A caracterização morfométrica e hipsométrica de bacias hidrográficas permite o melhor entendimento do seu funcionamento enquanto sistema, facilita a correlação com suas características e potencializa diversos estudos. O emprego de métodos quantitativos e qualitativos para caracterizar uma bacia hidrográfica possibilita uma maior compreensão da sua dinâmica e por isso o emprego de vários parâmetros é fundamental. Nessa tese é apresentada a análise morfométrica e hipsométrica e a determinação automática de hidrografia e knickpoints na bacia da Lagoa Mirim, uma bacia transfronteiriça, localizada na costa atlântica da América do Sul entre os paralelos 31°S e 34°30’S e entre os meridianos 52°W e 55°30’W, com 58407.78km2 de área, dos quais 47% estão em território brasileiro e 53% em território uruguaio. A análise e obtenção dos parâmetros e a determinação automática de hidrografia e knickpoints na bacia da Lagoa Mirim, foi realizada com técnicas de Geoprocessamento, utilizando as ferramentas de análise espacial e de manipulação de dados do programa ArcGis, versão 10.2.2. Foram utilizadas 15 imagens SRTM (Shuttle Radar Topographic Mission), com resolução espacial de 1 segundo de arco (1”), aproximadamente 30m, para gerar o Modelo Digital de Elevação (MDE) da área de estudo. Este modelo foi validado com levantamento cinemático GNSS (Sistemas Globais de Navegação por Satélite), pós-processado com o método de Posicionamento por Ponto Preciso (PPP). As análises morfométrica e hipsométrica e a determinação da hidrografia e knickpoints da Bacia da Lagoa Mirim foram realizadas a partir do MDE SRTM. A hidrografia foi obtida com o Model Builder e ferramentas hidrológicas do ArcGis. E os knickpoints foram determinados através do Knickpoint Finder, um script em linguagem Python integrado ao ArcTollBox do programa ArcGis. Os resultados demonstram que a utilização de dados SRTM em ambiente SIG (Sistemas de Informação Geográfica) permite a caracterização de bacias hidrográficas, sendo útil para gestão e gerenciamento dos recursos hídricos e para estudos ambientais, mostrando-se uma alternativa prática e viável ao minimizar custos e tempo na execução dos trabalhos. / The morphometric and hypsometric characterization of river basins allows a better understanding of its functioning as a system, facilitates the correlation with its characteristics, and potentiates several studies. The use of quantitative and qualitative methods to characterize a river basin allows a better understanding of its dynamics, therefore the use of several parameters is fundamental. This thesis presents the morphometric and hypsometric analysis and the automatic determination of hydrography and knickpoints in the Mirim Lagoon Basin. Mirim Lagoon basin is a transboundary basin, located in the Atlantic coast of South America, between parallels 31°S and 34°30’S and meridians 52°W and 55°30'W, with an area of 58,407.78 km2, being 47% in Brazilian territory and 53% in Uruguayan territory. The analysis and acquisition of morphometric and hypsometric parameters and the determination of hydrography and knickpoints were performed with geoprocessing techniques, using the spatial analysis and data manipulation tools of the software ArcGIS, 10.2.2 version We used 15 SRTM (Shuttle Radar Topographic Mission) images, version 3, band C, with a spatial resolution of 1 arcsecond (1"), approximately 30 meters, to generate a Digital Elevation Model (DEM) of the study area. This model was validated by means of kinematic GNSS (Global Navigation Satellite System) survey post-processed using the Precise Point Positioning (PPP) method. The intended morphometric and hypsometric analysis and the determination of hydrography and knickpoints of Mirim Lagoon basin were performed using the DEM SRTM. The hydrography was obtained with the Model Builder and the hydrologic tools of ArcGis. And the knickpoints were determined using the Knickpoint Finder, a script in Python language integrated to ArcGis ArcToolbox The results show that the use of SRTM data in GIS (Geographic Information Systems) allows the characterization of the watersheds, which is useful for water resources management and for environmental studies, and prove to be a practical and viable alternative to minimize cost and time in the work execution.

