SISTEMAS GEODÉSICOS
Professora Fabricia Benda
Alegre/ES
Universidade Federal do Espírito Santo
21 de março de 2011
GEODÉSIA
Ciência
Formas
Dimensões
Terra
Origem grega
“Particionando a Terra”
 GEODÉSIA
 Ciência que estuda a forma, as dimensões, o campo
de gravidade da Terra e suas variações temporais.
Física
Geométrica
Por Satélite
Definir na superfície terrestre a posição de um
conjunto
restrito de pontos de referência,
homogeneamente espalhados sobre uma grande
extensão territorial, constituindo redes ou esqueletos
geodésicos indispensáveis para a representação de
zonas mais ou menos extensas da superfície
terrestre.
 DIVISÃO
 Geodésia Superior ou Física: desenvolve estudos sobre
o desvio da vertical e anomalias da gravidade terrestre,
que possibilitam a determinação da figura geométrica que
melhor corresponda à superfície terrestre;
 Geodésia Elementar ou Geométrica: se ocupa da
localização precisa de pontos sobre a superfície terrestre a
partir de medições angulares e de distâncias em grandes
extensões, proporcionando o estabelecimento de uma
rede de pontos fundamentais (planialtimétricos) que
servem de base para levantamentos topográficos;
 Geodésia Celeste ou por satélites: proporciona o
posicionamento de pontos na superfície terrestre a partir
de medidas efetuadas por satélites artificiais (GPS).
 PRIMEIRAS IDÉIAS SOBRE A FORMA DA
TERRA
 Plana : Homero e Anaxímenes ( séc. VI a. C.);
 Esférica :Thales de Mileto e Pitágoras ( séc. VI a. C.);
Sócrates e Platão (séc. V a. C.);
 Aristóteles ( séc. IV a. C.) e Arquimedes ( séc. III a. C.)
corroboraram a esfericidade e estimaram grosseiramente o
raio da Terra;
 Erastótenes ( séc. III a. C.) calculou o raio da Terra em
aproximadamente 6.366,25 km;
 Raio utilizado por Newton, medido por Picard ( séc.
XVII ) de 6.372 Km;
 Newton ( séc. XVII ) conclui que devido ao movimento
de rotação, a forma da Terra seria de um elipsóide
achatado nos pólos;
 Elipsóide biaxial de revolução em torno do eixo menor
polar;
 Geóide.
Terra: como tratar matematicamente o objeto de
nosso estudo?
 Geodésia, forma e dimensões da Terra
 Geóide, esferóides, datum planimétrico e altimétrico
 Coordenadas?
 Sistema Geodésico Brasileiro (SGB)
 Mudanças de datum
Datum oficial, pq mudou, quais as características, o
que acarreta no sistema geodésico brasileiro e sul
americano?
Superfície física da Terra
 GEÓIDE
Após a evolução
tecnológica
Não é perfeitamente redonda
nem elipsóidica
Elipsóide irregular
Geóide
01:40:48
É determinado por observações astronômicas,
medições gravimétricas ou pelo estudo das
perturbações orbitais de satélites artificiais da Terra.
Vista do Geóide em Perspectiva
•
é uma superfície equipotencial do campo gravítico
terrestre - coincide aproximadamente com a superfície
do nível médio dos mares;
•
a geometria do geóide é dada relativamente a uma
superfície elipsoidal de referência;
•
o afastamento relativo ao elipsóide de referência é
designado por ondulação do geóide (e denotado por N)
- determinado por: observações astronômicas,
medições gravimétricas ou pelo estudo das
perturbações orbitais de satélites artificiais da Terra.
 ELIPSÓIDES
 Qualquer representação da
Terra,
deve
levar
em
consideração uma superfície
geometricamente
homogênea
(facilita
os
cálculos
matemáticos);
 Isto é impraticável sobre um
geóide, razão pela qual o
elipsóide é considerado a figura
mais próxima da forma da Terra
e, portanto, a forma de referência
utilizada pelos cartógrafos na
elaboração
de
bases
cartográficas.
 COORDENADAS E
SISTEMAS DE REFERÊNCIA
Qualquer processo de representação geográfica
exige que se atribuam coordenadas a pontos - os
dados relativos à localização na superfície terrestre
de um objeto permitem identificar onde se encontra
esse objeto.
Classes de sistemas de
georreferenciamento:
 astronômicas
 cartesianas tridimensionais
 elipsoidais
 cartográficos
coordenadas
para
 REFERENCIAIS CARTESIANOS
TRIDIMENSIONAIS
 geocêntricos, a origem dos
eixos encontra-se próxima do
centro de massa da Terra;
 um dos eixos orientado segundo
o eixo de rotação da Terra;
 a posição de um ponto é
definida por 3 coordenadas (x,
y, z).
