Orientador : Oziel Henrinque da Silva Leite, Silvio Rogerio Correia de Freitas / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná / Resumo: Atualmente o estudo das marés terrestres tem assumido grande importância no campo da Geodésia e Geofísica, uma vez que implicam em fenômenos Geodinâmicos. Este fenômeno é de natureza periódica, com variações desde poucos minutos a vários anos. As deformações induzidas na Terra, em resposta ao efeito citado, dependem das características regionais da crosta. É cada vez maior a necessidade de sua mensuração para a descrição das deformações regionais, pois as precisões atingidas pelos métodos geodésicos (e.g. VLBI, GPS, SLR e LLR) atingiram o limiar das variações da resposta da Terra às marés. Desde 1983, o Curso de Pós-Graduação em Ciências Geodésicas da Universidade Federal do Paraná, vem realizando pesquisas nesta área. A presente dissertação visa efetuar a análise comparativa dos dados da Estação de Marés Terrestres da UFPR colhidos por dois sistemas de aquisição (analógico e digital automatizado), visando quantificar o ganho de qualidade com o processo automatizado. Como elementos básicos de análise foram utilizadas as respostas teóricas para a Estação de Curitiba, determinações de longas séries temporais nesta mesma estação e como elemento decisivo para a determinação do nível de precisão, foi suprimido os efeitos indiretos dos oceanos para as principais ondas de maré gravimétrica, calculado para esta estação. Neste trabalho, verificou-se que não houve ganho com o processo automatizado estudado, face a inúmeras situações adversas que ocorreram com os dados disponíveis. Entretanto, este processo não pode ser caraterizado como inadequado. / Abstract: Studies on Earth tides has assumed great importance in Geodesy and Geophysics, because which varies it allows the investigation of Geodynamics phenomena. Earth tides have a periodic nature ranging fromfew minutes to some years. The induced crustal deformations of the Earth, as an answer to the tidal effect, depends on the regional characteristics of the crust. The monitoring of Earth tides grows up importance due to the increasing precision of the geodetic methods (e.g. VLBI, GPS, SLR and LLR), at the thereshold of the Earth response to the tides. Since 1983, the Graduation Programme in Geodetic Sciences of the Federal University of Paraná (UFPR) has being researching this area. This Dissertation describes an analysis of both, the anologue and digital data, collected at Curitiba Earth tides station, in order to verify the gain when using an automatic process. The basic elements used in this analysis were the predicted theoretical response of the Earth, data obtained after long time serie acquisition, and it as decisive element in the analysis, the indirect effect of the oceans on the measurements was subtracted for the main waves of gravity tides, all refering to the Curitiba Earth tides station. We concluded that there was no gain using the automatic process due to several reasons. Nevertheless, it cannot be regarded as inadequate.

Orientador: Silvio Rogerio Correia de Freitas / Co-orientador: Wladimir Shukowsky / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná / Resumo: A aquisição de dados de maré gravimétrica consiste em colocar o instrumento em aquisição de dados em uma estação, onde interferem algumas variáveis físicas tais como a resposta local a variação dos parâmetros de ambiente e o efeito indireto dos oceanos. Dentre as possíveis abordagens do problema, propõe-se a determinação das admitâncias e função de transferência entre as grandezas físicas envolvidas no processo. Para isto, e necessário que os dados resultantes da analise de maré sejam concordantes com os parâmetros de maré historicamente conhecidos para a estação. A sua adequação pode ser feita mediante uma calibração dinâmica do gravimetro, em relação aos valores de referencia. Este processo de calibração, assim como a determinação das admiâancias entre os parâmetros de ambiente e o efeito do carregamento oceânico em relação as maré gravimétricas, são fundamentais para a melhor aplicação dos gravimetros de mola, em vista da resolução exigida na atualidade na observação de mares. A metodologia de estudo aqui proposta, aplicada a dados obtidos pelo gravimetro GEO 783 na estação fundamental de Curitiba, Brasil (ICET-7305), pode também ser estendido para as operações normais de observação das mares gravimétricas em novas estações, possibilitando o refinamento das analises gravimétricas, desde que amostrados adequadamente os parâmetros do ambiente de aquisição. Cada influencia e considerada como um canal, de maneira a estudar as suas admitâncias com o canal gravimétrico, de forma independente. Desta forma, o estudo visa discriminar, em caráter local, a parcela de contribuição de cada um dos canais, através do seu modelamento, do estudo das suas correlações no domínio do tempo e principalmente através da construção das suas funções de transferência, em amplitude e fase, no domínio das frequências via analise espectral. Os experimentos realizados foram baseados em dados-minuto gravimétricos obtidos durante sete meses no ano de 1995, aliados a dados de pressão, temperatura e umidade do ar obtidos através de captores, com a mesma taxa de amostragem, devidamente calibrados com a