Nos últimos anos, tem sido evidente a importância dos sistemas de cadastro territorial. Isso tem ocorrido, principalmente, devido à sua crescente função no desenvolvimento econômico, e no gerenciamento ambiental. Dentre os elementos fundamentais de um sistema cadastral, destaca-se o custo do cadastramento, o qual deve ser compatível com a utilidade de cada imóvel cadastrado. Nesse contexto, e considerando as exigências da Lei 10.267, este trabalho demonstra que certas características das redes geodésicas de apoio ao cadastro influenciam determinantemente nos custos do cadastramento dos imóveis rurais e, portanto, que tais características devem ser cuidadosamente consideradas quando da implantação e manutenção de sistemas cadastrais. É introduzido o conceito de operacionalidade, como mais um parâmetro a ser maximizado na elaboração de um novo projeto, ou na análise de uma rede já existente. A determinação dos parâmetros de operacionalidade fundamentou-se na identificação e atribuição de \"pesos\" às características dos vértices, através de uma pesquisa entre profissionais e estudiosos da área, e mediante o envio de dezenas de questionários. Dessa pesquisa foi possível inferir que os atributos relacionados ao acesso, monumentação do vértice, uso de receptores GPS e uso por estação total, têm o mesmo peso, sendo que uma importância menor foi atribuída às facilidades logísticas locais. Ficou demonstrado também que, além dos atributos dos vértices, a densidade da rede também influencia a operacionalidade. Utilizando-se de simulações, e tendo como referência uma região piloto, selecionada dentro do Estado de São Paulo, quantificou-se a influência da densidade que, agregada às características dos vértices, permitiu desenvolver um método para obtenção de um indicador numérico da operacionalidade, o qual denominou-se Índice de Operacionalidade. O trabalho permitiu, ainda, separar as redes em 4 classes de operacionalidade, de acordo com a expectativa de dispêndio de tempo para a implantação de uma base topográfica de apoio aos levantamentos cadastrais de imóveis rurais. / In the last few years, it has been noticeable the importance of territorial cadastre systems. This is happening mainly because of its increasing function in economic development, and in environmental managing. Among the fundamental elements of a cadastre system, the cadastral cost, which must be compatible with the utility of each cadastred land parcel, is emphasized. In this context, and considering the 10.267 Law demands, the present study shows that certain characteristics of reference geodetic networks have influence in a determinant way in the costs of rural cadastre, and for that, these characteristics must be carefully considered when implementing and maintaining cadastral systems. The functionality concept was introduced as one more parameter to be maximized when elaborating a new project, or in the analysis of an already existing network. The determination of functionality elements was based in the identification and attribution of \"weighs\" to the network stations characteristics through an investigation by mailing questionnaires to surveyors and researchers. From this investigation, it was possible to infer that the attributes related to the network stations access, monuments, functionality for GPS and total station surveys have the same weigh, however local logistics facilities have been attributed with less importance. It was also demonstrated that, besides the network stations attributes, the network density also influences the functionality. Using simulations, and having as reference a pilot area, selected within São Paulo state, it was quantified the density influence that, together with the network stations characteristics, allowed the development of a method to obtain a numerical indicator of the functionality, which was called Functionality Index. This study also permitted to separate the networks into 4 classes of functionality, according to the time wasting expectation to establish 2 control points to support cadastral surveys.