Användandet av maskinstyrning har länge varit vanligt vid större vägbyggen och järnvägsbyggen. Det har likväl blivit allt mer vanligare vid anläggning av vatten- och avloppsledningar [VA-ledningar], dock finns det inte många undersökningar om hur användandet av maskinstyrning påverkar den typen av arbete. Rapporten ska undersöka hur ett VA-projekt blir påverkat av att använda grävmaskiner som är utrustade med maskinstyrning. Undersökningen ska genomföras i två moment, enkätstudie samt en ekonomisk jämförelse, och ska täcka tre olika teman, ekonomi, arbetsmiljö och miljö. Det gjordes olika  enkäter som personer med olika befattningar fick besvara. De som fick enkäter var personer som blev påverkade på olika sätt av att maskinstyrning användes i projekt. Dessa enkäter behandlade alla tre ovan nämnda teman. För att göra en djupare undersökning om hur användandet av maskinstyrning påverkar ekonomin, hämtades siffror på kostnader och framdrift/produktivitet från ett VA-projekt i Toverud, Hammarö. Där användes grävmaskiner som var utrustade med maskinstyrning. Dessa siffror jämfördes mot ett referensprojekt som också utfördes i Hammarö men år 2009 då maskinstyrning inte användes. Resultatet visar att användandet av maskinstyrning ökar produktiviteten samtidigt som det minskar arbetsbelastningen och faror för arbetarna. Eftersom att samma typ av arbete utförs på kortare tid minskar den totala bränsleförbrukningen för projektet. Beräkningarna visade att ett arbete där 1100 meter VA-ledning skulle anläggas gjordes en besparing på 3178 liter diesel samt att utförandetiden gick cirka 15 dagar snabbare om grävmaskinerna var utrustade med maskinstyrning. En begränsning med maskinstyrning är att det uppkommer mycket arbete för mätteknikern om flertalet revideringar av ritningarna krävs. Det är väldigt viktigt att mätteknikern gör ett bra arbete med linjeprofilen, annars försvinner de positiva effekterna med att använda maskinstyrning i arbetet. Höga byggnader och skog kan vara ett problem för mottagningen.  Slutsatsen är att produktiviteten ökar samt att kvalitet på arbetsmiljön blir bättre vid användning av maskinstyrning. / The use of machine control has long been common in major road construction and railway construction. However, machine control has become more and more common when digging trenches for pipe laying, but there are not many studies on how the use of machine control affects a work as trench digging for pipe laying.   The report will investigate how a sewer, water and drain pipe project is influenced by using excavators that are equipped with machine control. The investigation will be conducted in two parts and will cover three different themes, economics, work environment and environment.   Different questionnaires were customized for people with different positions. The persons surveyed were workers affected by the use of machine control in projects. These surveys addressed all three of the above topics.   In order to make a deeper study of how the use of machine control affects the economy, figures on costs and progress / productivity were collected from a trench digging and pipe laying project in Toverud, Hammarö. There they used excavators that were equipped with machine control. These figures were compared to a reference project that was also carried out in Hammarö, but in 2009 when machine control was not used.   The result shows that the use of machine control increases productivity while reducing workload and dangers for workers. Because the same type of work is carried out in less time, the total fuel consumption for the project decreases. The calculations showed that a work involving 1100 meters of trench digging and pipe laying. There would be savings up to around 3178 liters of diesel, and that the execution time would be about 15 days faster if the excavators were equipped with machine control. A limitation of machine control is that there is a lot of work for the surveyor if many revisions of the drawings are required. It is very important that the surveyor performs well with the line profile, otherwise the positive effects of using machine control at work will disappear. High buildings and forests can be a problem for the reception. The conclusion is that productivity increases and quality in the work environment is improved when using machine control.

Submitted by Pós graduação Engenharia Civil (ppec@ufba.br) on 2017-08-11T17:53:53Z No. of bitstreams: 1 _DISSERTACAO_SANTIAGO_APENDICES_FINAL.pdf: 14347630 bytes, checksum: 0679653add68682948963ed2dbd27231 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2017-08-18T15:26:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 _DISSERTACAO_SANTIAGO_APENDICES_FINAL.pdf: 14347630 bytes, checksum: 0679653add68682948963ed2dbd27231 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-18T15:26:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 _DISSERTACAO_SANTIAGO_APENDICES_FINAL.pdf: 14347630 bytes, checksum: 0679653add68682948963ed2dbd27231 (MD5) / no Rio Saracura-Ba foi balizada na comparação entre as alturas do nível d’água medidas em campo e as simuladas, os resultados mostram que a variação em área assemelha-se a uma progressão aritmética, alternando em média 4.000m² com a modificação do coeficiente; para uma vazão de 183,61 (m3/s) a maior diferença em área chega a 17.382,35 m². A maior diferença na área encontrada na mancha de inundação utilizando o MDT-SRTM e o MDT-GNSS na modelagem hidráulica foi 16.347,75m² (19,11%), já utilizando o MDT-VANT e o MDT-GNSS foi 13.706,61m² (24,70%). A simulação da mancha de inundação ocorrida em 2013 com dados de posicionamento GNSS (mais precisa) quando comparada com a área da poligonal gerada pela equipe da UFBA através da interpolação dos pontos coletados em campo, apresenta diferença em área de valores que chegam a 22.694,25m² (22,08%) e em perímetro 75.84m (2.90%). Apesar do canal não ter sido apresentado com detalhamento de projeto, é possível observar que o mesmo não comporta a vazão de cheia do tempo de recorrência estudado, mostrando-se insuficiente para confinar o escoamento em sua calha, assim como, existem trechos do canal que não estão localizados no ponto de altitude mais baixa. Constata-se que atualmente ainda há residências em áreas de risco com a necessidade de serem relocadas. / O Brasil encontra-se entre os países do mundo mais atingidos por inundações e enchentes. Com o intuito de priorizar a redução dos riscos de desastres naturais, existe a necessidade de reorientar os esforços sobre o desenvolvimento de estratégias e ações para a redução do risco hidrológico investindo na evolução tecnológica com o intuito de aumentar a resiliência das