parte da antiga represa da reserva ambiental de peti
quarta-feira, 21 de novembro de 2007
Reserva ambiental de Peti,é uma reserva ambiental que a cemig cuida,otimo lugar para se visitar muitas paisagens maravilhosas
é situada na cidade de São Gonçalo do Rio Abaixo-MG
Parabens para a Cemig e os funcionarios que la trabalham que cuida deste local maravilhoso e não deixa que belas paisagens acabem.
obs la eles fazem um belo trabalho com recuperação de animais silvestres,principalmente aves.
alem de ter uma trilha ecologica onde deficientes visuais (cegos) tambem pode fazer esta trilha sem risco nenhum pois tem guias para que eles possam se locomover na trilha sem o risco de tronbar em alguma arvore.esta ideia foi do engenheiro que gerencia a reserva ambiental de peti,Me desculpe mas não lembro o nome do gerente da reserva se alguem souber poste por favor.ele merece todos os creditos.
Trabalho sobre energias renovaveis
Conceito
A energia renovável é aquela que é obtida de fontes naturais capazes de se regenerar, e portanto virtualmente inesgotáveis, como por exemplo:o Sol,o vento, Os rios e correntes de água doce, Os mares e oceanos, A matéria orgânica, O calor da Terra.
Tipo de energia renovavel:
O Sol: Energia Solar:
Energia solar é a designação dada a qualquer tipo de captação de energia luminosa (e, em certo sentido, da energia térmica) proveniente do Sol, e posterior transformação dessa energia captada em alguma forma utilizável pelo homem, seja diretamente para aquecimento de água ou ainda como energia elétrica ou mecânica.
No seu movimento de translação ao redor do Sol, a Terra recebe 1 410 W/m2 de energia, medição feita numa superfície normal (em ângulo reto) com o Sol. Disso, aproximadamente 19% é absorvido pela atmosfera e 35% é refletido pelas nuvens. Ao passar pela atmosfera terrestre, a maior parte da energia solar está na forma de luz visível ou luz ultravioleta.
As plantas utilizam diretamente essa energia no processo de fotossíntese. Nós usamos essa energia quando queimamos lenha ou combustíveis minerais. Existem técnicas experimentais para criar combustível a partir da absorção da luz solar em uma reação química de modo similar à fotossíntese vegetal - mas sem a presença destes organismos.
Tipos de energia solar
Painel solar.
Os métodos de captura da energia solar classificam-se em diretos ou indiretos:
· Direto significa que há apenas uma transformação para fazer da energia solar um tipo de energia utilizável pelo homem. Exemplos:
o A energia solar atinge uma célula fotovoltaica criando eletricidade. (A conversão a partir de células fotovoltaicas é classificada como directa, apesar de que a energia elétrica gerada precisará de nova conversão - em energia luminosa ou mecânica, por exemplo - para se fazer útil.)
o A energia solar atinge uma superfície escura e é transformada em calor, que aquecerá uma quantidade de água, por exemplo - esse princípio é muito utilizado em aquecedores solares.
· Indireto significa que precisará haver mais de uma transformação para que surja energia utilizável. Exemplo: Sistemas que controlam automaticamente cortinas, de acordo com a disponibilidade de luz do Sol.
Também se classificam em passivos e ativos:
Sistemas passivos são geralmente diretos, apesar de envolverem (algumas vezes) fluxo em convecção, que é tecnicamente uma conversão de calor em energia mecânica.
Sistemas ativos são sistemas que apelam ao auxílio de dispositivos elétricos, mecânicos ou químicos para aumentar a efectividade da coleta. Sistemas indirectos são quase sempre também ativos.
Vantagens e desvantagens da energia solar
Vantagens
A energia solar não polui durante seu uso. A poluição decorrente da fabricação dos equipamentos necessários para a construção dos painéis solares é totalmente controlável utilizando as formas de controles existentes atualmente.
As centrais necessitam de manutenção mínima.
Os painéis solares são a cada dia mais potentes ao mesmo tempo que o custo dos mesmo vem decaindo. Isto torna cada vez mais a energia solar uma solução economicamente viável.
A energia solar é excelente em lugares remotos ou de difícil acesso, pois sua instalação em pequena escala não obriga a enormes investimentos em linhas de transmissão.
Em países tropicais, como o Brasil, a utilização da energia solar é viável em praticamente todo o território, e, em locais longe dos centros de produção energética, e sua utilização ajuda a diminuir a demanda energética nestes e consequentemente a perda de energia que ocorreria na transmissão.
Desvantagens
· Existe variação nas quantidades produzidas de acordo com a situação climatérica (chuvas, neve), além de que durante a noite não existe produção alguma, o que obriga a que existam meios de armazenamento da energia produzida durante o dia em locais onde os painéis solares não estejam ligados à rede de transmissão de energia.
· Locais em latitudes médias e altas (Ex: Finlândia, Islândia, Nova Zelândia e Sul da Argentina e Chile) sofrem quedas bruscas de produção durante os meses de Inverno devido à menor disponibilidade diária de energia solar. Locais com frequente cobertura de nuvens (Curitiba, Londres), tendem a ter variações diárias de produção de acordo com o grau de nebulosidade.
· As formas de armazenamento da energia solar são pouco eficientes quando comparadas por exemplo aos combustíveis fósseis (carvão, petróleo e gás), a energia hidroelétrica (água) e a biomassa (bagaço da cana ou bagaço da laranja)
Energia solar no mundo
Em 2004 a capacidade instalada mundial de energia solar era de 2,6 GW, cerca de 18% da capacidade instalada de Itaipu. Os principais países produtores, curiosamente, estão situados em latitudes médias e altas. O maior produtor mundial era o Japão (com 1,13 GW instalados), seguido da Alemanha (com 794 MWp) e Estados Unidos (365 MW)[1].
Entrou em funcionamento em 27 de Março de 2007 a Central Solar Fotovoltaica de Serpa (CSFS), a maior unidade do género do Mundo. Fica situada na freguesia de Brinches, Alentejo, Portugal, numa das áreas de maior exposição solar da Europa. Tem capacidade instalada de 11 MW, suficiente para abastecer cerca de oito mil habitações.
Entretanto está projectada e já em fase de construção outra central com cerca de seis vezes a capacidade de produção desta, também no Alentejo, em Amareleja, concelho de Moura.
Muito mais ambicioso é o projecto australiano de uma central de 154 MW, capaz de satisfazer o consumo de 45 000 casas. Esta situar-se-á em Victoria e prevê-se que entre em funcionamento em 2013, com o primeiro estágio pronto em 2010. A redução de emissão de gases de estufa conseguida por esta fonte de energia limpa será de 400 000 toneladas por ano.
Evolução da energia solar fotovoltaica
A primeira geração fotovoltaica consiste numa camada única e de grande superfície p-n díodo de junção, capaz de gerar energia eléctrica utilizável a partir de fontes de luz com os comprimentos de onda da luz solar. Estas células são normalmente feitas utilizando placas de silício. A primeira geração de células constituem a tecnologia dominante na sua produção comercial, representando mais de 86% do mercado.
A segunda geração de materiais fotovoltaicos está baseada no uso de películas finas de depósitos de semi-condutores. A vantagem de utilizar estas películas é a de reduzir a quantidade de materiais necessários para as produzir, bem como de custos. Actualmente (2006), existem diferentes tecnologias e materiais semicondutores em investigação ou em produção de massa, como o silício amorfo, silício poli-cristalino ou micro-cristalino, telurido de cádmio, copper indium selenide/sulfide. Tipicamente, as eficiências das células solares de películas são baixas quando comparadas com as de silício compacto, mas os custos de manufactura são também mais baixos, pelo que se pode atingir um preço mais reduzido por watt. Outra vantagem da reduzida massa é o menor suporte que é necessário quando se colocam os painéis nos telhados e permite arrumá-los e dispô-los em materiais flexíveis, como os têxteis.
A terceira geração fotovoltaica é muito diferente das duas anteriores, definida por utilizar semicondutores que dependam da junção p-n para separar partículas carregadas por fotogestão. Estes novos dispositivos incluem células fotoelectroquímicas e células de nanocristais. Relatório da Agência de Energia Internacional
O Vento: Energia Eólica
A energia eólica é a energia que provém do vento, ou seja, ar em movimento. O termo eólico vem do latim aeolicus, pertencente ou relativo a Éolo, deus dos ventos na mitologia grega e, portanto, pertencente ou relativo ao vento.
Conversão em energia mecânica
A energia eólica tem sido aproveitada desde a antigüidade para mover os barcos impulsionados por velas ou para fazer funcionar a engrenagem de moinhos, ao mover suas pás. Nos moinhos de vento a energia eólica era transformada em energia mecânica, utilizada na moagem de grãos ou para bombear água. Os moinhos foram usados para fabricação de farinhas e ainda para drenagem de canais, sobretudo nos Países Baixos.
Conversão em energia eléctrica
Na atualidade utiliza-se a energia eólica para mover aerogeradores - grandes turbinas colocadas em lugares de muito vento. Essas turbinas tem a forma de um catavento ou um moinho. Esse movimento, através de um gerador, produz energia elétrica. Precisam agrupar-se em parques eólicos, concentrações de aerogeradores, necessários para que a produção de energia se torne rentável, mas podem ser usados isoladamente, para alimentar localidades remotas e distantes da rede de transmissão. É possível ainda a utilização de aerogeradores de baixa tensão quando se trate de requisitos limitados de energia eléctrica.
A energia eólica é hoje considerada uma das mais promissoras fontes naturais de energia, principalmente porque é renovável, ou seja, não se esgota. Além disso, as turbinas eólicas podem ser utilizadas tanto em conexão com redes elétricas como em lugares isolados.
Em 2005 a capacidade mundial de geração de energia elétrica através da energia eólica era de aproximadamente 59 gigawatts, - o suficiente para abastecer as necessidades básicas de um país como o Brasil - embora isso represente menos de 1% do uso mundial de energia.
Em alguns países a energia elétrica gerada a partir do vento representa significativa parcela da demanda. Na Dinamarca esta representa 23% da produção, 6% na Alemanha e cerca de 8% na Espanha. Globalmente, a geração através de energia eólica mais que quadruplicou entre 1999 e 2005.
A energia eólica é renovável, limpa, amplamente distribuída globalmente, e, se utilizada para substituir fontes de combustíveis fósseis, auxilia na redução do efeito-estufa.
Aerogerador instalado no interior de uma cidade
Um aerogerador é um dispositivo com um gerador destinado a converter energia eólica em energia elétrica. Este tipo de gerador tem se popularizado rapidamente devido ao fato de a energia eólica ser um tipo de energia renovável, diferente da queima de combustíveis fósseis. É também considerada uma "energia limpa" (que respeita o meio ambiente), já que não requer uma combustão que produza resíduos poluentes nem a destruição de recursos naturais.
Custos e expansão mundial
O custo da geração de energia eólica tem caído rapidamente nos últimos anos. Em 2005 o custo da energia eólica era cerca de um quinto do que custava no final dos anos 90, e essa queda de custos deve continuar com a ascensão da tecnologia de produção de grandes aerogeradores. No ano de 2003 a energia eólica foi a forma de energia que mais cresceu nos Estados Unidos.
A maioria das formas de geração de eletricidade requerem altíssimos investimentos de capital, e baixos custos de manutenção. Isto é particularmente verdade para o caso da energia eólica, onde os custos com a construção de cada aerogerador pode ficar na casa dos milhões de reais, os custos com manutenção são baixos e o custo com combustível é zero. Em linguagem administrativa pode-se dizer que neste caso o custo fixo é altíssimo e o custo variável é baixo. Na composição do cálculo de investimento e custo nesta forma de energia levam-se em conta diversos fatores, como a produção anual estimada, as taxas de juros, os custos de construção, de manutenção, de localização e os riscos de queda dos geradores. Sendo assim os cálculos sobre o real custo de produção da energia eólica diferem muito, de acordo com a localização de cada usina.
No Brasil
Vista Aérea do Parque Eólico de Osório em janeiro de 2007.
No Brasil, a energia eólica é bastante utilizada para o bombeamento de água na irrigação, mas quase não existem usinas eólicas produtoras de energia elétrica. No final de 2006 o Brasil possuía uma capacidade de produção de 237 MW, dos quais 208 MW foram instalados no decorrer desse ano. O Brasil tornou-se assim o país da América Latina e Caribe com maior capacidade de produção de energia eólica.
O primeiro projeto de geração eólica no país foi desenvolvido em Pernambuco, na ilha de Fernando de Noronha, para garantir o fornecimento de energia para a ilha que antes só contava com um gerador movido a diesel.
Quase todo o território nacional possui boas condições de vento para instalação de aerogeradores. A energia eólica brasileira teve um grande impulso com o programa do Governo Federal, o Proinfa, que possibilitará a instalação de novas usinas em diversas localidades brasileiras, principalmente no litoral nordestino e no litoral sul do Brasil. Desde 2000 foram instaladas as usinas de Mucuripe (Fortaleza-CE), Prainha (CE), e as maiores são o Parque Eólico de Osório (RS), que produz 150 MW e a de Rio do Fogo (Rio do Fogo-RN).
Maiores produtores de energia eólica
Capacidade instalada de produção de energia eólica
País
Alemanha
Espanha
EUA
Índia
Dinamarca
China
Itália
Reino Unido
Portugal
França
MW
20.622
11.615
11.603
6.270
3.136
2.604
2.123
1.963
1.716
1.567
Turbovela é um mecanismo propulsão eólico próprio para embarcações. O Turbovoile de Cousteau que se refere o artigo, é um misto de vela e turbogerador especialmente integrados para explorar a pressão e a depressão causada na circulação atmosférica ( ventos).
Moinho de vento
Um moinho de vento, em sentido restrito, é um moinho que usa a energia eólica como fonte de energia para os seus mecanismos. É essa a utilização tradicional da energia do vento, em terra, em Portugal e noutros países mediterrânicos. Em sentido lato, chama-se moinho de vento a qualquer motor movido a energia eólica, quer este motor esteja contido num edifício, como nos moinhos holandeses (que não são verdadeiros moinhos mas sim bombas de água), quer seja apenas um sistema de pás montado no topo de uma torre, como nas modernas turbinas eólicas, geradoras de electricidade. A partir de 1970 os moinhos de vento na Holanda foram sendo substituídos, no bombeamento de água, por motores elétricos que acionam bombas tipo Parafuso de Arquimedes.
Parque eólico
Parque eólico terrestre
Parque eólico marítimo.
Um parque eólico ou usina eólica é um espaço, terrestre ou marítimo, onde estão concentrados vários aerogeradores destinados a transformar energia eólica em energia eléctrica.
Para a construção desses parques é necessário a realização de EIA/RIMA (Estudo e Relatório de Impacto Ambiental) pois a sua má localização pode causar impactos negativos como a morte de aves e a poluição sonora, já que as hélices produzem um zumbido constante. Os fabricantes, no entanto, alegam que os modelos mais recentes não geram mais ruído que o próprio vento que gira as turbinas, por não usarem mais engrenagens no acoplamento entre a turbina e o gerador.