Nos últimos anos, tem sido evidente a importância dos sistemas de cadastro territorial. Isso tem ocorrido, principalmente, devido à sua crescente função no desenvolvimento econômico, e no gerenciamento ambiental. Dentre os elementos fundamentais de um sistema cadastral, destaca-se o custo do cadastramento, o qual deve ser compatível com a utilidade de cada imóvel cadastrado. Nesse contexto, e considerando as exigências da Lei 10.267, este trabalho demonstra que certas características das redes geodésicas de apoio ao cadastro influenciam determinantemente nos custos do cadastramento dos imóveis rurais e, portanto, que tais características devem ser cuidadosamente consideradas quando da implantação e manutenção de sistemas cadastrais. É introduzido o conceito de operacionalidade, como mais um parâmetro a ser maximizado na elaboração de um novo projeto, ou na análise de uma rede já existente. A determinação dos parâmetros de operacionalidade fundamentou-se na identificação e atribuição de \"pesos\" às características dos vértices, através de uma pesquisa entre profissionais e estudiosos da área, e mediante o envio de dezenas de questionários. Dessa pesquisa foi possível inferir que os atributos relacionados ao acesso, monumentação do vértice, uso de receptores GPS e uso por estação total, têm o mesmo peso, sendo que uma importância menor foi atribuída às facilidades logísticas locais. Ficou demonstrado também que, além dos atributos dos vértices, a densidade da rede também influencia a operacionalidade. Utilizando-se de simulações, e tendo como referência uma região piloto, selecionada dentro do Estado de São Paulo, quantificou-se a influência da densidade que, agregada às características dos vértices, permitiu desenvolver um método para obtenção de um indicador numérico da operacionalidade, o qual denominou-se Índice de Operacionalidade. O trabalho permitiu, ainda, separar as redes em 4 classes de operacionalidade, de acordo com a expectativa de dispêndio de tempo para a implantação de uma base topográfica de apoio aos levantamentos cadastrais de imóveis rurais. / In the last few years, it has been noticeable the importance of territorial cadastre systems. This is happening mainly because of its increasing function in economic development, and in environmental managing. Among the fundamental elements of a cadastre system, the cadastral cost, which must be compatible with the utility of each cadastred land parcel, is emphasized. In this context, and considering the 10.267 Law demands, the present study shows that certain characteristics of reference geodetic networks have influence in a determinant way in the costs of rural cadastre, and for that, these characteristics must be carefully considered when implementing and maintaining cadastral systems. The functionality concept was introduced as one more parameter to be maximized when elaborating a new project, or in the analysis of an already existing network. The determination of functionality elements was based in the identification and attribution of \"weighs\" to the network stations characteristics through an investigation by mailing questionnaires to surveyors and researchers. From this investigation, it was possible to infer that the attributes related to the network stations access, monuments, functionality for GPS and total station surveys have the same weigh, however local logistics facilities have been attributed with less importance. It was also demonstrated that, besides the network stations attributes, the network density also influences the functionality. Using simulations, and having as reference a pilot area, selected within São Paulo state, it was quantified the density influence that, together with the network stations characteristics, allowed the development of a method to obtain a numerical indicator of the functionality, which was called Functionality Index. This study also permitted to separate the networks into 4 classes of functionality, according to the time wasting expectation to establish 2 control points to support cadastral surveys.

