Relatório Métodos Geofísicos - GPS-OK

8/17/2019 Relatório Métodos Geofísicos - GPS-OK

1/12

MÉTODOS GEOFÍSICOS EXPERIMENTAL

MARCO CEIA

GPS

LARISSA BOECHAT CHEQUER

LIZ BOECHAT CABRAL

MAXIMIANO KANDA FERRAZ

RENAN MARCOS DE LIMA FILHO

ROGER RANGEL DA CUNHA

Macaé

2013


2/12

Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro2

SUMÁRIO

1.

INTRODUÇÃO ...............................................................................................................................3

2. TEORIA ...........................................................................................................................................5

3. OBJETIVO .......................................................................................................................................7

4.1 MATERIAL UTILIZADO .............................................................................................................8

4.2 PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS ......................................................................................8

5. RESULTADOS E DISCUSSÕES ...................................................................................................9

6. CONCLUSÕES ............................................................................................................................. 11

7. REFERÊNCIAS BIBILIOGRÁFICAS ......................................................................................... 12


3/12


1. INTRODUÇÃO

O GPS (Global Positioning System), ou Sistema de Posicionamento Global, é um sistema

de rádio – navegação. Desenvolvido pelo Departamento de defesa dos EUA, com objetivo de

uso em operações militares.

Seu princípio de funcionamento é a captação sinais de rádio emitidos pelo arranjo de

satélites artificiais que giram em torno da Terra. Com isso, é possível determinar as distâncias

entre a antena receptora do GPS e os satélites (que possuem coordenadas em um sistema de

referência apropriado), pode-se calcular as coordenadas do local da antena receptora.

Os satélites possuem como características relógios atômicos com precisão de 1

bilionésimo de segundo e órbita terrestre em 12 hrs.

Figura 1 - Satélite

Receptores de GPS captam a informação transmitida pelos satélites e, através da

triangulação do sinal, realiza o cálculo do local exato do usuário. O receptor de GPS comparao tempo em que um sinal foi transmitido por um satélite, com o tempo que foi recebido. Com

medidas de distância de mais alguns satélites, o receptor determina a posição do usuário e

pode até exibir um mapa eletrônico da unidade. Para calcular uma posição 2D (latitude e

longitude) e movimento de rastro, um receptor de GPS deve receber um sinal de pelo menos

três satélites. Com quatro ou mais satélites visíveis, o receptor pode determinar a posição 3D

do usuário (latitude, longitude e altitude).

O GPS é utilizado por geólogos, geofísicos e engenheiros. O sistema de posicionamento é utilizado desde o início da etapa de exploração quando os geólogos que


4/12


utilizam o sistema para o registro da localização dos pontos em que foram observadas

determinadas feições em afloramentos, e também por geofísicos que utilizam o GPS para

determinar a localização de fontes e receptores. Durante a fase de produção, o GPS é utilizado

por parte dos engenheiros para a correta descrição da localização da cabeça do poço e de seu

trajeto, em caso de poços direcionais.

Figura 2: O GPS nos levantamentos sísmicos (determina posição fonte-receptor)


5/12


2. TEORIA

A latitude é a distância ao Equador medida ao longo do meridiano de Greenwich, medidaem graus, podendo variar entre 0º e 90º para Norte ou para Sul. A longitude é a distância ao

meridiano de Greenwich medida ao longo do Equador. Esta distância mede-se também em

graus, podendo variar entre 0º e 180º para Este ou para Oeste.

A Terra é aproximadamente esférica, com um ligeiro achatamento nos pólos. Para se

definir a altitude de um ponto sobre a Terra define-se uma esfera (geóide) com raio de 6378

km. A altitude em um ponto específico na Terra é a distância na vertical à superfície destegeóide.

UTM (Projeção Universal Transversal de Mercator) é um sistema referencial de

localização terrestre baseado em coordenadas métricas definidas para cada uma das 60 zonas

UTM, múltiplas de 6 graus de longitude e cujos eixos cartesianos de origem são o Equador,

para coordenadas N (norte) e o meridiano central de cada zona, para coordenadas E (leste),

devendo ainda ser indicada a zona UTM da projeção.

As coordenadas N (norte) crescem de S para N e são acrescidas de 10.000.000

(metros) para não se ter valores negativos ao sul do Equador que é a referência de origem; já

as coordenadas E (leste) crescem de W para E, acrescidas de 500.000 (metros) para não se ter

valores negativos a oeste do meridiano central.

Enquanto o sistema de coordenadas geográficas, angulares, em graus, minutos e

segundos é de uso geral para referenciar qualquer ponto da Terra, o sistema UTM, além de

limitado pelos paralelos 80° S e 84° N, deve contar com a indicação da Zona UTM pois as

mesmas coordenadas métricas N e E repetem-se em todas as 60 zonas.