Parques eólicos no Brasil
O mais novo parque eólico brasileiro é o parque eólico de Osório na cidade de Osório, no estado do Rio Grande do Sul. Esse parque tem capacidade de geração para uma cidade de 600 mil habitantes, consistindo em 75 aerogeradores cada um gerando 2 MW.
Os rios e correntes de água doce: Energia Hidráulica
Energia Hidráulica
Diagrama de um gerador de uma usina que utiliza da energia hidráulica
A Energia Hidráulica é a energia obtida a partir da energia potencial de uma massa de água. A forma na qual ela se manifesta na natureza é nos fluxos de água, como rios e lagos e pode ser aproveitada por meio de um desnível ou queda d'água. Pode ser convertida na forma de energia mecânica (rotação de um eixo) através de turbinas hidráulicas ou moinhos de água. As turbinas por sua vez podem ser usadas como acionamento de um equipamento industrial, como um compressor, ou de um gerador elétrico, com a finalidade de prover energia elétrica para uma rede de energia.
A potência máxima que pode ser obtida através de um desnível pode ser calculada pelo produto:
P = ρQHg
Em unidades do sistema internacional de unidades (SI)
Potência(P): Watt(W)
Queda(H): m
Densidade(ρ): kg / m3
Vazão volumétrica(Q): m3 / s
Aceleração da gravidade(g):m / s2
É necessário que haja um fluxo de água para que a energia seja gerada de forma contínua no tempo, por isto embora se possa usar qualquer reservatório de água, como um lago, deve haver um suprimento de água ao lago, caso contrário haverá redução do nível e com o tempo a diminuição da potência gerada (ver equação acima). As represas (barragens) são nada mais que lagos artificiais, construídos num rio, permitindo a geração contínua e constante de energia.
As represas podem ser importantes pois caso a água fosse coletada diretamente de um rio, na medida que que houvesse uma redução da vazão do rio, como em uma época de estiagem, haveria redução da potência gerada. Assim com a formação de um lago (reservatório da barragem), nas épocas de estiagem pode-se usar a água armazenada, e se este for suficientemente grande poderá atender a um período de estiagem de vários meses ou mesmo plurianual.
Os mares e oceanos: energia mareomotriz
Energia maremotriz
Maquete representativa do funcionamento de uma usina geradora de energia maremotriz
Energia maremotriz é um modo de geração de eletricidade através da utilização da energia contida no movimento de massas d'água devido às marés. Dois tipos de energia maremotriz podem ser obtidas: energia cinética das correntes devido às marés e energia potencial pela diferença de altura entre as marés alta e baixa.
Em qualquer local a superfície do oceano oscila entre pontos altos e baixo, chamados marés, a cada 12h e 25m. Em certas baías e estuários, como junto ao Monte Saint-Michel , no estuário do rio Rance, na França, ou em São Luís, no Brasil, essas marés são bastante amplificadas, podendo atingir alturas da ordem de 15 metros. Elas podem também criar ondas que se movem à velocidade de até 18 m por minuto.
As gigantescas massas de água que cobrem dois terços do planeta constituem o maior coletor de energia solar imaginável. As marés, originadas pela atração lunar, também representam uma tentadora fonte energética. Em conjunto, a temperatura dos oceanos, as ondas e as marés poderiam proporcionar muito mais energia do que a humanidade seria capaz de gastar - hoje ou no futuro, mesmo considerando que o consumo global simplesmente dobra de dez em dez anos. A energia das marés é obtida de modo semelhante ao da energia hidrelétrica.
Usina de La Rance
Constrói-se uma barragem, formando-se um reservatório junto ao mar. Quando a maré é alta, a água enche o reservatório, passando através da turbina hidráulica, tipo bulbo, e produzindo energia elétrica. Na maré baixa, o reservatório é esvaziado e a água que sai do reservatório passa novamente através da turbina, em sentido contrário, produzindo energia elétrica. Este tipo de fonte é também usado no Japão, na França e na Inglaterra.
A primeira usina maremotriz construída no mundo foi a de La Rance, em 1963.
Biomassa
A biomassa é um tipo de matéria utilizada na produção de energia a partir de processos como a combustão de material orgânico produzida e acumulada em um ecossistema, porém nem toda a produção primária passa a incrementar a biomassa vegetal do ecossistema. Parte dessa energia acumulada é empregada pelo ecossistema para sua própria manutenção. Suas vantagens são o baixo custo, é renovável, permite o reaproveitamento de resíduos e é menos poluente que outras formas de energias como aquela obtida a partir da utilização de combustíveis fósseis como petróleo e carvão mineral.
A queima de biomassa provoca a liberação de dióxido de carbono na atmosfera, mas como este composto havia sido previamente absorvido pelas plantas que deram origem ao combustível, o balanço de emissões de CO2 é nulo.
Materiais
A lenha é muito utilizada para produção de energia por biomassa. No Brasil, já representou 40% da produção energética primária. A grande desvantagem é o desmatamento das florestas.
Bagaço de cana
Pó de serra
Papéis já utilizados
Galhos e folhas decorrentes da poda de árvores em cidades ou casas
Embalagens de papelão descartadas após a aquisição de diversos eletrodomésticos
Produtos derivados da biomassa
Bio-óleo: líquido negro obtido por meio do processo de pirólise cujas destinações principais são aquecimento e geração de energia elétrica.
Biogás: metano obtido juntamente com dióxido de carbono por meio da decomposição de materiais como lixo, alimentos, esgoto e esterco em digestores de biomassa.
Biomass-to-Liquids: líquido obtido em duas etapas. Primeiro é realizado um processo de gasificação, cujo produto é submetido ao processo de Fischer-Tropsch. Pode ser empregado na composição de lubrificantes e combustíveis líquidos para utilização em motores do ciclo diesel.
Etanol Celulósico: etanol obtido alternativamente por dois processos. Em um deles a biomassa, especificamente celulose, é submetida ao processo de hidrólise enzimática, utilizando uma enzima denominada celulase. O outro processo é composto pela execução sucessiva das três seguintes fases: gasificação, fermentação e destilação.
Bioetanol "comum": feito no Brasil à base do sumo extraído da cana de açúcar. Há países que empregam milho (caso dos Estados Unidos) e beterraba (da França) para a sua produção. O sistema à base de cana-de-açúcar empregado no Brasil é mais viável do que o utilizado pelo americano e francês.
Biodiesel é feito do dendê, da mamona e da soja.
Óleo vegetal: Pode ser usando em Motores diesel usando a tecnologia Elsbett
O calor da Terra: Energia Geotérmica
Energia Geotérmica
Energia geotérmica é o calor proveniente da Terra, mais precisamente do seu interior. Devido a necessidade de se obter energia elétrica de uma maneira mais limpa e em quantidades cada vez maiores, foi desenvolvido um modo de aproveitar esse calor para a geração de eletricidade, tão importante no mundo em que vivemos atualmente. Hoje a grande parte da energia elétrica provém da queima de combustíveis fósseis, como o petróleo e o carvão mineral, métodos esses muito poluentes.
Para que possamos entender como é aproveitada a energia do calor da Terra devemos primeiramente entender como nosso planeta é constituído. Como já é sabido por todos, a Terra é formada por grandes placas, que nos mantém isolados do seu interior, no qual encontramos o magma, que consiste basicamente em rochas derretidas.
Gêiser energia proveniente da Terra
Histórico
A primeira tentativa de gerar eletricidade de fontes geotérmicas ocorreu em 1904 em Larderello na região da Toscana, na Itália. Contudo, esforços para produzir uma máquina para aproveitar tais fontes foram mal sucedidos pois as máquinas utilizadas sofreram destruição devido a presença de substâncias químicas contidas no vapor. Já em 1913, uma estação de 250 kW foi produzida com sucesso e por volta da Segunda Guerra Mundial 100 MW estavam sendo produzidos, mas a usina foi destruída na guerra.
O campo de gêiseres na Califórnia estava produzindo 500 MW de eletricidade em 1970. A exploração desse campo foi dramática, pois em 1960 somente 12 MW eram produzidos e em 1963 somente 25 MW. México, Japão, Filipinas, Quénia e Islândia também têm expandido a produção de eletricidade por meio geotérmico.
Na Nova Zelândia o campo de gases de Wairakei, na Ilha do Norte, foi desenvolvido por volta de 1950. Em 1964, 192 MW estavam sendo produzidos, mas hoje em dia este campo está acabando.
Portugal conta com uma central geotérmica em funcionamento na Ilha de São Miguel, Açores.
Formas de Energia Geotérmica
Pedra seca quente
Quando não existem gêiseres, e as condições são favoráveis, é possível "estimular" o aquecimento d'água usando o calor do interior da Terra. Um experimento realizado em Los Alamos, Califórnia, provou a possibilidade de execução deste tipo de usina Em terreno propício, foram perfurados dois poços vizinhos, distantes 35 metros lateralmente e 360 metros verticalmente, de modo que eles alcancem uma camada de rocha quente. Em um dos poços é injetada água, ela se aquece na rocha e é expelida pelo outro poço, onde há uma usina geotérmica instalada. O experimento de Los Alamos é apenas um projeto piloto e não gera energia para uso comercial. A previsão de duração desse campo geotérmico é de dez anos.
Também é possível perfurar um poço para que ele alcance uma "caldeira" naturalmente formada – um depósito de água aquecido pelo calor terrestre. A partir daí, energia elétrica é gerada como em todos os outros casos.
Vapor seco
Em casos raríssimos pode ser encontrada o que os cientistas chamam de fonte de "vapor seco", em que a pressão é alta o suficiente para movimentar as turbinas da usina com excepcional força, sendo assim uma fonte eficiente de geração de eletricidade. São encontradas fontes de vapor seco em Larderello, na Itália e em Cerro Prieto, no México.
O Meio:
Aproximadamente todos os fluxos de água geotérmicos contém gases dissolvidos, sendo que estes gases são enviados a usina de geração de energia junto com o vapor de água. De um jeito ou de outro estes gases acabam indo para a atmosfera. A descarga de ambos vapor de água e CO2 não são de séria significância na escala apropriada das usinas geotérmicas.
Por outro lado, o odor desagradável, a natureza corrosiva, e as propriedades nocivas do H2S são causas que preocupam. Nos casos onde a concentração de H2S é relativamente baixa, o cheiro de ovo podre do gás causa náuseas.
Em concentrações mais altas pode causar sérios problemas de saúde e até a morte por paralisia respiratória.
É igualmente importante que haja tratamento adequado a água vinda do interior da Terra, que invariavelmente contém minérios prejudiciais a saúde. Não deve ocorrer simplesmente seu despejo em rios locais, para que isso não prejudique a fauna local.
Quando uma grande quantidade de fluido aquoso é retirada da terra, sempre há a chance de ocorrer um “deslizamento”. O mais drástico exemplo de um problema desse tipo numa usina geotérmica está em Wairakei, Nova Zelândia. A fenda está em 7,6 metros e está crescendo a uma taxa de 0,4 metro por ano. Acredita-se que o problema pode ser atenuado com re-injeção de água no local.
Há ainda o inconveniente da poluição sonora que afligiria toda a população vizinha ao local de instalação da usina, afinal, para a perfuração do poço é necessário o uso de maquinário semelhante ao usado na perfuração de poços de petróleo, que são conhecidamente barulhentos.
Biocombustível é qualquer combustível de origem biológica, que não seja de origem fóssil. É originado de mistura de uma ou mais plantas como: cana-de-açucar, mamona, soja, cânhamo, canola, lixo ôrganico, entre outros inumeros tipos.Os biocombustíveis são-nos apresentados como alternativas aos combustíveis fósseis, visto que são energias renováveis. São consideradas energias renováveis quando a sua produção ultrapassa o seu consumo. O que não acontece claramente com os combustíveis fósseis. Assim, Biocombustível é qualquer combustível de origem biológica, que não seja de origem fóssil.
Na língua francesa é feito uma diferença entre os termos: Biocombustível; biocarburante e agrocarburante. Agrocarburantes são combustíveis para motor (automóveis e outros) obtidos a partir de produtos agrícolas produzidos para esse fim.
Há também biocombustíveis produzidos a partir de óleos usados.
Referências
↑ ((en)) GWEC - Global Wind Energy Council
http://pt.wikipedia.org/wiki/Turbovela"
http://pt.wikipedia.org/wiki/Energia_maremotriz"
Biomassa pela ambientebrasil.com.br
Elsbett Brasil
As energias renováveis são consideradas como "energias alternativas" ao modelo energético tradicional, tanto pela sua disponibilidade (presente e futura) garantida (diferente dos combustíveis fósseis que precisam de milhares de anos para a sua formação) como pelo seu menor impacto ambiental;
ainda que em alguns casos este possa ser muito grande, como o causado pela Barragem das Três Gargantas, recentemente finalizada na China e que provocou o deslocamento de milhões de pessoas e a inundação de muitos quilómetros quadrados de terras.
A energia renovável é aquela que é obtida de fontes naturais capazes de se regenerar, e portanto virtualmente inesgotáveis, como por exemplo:o Sol,o vento, Os rios e correntes de água doce, Os mares e oceanos, A matéria orgânica, O calor da Terra.
Tipo de energia renovavel:
O Sol: Energia Solar:
Energia solar é a designação dada a qualquer tipo de captação de energia luminosa (e, em certo sentido, da energia térmica) proveniente do Sol, e posterior transformação dessa energia captada em alguma forma utilizável pelo homem, seja diretamente para aquecimento de água ou ainda como energia elétrica ou mecânica.
No seu movimento de translação ao redor do Sol, a Terra recebe 1 410 W/m2 de energia, medição feita numa superfície normal (em ângulo reto) com o Sol. Disso, aproximadamente 19% é absorvido pela atmosfera e 35% é refletido pelas nuvens. Ao passar pela atmosfera terrestre, a maior parte da energia solar está na forma de luz visível ou luz ultravioleta.
As plantas utilizam diretamente essa energia no processo de fotossíntese. Nós usamos essa energia quando queimamos lenha ou combustíveis minerais. Existem técnicas experimentais para criar combustível a partir da absorção da luz solar em uma reação química de modo similar à fotossíntese vegetal - mas sem a presença destes organismos.
Tipos de energia solar
Painel solar.
Os métodos de captura da energia solar classificam-se em diretos ou indiretos:
· Direto significa que há apenas uma transformação para fazer da energia solar um tipo de energia utilizável pelo homem. Exemplos:
o A energia solar atinge uma célula fotovoltaica criando eletricidade. (A conversão a partir de células fotovoltaicas é classificada como directa, apesar de que a energia elétrica gerada precisará de nova conversão - em energia luminosa ou mecânica, por exemplo - para se fazer útil.)
o A energia solar atinge uma superfície escura e é transformada em calor, que aquecerá uma quantidade de água, por exemplo - esse princípio é muito utilizado em aquecedores solares.
· Indireto significa que precisará haver mais de uma transformação para que surja energia utilizável. Exemplo: Sistemas que controlam automaticamente cortinas, de acordo com a disponibilidade de luz do Sol.