utilização de instrumentos-padrão. Para a avaliação da adequação das correções instrumentais adotadas para o GEO 783, foi realizada uma comparação com os valores de referencia dos parâmetros de maré na estação, que indicou a necessidade de realizar a calibração dinâmica. Nesta, a partir do nível dos resíduos obtidos após a analise de maré, foram considerados como elemento discriminador para a avaliação da calibração, os valores de carregamento oceânico calculados para a estação, pela utilização do modelo de Schwiderski tradicionalmente adotado, e dos novos modelos introduzidos a partir de 1992, via altimetria por satélite TOPEX/POSEIDON. Com este procedimento, os valores resultantes da serie foram adequados para posterior estudos de influencias entre os canais. Com este fim, foram então estudadas as correlações entre os canais de pressão, temperatura e umidade com o sinal gravimétrico observado, nos dois domínios, do tempo e das frequências. Uma vez caracterizadas as admitâncias entre os canais, evidenciou-se uma forte correlação entre o sinal gravimétrico e a pressão atmosférica, que permitiu mediar valores para as funções de transferência entre estes canais, nas diversas bandas de frequências do espectro de mares. / Abstract: The acquisition of gravimetric tide data consists of placing the instrument on a station under the influence of some physical variables, such as the local response to environmental parameters and the indirect effects of oceans. Among the many possible methods to treat this kind of problem, it is proposed the determination of the admittances and transfer functions among the variables involved in the process. With that purpose, it is necessary that resulting analysed data be in accordance with the historically known tidal parameters of the station. Its adequacy can be verified through a dynamic calibration as function of reference values. This calibration process, as well as the determination of admittances between the environmental parameters and ocean loading related with gravimetric tides, are fundamental for a better use of spring gravity meters, taking into account the required resolution for Earth tides observation. The proposed methodology of study, was applied to data obtained by GE0783 at the Curitiba Fundamental Station (ICET-7305), Brazil. It can be extended to common gravimetric tide observations, performed in new stations. It also allows the improvement of the tidal analysis, because the environmental parameters can be adequately sampled. Each influence is considered as an independent channel, as a way to study their admittances with the gravimetric channel. Thus, the study aims to discriminate, with a local character, the contribution of each channel independently, through its modeling, its correlation in time domain, and mainly, the construction of its transfer functions in both frequency, in magnitude and phase, in frequency domain through spectral analysis. Experiments were carried out using gravimetric minute-sampled data, obtained at Curitiba Station during seven months, in 1995, together with air pressure, temperature and air humidity data, sampled at the same rate, and adequately calibrated to usual units of physics through the use of standard instruments. To estimate the adopted instrumental corrections for GEO 783, the results of tidal anlysis were compared with the reference values of tidal parameters at the station, which indicated the necessity to perform the dynamic calibration. In this last procedure, the discrimination element of the results of the calibration, was considered as being the calculated values for local ocean loading, by means the traditional Schwidersky method, and the news models established by satellite althimetriy, via TOPEX-POSEIDON. Then, the 1995' series was adequated to the influences analysis proposed in this work. The correlation coefficients between the air pressure, temperature and air humidity channels and the observed channel, in two domains, time and frequency were studied. The admittance between the channels was characterized, a significant correlation between the observed signal and air pressure was evident, allowing to focus on their transfer functions in the different frequency bands of the earth tide spectrum.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005-07Bitstream added on 2014-06-13T18:51:55Z : No. of bitstreams: 1 pinto_jv_me_guara.pdf: 1385196 bytes, checksum: 8f4e005504bfa301a50295aa1563c0d7 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / Aplicações recentes de satélites artificiais da Terra com finalidades geodinâmicas requerem órbitas determinadas com bastante precisão. Em particular, marés terrestres influenciam o potencial terrestre causando perturbações adicionais no movimento de satélites artificiais, as quais têm sido medidas por diversos processos. A atração exercida pela Lua e pelo Sol sobre a Terra produz deslocamentos elásticos em seu interior e uma protuberância em sua superfície. O resultado é uma pequena variação na distribuição da massa na Terra, conseqüentemente alterando o geopotencial. As perturbações nos elementos orbitais de satélites artificiais terrestres devidas à maré terrestre podem ser estudadas a partir das equações planetárias de Lagrange, considerando-se um potencial conveniente. Alguns modelos têm sido