A utilização dos sistemas de navegação global por satélite, conhecidos pela sigla GNSS (Global Navigation Satellite System), cresceu vertiginosamente durante a última década. Atualmente, os receptores GNSS são ferramentas seguras, eficientes e altamente produtivas para a realização de observações aos satélites, possibilitando determinar coordenadas geodésicas sobre a superfície terrestre. As ferramentas e tecnologias disponíveis no mercado são de essencial importância no desenvolvimento eficiente dos projetos de engenharia. No entanto, o domínio das técnicas de trabalho e o conhecimento profundo de todos os métodos de execução são os principais obstáculos para a introdução de uma nova metodologia em projetos de engenharia. Este trabalho tem por objetivo esclarecer e testar a associação dessa tecnologia com o uso da telefonia celular, em especial com a utilização da conexão GSM (Global System for Mobile Communication) / GPRS (General Packet Radio Service), disponíveis no Brasil. O posicionamento preciso em tempo real tradicionalmente envia as observações de fase da onda portadora entre o receptor GNSS base e móvel através de frequências de rádio. Isso possibilita a determinação de coordenadas geodésicas e topográficas instantaneamente. Entretanto, obstáculos como áreas de relevo acidentado, edificações ou a baixa potência do rádio que envia os sinais fazem com que a comunicação entre os equipamentos seja interrompida com a perda frequente da solução instantânea. Apesar disso, este método de trabalho está consagrado como o mais produtivo, mantendo precisões topográficas, sendo que superar as restrições citadas seria uma inovação na área de Geodésia e Topografia. Com o avanço de tecnologias correlatas, criou-se uma nova maneira de enviar as observações de fase utilizando a conexão GSM através do pacote de dados GPRS. A conexão GSM é aplicada na tecnologia móvel padrão, que se tornou a mais popular para telefones celulares, de fácil acesso a qualquer usuário. Adequando o tradicional protocolo RTCM (Radio Technical Commission for Maritime Services) em um formato capaz de ser transmitido por GPRS, desenvolveu-se assim o serviço NTRIP (Network Transport of RTCM via Internet Protocol). Com esta nova concepção da conexão GSM/GPRS é possível realizar levantamentos com a técnica RTK (Real Time Kinematic) com vetores de até 100 km, mantendo as precisões atingidas com a metodologia atual de pós-processamento. Os tipos de equipamentos, os limites de distâncias e a qualidade dos dados obtidos estão sendo discutidos nesta pesquisa e analisados de forma a verificar os resultados atingidos em termos de precisão e acurácia. / The use of Global Navigation Satellite System has dramatically grown over the last decade. Currently, GNSS receivers are secure, efficient and highly productive for carrying out observations for the geodetic coordinates determination on the Earth\'s surface. The tools and technologies available on the market are essential in the establishment of engineering projects. However, the total knowledge of the techniques and the total domain of the execution methods are the first obstacles to the full incorporation of the technology in the engineering projects. This work is to clarify and to teste the technology described in this dissertation related to the facilities of cell phone coverage, particularly the GSM/GPRS connection able to be used in Brazil. The precise positioning in real-time traditionally involves the transmission of phase measurements between base and rover GNSS receivers; this is traditionally carried out through radio frequencies. This allows determining geodetic and topographic coordinates instantaneously. However, obstacles like accident topography terrain, buildings or low power of radio basis transmission, provoke constant interruptions in the communication among the radios and the consequent losing of the instant solution. Nevertheless, this methodology is the most productive for a centimetric accuracy; so the major challenge in geodetic positioning is to overcome the mentioned difficulties. With the high development of technologies related to mobile phone, a new way to transmit the observations using the GSM/GPRS connection was created. The GSM connection is a standard mobile technology, the most popular for cell phones, which became of easy access to any person. The traditional RTCM protocol in a convenient format can be transmitted by GSM/GPRS connection which is known as NTRIP service, becoming a full digital communication system. As of this new concept, it is possible to note vectors up to 100 km in RTK technique employment with the same high quality measurement. The equipment characteristics, distance limits and quality of the data recorded have been discussed and analyzed here in order to verify whether the results can achieve the necessary precision and accuracy.