comunidades mais susceptíveis ao risco. A pesquisa concentra seu estudo no canal do Rio Saracura onde a cidade de Lajedinho está localizada, esta, que em dezembro de 2013 foi atingida por uma inundação, onde as margens do rio foram ocupadas, ocasionando a destruição de casas e equipamentos urbanos, causando irreparáveis danos sociais, econômicos e naturais, assim como, dezessete vítimas fatais. A proposta deste trabalho baseia-se na utilização e análise dos Modelos Digitais de Terreno (MDT) derivados de imagens SRTM, de levantamento GNSS e por imageamento com Veículo Aéreo não Tripulado (VANT) aplicado a uma modelagem hidráulica para definição de áreas de risco de inundação. O escoamento no canal do rio Saracura foi modelado utilizando a equação da Energia, considerando o fluxo unidimensional e o regime permanente implementado no software HEC-RAS 5.0.3. Realizou-se a simulação da mancha de inundação da cheia de dezembro de 2013 observada em Lajedinho-Ba, comparando com dados de relatórios da época. Foram realizadas comparações entre as manchas de inundação geradas por MDT obtido por diferentes métodos de aquisição referentes às vazões máximas associadas aos períodos de retorno de 100, 300, 650, 1000 anos. A análise das discrepâncias das coordenadas do MDT-GNSS e MDT-SRTM atingiram resultados melhores que os esperados nesta pesquisa, a média das discrepâncias analisadas foi de 2.60m sendo menores que as discrepâncias utilizando o MDT-VANT de 4.12m. A calibração do coeficiente de Manning (n)

O principal objetivo dessa dissertação foi estudar a confiabilidade de redes GNSS. Em termos metodológicos foram analisadas redes obtidas pelos seguintes métodos: redes com inclusão de linhas-base repetidas, por posicionamento relativo e pelo Posicionamento por Ponto Preciso (PPP). A rede GNSS utilizada possui seis estações pertencentes a Rede Brasileira de Monitoramento Continuo (RBMC) do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE). As estações se localizam no oeste do estado de São Paulo. Para atingir o objetivo do trabalho foram estruturadas as seguintes hipóteses: a inserção de novas linhas-base em uma estrutura de rede GNSS possibilita melhorar a eficiência na detecção de outliers e aumenta a confiabilidade da rede, bem como, existe um limiar de número de linhas-base que a partir dele não se verifica mais melhora na confiabilidade. E, a outra hipótese, é que redes GNSS podem ser formadas a partir do PPP e ter parâmetros de qualidade estimados (de precisão e de confiabilidade), requisito fundamental para o uso em aplicações geodésicas. Com relação a primeira hipótese foi gerado um artigo onde é aplicado o controle de qualidade por meio da teoria de confiabilidade convencional analisando a melhora da confiabilidade a partir da inclusão de linhas-base repetidas em rede GNSS. Primeiramente foi realizado o ajustamento por mínimos quadrados da rede GNSS e calculadas as medidas de confiabilidade: o número de redundância local, a confiabilidade interna, externa e razão tendência-ruído. As linhas-base repetida na rede foram selecionadas a partir da análise de qual observação possuía menor valor de número de redundância local. O ajustamento foi realizado novamente, bem como o cálculo das medidas de confiabilidade. Esse procedimento foi repetido cinco vezes, quando se verificou a estabilização dos resultados. A segunda hipótese resultou no artigo onde foi apresentada uma metodologia de desenvolvimento de rede utilizando dados GNSS processados pelo PPP. Nesse artigo foi aplicada a teoria convencional de confiabilidade para verificar a potencialidade da metodologia apresentada. Diferentes tempos de rastreio foram empregados nos experimentos. O serviço de processamento de PPP utilizado é o fornecido pelo IBGE. A partir dos resultados foram feitas análises para verificar a aplicabilidade da metodologia descrita em rede com dados GNSS de 24, 6 e 4 horas de rastreio. Após o ajustamento, os testes global e o data snooping foram aplicados. Também é analisada a confiabilidade da rede com o objetivo de avaliar o método proposto, além de verificar a influência do tempo de rastreio nos resultados. / The main goal of the present dissertation was to study the reliability of GNSS networks. In methodological terms networks obtained from the following methods were analyzed: networks with including repeated baselines, relative positioning and Precise Point positioning (PPP). The GNSS network used has six stations belonging to the Brazilian Network of Continuous Monitoring (RBMC) of the Brazilian Institute of Geography and Statistics (IBGE), located in the west part of São Paulo. In order to achieve the objective of the study the following hypotheses were structured: the insertion of the new baselines in a GNSS network structure enables to improve the efficiency in detecting outliers and increases network reliability, just like, there is a threshold in the number of baselines in which above these number there is no improvement in the reliability. The other hypothesis is that GNSS networks can be formed from the PPP and have its quality parameters estimated (accuracy and reliability), fundamental requirement for geodetic applications. An article was generated regarding the first hypothesis where the quality control trough the conventional reliability theory was applied to analyze the quality improvement from the inclusion of repeated baselines in GNSS network. First, the least squared adjustment was made and then the reliability measures were calculated, which are: local redundancy number, the internal and external reliability and bias to noise - ratio. The repeated base lines in the network were selected by choosing the observations with lowest number of local redundancy. The adjustment and the calculation of the reliability measures were performed again. When this procedure was repeated five times, the stabilization of the results was observed. The second hypothesis resulted in an article in which a methodology of network development using GNSS data processed by the PPP was presented. In this paper the conventional reliability theory was applied to verify the presented methodology capability. Different occupation times were used in the experiments. The PPP processing service used is provided by the IBGE. From the results, analyses were performed to verify the applicability of the methodology described in network with GNSS data of 24, 6 and 4 occupation. After the adjustment, the global and data snooping tests were applied. The network reliability is also analyzed with the objective of evaluating the proposed method. In addition was verifying the influence of occupation time in the results.

