Tempo de leitura: 4 minutos
O uso da tecnologia GNSS (Sistema Global de Navegação por Satélites) para posicionamento já se tornou essencial em diversos processos da Engenharia. E, ao lidar com os dados GNSS, nos deparamos com a necessidade de trabalhar com diferentes sistemas de coordenadas (referenciais) e muitas vezes precisamos realizar a conversão das coordenadas entre um e outro. Um exemplo de conversão frequentemente aplicada ocorre entre dois tipos de altitudes: a geométrica e a ortométrica.
O referencial adotado para o início da contagem de cada altitude (nível 0) é diferente. A altitude geométrica tem como origem o elipsoide, o qual é definido por uma figura geométrica que se assemelha a uma esfera ligeiramente achatada na região dos pólos. É a superfície usada para o cálculo das projeções cartográficas e também para as coordenadas obtidas com o sistema GNSS.
Figura 1: Representação de um Elipsoide.
Como podemos observar, o elipsoide é adotado nos modelos devido a sua forma definida que desconsidera as irregularidades existentes na superfície da Terra.
Em contrapartida, a altitude ortométrica está relacionada ao geoide, que é uma superfície equipotencial gravitacional que coincide com o nível médio dos mares e, por isso, tem uma forma mais acidentada que acompanha o potencial gravitacional do planeta. No Brasil, é adotado oficialmente como origem das altitudes o marégrafo de Imbituba, em Santa Catarina.
Figura 2: Representação de um Geoide.
Dependendo do projeto em que estamos trabalhando, é necessário transformar as altitudes geométricas (h) dos receptores GNSS e dos drones (elipsoide) em altitudes ortométricas (H), ou seja, consideram o geoide como origem. Para isso, é necessário somar um valor que chamamos de Ondulação Geoidal (ƞ), que é a diferença entre as superfícies, sendo positiva quando o geoide está acima do elipsoide e negativa quando a situação é oposta. A figura a seguir ilustra essa matemática.
H = h – ƞ
Figura 3: Representação das diferentes altitudes e ondulação geoidal.
O valor da ondulação geoidal varia entre alguns metros. No Brasil, grande parte da ondulação geoidal é negativa. Do litoral para o interior a ondulação vai se tornando positiva, assim como mostra a imagem abaixo:
Figura 4: Modelo da onludação geoidal no Brasil.
Para encontrar o valor específico da separação entre geoide e elipsoide em cada região do país, o IBGE criou um modelo oficial que faz parte do Sistema Geodésico Brasileiro (SGB) a partir de várias estações de referência espalhadas pelo nosso território. Essas estações fornecem dados que ajudam a definir o nível médio dos mares adotado como origem no Brasil.
Figura 5: Página online do IBGE para conversão das altitudes.
A transformação dos pontos pode ser realizada de maneira individual ou em grupo. No primeiro caso, inserimos as coordenadas de um ponto por vez. O programa então calcula o valor da ondulação geoidal,o qual pode ser inserido na fórmula H = h – ƞ para obter manualmente a Altitude Ortométrica do ponto.
Já no caso em grupo, é possível realizar a transformação das altitudes através de uma ista de coordenadas salva em um arquivo .txt. O arquivo deve ser criado com base nas configurações mostradas na imagem acima: se primeiro vem a latitude (ou longitude) nas configurações, você deve colocar a latitude em primeiro lugar no arquivo .txt também. Após feito o processo, é possível exportar a ondulação geoidal de cada ponto.
Na cartografia geralmente é utilizado a altitude ortométrica, pois em alguns projetos como em obras de drenagem e hidráulicas, nestes casos a referência adequada é o geoide, já que fluxo dos fluídos será determinado pela gravidade do local, e não o elipsoide (correspondente à altitude geométrica). Porém é possível realizar projetos com a altitude geométrica, tudo depende do escopo do projeto.
Em um projeto de mapeamento aéreo que contém pontos de apoio, basta realizar a transformação das altitudes dos pontos de controle e prosseguir normalmente com o software de processamento de imagens,que irá gerar os tie points e demais produtos no referencial ortométrico ou vice-versa.
Você já teve que realizar alguma transformação em seus projetos? Deixe seu comentário aqui nos contando como foi essa experiência.
Quer saber mais sobre isso? E conversar com um especialista para ver como podemos te ajudar?
Clique na imagem abaixo e aguarde seu contato. Estamos aqui para te auxiliar em uma jornada de qualidade na área de mapeamento aéreo com drones!