Também se classificam em passivos e ativos:
Sistemas passivos são geralmente diretos, apesar de envolverem (algumas vezes) fluxo em convecção, que é tecnicamente uma conversão de calor em energia mecânica.
Sistemas ativos são sistemas que apelam ao auxílio de dispositivos elétricos, mecânicos ou químicos para aumentar a efectividade da coleta. Sistemas indirectos são quase sempre também ativos.
Vantagens e desvantagens da energia solar
Vantagens
A energia solar não polui durante seu uso. A poluição decorrente da fabricação dos equipamentos necessários para a construção dos painéis solares é totalmente controlável utilizando as formas de controles existentes atualmente.
As centrais necessitam de manutenção mínima.
Os painéis solares são a cada dia mais potentes ao mesmo tempo que o custo dos mesmo vem decaindo. Isto torna cada vez mais a energia solar uma solução economicamente viável.
A energia solar é excelente em lugares remotos ou de difícil acesso, pois sua instalação em pequena escala não obriga a enormes investimentos em linhas de transmissão.
Em países tropicais, como o Brasil, a utilização da energia solar é viável em praticamente todo o território, e, em locais longe dos centros de produção energética, e sua utilização ajuda a diminuir a demanda energética nestes e consequentemente a perda de energia que ocorreria na transmissão.
Desvantagens
· Existe variação nas quantidades produzidas de acordo com a situação climatérica (chuvas, neve), além de que durante a noite não existe produção alguma, o que obriga a que existam meios de armazenamento da energia produzida durante o dia em locais onde os painéis solares não estejam ligados à rede de transmissão de energia.
· Locais em latitudes médias e altas (Ex: Finlândia, Islândia, Nova Zelândia e Sul da Argentina e Chile) sofrem quedas bruscas de produção durante os meses de Inverno devido à menor disponibilidade diária de energia solar. Locais com frequente cobertura de nuvens (Curitiba, Londres), tendem a ter variações diárias de produção de acordo com o grau de nebulosidade.
· As formas de armazenamento da energia solar são pouco eficientes quando comparadas por exemplo aos combustíveis fósseis (carvão, petróleo e gás), a energia hidroelétrica (água) e a biomassa (bagaço da cana ou bagaço da laranja)
Energia solar no mundo
Em 2004 a capacidade instalada mundial de energia solar era de 2,6 GW, cerca de 18% da capacidade instalada de Itaipu. Os principais países produtores, curiosamente, estão situados em latitudes médias e altas. O maior produtor mundial era o Japão (com 1,13 GW instalados), seguido da Alemanha (com 794 MWp) e Estados Unidos (365 MW)[1].
Entrou em funcionamento em 27 de Março de 2007 a Central Solar Fotovoltaica de Serpa (CSFS), a maior unidade do género do Mundo. Fica situada na freguesia de Brinches, Alentejo, Portugal, numa das áreas de maior exposição solar da Europa. Tem capacidade instalada de 11 MW, suficiente para abastecer cerca de oito mil habitações.
Entretanto está projectada e já em fase de construção outra central com cerca de seis vezes a capacidade de produção desta, também no Alentejo, em Amareleja, concelho de Moura.
Muito mais ambicioso é o projecto australiano de uma central de 154 MW, capaz de satisfazer o consumo de 45 000 casas. Esta situar-se-á em Victoria e prevê-se que entre em funcionamento em 2013, com o primeiro estágio pronto em 2010. A redução de emissão de gases de estufa conseguida por esta fonte de energia limpa será de 400 000 toneladas por ano.
Evolução da energia solar fotovoltaica
A primeira geração fotovoltaica consiste numa camada única e de grande superfície p-n díodo de junção, capaz de gerar energia eléctrica utilizável a partir de fontes de luz com os comprimentos de onda da luz solar. Estas células são normalmente feitas utilizando placas de silício. A primeira geração de células constituem a tecnologia dominante na sua produção comercial, representando mais de 86% do mercado.
A segunda geração de materiais fotovoltaicos está baseada no uso de películas finas de depósitos de semi-condutores. A vantagem de utilizar estas películas é a de reduzir a quantidade de materiais necessários para as produzir, bem como de custos. Actualmente (2006), existem diferentes tecnologias e materiais semicondutores em investigação ou em produção de massa, como o silício amorfo, silício poli-cristalino ou micro-cristalino, telurido de cádmio, copper indium selenide/sulfide. Tipicamente, as eficiências das células solares de películas são baixas quando comparadas com as de silício compacto, mas os custos de manufactura são também mais baixos, pelo que se pode atingir um preço mais reduzido por watt. Outra vantagem da reduzida massa é o menor suporte que é necessário quando se colocam os painéis nos telhados e permite arrumá-los e dispô-los em materiais flexíveis, como os têxteis.
A terceira geração fotovoltaica é muito diferente das duas anteriores, definida por utilizar semicondutores que dependam da junção p-n para separar partículas carregadas por fotogestão. Estes novos dispositivos incluem células fotoelectroquímicas e células de nanocristais. Relatório da Agência de Energia Internacional
O Vento: Energia Eólica
A energia eólica é a energia que provém do vento, ou seja, ar em movimento. O termo eólico vem do latim aeolicus, pertencente ou relativo a Éolo, deus dos ventos na mitologia grega e, portanto, pertencente ou relativo ao vento.
Conversão em energia mecânica
A energia eólica tem sido aproveitada desde a antigüidade para mover os barcos impulsionados por velas ou para fazer funcionar a engrenagem de moinhos, ao mover suas pás. Nos moinhos de vento a energia eólica era transformada em energia mecânica, utilizada na moagem de grãos ou para bombear água. Os moinhos foram usados para fabricação de farinhas e ainda para drenagem de canais, sobretudo nos Países Baixos.
Conversão em energia eléctrica
Na atualidade utiliza-se a energia eólica para mover aerogeradores - grandes turbinas colocadas em lugares de muito vento. Essas turbinas tem a forma de um catavento ou um moinho. Esse movimento, através de um gerador, produz energia elétrica. Precisam agrupar-se em parques eólicos, concentrações de aerogeradores, necessários para que a produção de energia se torne rentável, mas podem ser usados isoladamente, para alimentar localidades remotas e distantes da rede de transmissão. É possível ainda a utilização de aerogeradores de baixa tensão quando se trate de requisitos limitados de energia eléctrica.
A energia eólica é hoje considerada uma das mais promissoras fontes naturais de energia, principalmente porque é renovável, ou seja, não se esgota. Além disso, as turbinas eólicas podem ser utilizadas tanto em conexão com redes elétricas como em lugares isolados.
Em 2005 a capacidade mundial de geração de energia elétrica através da energia eólica era de aproximadamente 59 gigawatts, - o suficiente para abastecer as necessidades básicas de um país como o Brasil - embora isso represente menos de 1% do uso mundial de energia.
Em alguns países a energia elétrica gerada a partir do vento representa significativa parcela da demanda. Na Dinamarca esta representa 23% da produção, 6% na Alemanha e cerca de 8% na Espanha. Globalmente, a geração através de energia eólica mais que quadruplicou entre 1999 e 2005.
A energia eólica é renovável, limpa, amplamente distribuída globalmente, e, se utilizada para substituir fontes de combustíveis fósseis, auxilia na redução do efeito-estufa.
Aerogerador instalado no interior de uma cidade
Um aerogerador é um dispositivo com um gerador destinado a converter energia eólica em energia elétrica. Este tipo de gerador tem se popularizado rapidamente devido ao fato de a energia eólica ser um tipo de energia renovável, diferente da queima de combustíveis fósseis. É também considerada uma "energia limpa" (que respeita o meio ambiente), já que não requer uma combustão que produza resíduos poluentes nem a destruição de recursos naturais.
Custos e expansão mundial
O custo da geração de energia eólica tem caído rapidamente nos últimos anos. Em 2005 o custo da energia eólica era cerca de um quinto do que custava no final dos anos 90, e essa queda de custos deve continuar com a ascensão da tecnologia de produção de grandes aerogeradores. No ano de 2003 a energia eólica foi a forma de energia que mais cresceu nos Estados Unidos.
A maioria das formas de geração de eletricidade requerem altíssimos investimentos de capital, e baixos custos de manutenção. Isto é particularmente verdade para o caso da energia eólica, onde os custos com a construção de cada aerogerador pode ficar na casa dos milhões de reais, os custos com manutenção são baixos e o custo com combustível é zero. Em linguagem administrativa pode-se dizer que neste caso o custo fixo é altíssimo e o custo variável é baixo. Na composição do cálculo de investimento e custo nesta forma de energia levam-se em conta diversos fatores, como a produção anual estimada, as taxas de juros, os custos de construção, de manutenção, de localização e os riscos de queda dos geradores. Sendo assim os cálculos sobre o real custo de produção da energia eólica diferem muito, de acordo com a localização de cada usina.
No Brasil
Vista Aérea do Parque Eólico de Osório em janeiro de 2007.
No Brasil, a energia eólica é bastante utilizada para o bombeamento de água na irrigação, mas quase não existem usinas eólicas produtoras de energia elétrica. No final de 2006 o Brasil possuía uma capacidade de produção de 237 MW, dos quais 208 MW foram instalados no decorrer desse ano. O Brasil tornou-se assim o país da América Latina e Caribe com maior capacidade de produção de energia eólica.
O primeiro projeto de geração eólica no país foi desenvolvido em Pernambuco, na ilha de Fernando de Noronha, para garantir o fornecimento de energia para a ilha que antes só contava com um gerador movido a diesel.
Quase todo o território nacional possui boas condições de vento para instalação de aerogeradores. A energia eólica brasileira teve um grande impulso com o programa do Governo Federal, o Proinfa, que possibilitará a instalação de novas usinas em diversas localidades brasileiras, principalmente no litoral nordestino e no litoral sul do Brasil. Desde 2000 foram instaladas as usinas de Mucuripe (Fortaleza-CE), Prainha (CE), e as maiores são o Parque Eólico de Osório (RS), que produz 150 MW e a de Rio do Fogo (Rio do Fogo-RN).
Maiores produtores de energia eólica
Capacidade instalada de produção de energia eólica
País
Alemanha
Espanha
EUA
Índia
Dinamarca
China
Itália
Reino Unido
Portugal
França
MW
20.622
11.615
11.603
6.270
3.136
2.604
2.123
1.963
1.716
1.567
Turbovela é um mecanismo propulsão eólico próprio para embarcações. O Turbovoile de Cousteau que se refere o artigo, é um misto de vela e turbogerador especialmente integrados para explorar a pressão e a depressão causada na circulação atmosférica ( ventos).
Moinho de vento
Um moinho de vento, em sentido restrito, é um moinho que usa a energia eólica como fonte de energia para os seus mecanismos. É essa a utilização tradicional da energia do vento, em terra, em Portugal e noutros países mediterrânicos. Em sentido lato, chama-se moinho de vento a qualquer motor movido a energia eólica, quer este motor esteja contido num edifício, como nos moinhos holandeses (que não são verdadeiros moinhos mas sim bombas de água), quer seja apenas um sistema de pás montado no topo de uma torre, como nas modernas turbinas eólicas, geradoras de electricidade. A partir de 1970 os moinhos de vento na Holanda foram sendo substituídos, no bombeamento de água, por motores elétricos que acionam bombas tipo Parafuso de Arquimedes.
Parque eólico
Parque eólico terrestre
Parque eólico marítimo.
Um parque eólico ou usina eólica é um espaço, terrestre ou marítimo, onde estão concentrados vários aerogeradores destinados a transformar energia eólica em energia eléctrica.
Para a construção desses parques é necessário a realização de EIA/RIMA (Estudo e Relatório de Impacto Ambiental) pois a sua má localização pode causar impactos negativos como a morte de aves e a poluição sonora, já que as hélices produzem um zumbido constante. Os fabricantes, no entanto, alegam que os modelos mais recentes não geram mais ruído que o próprio vento que gira as turbinas, por não usarem mais engrenagens no acoplamento entre a turbina e o gerador.
Parques eólicos no Brasil
O mais novo parque eólico brasileiro é o parque eólico de Osório na cidade de Osório, no estado do Rio Grande do Sul. Esse parque tem capacidade de geração para uma cidade de 600 mil habitantes, consistindo em 75 aerogeradores cada um gerando 2 MW.
Os rios e correntes de água doce: Energia Hidráulica
Energia Hidráulica
Diagrama de um gerador de uma usina que utiliza da energia hidráulica
A Energia Hidráulica é a energia obtida a partir da energia potencial de uma massa de água. A forma na qual ela se manifesta na natureza é nos fluxos de água, como rios e lagos e pode ser aproveitada por meio de um desnível ou queda d'água. Pode ser convertida na forma de energia mecânica (rotação de um eixo) através de turbinas hidráulicas ou moinhos de água. As turbinas por sua vez podem ser usadas como acionamento de um equipamento industrial, como um compressor, ou de um gerador elétrico, com a finalidade de prover energia elétrica para uma rede de energia.
A potência máxima que pode ser obtida através de um desnível pode ser calculada pelo produto:
P = ρQHg
Em unidades do sistema internacional de unidades (SI)
Potência(P): Watt(W)
Queda(H): m
Densidade(ρ): kg / m3
Vazão volumétrica(Q): m3 / s
Aceleração da gravidade(g):m / s2
É necessário que haja um fluxo de água para que a energia seja gerada de forma contínua no tempo, por isto embora se possa usar qualquer reservatório de água, como um lago, deve haver um suprimento de água ao lago, caso contrário haverá redução do nível e com o tempo a diminuição da potência gerada (ver equação acima). As represas (barragens) são nada mais que lagos artificiais, construídos num rio, permitindo a geração contínua e constante de energia.
As represas podem ser importantes pois caso a água fosse coletada diretamente de um rio, na medida que que houvesse uma redução da vazão do rio, como em uma época de estiagem, haveria redução da potência gerada. Assim com a formação de um lago (reservatório da barragem), nas épocas de estiagem pode-se usar a água armazenada, e se este for suficientemente grande poderá atender a um período de estiagem de vários meses ou mesmo plurianual.
Os mares e oceanos: energia mareomotriz
Energia maremotriz
Maquete representativa do funcionamento de uma usina geradora de energia maremotriz
Energia maremotriz é um modo de geração de eletricidade através da utilização da energia contida no movimento de massas d'água devido às marés. Dois tipos de energia maremotriz podem ser obtidas: energia cinética das correntes devido às marés e energia potencial pela diferença de altura entre as marés alta e baixa.
Em qualquer local a superfície do oceano oscila entre pontos altos e baixo, chamados marés, a cada 12h e 25m. Em certas baías e estuários, como junto ao Monte Saint-Michel , no estuário do rio Rance, na França, ou em São Luís, no Brasil, essas marés são bastante amplificadas, podendo atingir alturas da ordem de 15 metros. Elas podem também criar ondas que se movem à velocidade de até 18 m por minuto.