Submitted by Bruno César Vani (brunovani22@gmail.com) on 2018-04-24T14:58:48Z No. of bitstreams: 1 tese-vani-final.pdf: 20308847 bytes, checksum: 6ca432e31093b56b561a864e475e55a1 (MD5) / Approved for entry into archive by ALESSANDRA KUBA OSHIRO ASSUNÇÃO (alessandra@fct.unesp.br) on 2018-04-24T18:26:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 vani_bc_dr_prud.pdf: 20308847 bytes, checksum: 6ca432e31093b56b561a864e475e55a1 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-24T18:26:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 vani_bc_dr_prud.pdf: 20308847 bytes, checksum: 6ca432e31093b56b561a864e475e55a1 (MD5) Previous issue date: 2018-03-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Cintilações Ionosféricas são rápidas variações na amplitude e/ou fase de um sinal de rádio ao se propagar por irregularidades na densidade de elétrons na ionosfera. Este fenômeno degrada a performance do posicionamento pelo GNSS, uma vez que pode acarretar, dentre outros aspectos, a degradação na acurácia de observáveis e em perdas de sincronismo no receptor. No Brasil, verifica-se a maior suscetibilidade de ocorrência de cintilação algumas horas após o pôr-do-sol, nas épocas do ano compreendidas entre os equinócios de primavera e outono nos anos de alta atividade solar. Redes GNSS de monitoramento de cintilações estão implantadas no território brasileiro, incluindo a rede CIGALA/CALIBRA – a qual é mantida pela FCT/UNESP com o apoio de parceiros nos últimos sete anos. Os dados de monitoramento permitem a realização de diversas pesquisas sobre características e efeitos da cintilação, incluindo as investigações conduzidas neste projeto. Foram investigados aspectos sobre a modelagem da cintilação ionosférica no Brasil, com ênfase na mitigação dos seus efeitos no PPP e na predição de ocorrência de cintilação. No contexto da mitigação, abordagens existentes foram avaliadas e uma nova proposta foi desenvolvida. A abordagem proposta para mitigação consiste em um novo modelo funcional, novo modelo estocástico e uma estratégia para minimizar os efeitos de perdas de sincronismo. A abordagem proposta foi testada com o suporte do software científico RT-PPP e os resultados obtidos foram promissores, incluindo casos de recuperação da acurácia esperada do PPP, mesmo sob influência de cintilação forte. No contexto da predição, uma integração de bases de dados de monitoramento oriundos de três redes (CIGALA/CALIBRA, ICEA e LISN) permitiu o desenvolvimento de um modelo preditivo (guiado por dados) baseado em redes neurais artificiais. A rede neural é treinada para obter uma estimativa das localidades e horários onde a cintilação é esperada em uma determinada noite, com base em dados de monitoramento obtidos em noites anteriores. Dados de monitoramento de diferentes regiões coletados no começo da mesma noite (logo após o pôr-do-sol) também são utilizados com o objetivo de inferir padrões acerca do surgimento das irregularidades que causam as cintilações e sua relação com o nível de cintilação observado no restante da noite. O modelo permite obter mapas de cintilação preditos com antecedência de uma a quatro horas, os quais são acompanhados de estimativas de qualidade das predições. Em resumo, este projeto apresenta contribuições com potencial para trazer benefícios ao cenário científico-tecnológico nacional. Além disso, os dados de monitoramento da base de dados integrada foram disponibilizados pela internet à comunidade através do software científico ISMR Query Tool, proporcionando suporte à realização de pesquisas adicionais em diversas instituições do Brasil e do mundo. / Ionospheric scintillations are rapid variation in amplitude and/or phase of a radio signal as it propagates through irregularities on electron density in the ionosphere. Such phenomenon degrades the performance of GNSS positioning, because it may cause accuracy degradation on observables and losses of lock, among other aspects. In Brazil, there is more susceptibility to occurrence of scintillations after sunset time between the spring and autumn equinoxes of years with high solar activity. Monitoring networks based on GNSS receivers are deployed over the Brazilian territory such as the CIGALA/CALIBRA network, managed by FCT/UNESP (with support from partners) in the last seven years. Monitoring data allows to develop several research regarding the scintillation effects, as in this thesis. Aspects regarding the modeling of ionospheric scintillation effects in Brazil were investigated, with emphasis on the mitigation of these effects on PPP and predictions of scintillation occurence. In the field of mitigation, existing approaches were investigated and a new one was proposed. The new approach for mitigation relies in both new functional and stochastic models for PPP, as well as a strategy to model effects of losses of lock. The proposed approach was tested with the scientific software RT-PPP and the achieved results were promising, including cases in which the expected accuracy for the PPP was recovered. In the field of the predictions, a database integration was conducted with data from three different networks (CIGALA/CALIBRA, ICEA