Em levantamentos geodésicos planialtimétrico se faz necessário conhecer a qualidade das coordenadas estimadas de acordo com o tipo de aplicação a que se destinam. Este trabalho mostra de modo didático o estudo das teorias de análise de qualidade de rede GPS, baseando-se nas teorias de confiabilidade de rede propostos por Baarda, em 1968. As hipóteses estatísticas são fundamentais para elaboração dos testes para detecção de erros grosseiros (outliers), que constitui a base para a análise da confiabilidade de rede. Neste trabalho são propostas três estratégias, desenvolvidas em MathCAD, para a análise da qualidade do ajustamento. Os resultados obtidos foram comparados com os dos programas comerciais, Ski-Pro e Ashtech Solution, e também validados por medidas de campo feitas com estação total. As três estratégias propostas, para a rede em estudo implantada no Campus II da USP, apresentaram bons resultados / Geodetic planimetric survey requires the knowledge of the coordinates quality, estimated according to the final application. This work shows a didactic way on the study on theoretical analyses on quality of GPS networks, based on reliability network proposed by Baarda in 1968. Statistical hypotheses are fundamental to development of outliers’ detection tests, which consists the base for network reliability. In this work, three strategies are proposed, developed in MathCAD, to analyze adjustment quality. The results were compared with the results of two commercial programs, Ski-Pro and Ashtech Solution, and also field validation measurements with total station. The three proposed strategy, applied on a pilot network located at the Campus II of USP, gave good results

Usando o modelo de ajustamento apresentado por Schaffrin (2001), este trabalho apresenta uma metodologia para ajustamento de redes geodésicas GPS de densificação e extensão, a qual substitui com vantagem o tratamento clássico que utiliza um ajustamento livre seguido por uma \"transformação de Helmert\". A característica deste método é introduzir um procedimento estatisticamente ótimo, baseado no princípio dos mínimos quadrados, que permita ajustar a nova rede, vinculando-a a pontos fiduciais, e conectando-a a pontos de ligação com redes vizinhas de mesmo nível, considerados \"hierarquicamente superiores\" no processo. A técnica da \"propriedade reprodutora\" permite que esses pontos sejam ponderados em função das variâncias decorrentes de suas determinações, mas tenham suas coordenadas preservadas. Para a implementação dessa metodologia, foi desenvolvido um programa, em linguagem FORTRAN, que realiza o ajustamento vetorial da rede, utilizando o modelo paramétrico do método dos mínimos quadrados. O procedimento adotado consiste em fazer com que as variâncias dos pontos de injunção sejam introduzidas na nova rede, e que as coordenadas desses pontos, modificadas pelo ajustamento, sejam recuperadas. O programa apresenta também uma seqüência de testes que possibilitam a detecção, investigação e adaptação de possíveis erros encontrados. / By using the adjustment model presented by Schaffrin (2001), this work presents a methodology for the adjustment of GPS geodetic networks of densification and extension, which substitutes with advantage the classic treatment that uses a free net adjustment followed by a \"Helmert transformation\". The feature of this method is to introduce a statistically optimal procedure, based on least squares principle, that allows adjust the new network, linking it to fiducial points and connecting it to tiepoints with same level neighbor networks, all of them considered \"hierarchically superior\" in the process. The \"reproducing property\" technique allows that these points were weighed up as a function of the variances obtained in the preliminary determination, but they have their coordinates preserved. For this methodology implementation, a software in FORTRAN language was developed for the network vectorial adjustment, by using the linear parametric model of least-squares method. The adopted procedure allows the constraint point variances to propagate in the new network, but afterwards the coordinates of these points, changed in the adjustment, are retrieved. The software presents a sequence of tests to detect, to investigate and to analyze possible encountered errors, too.

