Análise comparativa da qualidade posicional dos métodos de posicionamento por ponto preciso e do posicionamento relativo estático com GNSS

Abstract

Dentre as tecnologias espaciais de posicionamento, destaca-se o GNSS (Global Navigation Satellite System), que é amplamente empregado em diversas aplicações na área de Geodésia, entre outras. O Posicionamento por Ponto Preciso (PPP) tem se mostrado uma poderosa ferramenta para aplicações geodésicas e geodinâmicas. O posicionamento relativo é ainda o método mais utilizado para determinação de coordenadas em levantamentos geodésicos de precisão. Contudo, o PPP está cada vez mais em evidência e tem proporcionado resultados satisfatórios. Diante do exposto, resta saber, dentre as técnicas mencionadas, qual apresenta resultados mais acurados atualmente. Os dados utilizados neste trabalho foram coletados pelas estações da RBMC (Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo dos Sistemas GNSS) disponibilizados pelo IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística), referentes à data 01 de janeiro de 2014. Para análise do PPP foi utilizado o serviço gratuito online IBGE-PPP, e para análise do posicionamento relativo estático foram utilizados o serviço de posicionamento online gratuito AUSPOS, que processa os dados em rede, com uso do software científico Bernese, e o software comercial LGO (Leica Geo Office), que foi utilizado para processamento de linhas de base simples e de múltiplas linhas de base (ajustamento vetorial). Os dados GPS foram processados variando o intervalo de rastreio, abrangendo os intervalos de 1, 2, 4, 6, 8, 10 e 12 horas. No IBGE- PPP e no AUSPOS os resultados fornecidos são referenciados ao IGb08 (ITRF2008) na época de coleta dos dados. Para o processamento dos dados no LGO as coordenadas das estações base, disponibilizadas em SIRGAS2000, época 2000,4, foram transformadas e atualizadas para o sistema de referência IGb08 (ITRF2008) na época de coleta dos dados. Assim, as coordenadas estimadas no LGO também foram estimadas no IGb08 na época de coleta dos dados. Na sequência, as coordenadas estimadas no LGO, IBGE-PPP e AUSPOS foram comparadas com as coordenadas disponibilizadas nos descritivos das estações da RBMC, que também foram transformadas e atualizadas para o mesmo sistema de referência e época das coordenadas estimadas. Com isso, o deslocamento das placas tectônicas ao longo do tempo foi minimizado. Desta forma, a partir do cálculo das discrepâncias (tendências) e com as precisões disponibilizadas no ajustamento, foi possível realizar o cálculo das acurácias. De acordo com os resultados obtidos, conclui-se que o método de posicionamento relativo com o uso de aplicativo computacional comercial e uso de receptores de dupla frequência continua sendo o método mais acurado, independentemente do comprimento da linha de base. A performance do posicionamento relativo com receptores de uma frequência, envolvendo linhas de base curtas, também apresentou ótimos resultados. Neste caso, em 64,3% dos resultados a acurácia foi milimétrica. Deve-se salientar a potencialidade do IBGE-PPP e do AUSPOS, que apresentaram bons resultados. Além disso, esses serviços de processamento são gratuitos e o usuário deve dispor de apenas um receptor.

Among the technologies of spatial positioning, highlight the GNSS (Global Navigation Satellite System), which is widely used in various applications in the area of Geodesy, among others. The precise point positioning (PPP) has been shown to be a powerful tool for geodetic and geodynamics. applications Relative positioning is still the most widely used method for determination of coordinates in precision geodetic surveys. However, the PPP is increasingly in evidence and has provided satisfactory results. Given the above, remains to be seen, among the techniques mentioned, which provides more accurate results currently. The data used in this study were collected by the stations of RBMC (Brazilian Network for Continuous Monitoring of GNSS Systems) provided by IBGE (Brazilian Institute of Geography and Statistics), for the date January 01, 2014. For PPP analysis was used the free service online IBGE-PPP, and for analysis of static relative positioning was used the free online placement service AUSPOS, that processes network data, using the scientific software Bernese, and commercial software LGO (Leica Geo Office), which was used for processing single baselines and multiple baselines (vector adjustment).The GPS data were processed by varying the trace interval, covering the intervals of 1, 2, 4, 6, 8, 10 and 12 hours. In IBGE-PPP and AUSPOS the results provided was referenced to IGb08 (ITRF2008) at the time of data collection. To process the data in the LGO, the coordinates of the base stations, available in SIRGAS2000, epoch 2000.4, were transformed and updated to the reference system IGb08 (ITRF2008) at the time of data collection.Thus, the estimated coordinates at LGO were also estimated in IGb08 at the time of data collection. In sequence, the coordinates estimated in LGO, IBGE-PPP and AUSPOS were compared with the coordinates provided in descriptive of RBMC stations,which were also transformed and updated to the same reference system and time of coordinates estimated. With that, the movement of tectonic plates over time was minimized. In this way, from the calculation of discrepancies (trends) and with the clarifications provided in the adjustment, it was possible to perform the calculation of accuracies. According to the results, it was concluded that the method of relative positioning with the use of computational application and commercial use of receivers of dual frequency continues to be the most accurate method, regardless of the length of the baseline. The performance of relative positioning with a frequency receivers, involving short baselines also showed excellent results. In this case, at 64.3% of the results the accuracy was millimeter. It should be noted the potential of the IBGE-PPP and AUSPOS, which showed good results. In addition, these processing services are free and the users need only a receiver.