e LISN). The integration allowed the development of a data-driven predictive model based on artificial neural network. The neural network is trained with data from previous nights. Data from the same night (around the sunset time) is also used to detect patterns regarding the emerging of the irregularities driving scintillation occurrence on the whole night. The model allows to generate maps of predicted scintillation with antecedence from one to four hours. In summary, this thesis shows contributions with potential to create benefits on the scientific and technological scenarios in Brazil. Furthermore, monitoring data from the integrated database was made available to the scientific community via the software ISMR Query Tool, providing support to conduct new research in different institutions from Brazil and the world. / CAPES: 88881.134266/2016-01

A caracterização morfométrica e hipsométrica de bacias hidrográficas permite o melhor entendimento do seu funcionamento enquanto sistema, facilita a correlação com suas características e potencializa diversos estudos. O emprego de métodos quantitativos e qualitativos para caracterizar uma bacia hidrográfica possibilita uma maior compreensão da sua dinâmica e por isso o emprego de vários parâmetros é fundamental. Nessa tese é apresentada a análise morfométrica e hipsométrica e a determinação automática de hidrografia e knickpoints na bacia da Lagoa Mirim, uma bacia transfronteiriça, localizada na costa atlântica da América do Sul entre os paralelos 31°S e 34°30’S e entre os meridianos 52°W e 55°30’W, com 58407.78km2 de área, dos quais 47% estão em território brasileiro e 53% em território uruguaio. A análise e obtenção dos parâmetros e a determinação automática de hidrografia e knickpoints na bacia da Lagoa Mirim, foi realizada com técnicas de Geoprocessamento, utilizando as ferramentas de análise espacial e de manipulação de dados do programa ArcGis, versão 10.2.2. Foram utilizadas 15 imagens SRTM (Shuttle Radar Topographic Mission), com resolução espacial de 1 segundo de arco (1”), aproximadamente 30m, para gerar o Modelo Digital de Elevação (MDE) da área de estudo. Este modelo foi validado com levantamento cinemático GNSS (Sistemas Globais de Navegação por Satélite), pós-processado com o método de Posicionamento por Ponto Preciso (PPP). As análises morfométrica e hipsométrica e a determinação da hidrografia e knickpoints da Bacia da Lagoa Mirim foram realizadas a partir do MDE SRTM. A hidrografia foi obtida com o Model Builder e ferramentas hidrológicas do ArcGis. E os knickpoints foram determinados através do Knickpoint Finder, um script em linguagem Python integrado ao ArcTollBox do programa ArcGis. Os resultados demonstram que a utilização de dados SRTM em ambiente SIG (Sistemas de Informação Geográfica) permite a caracterização de bacias hidrográficas, sendo útil para gestão e gerenciamento dos recursos hídricos e para estudos ambientais, mostrando-se uma alternativa prática e viável ao minimizar custos e tempo na execução dos trabalhos. / The morphometric and hypsometric characterization of river basins allows a better understanding of its functioning as a system, facilitates the correlation with its characteristics, and potentiates several studies. The use of quantitative and qualitative methods to characterize a river basin allows a better understanding of its dynamics, therefore the use of several parameters is fundamental. This thesis presents the morphometric and hypsometric analysis and the automatic determination of hydrography and knickpoints in the Mirim Lagoon Basin. Mirim Lagoon basin is a transboundary basin, located in the Atlantic coast of South America, between parallels 31°S and 34°30’S and meridians 52°W and 55°30'W, with an area of 58,407.78 km2, being 47% in Brazilian territory and 53% in Uruguayan territory. The analysis and acquisition of morphometric and hypsometric parameters and the determination of hydrography and knickpoints were performed with geoprocessing techniques, using the spatial analysis and data manipulation tools of the software ArcGIS, 10.2.2 version We used 15 SRTM (Shuttle Radar Topographic Mission) images, version 3, band C, with a spatial resolution of 1 arcsecond (1"), approximately 30 meters, to generate a Digital Elevation Model (DEM) of the study area. This model was validated by means of kinematic GNSS (Global Navigation Satellite System) survey post-processed using the Precise Point Positioning (PPP) method. The intended morphometric and hypsometric analysis and the determination of hydrography and knickpoints of Mirim Lagoon basin were performed using the DEM SRTM. The hydrography was obtained with the Model Builder and the hydrologic tools of ArcGis. And the knickpoints were determined using the Knickpoint Finder, a script in Python language integrated to ArcGis ArcToolbox The results show that the use of SRTM data in GIS (Geographic Information Systems) allows the characterization of the watersheds, which is useful for water resources management and for environmental studies, and prove to be a practical and viable alternative to minimize cost and time in the work execution.

