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Análise das séries temporais aplicada às coordenadas de estações
da RBMC
Experimentos e resultados
Guilherme Poleszuk dos Santos RosaMestrando do PPGCC
João Francisco Galera MonicoOrientador
João Carlos ChavesCo-orientador
Grupo de Estudos em Geodésia Espacial 13/06/2008
Estrutura da apresentação
IntroduçãoObjetivo da pesquisaMetodologia aplicada
MateriaisFerramentas utilizadas
ExperimentosAnálise dos resultados
ConclusãoConsiderações finais
Introdução
• A litosfera– ações naturais;– antrópicas.
• A dinâmica dessa camada terrestre interfere diretamente naqueles que sobre ela residem.
• Fatores como sismos e os grandes abalos são sempre um dos principais eventos rememorados relacionado àlitosfera, devido à sua grande magnitude e por também afetar a vida das pessoas, algumas vezes de maneira catastrófica.
Objetivo da pesquisa
• Objetivo principal:– Realizar um estudo para quantificar e obter um melhor
conhecimento dos eventos que ocorrem na litosfera e afetam, principalmente o posicionamento, como os deslocamentos das placas.
• Objetivos específicos:– Coordenadas diárias e precisões;– Séries temporais;– Analisar os efeitos não modelados;– Investigar a causa de tais efeitos;– Um modelo para descrevê-los;– Minimizar a influência em cada série temporal;– Verificar o comportamento espacial.
Relevância do tema
• Redes de Monitoramento Contínuo– Estações de referência
• Apoio para as atividades geodésicas;– Pesquisas científicas
• Monitoramento da atmosfera;• Monitoramento das placas litosféricas;
– Realização de sistemas de referência;– IGS, RBMC, Incra, REDESP, entre outras.
• Erros não modelados são propagados para os parâmetros do modelo funcional;
• Resultado tendeciosos;• Conclusões errôneas.
RBMC
• Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo– Mantida pelo IBGE– + 40 estações ativas
• Trimble (NetRS e NetR5)• Ashtech (UZ-12 e Z-FX)• Leica (GRX1200)
– Em processo de modernização e expansão com a integração das estações da Rede Incra;
– Futuramente, obtenção de dados em tempo real. Ainda em fase de testes (NTRIP);
Posicionamento por ponto Preciso (PPP)
• Coordenadas absolutas. Estão referenciadas ao centro de massa da Terra;
• Sistema de referência primário: o das órbitas dos satélites;
• Vantagem: esforço computacional menor comparado ao processamento relativo;
• Todos os erros devem ser modelados. Não há duplas diferenças entre estações;
• Proporciona resultados muito precisos (cm);• Tendência ser mais utilizado que o método de
posicionamento relativo?
Análise de Wavelets
• Vantagens– Revela no espaço e tempo as características
presentes em um sinal, quando analisad o espectro de Wavelets;
– As wavelets-mãe são funções mais complexas que aquelas empregadas na Análise por Fourier;
Metodologia
• Processar, usando o PPP, todos os dados coletados da estação de interesse;
• Obter as séries temporais das coordenadas;• Reunir informações relevantes relacionadas à região
onde se encontra instalada a estação;• Determinar os efeitos de tendência e investigar o
efeito sazonal em cada coordenada;• Estudar uma possibilidade para proposição de um
modelo.
Metodologia
Preparação eLimpezados dados
Rinex
ResultadosAnálises
NRCanPPP
Configurações
Extraçao dosresultados
Rejeiçaoresultados
Log erros
sim
Registro não
Processosde
Detecção
No satclocks
Materiais
• Dados utilizados– Arquivos de observação da estação NAUS;– Efemérides precisas e erros* dos relógios dos
satélites produzidos pelo IGS.
*apenas após a semana GPS 1087
Softwares
• Processamento dos dados– PPP
• Software NRCan PPP versão 1.04 release 1087
• Análise dos resultados– Análise de séries temporais usando Wavelets
• Toolbox para Matlab desenvolvido por Torrence e Compo(1998)
Configurações
Não utilizadoIonosfera (Efeitos de 2ª e 3ª ordem)Combinação linear ionospheric freeIonosfera (Efeitos de primeira ordem)Estimada durante o processamentoTroposfera (Componente úmida)HoppfieldTroposfera (Componente hidrostática)Modelo de velocidades VelinterVelocidades das coordenadasEfemérides precisas do IGSErro das coordenadas dos satélitesCorreções geradas pelo IGSErro do relógio dos satélitesCorreções absolutas do IGS (igs05_1780.atx)Variação do centro de fase das antenasGOT00.2 (www.oso.chalmers.se)Marés oceânicasNúmeros de Love e ShidaMarés terrestres
Solução/modelo aplicadosFonte de erro
Experimentos
• Estação: NAUS (Manaus – AM)• Período dos dados: 01 de janeiro de 2006 a 31 de
janeiro de 2008.• Receptor: Trimble NetRS• Antena: Trimble Geodetic Zephyr (TRM41249.00)• Localização Geográfica:
– Latitude: -03° 01’– Longitude: -60° 03’– Altura: 93,89m
Resultados
• Os resultados obtidos dos processamentos foram transformados para o sistema de coordenadas local.
• As coordenadas de referência foram obtidas da média das coordenadas estimadas.
• A seguinte formulação foi utilizada para realizar a transformação de referencial:
r
r
r
ZZ
YY
XX
senu
n
e
)()sin()cos()cos()cos(
)cos()sin()sin()cos()sin(
0)cos()sin(
Análise dos resultados
• A análise dos resultados foi realizada usando o Toolbox obtido para o Matlab.
• Experimentos foram realizados com a finalidade de adaptar os parâmetros dessa ferramenta aos dados obtidos dos processamentos, isto é, as coordenadas.
Considerações Finais
• Os resultados apresentados para uma das estações da RBMC mostraram que o PPP sofre influência de efeitos sazonais, bem como tendência.
• Por meio da Análise por Wavelets, os efeitos sazonais são revelados mostrando que possuem diferentes comprimentos de onda ao longo do ano.
Próximas etapas
• Estender as análises, efetuando a correlação com fatores regionais;
• Considerar os efeitos de 2ª e 3ª ordem da ionosfera;
• Aplicar a função de mapeamento da troposfera VMF1;
• Generalizar os programas de apoio (scripts);• Otimizar os processos para fins de divulgação
diária e automática dos resultados;
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