BÖLÜM 1: TEORĠK ÇERÇEVE
1.4. YetiĢkinlik ve Din
1.4.1. YetiĢkinlik Döneminde Din Algısı
4.2.1.1 Método de posicionamento
Para a determinação de coordenadas em redes geodésicas de alta precisão o método de posicionamento GNSS mais apropriado é o relativo estático. Este método permite determinar coordenadas com alta precisão utilizando 2 ou mais receptores rastreando simultaneamente os mesmos satélites, sendo que ao menos um dos receptores deve estar instalado em um ponto de coordenadas conhecidas.
4.2.1.2 Tipo de receptor
Como este trabalho tem caráter de pesquisa e a determinação de coordenadas para o mesmo requer alta precisão, a escolha dos receptores GNSS foi baseada nas precisões nominais dos equipamentos e na quantidade de canais disponíveis. Outro fator que influenciou a escolha foi a possibilidade de testar várias opções de soluções utilizando a freqüência L1, ou combinações tais como L1&L2, L3, etc, e com isso poder escolher a que fornecesse os melhores resultados para a rede monitorada. Considerando tais fatores foram escolhidos receptores de dupla freqüência para utilização nas campanhas de observação. Os receptores utilizados possuem até 12 canais paralelos e oferecem precisões nominais de ±(3mm + 0,5ppm), ±(5mm + 0,5ppm) e ±(5mm +1ppm), para planimetria.
4.2.1.3 Tipo de antena
Na escolha do tipo de antena GNSS considerou-se, principalmente, duas características fundamentais em posicionamento geodésico de alta precisão, que são a estabilidade do centro elétrico (de fase) e técnicas para minimizar os efeitos de multicaminho dos sinais GNSS. Modelos de antenas GNSS que reconhecidamente atendem à estas características e possuem desempenho adequado para determinação de coordenadas de alta precisão são as dos tipos microstrip (com
tecnologia pinwheel) e choke ring, ambas com plano de terra incorporado.
4.2.1.4 Tipo de Centragem para antenas GNSS
A questão da centragem da antena GNSS é de extrema importância em posicionamento geodésico. Com isso é necessário que o tipo de centragem permita que a antena seja sempre instalada exatamente no mesmo local, evitando assim erros de centragem, que influênciam os resultados. Desta forma os dispositivos de fixação da antena precisam ser do tipo centragem forçada. No caso dos pilares da rede de trilateração (inclusive MR-K7 e MR-K32) e o marco EBBM, os mesmo são dotados de dispositivo de centragem forçada padrão Kern, utilizado para encaixe direto do antigo ME3000. Com isso foi necessário desenvolver adaptadores com rosca de 5/8″ para que fosse possível instalar as antenas nestes pontos. Para evitar qualquer influência devido a alguma diferença de fabricação destes dispositivos, os mesmo foram identificados para que fossem e futuramente sejam utilizados sempre nos mesmos pilares.
Cada adaptador é formado por um disco de encaixe e por um prolongador de 5 cm, para possibilitar a conexão do cabo na antena. O dispositivo de centragem forçada Kern, com o adaptador, prolongador, e outros detalhes do encaixe da antena e do cabo podem ser observador na Figura 4.2.
Figura 4.2 - Detalhe do adaptador no dispositivo de centragem forçada padrão Kern (RIBEIRO, 2008).
Para materializar os pontos sobre as barragem de concreto, vertedouro e o marco EBPI foram chumbados prolongadores do mesmo modelo utilizado no adaptador para a centragem padrão Kern. Finalmente para o marco EBPY, durante a construção foi chumbada uma rosca de 5/8″ que permite a instalação da antena com o auxílio de um prolongador de 5 cm.
4.2.1.5 Intervalo de coleta e armazenamento de observações
Os receptores GNSS disponíveis no mercado atualmente permitem realizar e armazenar observações a taxas que alcançam até 10 a 20 Hz (10 a 20 épocas por segundo). Porém, para aplicações especiais existem receptores que podem atingir taxas superiores, alcançando até 100 Hz. Estas taxas de coleta são apropriadas, por exemplo, para estudos utilizando o modo cinemático, para analise de vibrações, ou para estudos atmosféricos. No caso do posicionamento relativo estático a utilização de taxas tão altas resultariam apenas em volume muito grande de dados, que por fim causariam um gasto computacional muito elevado, para o processamento, sem ganho significativo de qualidade (acurácia dos resultados). Com isso foi escolhido o intervalo de coleta e armazenamento de dados a cada 5 segundos. Também com
esse intervalo de coleta é possível realizar processamentos com taxas de amostragem de 5 s, 10 s, 15 s, 20 s, 30 s e qualquer outro múltiplo de 5 s.