As projeções de linhas meridianas geográficas em mapas próximos das bordas das

zonas (múltiplas de 6° de longitude) mostram ângulo com as linhas cartesianas do sistema

UTM. Exemplo de coordenadas UTM: Zona 23, N 8.569.300, E 645.750 o que significa que o

ponto referenciado acha-se entre 36 e 48° W (zona 23), 145.750 m a leste do meridiano

central (no caso 39° W) e 1.430.700 m a sul do Equador.

http://www.unb.br/ig/glossario/verbete/utm.htmhttp://www.unb.br/ig/glossario/verbete/coordenadas_geograficas.htmhttp://www.unb.br/ig/glossario/verbete/coordenadas_geograficas.htmhttp://www.unb.br/ig/glossario/verbete/utm.htm


6/12


Figura 3: Zonas UTM


7/12


3. OBJETIVO

O presente experimento tem como objetivo localizar objetos (4 estacas de madeira)

através de suas coordenadas (fornecidas), com o auxílio de um equipamento de GPS. Além

disso, discorreu-se sobre a importância, funcionamento e a precisão desse equipamento.


8/12


4. METODOLOGIA

4.1 MATERIAL UTILIZADO

GPS;

Trena de mão;

4.2 PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS

Ligar o GPS;

Localizar as coordenadas dadas para 4 estacas no entorno do LENEP;

Mediu-se 10 metros com a trena de mão;

Mede-se com o GPS a variação de coordenadas UTM nestes 10 metros;

Mediu-se a altura em relação ao nível do mar com o GPS, tanto no chão, quanto 2

metros acima;

.


9/12


5. RESULTADOS E DISCUSSÕES

A tabela 1 contém os dados fornecidos, ou seja, as coordenadas para que pudesse serencontrado as estacas. As medições realizadas sobre as estacas, quando encontradas, estão

presentes na tabela 2. Os dados referem-se aos pontos medidos pelo GPS.

Tabela 1: Coordenadas Fornecidas

Ponto Easting (m) Northing (m)

Estaca 1 0205516 7519536

Estaca 2 0205535 7519583Estaca 3 0205491 7519624

Estaca 4 0205468 7519700

Tabela 2: Coordenadas Medidas

Ponto Easting (m) Northing (m) LocalizaçãoDiferença na

medição (m)Estaca 1 0205516 7519535 Ao lado da Guarita 0/-1

Estaca 2 0205535 7519577Atrás da sala de reunião da

secretaria

0/-6

Estaca 3 0205493 7519619 Próximo à Garagem -2/-5

Estaca 4 0205468 7519695 Ao lado do Galpão 0/-5

As tabelas 3 e 4 contém os dados obtidos no teste de precisão horizontal e vertical,

respectivamente. O cálculo do erro para a precisão horizontal foi feito da seguinte forma:


10/12


Tabela 3: Precisão horizontal

Posição Inicial 0205467 E 7519688 N

Posição Final0205462 E 7519681 N

Distância GPS 8,60 M

Distância Trena 10 m

Erro / Erro Percentual 1,40 M 14,0 %

O cálculo da precisão horizontal foi feito da seguinte forma:

Tabela 4: Precisão Vertical

Medida GPS noChão (Inicial) 19 / 20 mMedida GPS 2metros acima (Final) 20 / 21 m

Altura GPS ~1,5 m

Altura trena 2 m

Erro ~0,5 m ~25,0 %

As principais fontes de erro do GPS são as seguintes:

Erro devido à geometria dos satélites com relação ao observador;

Desvios dos relógios dos satélites;

Atraso de propagação e processamento dos sinais pelos circuitos dos satélites;

Erros devido a trajetórias múltiplas dos sinais;

Efeitos da atmosfera sobre a velocidade e a trajetória de propagação dos sinais

transmitidos;

Erros devidos à resolução e ruído do receptor do usuário;

Erro na determinação da posição dos satélites (erro de efeméride).


11/12


6. CONCLUSÕES

O experimento de GPS relatado teve como objetivo principal a utilização, manuseio eanálise de erros no GPS, sendo esse objetivo alcançado. Como discutido, o GPS mostra com

precisão as coordenadas geográficas e é um ótimo equipamento para localizar lugares,

objetos, etc.


12/12


7. REFERÊNCIAS BIBILIOGRÁFICAS

CEIA, Marco. Notas de Aula.

Relatório Métodos Geofísicos - GPS-OK

Documents

Transcript of Relatório Métodos Geofísicos - GPS-OK