As gigantescas massas de água que cobrem dois terços do planeta constituem o maior coletor de energia solar imaginável. As marés, originadas pela atração lunar, também representam uma tentadora fonte energética. Em conjunto, a temperatura dos oceanos, as ondas e as marés poderiam proporcionar muito mais energia do que a humanidade seria capaz de gastar - hoje ou no futuro, mesmo considerando que o consumo global simplesmente dobra de dez em dez anos. A energia das marés é obtida de modo semelhante ao da energia hidrelétrica.
Usina de La Rance
Constrói-se uma barragem, formando-se um reservatório junto ao mar. Quando a maré é alta, a água enche o reservatório, passando através da turbina hidráulica, tipo bulbo, e produzindo energia elétrica. Na maré baixa, o reservatório é esvaziado e a água que sai do reservatório passa novamente através da turbina, em sentido contrário, produzindo energia elétrica. Este tipo de fonte é também usado no Japão, na França e na Inglaterra.
A primeira usina maremotriz construída no mundo foi a de La Rance, em 1963.
Biomassa
A biomassa é um tipo de matéria utilizada na produção de energia a partir de processos como a combustão de material orgânico produzida e acumulada em um ecossistema, porém nem toda a produção primária passa a incrementar a biomassa vegetal do ecossistema. Parte dessa energia acumulada é empregada pelo ecossistema para sua própria manutenção. Suas vantagens são o baixo custo, é renovável, permite o reaproveitamento de resíduos e é menos poluente que outras formas de energias como aquela obtida a partir da utilização de combustíveis fósseis como petróleo e carvão mineral.
A queima de biomassa provoca a liberação de dióxido de carbono na atmosfera, mas como este composto havia sido previamente absorvido pelas plantas que deram origem ao combustível, o balanço de emissões de CO2 é nulo.
Materiais
A lenha é muito utilizada para produção de energia por biomassa. No Brasil, já representou 40% da produção energética primária. A grande desvantagem é o desmatamento das florestas.
Bagaço de cana
Pó de serra
Papéis já utilizados
Galhos e folhas decorrentes da poda de árvores em cidades ou casas
Embalagens de papelão descartadas após a aquisição de diversos eletrodomésticos
Produtos derivados da biomassa
Bio-óleo: líquido negro obtido por meio do processo de pirólise cujas destinações principais são aquecimento e geração de energia elétrica.
Biogás: metano obtido juntamente com dióxido de carbono por meio da decomposição de materiais como lixo, alimentos, esgoto e esterco em digestores de biomassa.
Biomass-to-Liquids: líquido obtido em duas etapas. Primeiro é realizado um processo de gasificação, cujo produto é submetido ao processo de Fischer-Tropsch. Pode ser empregado na composição de lubrificantes e combustíveis líquidos para utilização em motores do ciclo diesel.
Etanol Celulósico: etanol obtido alternativamente por dois processos. Em um deles a biomassa, especificamente celulose, é submetida ao processo de hidrólise enzimática, utilizando uma enzima denominada celulase. O outro processo é composto pela execução sucessiva das três seguintes fases: gasificação, fermentação e destilação.
Bioetanol "comum": feito no Brasil à base do sumo extraído da cana de açúcar. Há países que empregam milho (caso dos Estados Unidos) e beterraba (da França) para a sua produção. O sistema à base de cana-de-açúcar empregado no Brasil é mais viável do que o utilizado pelo americano e francês.
Biodiesel é feito do dendê, da mamona e da soja.
Óleo vegetal: Pode ser usando em Motores diesel usando a tecnologia Elsbett
O calor da Terra: Energia Geotérmica
Energia Geotérmica
Energia geotérmica é o calor proveniente da Terra, mais precisamente do seu interior. Devido a necessidade de se obter energia elétrica de uma maneira mais limpa e em quantidades cada vez maiores, foi desenvolvido um modo de aproveitar esse calor para a geração de eletricidade, tão importante no mundo em que vivemos atualmente. Hoje a grande parte da energia elétrica provém da queima de combustíveis fósseis, como o petróleo e o carvão mineral, métodos esses muito poluentes.
Para que possamos entender como é aproveitada a energia do calor da Terra devemos primeiramente entender como nosso planeta é constituído. Como já é sabido por todos, a Terra é formada por grandes placas, que nos mantém isolados do seu interior, no qual encontramos o magma, que consiste basicamente em rochas derretidas.
Gêiser energia proveniente da Terra
Histórico
A primeira tentativa de gerar eletricidade de fontes geotérmicas ocorreu em 1904 em Larderello na região da Toscana, na Itália. Contudo, esforços para produzir uma máquina para aproveitar tais fontes foram mal sucedidos pois as máquinas utilizadas sofreram destruição devido a presença de substâncias químicas contidas no vapor. Já em 1913, uma estação de 250 kW foi produzida com sucesso e por volta da Segunda Guerra Mundial 100 MW estavam sendo produzidos, mas a usina foi destruída na guerra.
O campo de gêiseres na Califórnia estava produzindo 500 MW de eletricidade em 1970. A exploração desse campo foi dramática, pois em 1960 somente 12 MW eram produzidos e em 1963 somente 25 MW. México, Japão, Filipinas, Quénia e Islândia também têm expandido a produção de eletricidade por meio geotérmico.
Na Nova Zelândia o campo de gases de Wairakei, na Ilha do Norte, foi desenvolvido por volta de 1950. Em 1964, 192 MW estavam sendo produzidos, mas hoje em dia este campo está acabando.
Portugal conta com uma central geotérmica em funcionamento na Ilha de São Miguel, Açores.
Formas de Energia Geotérmica
Pedra seca quente
Quando não existem gêiseres, e as condições são favoráveis, é possível "estimular" o aquecimento d'água usando o calor do interior da Terra. Um experimento realizado em Los Alamos, Califórnia, provou a possibilidade de execução deste tipo de usina Em terreno propício, foram perfurados dois poços vizinhos, distantes 35 metros lateralmente e 360 metros verticalmente, de modo que eles alcancem uma camada de rocha quente. Em um dos poços é injetada água, ela se aquece na rocha e é expelida pelo outro poço, onde há uma usina geotérmica instalada. O experimento de Los Alamos é apenas um projeto piloto e não gera energia para uso comercial. A previsão de duração desse campo geotérmico é de dez anos.
Também é possível perfurar um poço para que ele alcance uma "caldeira" naturalmente formada – um depósito de água aquecido pelo calor terrestre. A partir daí, energia elétrica é gerada como em todos os outros casos.
Vapor seco
Em casos raríssimos pode ser encontrada o que os cientistas chamam de fonte de "vapor seco", em que a pressão é alta o suficiente para movimentar as turbinas da usina com excepcional força, sendo assim uma fonte eficiente de geração de eletricidade. São encontradas fontes de vapor seco em Larderello, na Itália e em Cerro Prieto, no México.
O Meio:
Aproximadamente todos os fluxos de água geotérmicos contém gases dissolvidos, sendo que estes gases são enviados a usina de geração de energia junto com o vapor de água. De um jeito ou de outro estes gases acabam indo para a atmosfera. A descarga de ambos vapor de água e CO2 não são de séria significância na escala apropriada das usinas geotérmicas.
Por outro lado, o odor desagradável, a natureza corrosiva, e as propriedades nocivas do H2S são causas que preocupam. Nos casos onde a concentração de H2S é relativamente baixa, o cheiro de ovo podre do gás causa náuseas.
Em concentrações mais altas pode causar sérios problemas de saúde e até a morte por paralisia respiratória.
É igualmente importante que haja tratamento adequado a água vinda do interior da Terra, que invariavelmente contém minérios prejudiciais a saúde. Não deve ocorrer simplesmente seu despejo em rios locais, para que isso não prejudique a fauna local.
Quando uma grande quantidade de fluido aquoso é retirada da terra, sempre há a chance de ocorrer um “deslizamento”. O mais drástico exemplo de um problema desse tipo numa usina geotérmica está em Wairakei, Nova Zelândia. A fenda está em 7,6 metros e está crescendo a uma taxa de 0,4 metro por ano. Acredita-se que o problema pode ser atenuado com re-injeção de água no local.
Há ainda o inconveniente da poluição sonora que afligiria toda a população vizinha ao local de instalação da usina, afinal, para a perfuração do poço é necessário o uso de maquinário semelhante ao usado na perfuração de poços de petróleo, que são conhecidamente barulhentos.
Biocombustível é qualquer combustível de origem biológica, que não seja de origem fóssil. É originado de mistura de uma ou mais plantas como: cana-de-açucar, mamona, soja, cânhamo, canola, lixo ôrganico, entre outros inumeros tipos.Os biocombustíveis são-nos apresentados como alternativas aos combustíveis fósseis, visto que são energias renováveis. São consideradas energias renováveis quando a sua produção ultrapassa o seu consumo. O que não acontece claramente com os combustíveis fósseis. Assim, Biocombustível é qualquer combustível de origem biológica, que não seja de origem fóssil.
Na língua francesa é feito uma diferença entre os termos: Biocombustível; biocarburante e agrocarburante. Agrocarburantes são combustíveis para motor (automóveis e outros) obtidos a partir de produtos agrícolas produzidos para esse fim.
Há também biocombustíveis produzidos a partir de óleos usados.
Referências
↑ ((en)) GWEC - Global Wind Energy Council
http://pt.wikipedia.org/wiki/Turbovela"
http://pt.wikipedia.org/wiki/Energia_maremotriz"
Biomassa pela ambientebrasil.com.br
Elsbett Brasil
As energias renováveis são consideradas como "energias alternativas" ao modelo energético tradicional, tanto pela sua disponibilidade (presente e futura) garantida (diferente dos combustíveis fósseis que precisam de milhares de anos para a sua formação) como pelo seu menor impacto ambiental;
ainda que em alguns casos este possa ser muito grande, como o causado pela Barragem das Três Gargantas, recentemente finalizada na China e que provocou o deslocamento de milhões de pessoas e a inundação de muitos quilómetros quadrados de terras.
parte teorica do mini curso de geoprocessamento
Curso de Geoprocessamento
Sensoriamento Remoto
Definição
O Sensoriamento Remoto é composto ativamente de diferentes maneiras por diversos autores, sendo a definição mais usual a adotada por Avery e Berlin (1992) e Meneses (2001): uma técnica para obter informações sobre objetos através de dados coletados por instrumentos que não estejam em contato físico como os objetos investigados.
Por não haver contato físico, a forma de transmissão dos dados (do objeto para o sensor) só pode ser realizada pela Radiação Eletromagnética, por ser esta a única forma de energia capaz de se propagar pelo vácuo. Considerando a Radiação Eletromagnética como uma forma de energia, o Sensoriamento Remoto pode ser definido com maior rigor como uma medida de trocas de energia que resulta da interação entre a energia contida na Radiação Eletromagnética de determinado comprimento de onda e a contida nos átomos e moléculas do objeto de estudo.
Outros autores preferem restringir o conceito à área de aplicação de monitoramento da superfície terrestre. Para estes, Sensoriamento Remoto é a tecnologia que permite obter imagens e outros tipos de dados da superfície terrestre através da captação e do registro da energia refletida ou emitida pela superfície.
Princípios básicos
Três elementos são fundamentais para o funcionamento de um sistema de Sensoriamento Remoto: Objeto de estudo, Radiação Eletromagnética e um Sensor.
Pelo princípio da conservação da energia, quando a radiação eletromagnética incide sobre a superfície de um material, parte dela será refletida por esta superfície, parte será absorvida e parte pode ser transmitida, caso a matéria possua alguma transparência. A soma desses três componentes (Reflectância, Absorbância e Transparência) é sempre igual, em intensidade, à energia incidente.
O que nossos olhos percebem como cores diferentes são, na verdade, radiação eletromagnética de comprimentos de onda diferentes. A cor azul corresponde ao intervalo de 0,35 a 0,50µm, a do verde vai de 0,50 a 0,62µm e a do vermelho, de 0,62 a 0,70µm (os intervalos são aproximados, e variam segundo a fonte de consulta). Estes intervalos também são conhecidos como ‘regiões’. Acima do vermelho, está a região do infravermelho, e logo abaixo do azul está o ultravioleta.
Os sensores remotos medem as intensidades do Espectro eletromagnético e, com essas medidas, obtém imagens nas regiões do visível (azul, verde e vermelho) ao infravermelho medem a intensidade da radiação eletromagnética refletida em cada intervalo pré-determinado de comprimento de onda.
Tipos e utilização
O sensoriamento remoto pode ser em nível terrestre, sub-orbital e orbital.
Os representantes mais conhecidos do nível sub-orbital são as também chamadas fotografias aéreas, utilizadas principalmente para produzir mapas. Neste nível opera-se também algumas câmeras de vídeo e radares.
No nível orbital estão os balões meteorológicos e os satélites. Os primeiros são utilizados nos estudos do clima e da atmosfera terrestre, assim como em previsões do tempo. Já os satélites também podem produzir imagens para uso meteorológico, mas também são úteis nas áreas de mapeamento e estudo de recursos naturais.
Ao nível terrestre são feitas as pesquisas básicas sobre como os objetos absorvem, refletem e emitem radiação. Os resultados destas pesquisas geram informações sobre como os objetos podem ser identificados pelos sensores orbitais.
Desta forma é possível identificar áreas de queimadas numa imagem gerada de um satélite, diferenciar florestas de cidades e de plantações agrícolas e até identificar áreas de vegetação que estejam doentes ou com falta de água.
Referências
AVERY, T. E.; BERLIN, G. L. Fundamentals of Remote Sensing and Airphoto Interpretation. 5 ed. New Jersey: Prentice Hall. 1992.CAMPBELL, J.B. Introduction to Remote Sensing. Second edition. ed. Taylor & Francis, 1996.FLORENZANO, T. G. Imagens de Satélite para Estudos Ambientais. São Paulo: Oficina de Textos. 2002.MENESES, P. R. Fundamentos de Radiomentria Óptica Espectral. In: MENESES, P. R.; NETTO, J. S. M. Sensoriamento Remoto: Reflectância dos alvos naturais. Brasília, DF: UnB; Planaltina: Embrapa Cerrados. 2001.
Ligações Externas
Centro de Detecção Remota
Australian Centre for Remote Sensing (ACRES)
Canada Centre for Remote Sensing
Grupo de Detecção Remota (Instituto Geográfico Português)
Tutoriais
CCRS Remote Sensing Tutorials
NASA Remote Sensing Tutorial
Obtido em "http://pt.wikipedia.org/wiki/Sensoriamento_remoto"
Cartografia
Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre.
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Mapa antigo de 1627
Mapa da América do Sul de 1750
Cartografia é a ciência que trata da concepção, produção, difusão, utilização e estudo dos mapas. O vocábulo foi pela primeira vez sugerido pelo historiador português Manuel Francisco Carvalhosa, 2.º Visconde de Santarém, numa carta datada de 8 de Dezembro de 1839, de Paris, e endereçada ao historiador brasileiro Francisco Adolfo de Varnhagen, vindo a ser internacionalmente consagrado pelo uso. Das muitas definições propostas na literatura, refere-se aqui a atualmente adaptada pela Associação Cartográfica Internacional (ACI):
Conjunto dos estudos e operações científicas, técnicas e artísticas que intervêm na elaboração dos mapas a partir dos resultados das observações directas ou da exploração da documentação, bem como da sua utilização
A cartografia encontra-se no curso de uma longa e profunda revolução, iniciada em meados do século passado, e certamente a mais importante depois do seu renascimento, que ocorreu nos séculos XV e XVI. A introdução da fotografia aérea e da detecção remota, o avanço tecnológico nos métodos de gravação e impressão e, mais recentemente, o aparecimento e vulgarização dos computadores, vieram alterar profundamente a forma como os dados geográficos são adquiridos, processados e representados, bem como o modo como os interpretamos e exploramos.