O principal objetivo dessa dissertação foi estudar a confiabilidade de redes GNSS. Em termos metodológicos foram analisadas redes obtidas pelos seguintes métodos: redes com inclusão de linhas-base repetidas, por posicionamento relativo e pelo Posicionamento por Ponto Preciso (PPP). A rede GNSS utilizada possui seis estações pertencentes a Rede Brasileira de Monitoramento Continuo (RBMC) do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE). As estações se localizam no oeste do estado de São Paulo. Para atingir o objetivo do trabalho foram estruturadas as seguintes hipóteses: a inserção de novas linhas-base em uma estrutura de rede GNSS possibilita melhorar a eficiência na detecção de outliers e aumenta a confiabilidade da rede, bem como, existe um limiar de número de linhas-base que a partir dele não se verifica mais melhora na confiabilidade. E, a outra hipótese, é que redes GNSS podem ser formadas a partir do PPP e ter parâmetros de qualidade estimados (de precisão e de confiabilidade), requisito fundamental para o uso em aplicações geodésicas. Com relação a primeira hipótese foi gerado um artigo onde é aplicado o controle de qualidade por meio da teoria de confiabilidade convencional analisando a melhora da confiabilidade a partir da inclusão de linhas-base repetidas em rede GNSS. Primeiramente foi realizado o ajustamento por mínimos quadrados da rede GNSS e calculadas as medidas de confiabilidade: o número de redundância local, a confiabilidade interna, externa e razão tendência-ruído. As linhas-base repetida na rede foram selecionadas a partir da análise de qual observação possuía menor valor de número de redundância local. O ajustamento foi realizado novamente, bem como o cálculo das medidas de confiabilidade. Esse procedimento foi repetido cinco vezes, quando se verificou a estabilização dos resultados. A segunda hipótese resultou no artigo onde foi apresentada uma metodologia de desenvolvimento de rede utilizando dados GNSS processados pelo PPP. Nesse artigo foi aplicada a teoria convencional de confiabilidade para verificar a potencialidade da metodologia apresentada. Diferentes tempos de rastreio foram empregados nos experimentos. O serviço de processamento de PPP utilizado é o fornecido pelo IBGE. A partir dos resultados foram feitas análises para verificar a aplicabilidade da metodologia descrita em rede com dados GNSS de 24, 6 e 4 horas de rastreio. Após o ajustamento, os testes global e o data snooping foram aplicados. Também é analisada a confiabilidade da rede com o objetivo de avaliar o método proposto, além de verificar a influência do tempo de rastreio nos resultados. / The main goal of the present dissertation was to study the reliability of GNSS networks. In methodological terms networks obtained from the following methods were analyzed: networks with including repeated baselines, relative positioning and Precise Point positioning (PPP). The GNSS network used has six stations belonging to the Brazilian Network of Continuous Monitoring (RBMC) of the Brazilian Institute of Geography and Statistics (IBGE), located in the west part of São Paulo. In order to achieve the objective of the study the following hypotheses were structured: the insertion of the new baselines in a GNSS network structure enables to improve the efficiency in detecting outliers and increases network reliability, just like, there is a threshold in the number of baselines in which above these number there is no improvement in the reliability. The other hypothesis is that GNSS networks can be formed from the PPP and have its quality parameters estimated (accuracy and reliability), fundamental requirement for geodetic applications. An article was generated regarding the first hypothesis where the quality control trough the conventional reliability theory was applied to analyze the quality improvement from the inclusion of repeated baselines in GNSS network. First, the least squared adjustment was made and then the reliability measures were calculated, which are: local redundancy number, the internal and external reliability and bias to noise - ratio. The repeated base lines in the network were selected by choosing the observations with lowest number of local redundancy. The adjustment and the calculation of the reliability measures were performed again. When this procedure was repeated five times, the stabilization of the results was observed. The second hypothesis resulted in an article in which a methodology of network development using GNSS data processed by the PPP was presented. In this paper the conventional reliability theory was applied to verify the presented methodology capability. Different occupation times were used in the experiments. The PPP processing service used is provided by the IBGE. From the results, analyses were performed to verify the applicability of the methodology described in network with GNSS data of 24, 6 and 4 occupation. After the adjustment, the global and data snooping tests were applied. The network reliability is also analyzed with the objective of evaluating the proposed method. In addition was verifying the influence of occupation time in the results.

The goal of this thesis is to improve the understanding of the performance of Global Navigation Satellite System (GNSS) receivers that use assistance data provided by cellular networks. A typical example of such a receiver is a mobile phone including a Global Positioning System (GPS) receiver. Using assistance data such as an accurate estimate of the GPS system time is known to improve the availability and the time-tofirst- fix performance of a GNSS receiver. However, the performance depends on the architecture of the cellular network and may vary significantly across networks. This thesis presents three new contributions to the performance analysis of assisted-GNSS receivers in cellular networks. I first introduce a mathematical framework that can be used to calculate a theoretical lower bound of the time-to-first-fix (TTFF) in an assisted-GNSS receiver. Existing methods, for example the flow-graph method, generally focus on calculating the theoretical mean acquisition time of a pseudo-noise signal for one satellite only. I extend these methods to calculate the full probability distribution of the joint acquisition of several satellites, as well as the sequential acquisition of satellites, which is commonly performed in assisted receivers. The method is applied to real measurements made in a multipath fading channel. I next consider time assistance in unsynchronised cellular networks. It is often argued that unsynchronised networks can not provide fine-time aiding since they do not have a common clock, although few experimental results have been reported in the existing literature. I carried out experiments on a GSM network, a second-generation cellular network, in Cambridge, UK, in order to measure the time stability of the synchronisation signals. The results showed a large variability in the time stabilities across different base stations and I evaluated the performance of an ensemble filter that combines the measurements into a single, more accurate, estimate of the universal time. The main contribution is to show that the performance of such a filter is adequate to provide fine-time assistance to a satellite navigation receiver. Finally, I address the positioning performance of an assisted receiver in synchronised cellular networks. Cellular positioning has been often investigated in the literature, but few results on real networks have been presented. Many positioning methods are proprietary and little information about their performance in real networks haven been published publicly. A CDMA2000 cellular network in Calgary, Canada, was used to collect experimental data. The time stability and the synchronisation of the CDMA2000 pilot signals were excellent and were used to evaluate the performance of CDMA2000-based cellular positioning system. I then developed a method to combine the pseudo-range measurements from the GPS signals and the CDMA2000 base stations. I evaluated the performance of positioning in both outdoor and indoor environments, and I analysed the effects and the possible mitigation of non-line-of-sight signals. The main contribution is to show that additional satellite navigation signals can improve the accuracy of cellular positioning beyond what is theoretically expected from the improvement in the geometry.

