para monitorar desastres naturais, tais como terremotos. No entanto, erros nas observações GPS podem ser erroneamente interpretados como deformação. Portanto, redes robustas são necessárias no monitoramento de deformação. Análise de robustez é uma fusão de confiabilidade e de tensão e definida como a capacidade de resistir as deformações causadas pelos erros máximos não detectáveis, tal como é determinado a partir de análise de confiabilidade interna. Para obter resultados rigorosamente corretos, no entanto, as correlações entre as observações devem ser consideradas ao calcular erros máximos não detectáveis. Assim, propõe-se utilizar os números de confiabilidade normalizados em vez de números de redundância (abordagem de Baarda) na análise de robustez de uma rede GPS. Uma relação matemática simples que mostra a razão entre os casos não correlacionados e correlacionados para o erro máximo não detectável é derivada. A mesma razão também é válida para os deslocamentos. Os resultados numéricos mostram que se as correlações entre as observações são ignoradas, diferentes deslocamentos podem ser obtidos, dependendo da dimensão dos múltiplos coeficientes de correlação. Além disso, quando os números de confiabilidade normalizados são pequenos, são obtidos grandes deslocamentos, ou seja, observações com números baixos de confiabilidade causam deslocamentos maiores em comparação com observações com números elevados de confiabilidade.

Resumo em Inglês:

GPS (or GNSS) networks are invaluable tools for monitoring natural hazards such as earthquakes. However, blunders in GPS observations may be mistakenly interpreted as deformation. Therefore, robust networks are needed in deformation monitoring using GPS networks. Robustness analysis is a natural merger of reliability and strain and defined as the ability to resist deformations caused by the maximum undetecle errors as determined from internal reliability analysis. However, to obtain rigorously correct results; the correlations among the observations must be considered while computing maximum undetectable errors. Therefore, we propose to use the normalized reliability numbers instead of redundancy numbers (Baarda's approach) in robustness analysis of a GPS network. A simple mathematical relation showing the ratio between uncorrelated and correlated cases for maximum undetectable error is derived. The same ratio is also valid for the displacements. Numerical results show that if correlations among observations are ignored, dramatically different displacements can be obtained depending on the size of multiple correlation coefficients. Furthermore, when normalized reliability numbers are small, displacements get large, i.e., observations with low reliability numbers cause bigger displacements compared to observations with high reliability numbers.

Resumo em Português:

Avalia-se neste trabalho o impacto de se considerar atributos morfológicos na formulação do critério que governa o crescimento de regiões na segmentação de imagens. Para tanto, uma extensão do algoritmo de segmentação multiresolução proposto por Baatz e Schäpe (2000) foi proposta e implementada, permitindo que se testassem critérios derivados de diferentes atributos morfológicos. O estudo valeu-se de um método supervisionado para medir numericamente a qualidade da segmentação. O resultado ideal da segmentação foi representado por um conjunto de segmentos de referência delineados manualmente para três recortes de imagens Quickbird-2. Para cada critério testado, os valores ótimos para os parâmetros do algoritmo de segmentação foram determinados por um processo estocástico que procurou minimizar a discrepância entre as referências e o resultado de cada segmentação. Uma análise tanto quantitativa quanto qualitativa dos resultados indicou inequivocamente que a inclusão de atributos morfológicos no critério de heterogeneidade, que decide a fusão entre segmentos adjacentes no processo de crescimento de regiões, pode resultar numa substancial melhoria da qualidade da segmentação. O artigo realça ainda a importância de se adotar atributos morfológicos apropriados para cada classe de objetos e tece considerações que orientam a escolha destes atributos.

Resumo em Inglês:

This study assesses the impact of using morphological attributes in the formulation of the criterion that rules the region growing process in image segmentation. Therefore, an extension to the multi-resolution segmentation algorithm proposed by Baatz and Schäpe (2000) was proposed and implemented, allowing testing criteria derived from different morphological attributes. The study used a supervised method to measure the segmentation quality numerically. The ideal segmentation result was represented by a set of reference segments delineated manually for three Quickbird-2 image subsets. For each tested criterion, the optimal values of the segmentation algorithm parameters were determined by a stochastic process that aimed at minimizing the discrepancy between the references and the result of each segmentation. Quantitative and qualitative analysis of the results indicated unequivocally that the introduction of morphological attributes in the heterogeneity criterion, which drives the merging of adjacent segments in the region growing process, can result in a substantial improvement in segmentation quality. The paper highlights the importance of adopting morphological attributes suitable for each object class and discusses the selection of such attributes.