Cartografia matemática é o ramo da cartografia que trata dos aspectos matemáticos ligados à concepção e construção dos mapas, isto é, das projecções cartográficas. Foi desenvolvida a partir do final século XVII, após a invenção do cálculo matemático, sobretudo por Johann Heinrich Lambert e Joseph Louis Lagrange. Foram especialmente relevantes, durante o século XIX, os contributos dos matemáticos Carl Friedrich Gauss e Nicolas Auguste Tissot.
Cartometria é o ramo da cartografia que trata das medições efectuadas sobre mapas, designadamente a medição de ângulos e direcções, distâncias, áreas, volumes e contagem de número de objectos.
Os primeiros mapas
A função dos mapas é prover a visualização de dados espaciais e a sua confecção é praticada desde tempos pré-históricos, antes mesmo da invenção da escrita. Com esta, dispomos de mapas em placas de argila sumérias e papiros egípcios. Na Grécia antiga, Aristóteles e Hiparco produziram mapas com latitudes e longitudes. Em Roma, Ptolomeu representou a Terra dentro de um círculo.
A Cartografia medieval
Embora durante a Idade Média o conhecimento geográfico tenha conhecido uma relativa estagnação na Europa ocidental, confinado ao domínio eclesiástico, foram produzidos os mapas OT (orbis terrarum): um T composto pelas águas (Mar Mediterrâneo, Mar Negro e rio Nilo), separando as terras (Europa, Ásia ocidental e Norte de África), dentro de um O (o mundo). No mundo árabe, ao contrário, desde 827 o califa Al Mamum havia determinado traduzir do grego a obra de Ptolomeu. Desse modo, através do Império Bizantino, os árabes resgataram os conhecimentos greco-romanos, aperfeiçoando-os.
A Cartografia da Idade Moderna
Com a reabertura comercial do Mar Mediterrâneo, especialmente a partir do século XI, os mapas ganharam importância renovada, particularmente entre os árabes, que prosseguem as próprias investigações.
Em poucos séculos, os mapas de navegação marítima, que passaram a ser grandemente valorizados na região mediterrânica, associados aos progressos técnicos representados pela bússola, pelo astrolábio e pela caravela, permitiram o processo das grandes navegações, marcando a passagem para a Idade Moderna. Os portulanos introduziram a rosa-dos-ventos e motivos temáticos passaram a ilustrar as lacunas do conhecimento geográfico.
Embora a cartografia portuguesa haja conhecido avanços técnicos significativos durante o século XV, será superada, já no século XVI, pela cartografia holandesa, responsável pela publicação e universalização das representações cartográficas, devido aos baixos custos introduzidos pela moderna impressão.
Os mapas atuais
Os mapas, antiga e tradicionalmente feitos usando material de escrita, a partir do aparecimento dos computadores e dos satélites conheceram uma verdadeira revolução. Atualmente são confeccionados utilizando-se softwares próprios (Sistemas de Informação Geográfica) (SIGs, CAD ou softwares especializados em ilustração para mapas). Os dados assim obtidos ou processados são mantidos em base de dados. A tendência atual neste campo é um afastamento dos métodos analógicos de produção e um progressivo uso de mapas interativo de formato digital.
O departamento de cartografia da Organização das Nações Unidas é o responsável pela manutenção do mapa mundial oficial em escala 1/1.000.000 e todos os países enviam seus dados mais recentes para este departamento.
A Cartografia histórica no Brasil
Os estudos de cartografia histórica no Brasil estão ligados ao processo histórico de confecção de mapas descritivos do seu território. Entre as instituições que se destacam neste segmento de estudo apontam-se:
Serviço Geográfico do Exército (DSG)
Diretoria de Hidrografia e Navegação (Marinha do Brasil)
Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE)
Bibliografia
Robinson, A.H.(1995) - Elements of Cartography. 6th Edition. New York: John Wiley & Sons, Inc.
Geodésia
Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre.
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O termo Geodésia (br.) ou Geodesia (pt.), em grego γη = terra, δαιζω = 'divisões' ou 'eu divido', foi usado, pela primeira vez, por Aristóteles (384-322 a.C.), e pode significar tanto 'divisões (geográficas) da terra' como também o ato de 'dividir a terra' (por exemplo entre proprietários). A geodésia é, ao mesmo tempo, um ramo das Geociências e uma Engenharia, que trata do levantamento e da representação da forma e da superfície da terra, global e parcial, com as suas feições naturais e artificiais.
O termo 'Geodésia'/'Geodesia' também é usado em Matemática para a medição e o cálculo acima de superfícies curvas usando métodos semelhantes àqueles usados na superfície curva da terra.
É uma ciencia que estuda a forma, e dimensões da terra. É um ramo da geofisica.
Objetivo
A G. fornece, com as suas teorias e seus resultados de medição e cálculo, a referência geométrica para as demais geociências como também para a geoinformática, os Sistemas de Informações Territoriais, os cadastros, o planejamento, as engenharias de construção, a navegação aérea, marítima e rodoviária, entre outros e, inclusivamente para aplicações militares e programas espaciais.
A G. Superior ou G. Teórica, dividida entre a G. Física e a G. Matemática, trata de determinar e representar a figura da terra em termos globais; a G Inferior, também chamada G. Prática ou Topografia, levanta e representa partes menores da Terra onde a superfície pode ser considerada 'plana'. Para este fim, podemos considerar algumas Ciências auxiliares, como é o caso da cartografia, da fotogrametria e do Ajustamento e Teoria de Erros de Observação, cada uma com diversas sub-áreas.
Além das disciplinas da G. científica, existem uma série de disciplinas técnicas que tratam problemas da organização, administração pública ou aplicação de medições geodésicas, por exemplo, a cartografia sistemática, o cadastro imobiliário, o saneamento rural, as medições de engenharia ou o geoprocessamento.
A observação e descrição do 'campo de gravidade' e sua variação temporal, a(c)tualmente, é considerada o problema de maior interesse na G. teórica. A dire(c)ção da força de gravidade num ponto, produzido pela rotação da Terra e pelas massas terrestres, como também das massas do Sol, da Lua e dos outros planetas, e o mesmo como a dire(c)ção da vertical (ou do prumo) em algum ponto. A dire(c)ção do campo de gravidade e a dire(c)ção vertical são idênticas. As superfícies perpendiculares a estas dire(c)ções são superfícies equipotenciais. Uma destas superfícies equipotenciais é chamada geóide - é aquela superfície que mais se aproxima do nível médio das águas do mar. O problema da determinação da figura terrestre é resolvido para um determinado momento se for conhecido o campo de gravidade dentro de um sistema espacial de coordenadas. Este campo de gravidade também sofre alterações causadas pela rotação da Terra e também pelos movimentos dos planetas (marés). Conforme o ritmo das marés marítimas, também a crosta terrestre, por causa das mesmas forças, sofre deformações elásticas: as marés terrestres. Para uma determinação do geóide, livre de hipóteses, precisa-se em primeiro lugar de medições gravimétricas - além de medições astronômicas, triangulações, nivelamentos geométricos e trigonométricos e observações de satélites.
A maior parte das medições geodésicas aplica-se na superfície terrestre, onde, para fins de determinações planimétricas, são marcados pontos de uma 'rede de triangulação'. Com os métodos exa(c)tos da G. matemática proje(c)tam-se estes pontos numa superfície geométrica, que matematicamente deve ser bem definida. Para este fim costuma-se definir um Elipsóide de rotação ou Elipsóide de referência. Existe uma série de elipsóides que antes foram definidos para as necessidades de apenas um país, depois para os continentes, hoje para o globo inteiro, em primeiro lugar definidos em proje(c)tos geodésicos internacionais e a aplicação dos métodos da geodésia de satélites. Além do sistema de referência planimétrica (rede de triangulação e o Elipsóide de Rotação), existe um segundo sistema de referência: o sistema de superfícies equipotenciais e linhas verticais para as medições altimétricas. Segundo a definição geodésica, a altura de um ponto é o comprimento da linha das verticais (curva) entre um ponto P e o geóide (altitude geodésica). Também se pode descrever a altura do ponto P como a diferença de potencial entre o geóide e aquela superfície equipotencial que contém o ponto P. Esta altura é chamada cota geopotencial. Cotas geopotenciais têm a vantagem, comparando-as com alturas métricas ou ortométricas, de poderem ser determinadas com alta precisão sem conhecimentos da forma do geóide (Nivelamento). Por esta razão, nos projetos de nivelamento de grandes áreas, como continentes, costumam-se usar cotas geopotenciais, como no caso da compensação da 'Rede única de Altimetria da Europa'. No caso de ter uma quantidade suficiente, tanto de pontos planimétricos, como também altimétricos, pode-se determinar o geóide local daquela área.
A área desta ciência que trata da definição local ou global da figura terrestre geralmente é chamada G. Física, para aquela área, ou para suas sub-áreas. Também se usam termos como G. dinâmica, G. por satélite, Gravimetria, G. astronômica, G. clássica, Geodésia tridimensional.
G. matemática: Na G. matemática formulam-se os métodos e as técnicas para a construção e o cálculo das coordenadas de redes de pontos de referência para o levantamento de um país ou de uma região. Estas redes podem ser referenciadas para novas redes de ordem inferior e para medições topográficas e cadastrais. Para os cálculos planimétricos modernos usam-se três diferentes sistemas de coordenadas, os quais foram definidos como 'proje(c)ções conformes' da rede geográfica de coordenadas: a proje(c)ção estereográfica, para áreas de pequena extensão, a projeção de Lambert, para países com grandes extensões na dire(c)ção oeste-leste e a proje(c)ção transversal de Gauss (p.e. UTM), para áreas com maiores extensões meridionais. Segundo a resolução da IUGG (Roma, 1954) cada país pode definir seu próprio sistema de referência altimétrica. Estes sistemas também são chamadas 'sistemas altimétricos de uso'. Tais 'sistemas de uso' são, p.e., as altitudes ortométricas, que são o comprimento da linha vertical entre um ponto P e o ponto P', que é a interse(c)ção daquela linha das verticais com o geóide. Se determina tal altura como a cota geopotencial c através da relação, onde é a média das acelerações de gravidade acompanhando a linha PP', um valor que não é mensurável diretamente, e para determiná-lo precisa-se de mais informações sobre a variação das massas no interior da Terra. As altitudes ortométricas são exatamente definidas, embora o seu valor numérico determina-se apenas aproximadamente. Para essa aproximação usa-se também a relação (fórmula) onde a constante é a média das acelerações de gravidade.
Organizações científicas
Ainda que no século XIX apenas a Europa contasse com organizações científicas ou técnicas de G., hoje, existem em quase todos os países do mundo. Muitos têm organizações independentes para sub-disciplinas como da Cartografia, Fotogrametria, Topografia, geodésia mineira, cadastro imobiliário, etc, como no caso do Brasil, onde os geodesistas estão organizados na 'Sociedade Brasileira de Cartografia,e também na 'Federação Nacional de Engenheiros Agrimensores'.Ao nível global, em primeiro lugar, é a 'Fédération Internationale des Géomètres',que coordena projetos continentais ou globais e que organiza o intercâmbio de informações e opiniões. A FIG também é membro da International Union of Geodesy and Geophysics para coordenar proje(c)tos comuns com a participação das disciplinas vizinhas.
As sub-disciplinas da G. também contam com organizações globais. No caso da fotogrametria, a 'International Society of Photogrammetry and Remote Sensing' na área da cartografia, a 'International Cartographic Association',que coordena proje(c)tos internacionais de mapeamento continental ou global. A SBC está associada a todas as três organizações internacionais e também participa com projetos cartográficos das Nações Unidas.
História
Época Antiga e Idade Média
Tendo a mesma origem da geometria, foi desenvolvida nas altas culturas do Oriente Médio, com o propósito de levantar e dividir as propriedades em parcelas. As fórmulas usadas para calcular áreas, geralmente empíricas, foram usadas pelos agrimensores romanos e encontram-se também nos livros gregos, p.e. de Heron de Alexandria, que inventou a 'dioptra', o primeiro instrumento geodésico de precisão, que também permitia o nivelamento que aumentava a série de instrumentos da Geodésia (groma, gnómon, mira, trena). Aperfeiçoou ainda o instrumento de Ktesíbios para medir grandes distâncias. Alexandre Magno ainda levou 'Bematistas' para levantar os territórios conquistados. Depois de descobrir a forma esférica da terra, Eratóstenes determinou pela primeira vez o diâmetro do globo terrestre. Hiparco, Heron e Ptolomeu determinavam a longitude geográfica observando eclipses lunares, no mesmo instante, em dois pontos cuja distância já era conhecida por medições. Estes métodos foram transferidos para a Idade Média através dos livros dos agrimensores romanos e pelos árabes, que também usavam o astrolábio, o quadrante e o 'bastão de Jacobo' para tarefas geodésicas. Entre os instrumentos, a partir do século XIII, encontra-se também a bússola. No século XVI, S. Münster e R. Gemma Frisius, desenvolveram os métodos da interseção que permitia o levantamento de grandes áreas. O nivel hidrostático de Heron, há vários séculos esquecido, foi reinventado no século XVII.