O principal objetivo dessa dissertação foi estudar a confiabilidade de redes GNSS. Em termos metodológicos foram analisadas redes obtidas pelos seguintes métodos: redes com inclusão de linhas-base repetidas, por posicionamento relativo e pelo Posicionamento por Ponto Preciso (PPP). A rede GNSS utilizada possui seis estações pertencentes a Rede Brasileira de Monitoramento Continuo (RBMC) do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE). As estações se localizam no oeste do estado de São Paulo. Para atingir o objetivo do trabalho foram estruturadas as seguintes hipóteses: a inserção de novas linhas-base em uma estrutura de rede GNSS possibilita melhorar a eficiência na detecção de outliers e aumenta a confiabilidade da rede, bem como, existe um limiar de número de linhas-base que a partir dele não se verifica mais melhora na confiabilidade. E, a outra hipótese, é que redes GNSS podem ser formadas a partir do PPP e ter parâmetros de qualidade estimados (de precisão e de confiabilidade), requisito fundamental para o uso em aplicações geodésicas. Com relação a primeira hipótese foi gerado um artigo onde é aplicado o controle de qualidade por meio da teoria de confiabilidade convencional analisando a melhora da confiabilidade a partir da inclusão de linhas-base repetidas em rede GNSS. Primeiramente foi realizado o ajustamento por mínimos quadrados da rede GNSS e calculadas as medidas de confiabilidade: o número de redundância local, a confiabilidade interna, externa e razão tendência-ruído. As linhas-base repetida na rede foram selecionadas a partir da análise de qual observação possuía menor valor de número de redundância local. O ajustamento foi realizado novamente, bem como o cálculo das medidas de confiabilidade. Esse procedimento foi repetido cinco vezes, quando se verificou a estabilização dos resultados. A segunda hipótese resultou no artigo onde foi apresentada uma metodologia de desenvolvimento de rede utilizando dados GNSS processados pelo PPP. Nesse artigo foi aplicada a teoria convencional de confiabilidade para verificar a potencialidade da metodologia apresentada. Diferentes tempos de rastreio foram empregados nos experimentos. O serviço de processamento de PPP utilizado é o fornecido pelo IBGE. A partir dos resultados foram feitas análises para verificar a aplicabilidade da metodologia descrita em rede com dados GNSS de 24, 6 e 4 horas de rastreio. Após o ajustamento, os testes global e o data snooping foram aplicados. Também é analisada a confiabilidade da rede com o objetivo de avaliar o método proposto, além de verificar a influência do tempo de rastreio nos resultados. / The main goal of the present dissertation was to study the reliability of GNSS networks. In methodological terms networks obtained from the following methods were analyzed: networks with including repeated baselines, relative positioning and Precise Point positioning (PPP). The GNSS network used has six stations belonging to the Brazilian Network of Continuous Monitoring (RBMC) of the Brazilian Institute of Geography and Statistics (IBGE), located in the west part of São Paulo. In order to achieve the objective of the study the following hypotheses were structured: the insertion of the new baselines in a GNSS network structure enables to improve the efficiency in detecting outliers and increases network reliability, just like, there is a threshold in the number of baselines in which above these number there is no improvement in the reliability. The other hypothesis is that GNSS networks can be formed from the PPP and have its quality parameters estimated (accuracy and reliability), fundamental requirement for geodetic applications. An article was generated regarding the first hypothesis where the quality control trough the conventional reliability theory was applied to analyze the quality improvement from the inclusion of repeated baselines in GNSS network. First, the least squared adjustment was made and then the reliability measures were calculated, which are: local redundancy number, the internal and external reliability and bias to noise - ratio. The repeated base lines in the network were selected by choosing the observations with lowest number of local redundancy. The adjustment and the calculation of the reliability measures were performed again. When this procedure was repeated five times, the stabilization of the results was observed. The second hypothesis resulted in an article in which a methodology of network development using GNSS data processed by the PPP was presented. In this paper the conventional reliability theory was applied to verify the presented methodology capability. Different occupation times were used in the experiments. The PPP processing service used is provided by the IBGE. From the results, analyses were performed to verify the applicability of the methodology described in network with GNSS data of 24, 6 and 4 occupation. After the adjustment, the global and data snooping tests were applied. The network reliability is also analyzed with the objective of evaluating the proposed method. In addition was verifying the influence of occupation time in the results.