Em levantamentos geodésicos planialtimétrico se faz necessário conhecer a qualidade das coordenadas estimadas de acordo com o tipo de aplicação a que se destinam. Este trabalho mostra de modo didático o estudo das teorias de análise de qualidade de rede GPS, baseando-se nas teorias de confiabilidade de rede propostos por Baarda, em 1968. As hipóteses estatísticas são fundamentais para elaboração dos testes para detecção de erros grosseiros (outliers), que constitui a base para a análise da confiabilidade de rede. Neste trabalho são propostas três estratégias, desenvolvidas em MathCAD, para a análise da qualidade do ajustamento. Os resultados obtidos foram comparados com os dos programas comerciais, Ski-Pro e Ashtech Solution, e também validados por medidas de campo feitas com estação total. As três estratégias propostas, para a rede em estudo implantada no Campus II da USP, apresentaram bons resultados / Geodetic planimetric survey requires the knowledge of the coordinates quality, estimated according to the final application. This work shows a didactic way on the study on theoretical analyses on quality of GPS networks, based on reliability network proposed by Baarda in 1968. Statistical hypotheses are fundamental to development of outliers’ detection tests, which consists the base for network reliability. In this work, three strategies are proposed, developed in MathCAD, to analyze adjustment quality. The results were compared with the results of two commercial programs, Ski-Pro and Ashtech Solution, and also field validation measurements with total station. The three proposed strategy, applied on a pilot network located at the Campus II of USP, gave good results

Usando o modelo de ajustamento apresentado por Schaffrin (2001), este trabalho apresenta uma metodologia para ajustamento de redes geodésicas GPS de densificação e extensão, a qual substitui com vantagem o tratamento clássico que utiliza um ajustamento livre seguido por uma \"transformação de Helmert\". A característica deste método é introduzir um procedimento estatisticamente ótimo, baseado no princípio dos mínimos quadrados, que permita ajustar a nova rede, vinculando-a a pontos fiduciais, e conectando-a a pontos de ligação com redes vizinhas de mesmo nível, considerados \"hierarquicamente superiores\" no processo. A técnica da \"propriedade reprodutora\" permite que esses pontos sejam ponderados em função das variâncias decorrentes de suas determinações, mas tenham suas coordenadas preservadas. Para a implementação dessa metodologia, foi desenvolvido um programa, em linguagem FORTRAN, que realiza o ajustamento vetorial da rede, utilizando o modelo paramétrico do método dos mínimos quadrados. O procedimento adotado consiste em fazer com que as variâncias dos pontos de injunção sejam introduzidas na nova rede, e que as coordenadas desses pontos, modificadas pelo ajustamento, sejam recuperadas. O programa apresenta também uma seqüência de testes que possibilitam a detecção, investigação e adaptação de possíveis erros encontrados. / By using the adjustment model presented by Schaffrin (2001), this work presents a methodology for the adjustment of GPS geodetic networks of densification and extension, which substitutes with advantage the classic treatment that uses a free net adjustment followed by a \"Helmert transformation\". The feature of this method is to introduce a statistically optimal procedure, based on least squares principle, that allows adjust the new network, linking it to fiducial points and connecting it to tiepoints with same level neighbor networks, all of them considered \"hierarchically superior\" in the process. The \"reproducing property\" technique allows that these points were weighed up as a function of the variances obtained in the preliminary determination, but they have their coordinates preserved. For this methodology implementation, a software in FORTRAN language was developed for the network vectorial adjustment, by using the linear parametric model of least-squares method. The adopted procedure allows the constraint point variances to propagate in the new network, but afterwards the coordinates of these points, changed in the adjustment, are retrieved. The software presents a sequence of tests to detect, to investigate and to analyze possible encountered errors, too.

O presente trabalho consiste de apresentação de metodologia para estudo, elaboração e análise de estratégias para processamento de observáveis GPS, para a constituição de redes geodésicas. No desenvolvimento deste trabalho foram utilizados os dados observados da rede geodésica do Estado de São Paulo, concluída em 1994. Esta rede é constituída por vinte e quatro pontos distribuídos pelo estado, mais o vértice CHUA, que é o vértice fundamental da triangulação do Sistema Geodésico Brasileiro. Através das estratégias elaboradas são analisados diversos fatores de importância relevante nos processamentos dos dados GPS, como: influência de dados meteorológicos no processamento de linhas bases longas; resultados de processamentos com efemérides transmitidas e precisas; resultados de processamentos com linhas bases de comprimentos homogêneos e menores ou igual a 150 km; resultados de processamentos considerando apenas duas horas e trinta minutos do tempo total de duração das sessões de observação. Os resultados dos ajustamentos destas estratégias são comparados entre si e se