Época Moderna
Uma nova era da Geodésia começou no ano 1617, quando o holandês Snellius inventou a triangulação para o levantamento de áreas grandes como regiões ou países. A primeira aplicação da triangulação foi o levantamento de Württemberg por Schickard. Nesta época, a G. foi redefinida como 'a ciência e tecnologia da medição e da determinação da figura terrestre'. J. Picard realizou a primeira medição de arco no sul de Paris, cujos resultados iniciaram uma disputa científica sobre a geometria da figura terrestre. O elipsóide de rotação, achatado nos pólos, foi definido por Isaac Newton em 1687, à base da sua hipótese de gravitação, e Huygens em 1690, à base da teoria cartesiana do redemoinho. A forma de um elipsóide combinou também com algumas observações antes inexplicáveis, por exemplo o atraso de um relógio pendular em Cayenne, calibrado em Paris, observado por J. Richter em 1672, ou o fa(c)to do pêndulo do segundo, cujo comprimento aumenta, aproximando-se da linha do equador. A 'Académie des sciences' de Paris mandou realizar medições de arcos meridianos em duas diferentes latitudes do globo, uma (1735-45 e 1751) por P. Bouguer e Ch. M. de la Condamine no norte do Peru (hoje Equador), e outra 1736/1737 na Finlândia, por P. L. Maupertius, A. C. Clairaut e A. Celsius. Estas medições tinham como único fim a confirmação da tese de Newton e Huygens, aplicando os últimos conhecimentos da astronomia e os métodos mais modernos de medição e re(c)tificação da época, como constantes astronômicas aperfeiçoadas (precessão, aberração da luz, refra(c)ção atmosférica), nutação do eixo terrestre, medição da constante de gravitação com pêndulos e a corre(c)ção do desvio da vertical, 1738 observado pela primeira vez por Bouguer nas medições no Chimborasso (Equador). Junto com a re-medição do 'arco de Paris' por Cassini de Thury e N. L. de la Caille a retificação das observações confirmou o achatamento do globo terrestre, e com isso, o elipsóide de rotação como figura matemática e primeira aproximação na geometria da terra. 1743, Clairaut publicou os resultados na sua obra clássica sobre a G. Nos anos seguintes a base teórica foi aperfeiçoada, em primeiro lugar por d'Alembert ('Determinação do Achatamento da Terra através da Precesão e Nutação') e também por Laplace, que determinou o achatamento unicamente através de observações do movimento da Lua, tomando em conta a variação da densidade da Terra. O desenvolvimento do 'cálculo de probabilidades' (Laplace, 1818) e do 'método dos mínimos quadrados' (C. F. Gauss, 1809) aperfeiçoaram a re(c)tificação de observações e melhoraram os resultados das triangulações. O século XIX começou com o descobrimento de Laplace, que a figura física da terra é diferente do elipsóide de rotação, comprovado pela observação de desvios da vertical como diferenças entre latitudes astronômicas e geodésicas. Em 1873, J. B. Listings usou, pela primeira vez, o nome 'geóide' para a figura física da terra. O final do século foi marcado pelos grandes trabalhos de 'medições de arcos meridianos' (como a do Arco Geodésico de Struve) dos geodesistas junto com os astrônomos, para determinar os parâmetros daquele elipsóide que tem a melhor aproximação com a terra física. Os elipsóides mais importantes eram os de Bessel (1841) e de Clarke (1886 e 1880).
No Século XX
A geodésia/geodesia moderna começa com os trabalhos de Helmert, que usou o método de superfícies, em lugar do método de 'medição de arcos' e estendeu o teorema de Claireau para elipsóides de rotação introduzindo o 'esferóide normal'. 1909, Hayford aplicou este método para o território inteiro dos Estados Unidos. No século XX, se formaram associações para realizar projetos de dimensão global como a 'Association géodésique internationale' (1886-1917, Central em Potsdam) ou a 'L'Union géodésique et géophysique internationale' (1919). A Geodésia recebeu novos impulsos através do envolvimento com a computação, que facilitou o ajustamento de redes continentais de triangulação, e dos satélites artificiais para a medição de redes globais de triangulação e para melhorar o conhecimento sobre o geóide. H. Wolf descreveu a base teórica para um modelo livre de hipôteses de uma 'G. tri-dimensional' que, em forma do WGS84, facilitou a definição de posições, medindo as distâncias espaciais entre vários pontos via GPS, e consequentemente veio o fim da triangulação, e a fusão entre a 'G. Superior' e a 'G. Inferior' (a topografia). Na discussão para as tarefas para o futuro próximo, encontra-se a determinação do geóide como superfície equipotencial acima e abaixo da superfície física da terra (W=0) e a 'G. dinâmica' para determinar a variação da figura terrestre com o tempo para fins teóricos (dados de observação para a comprovação da teoria de Wegener) e práticos (pré-determinação de sismos, etc).
Ensino
] Em Portugal
Em Portugal a Geodesia é dada como disciplina central nos cursos de licenciatura de 5 anos de Engenharia Geográfica nas Universidades de Coimbra, Lisboa e Porto.
Na América do Sul
Na América do Sul existem faculdades de Geodésia em vários países. No Brasil, a Geodésia está representada nos cursos de Engenharia Cartográfica nas universidades públicas de Curitiba (UFPR), Presidente Prudente (UNESP), Recife (UFPE), Rio de Janeiro (UERJ e IME / Instituto Militar de Engenharia), Porto Alegre (UFRGS); nos cursos da Engenharia de Agrimensura em Araraquara (SP), Belo Horizonte (MG), Campo Grande (MS), Criciuma (SC), Goiânia (GO), Maceió (AL), Piracinunga (SP), Rio de Janeiro (RJ), Salvador (BA), Terezina (PI), Viçosa (MG), também nos cursos de Mestrado em São Paulo (USP) e Florianópolis (UFSC - Cadastro Multifinalitário). Nos outros países do sub-continente na Argentina (Buenos Aires, La Plata, Cordoba, Rosário, Santa Fé, Tucuman, San Juan), na Venezuela (Maracaibo, La Universidade del Zulia), no Peru (Puno), na Colômbia (Bogotá), no Uruguay (Montevideo). No Chile o título do profissional em geodésia é Geomensor que pode ser obtido nas universidades de Santiago, Antofagasta e Los Angeles.
Geodesistas importantes
Eratóstenes
J. J. Baeyer
Friedrich Wilhelm Bessel
E. H. Bruns
R. Eötvös
Carl Friedrich Gauß
J. F. Hayford
Weikko A. Heiskanen
Friedrich Robert Helmert
W. Jordan
Pierre-Simon Laplace
Adrien Marie Legendre
Helmut Moritz
H. H. Schmid
Friedrich Georg Wilhelm von Struve
Johann Georg von Soldner
George Gabriel Stokes
Molodensky
Sistemas de Referência Geodésica
SAD69 (South American Datum) de 1969
WGS84 (World Geodetic System) Elipsóide de 1984
SIRGAS 2000 (Sistema de Referência Geocêntrico para as Américas) Elipsóide GRS 1980
Metodos e atividades geodésicas
posicionamento astronômico
posicionamento por satélite
sensoriamento remoto
estacionamento livre
gravimetria
laserscanning
rede de referência geodésica
altimetria
mapeamento
levantamento topográfico
levantamento aéreo
poligonação (polígono)
interseção inversa, interseção direta, interseção de arcos
geodésia por satélite
triangulação, trilateração
locação
Instrumentos geodésicos
baliza
bússola
câmara métrica, câmara aéreofotogramétrica
distanciômetro
estação total
fototeodolito
giroscópio
gravímetro
laserscanner
trena
mira
nível
pentaprisma
prisma ou reflector
prumo
receptor para o Global Positioning System (GPS), GLONASS e Galileo
sextante
taqueômetro
teodolito
insrumentos históricos:
groma
dioptra
Elipsóide de referência
Figura da Terra
Literatura
Gemael,C.: Geodésia Física, Editora da UFPR, Curitiba PR 1999, ISBN 85-7335-029-6
Draheim,H.: Die Geodäsie ist die Wissenschaft von der Ausmessung und Abbildung der Erdoberfläche (pt: a geodésia é a ciência da medição e representação da superfície da terra), AVN 7/1971 (Allgemeine Vermessungs-Nachrichten), p. 237-251
Gemael,C.: A Evolução da Geodésia, Revista Brasileira de Cartografia, No 46/1995, páginas 1-8
Helmert,F.R.: Die mathematischen und physikalischen Theorien der höheren Geodäsie (pt: As Teorias Matemáticas e Físicas da Geodésia Superior), 1ª parte. Leipzig 1880, 2ª parte. Leipzig 1884
Medina, A.: O Termo Grego 'Geodésia' - um Estudo Etimológico, GEODÉSIA online, 3/1997 (em pdf)
Obtido em "http://pt.wikipedia.org/wiki/Geod%C3%A9sia"
Topografia
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Mapa topográfica de Mauna Kea, Havaí
Topografia (do idioma grego topos, lugar, região, e graphein, descrever: "descrição de um lugar") é a ciência que estuda todos os acidentes geográficos definindo a situação e a localização deles numa área qualquer. Tem a importância de determinar analiticamente as medidas de área e perímetro, localização, orientação, variações no relevo, etc e ainda representá-las graficamente em cartas(ou plantas) topográficas. A topografia é também instrumento fundamental para a implantação(chamadas locações) e acompanhamentos de obras como: projeto viário, edificações, urbanizações(loteamentos), movimento de terra(cubagem de terra), etc.
O termo só se aplica a áreas relativamente pequenas, sendo utilizado o termo geodésia quando se fala de áreas maiores. Para isso são usadas coordenadas que podem ser duas distâncias e uma elevação, ou uma distância, uma elevação e uma direção.
Campo de atuação
A topografia atua em áreas relativamente pequenas da superfície da Terra, de modo que sejam representadas particularidades da área, como construções, rios, vegetação, rodovias e ferrovias, relevos, limites entre terrenos e propriedades e outros detalhes de interesse. As escalas de redução normalmente usadas na confecção de plantas topográficas variam de acordo com o fim a que se destina o referido trabalho: desde 1:50 ( leia-se um para cinqüenta ) e 1:100 em representações de lotes urbanos até cerca de 1:5000 para representações de propriedades rurais.
Um dos grandes desafios da cartografia é representar a Terra, que tem superfície curva (ela é um geóide), num plano. Isso é impossível de se fazer sem que ocorram deformações. E quanto maior a área representada, mais significativas são essas deformações. Como a topografia trata de áreas pequenas, o limite de atuação dela, o campo topográfico, é aquele em que seja possível desprezar o erro causado pela curvatura da Terra sem que haja prejuízo de precisão do levantamento topográfico. Esse campo depende da escala do trabalho, pois o erro de medida é limitado ao erro de reprodução e de acuidade visual (ou seja, o erro deve ser tão pequeno que se fosse considerado seria menor que o erro de produção ou reprodução da planta ou ainda menor que o limite visual do olho humano), e para um limite fixo de erro e escalas diferentes, o alcance da área a ser levantada varia. Para uma precisão de 1:200000, o campo topográfico é uma área com um raio de 23 quilômetros[1], o que corresponde a mais de 1600 km².
Divisões
A topografia divide-se, basicamente, nas seguintes partes:
Topometria, que trata da medição de distâncias e ângulos de modo que permita reproduzir as feições do terreno o mais fielmente possível, dentro das exigências da função a que se destina o levantamento topográfico produzido com essas informações. Ela subdivide-se, ainda, em planimetria e altimetria. Na primeira, são medidos os ângulos e distâncias no plano horizontal, como se a área estudada fosse vista do alto. Na segunda, são medidos os ângulos e distâncias verticais, ou seja, as diferenças de nível e os ângulos zenitais. Nesse caso, os levantamentos elaborados são representados sobre um plano vertical, como um corte do terreno;
Topologia, como subdivisão da topografia, é a parte que trata da interpretação dos dados colhidos através da topometria. Essa interpretação visa facilitar a execução do levantamento e do desenho topográfico, através de leis naturais do relevo terrestre que, quando conhecidas, permitem um certo controle sobre possíveis erros, além de um número menor de pontos de apoio sobre o terreno;
Taqueometria, a divisão que trata do levantamento de pontos de um terreno, in loco, de forma a se obter rapidamente plantas com curvas de nível, que permitem representar no plano horizontal as diferenças de níveis. Essas plantas são conhecidas como plani-altimétricas;
Fotogrametria é a ciência que permite conhecer o relevo de uma região através de fotografias. Inicialmente as imagens eram tomadas do solo, mas, atualmente elas são produzidas principalmente a partir de aviões e satélites. Nesses casos de sensoriamento remoto, são usados os conhecimentos da estereoscopia, de modo que seja possível perceber o relevo da região fotografada ou imageada e medir as diferenças de nível, para se produzir as plantas e cartas;
Texto de cabeçalho
Referências
↑ LOCH, CORDINI, 2000, pp. 34-35.
BATIMETRIA ( também do grego: Bathus (profundo) e metron = medida) , é a descrição gráfica do fundo de lagos, rios e oceanos, também fazendo parte da topografia.
Instrumentos utilizados
Fio de prumo
Teodolito
Nível
Estação Total
GPS
Ver também
Elipsóide de referência
Engenharia Geográfica
Figura da Terra
Geóide
Rede geodésica
Triangulação
Triangulação geodésica
Bibliografia
BORGES, Alberto de Campos. Topografia. São Paulo: Edgard Blüncher, 1977.
ESPARTEL, Lélis. Curso de topografia. 7. ed. Porto Alegre: Globo, 1980.
LOCH, Carlos; CORDINI, Jucilei. Topografia contemporânea: planimetria. Florianópolis: Ed. da UFSC, 2000. ISBN 8532800394
Projeção cartográfica
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O processo de sistematicamente transformar partes da Terra esférica para que sejam representadas em uma superfície plana mantendo as relações espaciais é chamado de Projeção Cartográfica. Este processo é obtido pelo uso de Geometria e, mais comumente, por meio de fórmulas matemáticas. A correspondência entre os pontos da superfícies terrestre e a sua representação, constitue o problema fundamental da cartografia, pois impossibilita uma solução perfeita, ou seja, uma projeção livre de deformações. Tentando minimizar as distorções, diferentes técnicas de representação são aplicadas no sentido de se alcançar resultados que possuam propriedades favoráveis para um propósito específico.
Fotogrametria
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A Fotogrametria (derivada do grego: luz, descrição e medidas) é definida como a ciência aplicada, a técnica e a arte de extrair de fotografias métricas, a forma, as dimensões e a posição dos objetos nelas contidos.
Uma das classificações adotadas para a fotogrametria é quanto à evolução dos equipamentos e materiais envolvidos nos processos, podendo a mesma ser: fotogrametria analógica, fotogrametria analítica ou fotogrametria digital.
Nos últimos anos a fotogrametria aérea, notadamente a de satélites em órbita, alterou substancialmente técnicas como a Cartografia e a interpretação aerofotométrica.
Sistema de informação geográfica
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Modelo de relevo num Sistema de informação geográfica.
Sistema de informação geográfica.
GvSIG - Sistema de informação geográfica.
GRASS - Sistema de informação geográfica.
Um Sistema de Informação Geográfica (SIG ou GIS - Geographic Information System, do acrónimo inglês) é um sistema de hardware, software, informação espacial e procedimentos computacionais, que permite e facilita a análise, gestão ou representação do espaço e dos fenômenos que nele ocorrem.
Um exemplo bem conhecido de um protoSIG é o trabalho desenvolvido pelo Dr. John Snow em 1854 para situar a fonte causadora de um surto de cólera na zona do Soho em Londres, cartografando os casos detectados. Esse protoSIG permitiu a Snow localizar com precisão um poço de água contaminado como fonte causadora do surto.
Modelos
Existem vários modelos de dados aplicáveis em SIG. Por exemplo, o SIG pode funcionar como uma base de dados com informação geográfica (dados alfanuméricos) que se encontra associada por um identificador comum aos objectos gráficos de um mapa digital. Desta forma, assinalando um objecto pode-se saber o valor dos seus atributos, e inversamente, selecionando um registo da base de dados é possível saber a sua localização e apontá-la num mapa.
O Sistema de Informação Geográfica separa a informação em diferentes camadas temáticas e armazena-as independentemente, permitindo trabalhar com elas de modo rápido e simples, permitindo ao operador ou utilizador a possibilidade de relacionar a informação existente através da posição e topologia dos objectos, com o fim de gerar nova informação.