propostos para o cálculo de perturbações orbitais devidas à maré, tais como os modelos de Kaula, de Kozai, de Balmino e o utilizado pelo IERS. Os resultados encontrados na literatura são, em geral difíceis de serem comparados, pois os cálculos são feitos com diferentes modelos. Neste trabalho são apresentadas, para os potenciais mencionados, as expressões analíticas em forma expandida. Alguns cenários são propostos mostrando, para tais modelos, as diferenças nas perturbações de longo período e seculares, nos elementos orbitais de satélites artificiais, devidas á maré terrestre. / Recent applications of artificial Earth's satellites, as for instance with geodynamics purposes, require very high precision orbit determination. In particular, terrestrial tides affects the geopotential causing additional orbital perturbations that can be measured by several methods. The Sun and Moon attraction on the Earth produces both an elastics displacements in the Earth's interior and a bulge in its surface. The resulting effect is a small variation in the Earth's mass distribution. The perturbations in the orbital elements due to the terrestrial tides can be analysed using the Lagrange planetary equations considering a convenient potential. Some models have been proposed to compute orbital perturbations due to the terrestrial tides, such as the models proposed by Kozai, Kaula, Balmino and the model used by the IERS. The results found in the literature about orbit perturbations due to terrestrial tides were obtained using different models being difficult to be compared. In this work the above-referred models are presented. Expanded analytical expressions are presented. Some scenarios are proposed showing, for such models, the differences in the secular and long period perturbations of the orbital elements, due to the terrestrial tides.

Orientador: Jorge Luiz Alves Trabanco / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-21T16:53:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Amarante_RogerioRodrigues_D.pdf: 8479306 bytes, checksum: c6760b22f8c1f110ad1b61e48c59508b (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Com o uso de métodos adequados, receptores GNSS podem determinar coordenadas com acurácia suficiente para aplicação em projetos de engenharia. Porém a altitude elipsoidal obtida não utiliza o mesmo sistema de referência da engenharia de transportes. A altitude elipsoidal pode ser transformada em ortométrica com a utilização de modelos geoidais que são gerados a partir de dados gravimétricos. Neste trabalho são apresentados alguns conceitos introdutórios sobre a geração de modelo geoidais. Em seguida mostra o desenvolvimento de uma nova sistematização do tratamento de dados gravimétricos com objetivo de facilitar a detecção de erros, aumentar a produtividade e melhorar a organização de resultados obtidos. Dentro deste desenvolvimento, são revisadas as teorias utilizadas para transformar medições feitas com gravímetros diferenciais em aceleração da gravidade. Apresenta também técnicas de ajustamento de observações com intuito tratar erros aleatórios. A nova abordagem sugerida foi utilizada para o desenvolvimento de um software objetivando validar as idéias propostas, permitir a comparação com outras soluções existentes e também servir como uma contribuição tecnológica. Dados gravimétricos reais foram testados dentro da abordagem proposta tendo sido observados mais organização, ganho de produtividade e principalmente a detecção de erros grosseiros e aleatórios. Com a revisão do cálculo da correção da maré, percebeu-se que programas e equipamentos atualmente em uso não possuem configuração do fator gravimétrico, fato que pode influenciar em até 0; 007mGals no processamento das observações / Abstract: With the use of appropriate methods, GNSS receivers can determine coordinates with sufficient accuracy for use in projects. The ellipsoidal height obtained, however, does not use the same reference system as the one used in transportation engineering. The ellipsoidal height can be transformed to orthometric height using geoid models that are generated from gravimetric data. In this work some introductory concepts on the generation of geoid model are presented. Then it shows the development of a new approach in systematization of gravimetric data processing aiming to facilitate the detection of errors, increase productivity and improve the organization of the results obtained in the gravimetric surveys. Within this development, the theories used to convert measurements of the differences in gravity acceleration are revised. It also features adjustment techniques of observations in order to deal with random errors. The new suggested approach was used to develop software in order to validate the proposed ideas, allow comparison with other existing solutions, and also serves as a technological contribution. Gravimetric data were tested within the suggested approach. It was observed better organization, productivity gains and mainly detection of gross errors and random. With the review of the tide correction calculation, it was realized that programs and equipments now widely used have no gravimetric factor setting, a fact that can influence up to 0; 007mGals in processing the readings / Doutorado / Transportes / Doutor em Engenharia Civil