 REFERENCIAIS ELIPSOIDAIS
 recorrem a uma superfície elipsoidal ou ao geóide;
 as coordenadas nestes referenciais (ditas
elipsoidais ou geodésicas) são:
• latitude (relativamente
ao plano equatorial do
elipsóide);
• longitude (relativamente
a
um
meridiano
convencionado);
• altitude
elipsoidal
(medida segundo a
normal ao elipsóide)
As coordenadas geográficas de um ponto são
as coordenadas geográficas da sua projeção sobre a
superfície de referência.
 DATUM GEODÉSICO
Conjunto de parâmetros que definem a dimensão e
a posição da superfície de referência:
 datum geocêntrico - definido relativamente ao
sistema terrestre médio por um vetor de translação
e por 3 ângulos de rotação;
 datum topocêntrico - definido por um sistema
astronômico local no ponto origem e um sistema
geodésico local fixo ao elipsóide.
Datum é um ponto materializado no terreno para
amarrar um Sistema Geodésico de Referência. É
também o ponto de origem da Rede Geodésica, que
espalha outros pontos sobre o território, chamados de
MG = Marcos geodésicos.
 O Datum Planimétrico é definido por um conjunto de
parâmetros, e é um ponto de referência para todos os
levantamentos cartográficos sobre uma determinada
área.
 O Datum Vertical, ou origem das coordenadas
verticais para todas as observações de altitude é
determinado através do nível médio dos mares (NMM)
como superfície origem.
 O Datum vertical utilizado atualmente no Brasil é o
Marégrafo de Imbituba/SC.
 No Brasil, até 1977, adotava-se o elipsóide
Internacional de Hayford, de 1924, com a origem de
coordenadas planimétricas estabelecida no Datum
Planimétrico de Córrego Alegre.
 Posteriormente, o sistema geodésico brasileiro foi
modificado para o SAD-69 (Datum Sulamericano de
1969), que adota o elipsóide de referência de UGGI67
(União Geodésica e Geofísica Internacional de 1967) e o
ponto Datum planimétrico Chuá (Minas Gerais).
 Hoje, o IBGE, recomenda utilizar o SIRGAS, como
sistema de referenciamento geodésico para a América
do Sul.
 REDE GEODÉSICA
É um conjunto de pontos distribuídos de forma
homogênea num território, formando uma malha
triangular, cujas posições relativas e coordenadas
geográficas, referidas ao elipsóide de referência, são
conhecidas com grande exatidão.
 SISTEMAS GEODÉSICOS DE
REFERÊNCIA
Servem para viabilizar a :
 Determinação das dimensões e posições de pontos
na Terra;
 Representação desses pontos na forma de uma
carta.
Quando a representação da superfície da Terra é feita
usando um elipsóide de revolução:
 as dimensões são referenciadas as dimensões dos
eixos (maior e menor) do elipsóide adotado;
 a posição é referenciada aos datuns (datum
horizontal e datum vertical).
Obs.: existem elipsóides de várias dimensões e várias
posições em relação ao geóide local. Essas posições
são definidas pelos Datum Horizontal e Datum Vertical
de cada sistema de referência.
 Os sistemas geodésicos buscam uma melhor correlação
entre o geóide e o elipsóide;
 Como o geóide não é regular, não existe um único
elipsóide, e cada país adota aquele que melhor se ajuste à
sua área.
 SISTEMAS DE REFERÊNCIA
 Elipsóide internacional de 1930:
• Desenvolvido por Helmert (1988).
• Determinou o achatamento à partir de medidas
gravimétricas e o semi-eixo maior medido através de
um arco de meridiano;
 Sistema Geodésico de Referência de 1967 (GRS67):
• Principais alterações em comparação com o modelo
de 1930 está relacionado com o uso de dados
obtidos com rastreio de satélites artificiais;
 Sistema Geodésico de Referência de 1980 (GRS80):
• Removeu-se a deformação permanente de maré da
constante dinâmica de forma e foram fixados os erros
padrões das constantes fundamentais.
 SISTEMAS DE REFERÊNCIA
BRASILEIROS
 SGB – SISTEMA GEODÉSICO
BRASILEIRO
 Em 1920, a referência oficial era o Sistema Córrego
Alegre, com o Elipsóide de Hayford, com o Datum
Horizontal de Córrego Alegre/MG e o Datum Vertical de
Torres/RS;
 Em 1969, foi adotado o Sistema SAD 69 (South
American Datum), com o Elipsóide UGGI 1967 (União
Geodésica e Geofísica Internacional) com o Datum
Horizontal de Chuá/MG e o Datum Vertical de
Imbituba/SC.
 Em 2005, o Brasil adotou o novo Sistema SIRGAS
ainda em implantação, com o Elipsóide WGS 84 (World
Geodetic System), com os Datum (pontos de origem) no
Centro da Terra para todos (geocêntrico).
TEMAS PARA DISCUSSÃO
- Datum planimétrico ou horizontal:
 conceito importante, normalmente mal interpretado e mal
usado pela comunidade de usuários;
 afeta diretamente a exatidão geodésica da base de
dados digitais;
 impõe a questão da variabilidade das coordenadas
geodésicas.
- Acessar o site do IBGE www.ibge.gov.br, ler
artigos e informações sobre o SIRGAS.