4.2.1.6 Sessões de observação: quantidade mínima, duração, intervalo de parada e número mínimo de reocupações por pontos
Quando se pensa na realização de observações sempre há que se levar em conta uma premissa do ajustamento de observações pelo MMQ, que se trata da superabundância. Esta é uma exigência não apenas para que se possa aplicar o MMQ, mas que também permite realizar detecção de erros e ter liberdade para eliminá-los. Portanto, se faz necessário ter essas premissas como foco no momento de tratar as questões relativas às sessões de observação.
Normalmente adota-se como mínimo de sessões de observação por ponto um número igual ou maior que 3, pois assim é possível detectar uma sessão que apresente problema. Caso somente 2 sessões sejam coletadas e ocorra alguma diferença entre as soluções, poderá ser difícil discernir onde está o problema.
Quanto à duração de cada sessão normalmente considera-se um mínimo de 2 a 3 horas por sessão para aplicações de alta precisão para linhas de base entre 20 e 50 km (IBGE, 2008a). Apesar das distâncias envolvidas na rede Itaipu não ultrapassarem 9 km optou-se por sessões com duração de 2 horas, principalmente para atender a questão de superabundância de observações.
Outro fator que deve ser considerado é o intervalo de parada entre uma sessão de observação e a seguinte. Este procedimento é necessário, pois durante esse intervalo ocorre alteração na geometria dos satélites quebrando a correlação entre as sessões (observações). Isso também permite analisar as soluções com diferentes condições atmosféricas.
Por fim, mas não menos importante considera-se um número mínimo de 1 reocupação, ou seja mesmo que sejam realizadas 3 sessões de observação por ponto, as mesmas devem ser realizadas no mínimo em 2 ocupações diferentes. Esse procedimento auxilia na detecção de problemas de centragem da antena. Claro que para o caso em que se usem dispositivos de centragem forçada esta
condição não deve ser verificada. Mas aplicando esta metodologia, também é possível detectar a ocorrência de erros provocados por receptores e/ou antenas com problemas.
4.2.1.7 Máscara de corte e número mínimo de satélites a observar
Além de todas as condições impostas anteriormente, também foram definidas as configurações da máscara de elevação e um número mínimo de satélites a serem observados. A máscara de corte foi definida em 10º, pois desta maneira o receptor não realizará observações de satélites com baixo ângulo de elevação em relação ao plano de horizonte da antena. Sinais de satélites com baixa elevação atravessam maiores distâncias nas camadas da atmosfera e sofrem mais os efeitos de refração da ionosfera e troposfera. Para o número mínimo de satélites a serem observados foi definido como sendo igual 4, pois trata-se da quantidade mínima para se obter posicionamento tridimensional em uma época específica. Contudo, na atualidade o número mínimo de satélites disponível para observação em qualquer parte do mundo, normalmente é sempre superior a este valor.
4.2.1.8 Considerações finais sobre o planejamento das campanhas de observação
No planejamento das campanhas de observação também foi adotado como critério repetir a configuração de figuras (subredes) da campanha 1 nas campanhas seguintes. De uma forma geral esta característica foi atendida. Mas como poderá ser obserdado no item 4.4, na campanha 2 , além de repetir a configuração original também foi possível executar uma sessão de observação a mais e uma nova figura. A campanha 3 utilizou como base a mesma configuração da campanha 1, mas como estava disponível um número maior de receptores foi possível aumentar o número de pontos nas figuras originais. No planejamento da campanha 3, também foi
idealizada a observação contínua nos pontos F19 e H8, durante todas as sessões de coleta. Por fim na campanha 4 foi utilizado o mesmo princípio da campanha 3, mas durante a execução hove necessidade de alterar a configuração de uma figura, para contornar um problema causado pela falha de 2 receptores.