Submitted by Haroudo Xavier Filho (haroudo.xavierfo@ufpe.br) on 2016-03-23T17:22:47Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissert_EmanoelGomes_vFinal (1).pdf: 3169112 bytes, checksum: 670b4efee57c1d0f5415070a594b6ca0 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-23T17:22:47Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissert_EmanoelGomes_vFinal (1).pdf: 3169112 bytes, checksum: 670b4efee57c1d0f5415070a594b6ca0 (MD5) Previous issue date: 2015-03-06 / CAPES / O posicionamento geodésico atualmente é realizado em sua maioria a partir do GNSS. Dentre os sistemas disponíveis, o GPS ainda é o mais utilizado na atualidade, porém, o GLONASS está totalmente operacional, o que torna possível a aplicação de sistema multi-constelação no posicionamento geodésico. Os dois sistemas encontram-se em fase de modernização, o que permite estudos e pesquisas relacionadas à integração dos sinais GPS e GLONASS (GPS/GLONASS), seja para fins de posicionamento geodésico ou em outras atividades da comunidade usuária, dentro das engenharias e pesquisas científicas. Dentre os métodos de posicionamento, destaca-se o método PPP, o qual tem sido alvo de muitas investigações e melhoramentos nos últimos anos em função das melhorias nos produtos disponíveis pelos centros do IGS. O PPP em sua forma convencional requer o uso de medidas em duas frequências, órbitas e correções precisas dos erros dos relógios dos satélites, além da modelagem matemática para corrigir os diversos efeitos envolvidos com a propagação dos sinais GNSS e efeitos geodinâmicos afetando as estações terrestres. Uma vez que os diversos efeitos tenham sido corrigidos, espera-se precisão da ordem de poucos centímetros na estimativa de coordenadas no método PPP após algumas horas de coleta de dados. A integração GPS/GLONASS no PPP requer compatibilização entre sistemas de referência e sistemas de tempo. Espera-se que a utilização de dados GPS/GLONASS, forneça melhor geometria para estimativa dos parâmetros, além de proporcionar maior redundância para o ajustamento, o que gera maior confiabilidade (capacidade de detectar erros) nos resultados. Dentro deste contexto, esta pesquisa tem como objetivos investigar a modelagem matemática para a integração de dados GPS/GLONAS no método PPP, além de avaliar a acurácia do posicionamento para dados coletados no Brasil. Análises qualitativas foram realizadas para verificar o impacto da utilização das medidas GLONASS juntamente com medidas GPS no PPP considerando o caso de posicionamento estático e cinemático. A análise das precisões dos parâmetros foi realizada a priori com base na construção da matriz Jacobiana (matriz A), a qual não requer o uso de observações GNSS. A partir desta matriz se obtém a matriz N e sua inversa proporciona a Matriz de Covariância dos parâmetros. Esta tarefa é muito útil, por exemplo, no planejamento de redes Avaliação da qualidade do posicionamento GNSS com integração GPS/GLONASS Emanoel Gomes de Sousa Silva geodésicas e, no caso da integração GPS/GLONASS no método PPP observou-se melhorias nas estimativas das precisões das coordenadas em torno de 30%. A precisão da componente úmida da troposfera, no caso da análise a priori, foi de até 20% com observações em dias distintos de um ano. Para a análise de acurácia no caso de posicionamento cinemático, as coordenadas estimadas no método relativo foram adotadas como referência em relação ao PPP cinemático. No caso de análise de acurácia do PPP estático as coordenadas divulgadas das estações da RBMC e da rede SIRGAS-CON foram adotadas como referência. Foram processados no modo PPP estático dados de cinco estações distribuídas em diferentes latitudes no Brasil ao longo do ano de 2013 com a geração de séries temporais anuais de coordenadas. A melhoria em acurácia posicional ao utilizar integração GPS/GLONASS atingiu máximo de aproximadamente 25%. Além disto, observaram-se melhorias no tempo de convergência do PPP. / The geodetic positioning is currently accomplished in most of part by using GNSS. Among available systems, GPS is still the most widely used nowadays; however GLONASS is totally operational, what turns possible the application of multi-constellation system in the geodetic positioning. Both GPS and GLONASS (GPS/GLONASS) are under modernization process allowing studies about integration of signals either for geodetic positioning purposes or other activities in the engineering field and scientific researches. Among the geodetic positioning methods the PPP method (Precise Point Positioning) has been widely investigated in the last years and experienced many improvements, as for instance due to improvements in available products through IGS centers. The PPP in its conventional form requires the use of measures on two frequencies, precise orbits and correction of satellite clock error as well as adequate mathematical modeling to correct for several effects involved in the spread of GNSS signals and geodynamic effects affecting ground stations. Once the various effects have been corrected, it is expected coordinates accuracy of a few centimeters in the PPP method after a few hours of data collection. The Combined GPS/GLONASS in PPP requires compatibility between reference systems and time systems. It is expected that the use of GPS/GLONASS data, provide better geometry to estimate parameters and also provide increased redundancy for the adjustment, which generates higher reliability (ability to detect errors) in the results. Within this context, the aim of this research is to investigate the mathematical model for the Combined GPS/GLONASS data in the PPP method and evaluate the accuracy of positioning for data collected in Brazil. Qualitative analyzes were performed to verify the impact of using GLONASS together with GPS measurements in PPP considering static and kinematic positioning. Precision analysis of parameters was a priori performed based on the inverse of the matrix N. This task is very useful a for instance in geodetic network planning and for GPS/GLONASS integrations in PPP it was observed improvements of the order of 30% in the estimated precision. The parameter related with tropospheric wet delay was also a priori analyzed and improvements of up to 20% were observed at different days of a year. In the case of kinematic positioning, the coordinates estimated in the relative method were adopted as reference to compute Avaliação da qualidade do posicionamento GNSS com integração GPS/GLONASS Emanoel Gomes de Sousa Silva accuracy of kinematic PPP. Concerning the static positioning it was used as ground truth official coordinates of RBMC stations and SIRGAS-CON network. For the static PPP, it was processed data from five stations distributed in different latitudes along of Brazil in the year 2013 with generations of time series of coordinates. The Improvement in positional accuracy when applying GPS/GLONASS reached maximum value of 25%. Besides that, it was observed improvements in the PPP convergence time.