A utilização dos sistemas de navegação global por satélite, conhecidos pela sigla GNSS (Global Navigation Satellite System), cresceu vertiginosamente durante a última década. Atualmente, os receptores GNSS são ferramentas seguras, eficientes e altamente produtivas para a realização de observações aos satélites, possibilitando determinar coordenadas geodésicas sobre a superfície terrestre. As ferramentas e tecnologias disponíveis no mercado são de essencial importância no desenvolvimento eficiente dos projetos de engenharia. No entanto, o domínio das técnicas de trabalho e o conhecimento profundo de todos os métodos de execução são os principais obstáculos para a introdução de uma nova metodologia em projetos de engenharia. Este trabalho tem por objetivo esclarecer e testar a associação dessa tecnologia com o uso da telefonia celular, em especial com a utilização da conexão GSM (Global System for Mobile Communication) / GPRS (General Packet Radio Service), disponíveis no Brasil. O posicionamento preciso em tempo real tradicionalmente envia as observações de fase da onda portadora entre o receptor GNSS base e móvel através de frequências de rádio. Isso possibilita a determinação de coordenadas geodésicas e topográficas instantaneamente. Entretanto, obstáculos como áreas de relevo acidentado, edificações ou a baixa potência do rádio que envia os sinais fazem com que a comunicação entre os equipamentos seja interrompida com a perda frequente da solução instantânea. Apesar disso, este método de trabalho está consagrado como o mais produtivo, mantendo precisões topográficas, sendo que superar as restrições citadas seria uma inovação na área de Geodésia e Topografia. Com o avanço de tecnologias correlatas, criou-se uma nova maneira de enviar as observações de fase utilizando a conexão GSM através do pacote de dados GPRS. A conexão GSM é aplicada na tecnologia móvel padrão, que se tornou a mais popular para telefones celulares, de fácil acesso a qualquer usuário. Adequando o tradicional protocolo RTCM (Radio Technical Commission for Maritime Services) em um formato capaz de ser transmitido por GPRS, desenvolveu-se assim o serviço NTRIP (Network Transport of RTCM via Internet Protocol). Com esta nova concepção da conexão GSM/GPRS é possível realizar levantamentos com a técnica RTK (Real Time Kinematic) com vetores de até 100 km, mantendo as precisões atingidas com a metodologia atual de pós-processamento. Os tipos de equipamentos, os limites de distâncias e a qualidade dos dados obtidos estão sendo discutidos nesta pesquisa e analisados de forma a verificar os resultados atingidos em termos de precisão e acurácia. / The use of Global Navigation Satellite System has dramatically grown over the last decade. Currently, GNSS receivers are secure, efficient and highly productive for carrying out observations for the geodetic coordinates determination on the Earth\'s surface. The tools and technologies available on the market are essential in the establishment of engineering projects. However, the total knowledge of the techniques and the total domain of the execution methods are the first obstacles to the full incorporation of the technology in the engineering projects. This work is to clarify and to teste the technology described in this dissertation related to the facilities of cell phone coverage, particularly the GSM/GPRS connection able to be used in Brazil. The precise positioning in real-time traditionally involves the transmission of phase measurements between base and rover GNSS receivers; this is traditionally carried out through radio frequencies. This allows determining geodetic and topographic coordinates instantaneously. However, obstacles like accident topography terrain, buildings or low power of radio basis transmission, provoke constant interruptions in the communication among the radios and the consequent losing of the instant solution. Nevertheless, this methodology is the most productive for a centimetric accuracy; so the major challenge in geodetic positioning is to overcome the mentioned difficulties. With the high development of technologies related to mobile phone, a new way to transmit the observations using the GSM/GPRS connection was created. The GSM connection is a standard mobile technology, the most popular for cell phones, which became of easy access to any person. The traditional RTCM protocol in a convenient format can be transmitted by GSM/GPRS connection which is known as NTRIP service, becoming a full digital communication system. As of this new concept, it is possible to note vectors up to 100 km in RTK technique employment with the same high quality measurement. The equipment characteristics, distance limits and quality of the data recorded have been discussed and analyzed here in order to verify whether the results can achieve the necessary precision and accuracy.