apresenta, então, análises e conclusões sobre a influência dos fatores analisados / The present work consists in the presentation of a methodology for study, elaboration and analyses of strategies to process GPS observables for geodetic networks. In the development of this work, GPS data of the geodetic network of the State of Sao Paulo, concluded in 1994, were used. This network is composed twenty-four points scattered in the State, plus the vertex CHUA, that is the fundamental point of the triangulation of the brazilian geodesy system. Through the strategies elaborated, several factors of main importance for data GPS processing, are analyzed, such as: the influence of meteorological data processing of long baselines; the results of data processing with broadcast and precise ephemeris; the results of data processing with baselines of homogeneous lengths and smaller than or equal to 150 km; the results of data processing considering only two hours and thirty minutes of the total time of duration of the observation sessions. The results of the adjustment of these strategies are compared to each other, followed by analyses and conclusions about the influence of these factors on data processing

O presente trabalho consiste de apresentação de metodologia para estudo, elaboração e análise de estratégias para processamento de observáveis GPS, para a constituição de redes geodésicas. No desenvolvimento deste trabalho foram utilizados os dados observados da rede geodésica do Estado de São Paulo, concluída em 1994. Esta rede é constituída por vinte e quatro pontos distribuídos pelo estado, mais o vértice CHUA, que é o vértice fundamental da triangulação do Sistema Geodésico Brasileiro. Através das estratégias elaboradas são analisados diversos fatores de importância relevante nos processamentos dos dados GPS, como: influência de dados meteorológicos no processamento de linhas bases longas; resultados de processamentos com efemérides transmitidas e precisas; resultados de processamentos com linhas bases de comprimentos homogêneos e menores ou igual a 150 km; resultados de processamentos considerando apenas duas horas e trinta minutos do tempo total de duração das sessões de observação. Os resultados dos ajustamentos destas estratégias são comparados entre si e se apresenta, então, análises e conclusões sobre a influência dos fatores analisados / The present work consists in the presentation of a methodology for study, elaboration and analyses of strategies to process GPS observables for geodetic networks. In the development of this work, GPS data of the geodetic network of the State of Sao Paulo, concluded in 1994, were used. This network is composed twenty-four points scattered in the State, plus the vertex CHUA, that is the fundamental point of the triangulation of the brazilian geodesy system. Through the strategies elaborated, several factors of main importance for data GPS processing, are analyzed, such as: the influence of meteorological data processing of long baselines; the results of data processing with broadcast and precise ephemeris; the results of data processing with baselines of homogeneous lengths and smaller than or equal to 150 km; the results of data processing considering only two hours and thirty minutes of the total time of duration of the observation sessions. The results of the adjustment of these strategies are compared to each other, followed by analyses and conclusions about the influence of these factors on data processing

Grandes estruturas, sejam elas naturais ou artificiais, estão sujeitas a variações, em suas dimensões e posição, no espaço e no tempo. O monitoramento de estruturas está diretamente ligado com a segurança das mesmas, pois o colapso de uma estrutura artificial ou movimentação de estruturas naturais podem causar perdas econômicas, impactar o meio ambiente e ceifar vidas. Neste sentido o foco deste trabalho é aplicar a tecnologia GNSS (Global Navigation Satellite System) e redes geodésicas no monitoramento de estruturas. Para confirmar a ocorrência de deslocamentos utilizou-se o Teste de Congruência Global. Durante o desenvolvimento do trabalho foi proposto um método designado por Análise Geométrica, para fornecer indicação de possíveis deslocamentos. A metodologia proposta nesta pesquisa foi aplicada no monitoramento da barragem da Usina Hidrelétrica de Itaipu e pilares da sua rede de trilateração. Para o desenvolvimento da pesquisa foram realizadas quatro campanhas de observações. Os dados de cada campanha foram processados para determinar vetores, que posteriormente participaram de ajustamento vetorial pelo Método dos Mínimos Quadrados, para cada época de levantamento. O ajustamento forneceu coordenadas dos pontos da rede e a matriz variânvia-covariância, para cada época de observação. Estas informações foram combinadas duas a duas para aplicar a Análise Geométrica e o