Os modelos mais comuns em SIG são o modelo raster ou matricial e o modelo vectorial. O modelo de SIG matricial centra-se nas propriedades do espaço, compartimentando-o em células regulares (habitualmente quadradas, mas podendo ser rectangulares, triangulares ou hexagonais). Cada célula representa um único valor. Quanto maior for a dimensão de cadas célula (resolução) menor é a precisão ou detalhe na representação do espaço geográfico. No caso do modelo de SIG vectorial, o foco das representações centra-se na precisão da localização dos elementos no espaço. Para modelar digitalmente as entidades do mundo real utilizam-se essencialmente três formas espaciais: o ponto, a linha e o polígono.
Padronização
Na tentativa de chegar a uma padronização dos citados tipos de dados, existe o Open_Geospatial_Consortium, hospedado em http://www.opengeospatial.org/. O objetivo é forçar os desenvolvedores de software de SIG e Geoprocessamento adotarem padrões. Atualmente, possui algumas especificações:
WMS - Web Map Service
WFS - Web Feature Service
WCS - Web Coverage Service
CS-W - Catalog Service Web
SFS - Simple Features - SQL
GML - Geography Markup Language
A partir de 2005, com a disponibilização gratuita do visualizador Google Earth, o formato KMZ se popularizou, tornando-se um padrão de facto. Vários SIG, em 2006, já apresentam possibilidades de exportação e importação de arquivos KMZ, como o NASA World Wind.
Utilização
Os SIG permitem compatibilizar a informação proveniente de diversas fontes, como informação de sensores espaciais (detecção remota / sensoriamento remoto), informação recolhida com GPS ou obtida com os métodos tradicionais da Topografia.
Entre as questões em que um SIG pode ter um papel importante encontram-se:
Localização: Inquirir características de um lugar concreto
Condição: Cumprimento ou não de condições impostas aos objectos.
Tendência: Comparação entre situações temporais ou espaciais distintas de alguma característica.
Rotas: Cálculo de caminhos óptimos entre dois ou mais pontos.
Modelos: Geração de modelos explicativos a partir do comportamento observado de fenómenos espaciais.
Material jornalístico. O Jornalismo online pode usar sistemas SIG para aprofundar coberturas jornalísticas onde a espacialização é importante.
Os campos de aplicação dos Sistemas de Informação Geográfica, por serem muito versáteis, são muito vastos, podendo-se utilizar na maioria das actividades com uma componente espacial, da cartografia a estudos de impacto ambiental ou de prospeção de recursos ao marketing, constituindo o que poderá designar de Sistemas Espaciais de Apoio à Decisão. A profunda revolução que provocaram as novas tecnologias afectou decisivamente a evolução da análise espacial.
Lista de softwares SIG
Softwares
ArcGIS (ArcView, ArcInfo) da ESRI
MapInfo
Geomedia
GRASS (open source)
SmallWorld
AutoCad Map
ERDAS IMAGINE
Microstation Geographics
Bentley PowerMap
GeoSys da (Viageo.com.br)
SPRING (Sistema de Processamento de Informações Georreferenciadas)
Geomática
Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre.
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'Geomática proporciona ao técnico a compreensão necessária nas atividades de produção, coleta, armazenagem, análise, transmissão e gerenciamento de informações espaciais relacionadas com o meio ambiente e com os recursos terrestres e naturais. Inclui atividades de levantamento de informações geográficas para o mapeamento, integrando elementos como topografia, cartografia, hidrografia, geodésia, fotogrametria, agrimensura com novas tecnologias e os novos campos de aplicação, como o sensoriamento remoto, o mapeamento digital e os sistemas de posicionamento por satélite.
O mercado de trabalho do técnico em Geomática é muito diversificado, possibilitando-lhe atuar nos setores de logística de transporte, monitoramento ambiental, agricultura de precisão, empresas mineradoras e petrolíferas, prefeituras e institutos de pesquisa, empresas aeronáuticas, como também em empresas estatais de planejamento urbano e cadastramento rural.
Obtido em "http://pt.wikipedia.org/wiki/Geom%C3%A1tica"
Datum
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Datum = latim dado, detalhe, pormenor. Plutal: Data.
Diferentes data são baseados em diferentes modelos matemáticos da forma e dimensões da Terra além do factor adicional da projecção. No Japão por exemplo, usam um ponto da projecção que não está no centro da terra, mas em algum lugar sob o Japão. Isto resulta numa menor distorção do que a projecção de uma esfera em um mapa plano. No entanto o uso dessa projecção para os EUA resultaria em um mapa muito estranho!
Além disso algumas projecções usam ideias diferentes de o que seria um mapa plano (eu defino um mapa plano como algo que pode ser desenrolado e colocado em uma mesa). Uma destas é um cone interceptando a Terra em duas latitudes com pontos acima do pólo. Outra é um cilindro tocando na Terra numa determinada latitude ou longitude. A famosa projecção de Mercator é um cilindro que toca a terra no equador (LATITUDE 0 0' 0").
A projecção UTM (Universal Transverse Mercator) toca a Terra em várias longitudes denominadas Meridianos Centrais e usa um ponto de projecção no centro da Terra. O modelo matemático (datum) é WGS-84 que define uma elipsóide. O datum WGS-84 foi criado a partir do datum de Clarke de 1866 usado pela maioria dos mapas USGS. O datum WGS-84 (e o virtualmente idêntico NAD-83) especificam que a terra é mais achatada, de modo que uma medida do número de metros do equador para o norte é mais ou menos 200m maior do que aquele medido com o modelo de 1866 de Clarke para pontos nos EUA.
A maioria de mapas de USGS nos EUA utilizam datum CONUS NAD-27 que usa os modelos matemáticos e uma projecção de cones de Clarke de 1866. Mapas posteriores utilizam o datum NAD-83 e usam a projecção UTM do centro da terra. Esta projecção a partir do centro da Terra gerou a parte universal do UTM.
Caracterização do Sistema Geodésico Brasileiro SAD69-
Segundo as Especificações e Normas Gerais para Levantamentos Geodésicos em Território Brasileiro, anexo à Resolução COCAR nº 02/83, de 21/07/1983, o Sistema Geodésico Brasileiro-SGB- é definido a partir do conjunto de pontos geodésicos implantados na porção terrestre delimitada pelas fronteiras do país. Para o SGB, a imagem geométrica da Terra é definida pelo elipsóide do sistema geodésico de referên cia-SGR-67-, aceito e recomendado pela UGGI, em Lucerne, no ano de 1967.
O South American Datum ( SAD ) foi estabelecido como o sistema geodésico regional para a América do Sul, desde 1969. O SGB integra o SAD-69. Eles são definidos a partir dos parâmetros:
Elipsóide SGR-67
Orientação geocêntrica:
eixo de rotação paralelo ao eixo de rotação da Terra; plano meridiano origem paralelo ao meridiano de Greenwich;
Orientação topocêntrica:
considerado como datum planimétrico, o Vértice Chuá da cadeia de triangulação do paralelo 20º Sul, em Minas Gerais :
latitude geod.= 19º 45’ 41,6527” S
lat. astron.= 19º 45’ 41,34” S
longitude geod.= 48º 06’ 04,0639” W
long. astro.= 48º 06’ 07,80” W
Azimute geod.= 271º 30’ 04,05”SWNE Az. astron.= 271º 30’ 05,42” SWNE para VT-Uberaba
ondulação geoidal N = 0,0m
Datum altimétrico do SGB : coincide com a superfície equipotencial que contém o nível médio
do mar, definido pelas observações maregráficas tomadas em Imbituba, no litoral de Santa Catarina.
Obtido em "http://pt.wikipedia.org/wiki/Datum"
Sistema de Posicionamento Global
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Mais de 50 satélites como este NAVSTAR já foram lançados desde 1978.
O Sistema de Posicionamento Global, vulgarmente conhecido por GPS (do acrónimo do inglês Global Positioning System), é um sistema de posicionamento por satélite, por vezes incorrectamente designado de sistema de navegação, utilizado para determinação da posição de um receptor na superfície da Terra ou em órbita.
Antena de telhado para GPS
O sistema GPS foi criado e é controlado pelo Departamento de Defesa dos Estados Unidos da América, DoD, e pode ser utilizado por qualquer pessoa, gratuitamente, necessitando apenas de um receptor que capte o sinal emitido pelos satélites. O DoD fornece dois tipos de serviços GPS: Standard e Precision. Contrariamente ao que inicialmente acontecia, actualmente os dois serviços estão disponíveis em regime aberto em qualquer parte do mundo. O sistema está dividido em três partes: espacial, de controlo e utilizador. O segmento espacial é composto pela constelação de satélites. O segmento de controlo é formado pelas estações terrestres dispersas pelo mundo ao longo da Zona Equatorial, responsáveis pela monitorização das órbitas dos satélites, sincronização dos relógios atómicos de bordo dos satélites e actualização dos dados de almanaque que os satélites transmitem. O segmento do utilizador consiste num receptor que capta os sinais emitidos pelos satélites. Um receptor GPS (GPSR) descodifica as transmissões do sinal de código e fase de múltiplos satélites e calcula a sua posição com base nas distâncias a estes. A posição é dada por latitude, longitude e altitude, coordenadas geodésicas referentes ao sistema WGS84.
Descrição técnica
Receptores GPS vêm numa variedade de formatos, de dispositivos integrados dentro de carros, telefones, e relógios, a dispositivos dedicados somente ao GPS como estes das marcas Trimble, Garmin e Leica.
O sistema foi declarado totalmente operacional apenas em 1995. Seu desenvolvimento custou 10 bilhões de dólares. Consiste numa "constelação" de 28 satélites sendo 4 sobressalentes em 6 planos orbitais. Os satélites GPS, construídos pela empresa Rockwell, foram lançados entre Fevereiro de 1978 (Bloco I), e 6 de Novembro de 2004 (o 29º). Cada um circunda a Terra duas vezes por dia a uma altitude de 20200 quilômetros (12600 milhas) e a uma velocidade de 11265 quilômetros por hora (7000 milhas por hora). Os satélites têm a bordo relógios atómicos e constantemente difundem o tempo preciso de acordo com o seu próprio relógio, junto com informação adicional como os elementos orbitais de movimento, tal como determinado por um conjunto de estações de observação terrestres.
Medição com um GPS
O receptor não necessita de ter um relógio de tão grande precisão, mas sim de um suficientemente estável. O receptor capta os sinais de quatro satélites para determinar as suas próprias coordenadas, e ainda o tempo. Então, o receptor calcula a distância a cada um dos quatro satélites pelo intervalo de tempo entre o instante local e o instante em que os sinais foram enviados (esta distância é chamada pseudodistância). Descodificando as localizações dos satélites a partir dos sinais de microondas (tipo de onda electromagnética) e de uma base de dados interna, e sabendo a velocidade de propagação do sinal, o receptor, pode situar-se na intersecção de quatro calótes, uma para cada satélite.
Até meados de 2000 o departamento de defesa dos EUA impunha a chamada "disponibilidade selectiva", que consistia em um erro induzido ao sinal impossibilitando que aparelhos de uso civil obtivessem um erro inferior a 90 metros. Porém, o presidente Bill Clinton foi pressionado a assinar uma lei determinando o fim dessa interferência no sinal do sistema.[Carece de fontes?]
Aplicações
Coordenadas com um GPS com Bússola e Altímetro integrado
Além de sua aplicação óbvia na aviação geral e comercial e na navegação marítima, qualquer pessoa que queira saber a sua posição, encontrar o seu caminho para determinado local (ou de volta ao ponto de partida), conhecer a velocidade e direcção do seu deslocamento pode-se beneficiar com o sistema. Atualmente o sistema está sendo muito difundido em automóveis com sistema de navegação de mapas, que possibilita uma visão geral da área que você está percorrendo.
A comunidade científica utiliza-o pelo seu relógio altamente preciso. Durante experiências científicas de recolha de dados, pode-se regist(r)ar com precisão de micro-segundos (0,000001 segundo) quando a amostra foi obtida. Naturalmente a localização do ponto onde a amostra foi recolhida também pode ser importante. Agrimensores diminuem custos e obtêm levantamentos precisos mais rapidamente com o GPS. Unidades específicas têm custo aproximado de 3.000 dólares e precisão de 1 metro, mas existem receptores mais caros com precisão de 1 centímetro. A recolha de dados por estes receptores é mais lenta.
Exemplo de um receptor GPS com mapas, instalado em um carro.
Guardas florestais, trabalhos de prospecção e exploração de recursos naturais, geólogos, arqueólogos, bombeiros, são enormemente beneficiados pela tecnologia do sistema. O GPS tem-se tornado cada vez mais popular entre ciclistas, balonistas, pescadores, ecoturistas, geocachers ou por leigos que queiram apenas orientação durante as suas viagens. Com a popularização do GPS, um novo conceito surgiu na agricultura: a agricultura de precisão. Uma máquina agrícola dotada de receptor GPS armazena dados relativos à produtividade em um cartão magnético que, tratados por programa específico, produz um mapa de produtividade da lavoura. As informações permitem também o(p)timizar a aplicação de corre(c)tivos e fertilizantes.
Tipos de receptores
Comparação entre a duração da órbita de um satélite e o período de rotação da Terra
Existem diferentes receptores GPS, desde diversas marcas que comercializam soluções "tudo-em-um", até os externos que são ligados por cabo ou ainda por bluetooth. Geralmente categorizados em termos de demandas de uso em Geodésicos, Topográficos e de Navegação. A diferenciação entre essas categorias, que a princípio pode parecer meramente de preço de aquisição é principalmente devido à precisão alcançada, ou seja a razão da igualdade entre o dado real do posicionamento, e o oferecido pelo equipamento. Sendo os mais acurados, com valores na casa dos milímetros, os receptores Geodésicos são capazes de captar as duas frequências emitidas pelos satélites (L1 e L2), possibilitando assim a eliminação dos efeitos da refracção ionosférica. Os topográficos, que tem características de trabalho semelhantes à categoria anterior, porém somente captam a portadora L1, também possuem elevada precisão, geralmente na casa dos centímetros. Ambas as categorias tem aplicações técnicas, e características próprias como o pós-processamento, o que significa que geralmente não informam o posicionamento instantaneamente (excepto os modelos RTK).
No caso da categoria de maior uso, a de navegação, embora possua menor precisão de posicionamento, tem inúmeras vantagens como o baixo preço de aquisição e inúmeras aplicações, onde vê-se uma infinidade de modelos, tanto aqueles que integram diversos equipamentos como computadores de mão, celulares, relógios, etc., como aqueles dedicados exclusivamente ao posicionamento GPS, onde também encontramos aplicações para uso do dado de posicionamento em outros equipamentos como notebooks, rastreadores de veículos, etc.
Actualmente com a convergência de dispositivos, existem muita variedade de Pocket PCs com GPS interno. Estes têm a vantagem de se poder escolher o software que se pretende utilizar com eles.
O que ter em conta ao escolher um receptor?
Número de canais que o receptor utiliza.
Mapas disponíveis (caso se aplique).
Luminosidade do ecrã (caso se aplique).
Autonomia.