Após o ajustamento de observações pelo método dos mínimos quadrados (MMQ) ter sido realizado, é possível a detecção e a identificação de erros não aleatórios nas observações, por meio de testes estatísticos. A teoria da confiabilidade faz uso de medidas adequadas para quantificar o menor erro detectável em uma observação, e a sua influência sobre os parâmetros ajustados, quando não detectado. A teoria de confiabilidade convencional foi desenvolvida para os procedimentos de teste convencionais, como o data snooping, que pressupõem que apenas uma observação está contaminada por erros grosseiros por vez. Recentemente foram desenvolvidas medidas de confiabilidade generalizadas, relativas a testes estatísticos que pressupõem a existência, simultânea, de múltiplas observações com erros (outliers). Outras abordagens para o controle de qualidade do ajustamento, alternativas a estes testes estatísticos, também foram propostas recentemente, como por exemplo, o método QUAD (Quasi-Accurate Detection of outliers method). Esta pesquisa tem por objetivo fazer um estudo sobre o controle de qualidade do ajustamento de observações geodésicas, por meio de experimentos em uma rede GPS (Global Positioning System), utilizando tanto os métodos convencionais quanto o atual estado da arte. Desta forma, foram feitos estudos comparativos entre medidas de confiabilidade convencionais e medidas de confiabilidade generalizadas para dois outliers simultâneos, bem como estudos comparativos entre o procedimento data snooping e testes estatísticos para a identificação de múltiplos outliers. Também se investigou como a questão das variâncias e covariâncias das observações, bem como a geometria/configuração da rede GPS em estudo, podem influenciar nas medidas de confiabilidade, tanto na abordagem convencional, quanto na abordagem generalizada. Por fim, foi feito um estudo comparativo entre o método QUAD e os testes estatísticos para a identificação de erros. / After the adjustment of observations has been carried out by Least Squares Method (LSM), it is possible to detect and identify non-random errors in the observations using statistical tests. The reliability theory makes use of appropriate measures to quantify the minimal detectable bias (error) in an observation, and its influence on the adjusted parameters, if not detected. The conventional reliability theory has been developed for conventional testing procedures such as data snooping, which assumes that only one observation is contaminated by errors at a time. Recently, generalized measures of reliability has been developed, relating to statistical tests that assumes the existence, simultaneous, of multiple observations with errors (outliers). Other approaches to the quality control of the adjustment, alternatives to these statistical tests, were also proposed recently, such as the QUAD method (Quasi-Accurate Detection of outliers method). The goal of this research is to make a study about the quality control of the adjustment of geodetic observations, by means of experiments in a GPS (Global Positioning System) network, using both conventional methods and the current state of the art. In this way, comparisons were made between conventional reliability measures and generalized measures of reliability for two outliers, as well as comparisons between the data snooping procedure and statistical tests to identify multiple outliers. It was also investigated how the variances and covariances of the observations, as well as the geometry/configuration of the GPS network in study, can influence the measures of reliability, both in the conventional approach and in the generalized approach. Finally, a comparison was made between the QUAD method and the statistical tests to identify outliers (errors).