Teste de Congruência Global. Os resultados dos dois métodos de teste apresentaram boa correlação entre si e indicaram possíveis deslocamentos em pontos da rede de referência de monitoramento por trilateração e pontos da barragem. / Natural or artificial large structures are subjected to variations in their dimensions and position, in space and time. Structures monitoring is directly attended with their security, since the collapse of an artificial structure or displacement of natural structures can cause economic loss, impact the environment and cause the death of people. Hence, the aim of this study is to apply GNSS technologie (Global Navigation Satellite System) and geodetic networks in structures monitoring. In order to confirm the occurrence of the displacements the Global Congruence Test was employed. During the development of this study it was proposed a method so-called Geometric Analisys, to indicate possible displacements. The methodologie proposed in this research was applied to Itaipu hydro-electric power station and its trilateration networks. GNSS data was surveyed in four campaings. Data from each campaing were processed to determine vectors, which were posteriorly adjusted by means of the least squares method, for each survey epoch. The adjustment provided the coordinates of the network vertices and the covariance matrix, for each observation epoch. These informations were combined two by two to apply the Geometrical Analisys and the Global Congruence Test. Results from both test methods show good agreement and indicate possible displacements in vertices of the monitoring reference network and in object points of the dam.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:00:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2300.pdf: 6404032 bytes, checksum: e8ddeb3d63aa24d2f243dee3d1114c99 (MD5) Previous issue date: 2007-12-20 / Atulim (2002) and Racanicchi (2003) had planned and implemented a geodetic GPS network in São Carlos city, which needed maintenance and revision. The proposals of this dissertation had consisted of: i) to bring up to date the GPS geodetic network in the city of São Carlos and to make it compatible with the SIRGAS2000 (Geocentric Reference System of Americas 2000), with new network adjustment and injunction in two geodesic vertices in the urban area of São Carlos, homologated by the IBGE after the implantation of the original geodetic network in 2003; ii) to evaluate and to compare the new results of the geodetic network coordinates obtained with the relative positioning through the tracking of artificial satellites, according to technology NAVSTAR/GPS and adjusted through the Least Squares Method, with results of coordinates obtained through the Precise Point Positioning (PPP) Method, processed by PPP on-line services. Analyzing the results obtained in this dissertation, it was possible to evaluate that the application of PPP Method, since that followed the specific orientations of each on-line service used, takes care perfectly to the required to support of cadastral registry and location services for the most varied purposes, however it does not substitute yet other services that demand highest degree of accuracy only obtained with vectors and network adjustment with statistical control of processes that demand high computational activity. / Atulim (2002) e Racanicchi (2003) planejaram e implantaram uma rede geodésica GPS no município de São Carlos, que necessitou de manutenção e revisão. As propostas desta dissertação consistiram em: i) atualizar a rede geodésica GPS no município de São Carlos e compatibilizá-la com o SIRGAS2000 (Sistema de Referência Geocêntrica das Américas 2000), com novo ajustamento da rede geodésica e injuncionamento em dois vértices geodésicos na área urbana de São Carlos, homologados pelo IBGE após a implantação da rede geodésica original; ii) avaliar e comparar os novos resultados das coordenadas da rede geodésica de São Carlos obtidas com posicionamento relativo através do rastreamento de satélites artificiais, segundo a tecnologia NAVSTAR/GPS (Navigation Satellite Timing and Ranging/Global Positioning System) e ajustadas através do Método dos Mínimos Quadrados (MMQ), com os resultados das coordenadas obtidas através do Método de Posicionamento Pontual Preciso (PPP), processadas por serviços de cálculo de PPP on-line. Analisando os resultados obtidos nesta dissertação, foi possível avaliar que a aplicação do Método PPP, desde que seguidas as orientações específicas de cada serviço on-line utilizado, atende perfeitamente à exigência requerida para apoiar serviços de cadastro e locação para as mais variadas finalidades, porém não substitui ainda outros serviços que demandam alto grau de exatidão conseguidas somente com vetores e ajustamento de rede com controle estatístico de processos que demandam alta atividade computacional.