Resumo em Português:

A adoção de uma rede altimétrica consistente constitui uma importante necessidade dentro da modernização do sistema geodésico nos contextos brasileiro e sul-americano. Atualmente na Rede Altimétrica de Alta Precisão (RAAP) do Brasil aplica-se aos desníveis observados uma correção aproximada devido o não paralelismo das superfícies equipotenciais de forma a reduzir este erro, porém esta condição não assegura um significado físico para as altitudes. Buscando apresentar uma solução unívoca para a realização de sistemas altimétricos adota-se as altitudes físicas, as quais são fundamentadas no conhecimento do potencial da gravidade (W), baseado em importantes condições definidoras de um sistema vertical moderno. O presente trabalho tem como objetivo determinar e avaliar a magnitude das correções das altitudes dinâmica, ortométrica de Helmert e normal em uma linha de nivelamento pertencente à RAAP situada na região nordeste do estado do Rio Grande do Sul em um trajeto que possui 1.179,73 m de desnível. Os resultados obtidos na correção dos desníveis observados para as altitudes dinâmicas, ortométricas e normais são respectivamente de -20,45; 11,79 e 4,19 centímetros, sendo o sistema de altitude normal o mais compatível à atual rede altimétrica brasileira, pois as correções para este tipo de altitude possuem a maior aproximação ao termo corretivo aplicado aos desníveis da RAAP, dentre os sistemas avaliados.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The adoption of a consistent altimetric network constitutes an important need within the modernization of the geodetic system in Brazilian and South American contexts. At present the Altimetric High Precision Network (RAAP) of Brazil an approximated correction is applied to the leveling increments, due to non-parallelism of equipotential surfaces in order to reduce this error; however, this condition does not guarantee a physical meaning for the heights. Searching for a univocal solution for the realization of altimetric systems, physics heights are adopted, based on the knowledge of the gravity potential (W), and on important conditions for defining a modern vertical system. This study aims at determining and evaluating the magnitude of the correction of dynamic height, Helmert orthometric height and normal height in a leveling line which belongs to the RAAP located in the northeastern region of the state of Rio Grande do Sul in a path that has 1.179,73 m of gap. The results obtained in the correction of the leveling increments observed for dynamic height, orthometric height and normal height are respectively -20,45; 11,79 and 4,19 cm, being the normal height system the most compatible to the current Brazilian altimetric network, as the corrections for this kind of altitude are closely related to the correction term applied to the height differences of RAAP, among the systems evaluated.

Resumo em Português:

A ausência de um padrão na elaboração de mapas táteis influencia nos elementos de composição cartográfica, que em alguns casos ou são excluídos ou representados com características relacionadas à visão normal. Assim, o estudo investiga a relação entre os tipos do elemento orientação do mapa tátil relacionado à mobilidade com segurança do deficiente visual, visando distinguir a eficácia no processo de deslocamento. Deste modo, foram realizados experimentos com o objetivo de analisar dois tipos específicos de símbolos de orientações táteis utilizados no Brasil: um da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) e outro do Instituto Benjamin Constant (IBC). A escolha das duas instituições se deu porque as outras formas de orientações utilizadas no país são derivações das mesmas. A atividade envolveu quatro indivíduos cegos congênitos, e a área para realização dos experimentos foi o Instituto Benjamin Constant (IBC), no Rio de Janeiro, onde foi realizado um deslocamento de cada indivíduo da sala de geografia para o mini auditório a partir de orientações diferentes. Os resultados indicam que a percepção tátil e o processo de cognição relacionado à construção do mapa mental dos usuários apresentam influência no entendimento e uso das representações analisadas, a partir da hierarquização entre os elementos que compõem o mapa, do tempo de deslocamento e de apreensão tátil do elemento em análise.

Resumo em Inglês:

Tactile mapping lack of standards in influences the composition cartographic elements, which in some cases are either excluded or represented with characteristics related to normal vision. This study investigates the connection between the types of element orientation of the tactile map related to the safe mobility of the visually impaired person in order to the efficiency in the process of displacement. Thus, experiments were performed in order to examine two specific types of tactile symbols of guidelines used in Brazil: the Federal University of Santa Catarina (UFSC) and another from the Benjamin Constant Institute (IBC). The choice of the two institutions occurred because other forms of guidance are used in the country as derivations of them. The activity involved four congenital blind individuals and the area for the experiments was the Benjamin Constant Institute (IBC), in Rio de Janeiro, where it was performed a displacement of each one from the Geography room to the mini auditorium from different orientations. The results indicate that the tactile perception and cognitive process related to the construction of the mental map of the users influence the understanding and use of representations analyzed from the hierarchy between the elements that make up the map, the travel time of apprehension and tactile element analysis.