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:28:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2356282 bytes, checksum: ad31e25717381ce2f02be29b6927aafe (MD5) Previous issue date: 2014-06-06 / This paper deals with the monitoring of a slope of land under landslide risk in the Serra de São Geraldo, in the Zona da Mata Mineira. Anterior indications were taken during earthmoving work to repair deformations on a stretch of road that runs through Serra. The work was monitored by a second network of points located near the cracks detected in the soil, at three different times; this was made using a network of support, installed in an area that was not affected by slip assumption. In order to collect data it was used conventional survey associated with trigonometric leveling with total station and GPS survey. After adjustment of observations and the processing of the network, the ground shifts were identified. Through the analysis it was possible to identify displacements with values between 1 and 281 mm and with the aid of geostatistics it was possible to assess the spatial dependence of movements for periods of 50 and 61 days. Finally, displacement maps were generated using Kriging. / O presente trabalho trata do monitoramento de uma encosta de terra na Serra de São Geraldo, região da Zona da Mata mineira, cujo terreno apresentava risco de instabilidade. Os primeiros indícios de instabilidade do terreno se deram durante um trabalho de terraplenagem para correção de deformações em um trecho de estrada que segue através da Serra. A partir de uma rede de pontos de apoio, instalados em área não afetada pelo pressuposto deslizamento, foi monitorada uma segunda rede de pontos implantada próximo às fissuras detectadas no solo em três diferentes épocas. Para a coleta dos dados, utilizou-se levantamento convencional associado ao nivelamento trigonométrico com estação total e levantamento por GPS. Após o processamento e ajustamento das observações em rede, foram identificados deslocamentos do solo. Por meio das análises foi possível identificar deslocamentos com valores entre 1 e 281 milímetros e com o auxílio da geoestatística ainda foi possível avaliar a dependência espacial dos movimentos para períodos de 50 e 61 dias. Finalmente, foram gerados, a partir de Krigagem, os mapas de deslocamento, que representaram a instabilidade detectada na área.

Após o ajustamento de observações pelo método dos mínimos quadrados (MMQ) ter sido realizado, é possível a detecção e a identificação de erros não aleatórios nas observações, por meio de testes estatísticos. A teoria da confiabilidade faz uso de medidas adequadas para quantificar o menor erro detectável em uma observação, e a sua influência sobre os parâmetros ajustados, quando não detectado. A teoria de confiabilidade convencional foi desenvolvida para os procedimentos de teste convencionais, como o data snooping, que pressupõem que apenas uma observação está contaminada por erros grosseiros por vez. Recentemente foram desenvolvidas medidas de confiabilidade generalizadas, relativas a testes estatísticos que pressupõem a existência, simultânea, de múltiplas observações com erros (outliers). Outras abordagens para o controle de qualidade do ajustamento, alternativas a estes testes estatísticos, também foram propostas recentemente, como por exemplo, o método QUAD (Quasi-Accurate Detection of outliers method). Esta pesquisa tem por objetivo fazer um estudo sobre o controle de qualidade do ajustamento de observações geodésicas, por meio de experimentos em uma rede GPS (Global Positioning System), utilizando tanto os métodos convencionais quanto o atual estado da arte. Desta forma, foram feitos estudos comparativos entre medidas de confiabilidade convencionais e medidas de confiabilidade generalizadas para dois outliers simultâneos, bem como estudos comparativos entre o procedimento data snooping e testes estatísticos para a identificação de múltiplos outliers. Também se investigou como a questão das variâncias e covariâncias das observações, bem como a geometria/configuração da rede GPS em estudo, podem influenciar nas medidas de confiabilidade, tanto na abordagem convencional, quanto na abordagem generalizada. Por fim, foi feito um estudo comparativo entre o método QUAD e os testes estatísticos para a identificação de erros. / After the adjustment of observations has been carried out by Least Squares Method (LSM), it is possible to detect and identify non-random errors in the observations using statistical tests. The reliability theory makes use of appropriate measures to quantify the minimal detectable bias (error) in an observation, and its influence on the adjusted parameters, if not detected. The conventional reliability theory has been developed for conventional testing procedures such as data snooping, which assumes that only one observation is contaminated by errors at a time. Recently, generalized measures of reliability has been developed, relating to statistical tests that assumes the existence, simultaneous, of multiple observations with errors (outliers). Other approaches to the quality control of the adjustment, alternatives to these statistical tests, were also proposed recently, such as the QUAD method (Quasi-Accurate Detection of outliers method). The goal of this research is to make a study about the quality control of the adjustment of geodetic observations, by means of experiments in a GPS (Global Positioning System) network, using both conventional methods and the current state of the art. In this way, comparisons were made between conventional reliability measures and generalized measures of reliability for two outliers, as well as comparisons between the data snooping procedure and statistical tests to identify multiple outliers. It was also investigated how the variances and covariances of the observations, as well as the geometry/configuration of the GPS network in study, can influence the measures of reliability, both in the conventional approach and in the generalized approach. Finally, a comparison was made between the QUAD method and the statistical tests to identify outliers (errors).

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.

Após o ajustamento de observações pelo método dos mínimos quadrados (MMQ) ter sido realizado, é possível a detecção e a identificação de erros não aleatórios nas observações, por meio de testes estatísticos. A teoria da confiabilidade faz uso de medidas adequadas para quantificar o menor erro detectável em uma observação, e a sua influência sobre os parâmetros ajustados, quando não detectado. A teoria de confiabilidade convencional foi desenvolvida para os procedimentos de teste convencionais, como o data snooping, que pressupõem que apenas uma observação está contaminada por erros grosseiros por vez. Recentemente foram desenvolvidas medidas de confiabilidade generalizadas, relativas a testes estatísticos que pressupõem a existência, simultânea, de múltiplas observações com erros (outliers). Outras abordagens para o controle de qualidade do ajustamento, alternativas a estes testes estatísticos, também foram propostas recentemente, como por exemplo, o método QUAD (Quasi-Accurate Detection of outliers method). Esta pesquisa tem por objetivo fazer um estudo sobre o controle de qualidade do ajustamento de observações geodésicas, por meio de experimentos em uma rede GPS (Global Positioning System), utilizando tanto os métodos convencionais quanto o atual estado da arte. Desta forma, foram feitos estudos comparativos entre medidas de confiabilidade convencionais e medidas de confiabilidade generalizadas para dois outliers simultâneos, bem como estudos comparativos entre o procedimento data snooping e testes estatísticos para a identificação de múltiplos outliers. Também se investigou como a questão das variâncias e covariâncias das observações, bem como a geometria/configuração da rede GPS em estudo, podem influenciar nas medidas de confiabilidade, tanto na abordagem convencional, quanto na abordagem generalizada. Por fim, foi feito um estudo comparativo entre o método QUAD e os testes estatísticos para a identificação de erros. / After the adjustment of observations has been carried out by Least Squares Method (LSM), it is possible to detect and identify non-random errors in the observations using statistical tests. The reliability theory makes use of appropriate measures to quantify the minimal detectable bias (error) in an observation, and its influence on the adjusted parameters, if not detected. The conventional reliability theory has been developed for conventional testing procedures such as data snooping, which assumes that only one observation is contaminated by errors at a time. Recently, generalized measures of reliability has been developed, relating to statistical tests that assumes the existence, simultaneous, of multiple observations with errors (outliers). Other approaches to the quality control of the adjustment, alternatives to these statistical tests, were also proposed recently, such as the QUAD method (Quasi-Accurate Detection of outliers method). The goal of this research is to make a study about the quality control of the adjustment of geodetic observations, by means of experiments in a GPS (Global Positioning System) network, using both conventional methods and the current state of the art. In this way, comparisons were made between conventional reliability measures and generalized measures of reliability for two outliers, as well as comparisons between the data snooping procedure and statistical tests to identify multiple outliers. It was also investigated how the variances and covariances of the observations, as well as the geometry/configuration of the GPS network in study, can influence the measures of reliability, both in the conventional approach and in the generalized approach. Finally, a comparison was made between the QUAD method and the statistical tests to identify outliers (errors).