Robustez.
Porque o que conta acima de tudo é a recepção de sinal, conta muito o número de canais que o GPS usa para adquirir o sinal. Actualmente existem receptores com chip SIRF III que usam 20 canais.
Curiosidades
Cada satélite GPS transmite dois sinais de rádio, sendo um para uso civil e outro mais preciso, chamado de código P, usado somente pelos militares americanos.[1]
http://www.geominas.mg.gov.br/glossario/geogloss.html
http://www.esri.com/
ramon.nunes@gmail.com
Sensoriamento Remoto
Definição
O Sensoriamento Remoto é composto ativamente de diferentes maneiras por diversos autores, sendo a definição mais usual a adotada por Avery e Berlin (1992) e Meneses (2001): uma técnica para obter informações sobre objetos através de dados coletados por instrumentos que não estejam em contato físico como os objetos investigados.
Por não haver contato físico, a forma de transmissão dos dados (do objeto para o sensor) só pode ser realizada pela Radiação Eletromagnética, por ser esta a única forma de energia capaz de se propagar pelo vácuo. Considerando a Radiação Eletromagnética como uma forma de energia, o Sensoriamento Remoto pode ser definido com maior rigor como uma medida de trocas de energia que resulta da interação entre a energia contida na Radiação Eletromagnética de determinado comprimento de onda e a contida nos átomos e moléculas do objeto de estudo.
Outros autores preferem restringir o conceito à área de aplicação de monitoramento da superfície terrestre. Para estes, Sensoriamento Remoto é a tecnologia que permite obter imagens e outros tipos de dados da superfície terrestre através da captação e do registro da energia refletida ou emitida pela superfície.
Princípios básicos
Três elementos são fundamentais para o funcionamento de um sistema de Sensoriamento Remoto: Objeto de estudo, Radiação Eletromagnética e um Sensor.
Pelo princípio da conservação da energia, quando a radiação eletromagnética incide sobre a superfície de um material, parte dela será refletida por esta superfície, parte será absorvida e parte pode ser transmitida, caso a matéria possua alguma transparência. A soma desses três componentes (Reflectância, Absorbância e Transparência) é sempre igual, em intensidade, à energia incidente.
O que nossos olhos percebem como cores diferentes são, na verdade, radiação eletromagnética de comprimentos de onda diferentes. A cor azul corresponde ao intervalo de 0,35 a 0,50µm, a do verde vai de 0,50 a 0,62µm e a do vermelho, de 0,62 a 0,70µm (os intervalos são aproximados, e variam segundo a fonte de consulta). Estes intervalos também são conhecidos como ‘regiões’. Acima do vermelho, está a região do infravermelho, e logo abaixo do azul está o ultravioleta.
Os sensores remotos medem as intensidades do Espectro eletromagnético e, com essas medidas, obtém imagens nas regiões do visível (azul, verde e vermelho) ao infravermelho medem a intensidade da radiação eletromagnética refletida em cada intervalo pré-determinado de comprimento de onda.
Tipos e utilização
O sensoriamento remoto pode ser em nível terrestre, sub-orbital e orbital.
Os representantes mais conhecidos do nível sub-orbital são as também chamadas fotografias aéreas, utilizadas principalmente para produzir mapas. Neste nível opera-se também algumas câmeras de vídeo e radares.
No nível orbital estão os balões meteorológicos e os satélites. Os primeiros são utilizados nos estudos do clima e da atmosfera terrestre, assim como em previsões do tempo. Já os satélites também podem produzir imagens para uso meteorológico, mas também são úteis nas áreas de mapeamento e estudo de recursos naturais.
Ao nível terrestre são feitas as pesquisas básicas sobre como os objetos absorvem, refletem e emitem radiação. Os resultados destas pesquisas geram informações sobre como os objetos podem ser identificados pelos sensores orbitais.
Desta forma é possível identificar áreas de queimadas numa imagem gerada de um satélite, diferenciar florestas de cidades e de plantações agrícolas e até identificar áreas de vegetação que estejam doentes ou com falta de água.
Referências
AVERY, T. E.; BERLIN, G. L. Fundamentals of Remote Sensing and Airphoto Interpretation. 5 ed. New Jersey: Prentice Hall. 1992.CAMPBELL, J.B. Introduction to Remote Sensing. Second edition. ed. Taylor & Francis, 1996.FLORENZANO, T. G. Imagens de Satélite para Estudos Ambientais. São Paulo: Oficina de Textos. 2002.MENESES, P. R. Fundamentos de Radiomentria Óptica Espectral. In: MENESES, P. R.; NETTO, J. S. M. Sensoriamento Remoto: Reflectância dos alvos naturais. Brasília, DF: UnB; Planaltina: Embrapa Cerrados. 2001.
Ligações Externas
Centro de Detecção Remota
Australian Centre for Remote Sensing (ACRES)
Canada Centre for Remote Sensing
Grupo de Detecção Remota (Instituto Geográfico Português)
Tutoriais
CCRS Remote Sensing Tutorials
NASA Remote Sensing Tutorial
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Cartografia
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Mapa antigo de 1627
Mapa da América do Sul de 1750
Cartografia é a ciência que trata da concepção, produção, difusão, utilização e estudo dos mapas. O vocábulo foi pela primeira vez sugerido pelo historiador português Manuel Francisco Carvalhosa, 2.º Visconde de Santarém, numa carta datada de 8 de Dezembro de 1839, de Paris, e endereçada ao historiador brasileiro Francisco Adolfo de Varnhagen, vindo a ser internacionalmente consagrado pelo uso. Das muitas definições propostas na literatura, refere-se aqui a atualmente adaptada pela Associação Cartográfica Internacional (ACI):
Conjunto dos estudos e operações científicas, técnicas e artísticas que intervêm na elaboração dos mapas a partir dos resultados das observações directas ou da exploração da documentação, bem como da sua utilização
A cartografia encontra-se no curso de uma longa e profunda revolução, iniciada em meados do século passado, e certamente a mais importante depois do seu renascimento, que ocorreu nos séculos XV e XVI. A introdução da fotografia aérea e da detecção remota, o avanço tecnológico nos métodos de gravação e impressão e, mais recentemente, o aparecimento e vulgarização dos computadores, vieram alterar profundamente a forma como os dados geográficos são adquiridos, processados e representados, bem como o modo como os interpretamos e exploramos.
Cartografia matemática é o ramo da cartografia que trata dos aspectos matemáticos ligados à concepção e construção dos mapas, isto é, das projecções cartográficas. Foi desenvolvida a partir do final século XVII, após a invenção do cálculo matemático, sobretudo por Johann Heinrich Lambert e Joseph Louis Lagrange. Foram especialmente relevantes, durante o século XIX, os contributos dos matemáticos Carl Friedrich Gauss e Nicolas Auguste Tissot.
Cartometria é o ramo da cartografia que trata das medições efectuadas sobre mapas, designadamente a medição de ângulos e direcções, distâncias, áreas, volumes e contagem de número de objectos.
Os primeiros mapas
A função dos mapas é prover a visualização de dados espaciais e a sua confecção é praticada desde tempos pré-históricos, antes mesmo da invenção da escrita. Com esta, dispomos de mapas em placas de argila sumérias e papiros egípcios. Na Grécia antiga, Aristóteles e Hiparco produziram mapas com latitudes e longitudes. Em Roma, Ptolomeu representou a Terra dentro de um círculo.
A Cartografia medieval
Embora durante a Idade Média o conhecimento geográfico tenha conhecido uma relativa estagnação na Europa ocidental, confinado ao domínio eclesiástico, foram produzidos os mapas OT (orbis terrarum): um T composto pelas águas (Mar Mediterrâneo, Mar Negro e rio Nilo), separando as terras (Europa, Ásia ocidental e Norte de África), dentro de um O (o mundo). No mundo árabe, ao contrário, desde 827 o califa Al Mamum havia determinado traduzir do grego a obra de Ptolomeu. Desse modo, através do Império Bizantino, os árabes resgataram os conhecimentos greco-romanos, aperfeiçoando-os.
A Cartografia da Idade Moderna
Com a reabertura comercial do Mar Mediterrâneo, especialmente a partir do século XI, os mapas ganharam importância renovada, particularmente entre os árabes, que prosseguem as próprias investigações.
Em poucos séculos, os mapas de navegação marítima, que passaram a ser grandemente valorizados na região mediterrânica, associados aos progressos técnicos representados pela bússola, pelo astrolábio e pela caravela, permitiram o processo das grandes navegações, marcando a passagem para a Idade Moderna. Os portulanos introduziram a rosa-dos-ventos e motivos temáticos passaram a ilustrar as lacunas do conhecimento geográfico.
Embora a cartografia portuguesa haja conhecido avanços técnicos significativos durante o século XV, será superada, já no século XVI, pela cartografia holandesa, responsável pela publicação e universalização das representações cartográficas, devido aos baixos custos introduzidos pela moderna impressão.
Os mapas atuais
Os mapas, antiga e tradicionalmente feitos usando material de escrita, a partir do aparecimento dos computadores e dos satélites conheceram uma verdadeira revolução. Atualmente são confeccionados utilizando-se softwares próprios (Sistemas de Informação Geográfica) (SIGs, CAD ou softwares especializados em ilustração para mapas). Os dados assim obtidos ou processados são mantidos em base de dados. A tendência atual neste campo é um afastamento dos métodos analógicos de produção e um progressivo uso de mapas interativo de formato digital.
O departamento de cartografia da Organização das Nações Unidas é o responsável pela manutenção do mapa mundial oficial em escala 1/1.000.000 e todos os países enviam seus dados mais recentes para este departamento.
A Cartografia histórica no Brasil
Os estudos de cartografia histórica no Brasil estão ligados ao processo histórico de confecção de mapas descritivos do seu território. Entre as instituições que se destacam neste segmento de estudo apontam-se:
Serviço Geográfico do Exército (DSG)
Diretoria de Hidrografia e Navegação (Marinha do Brasil)
Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE)
Bibliografia
Robinson, A.H.(1995) - Elements of Cartography. 6th Edition. New York: John Wiley & Sons, Inc.
Geodésia
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O termo Geodésia (br.) ou Geodesia (pt.), em grego γη = terra, δαιζω = 'divisões' ou 'eu divido', foi usado, pela primeira vez, por Aristóteles (384-322 a.C.), e pode significar tanto 'divisões (geográficas) da terra' como também o ato de 'dividir a terra' (por exemplo entre proprietários). A geodésia é, ao mesmo tempo, um ramo das Geociências e uma Engenharia, que trata do levantamento e da representação da forma e da superfície da terra, global e parcial, com as suas feições naturais e artificiais.
O termo 'Geodésia'/'Geodesia' também é usado em Matemática para a medição e o cálculo acima de superfícies curvas usando métodos semelhantes àqueles usados na superfície curva da terra.
É uma ciencia que estuda a forma, e dimensões da terra. É um ramo da geofisica.
Objetivo
A G. fornece, com as suas teorias e seus resultados de medição e cálculo, a referência geométrica para as demais geociências como também para a geoinformática, os Sistemas de Informações Territoriais, os cadastros, o planejamento, as engenharias de construção, a navegação aérea, marítima e rodoviária, entre outros e, inclusivamente para aplicações militares e programas espaciais.
A G. Superior ou G. Teórica, dividida entre a G. Física e a G. Matemática, trata de determinar e representar a figura da terra em termos globais; a G Inferior, também chamada G. Prática ou Topografia, levanta e representa partes menores da Terra onde a superfície pode ser considerada 'plana'. Para este fim, podemos considerar algumas Ciências auxiliares, como é o caso da cartografia, da fotogrametria e do Ajustamento e Teoria de Erros de Observação, cada uma com diversas sub-áreas.
Além das disciplinas da G. científica, existem uma série de disciplinas técnicas que tratam problemas da organização, administração pública ou aplicação de medições geodésicas, por exemplo, a cartografia sistemática, o cadastro imobiliário, o saneamento rural, as medições de engenharia ou o geoprocessamento.
A observação e descrição do 'campo de gravidade' e sua variação temporal, a(c)tualmente, é considerada o problema de maior interesse na G. teórica. A dire(c)ção da força de gravidade num ponto, produzido pela rotação da Terra e pelas massas terrestres, como também das massas do Sol, da Lua e dos outros planetas, e o mesmo como a dire(c)ção da vertical (ou do prumo) em algum ponto. A dire(c)ção do campo de gravidade e a dire(c)ção vertical são idênticas. As superfícies perpendiculares a estas dire(c)ções são superfícies equipotenciais. Uma destas superfícies equipotenciais é chamada geóide - é aquela superfície que mais se aproxima do nível médio das águas do mar. O problema da determinação da figura terrestre é resolvido para um determinado momento se for conhecido o campo de gravidade dentro de um sistema espacial de coordenadas. Este campo de gravidade também sofre alterações causadas pela rotação da Terra e também pelos movimentos dos planetas (marés). Conforme o ritmo das marés marítimas, também a crosta terrestre, por causa das mesmas forças, sofre deformações elásticas: as marés terrestres. Para uma determinação do geóide, livre de hipóteses, precisa-se em primeiro lugar de medições gravimétricas - além de medições astronômicas, triangulações, nivelamentos geométricos e trigonométricos e observações de satélites.
A maior parte das medições geodésicas aplica-se na superfície terrestre, onde, para fins de determinações planimétricas, são marcados pontos de uma 'rede de triangulação'. Com os métodos exa(c)tos da G. matemática proje(c)tam-se estes pontos numa superfície geométrica, que matematicamente deve ser bem definida. Para este fim costuma-se definir um Elipsóide de rotação ou Elipsóide de referência. Existe uma série de elipsóides que antes foram definidos para as necessidades de apenas um país, depois para os continentes, hoje para o globo inteiro, em primeiro lugar definidos em proje(c)tos geodésicos internacionais e a aplicação dos métodos da geodésia de satélites. Além do sistema de referência planimétrica (rede de triangulação e o Elipsóide de Rotação), existe um segundo sistema de referência: o sistema de superfícies equipotenciais e linhas verticais para as medições altimétricas. Segundo a definição geodésica, a altura de um ponto é o comprimento da linha das verticais (curva) entre um ponto P e o geóide (altitude geodésica). Também se pode descrever a altura do ponto P como a diferença de potencial entre o geóide e aquela superfície equipotencial que contém o ponto P. Esta altura é chamada cota geopotencial. Cotas geopotenciais têm a vantagem, comparando-as com alturas métricas ou ortométricas, de poderem ser determinadas com alta precisão sem conhecimentos da forma do geóide (Nivelamento). Por esta razão, nos projetos de nivelamento de grandes áreas, como continentes, costumam-se usar cotas geopotenciais, como no caso da compensação da 'Rede única de Altimetria da Europa'. No caso de ter uma quantidade suficiente, tanto de pontos planimétricos, como também altimétricos, pode-se determinar o geóide local daquela área.
A área desta ciência que trata da definição local ou global da figura terrestre geralmente é chamada G. Física, para aquela área, ou para suas sub-áreas. Também se usam termos como G. dinâmica, G. por satélite, Gravimetria, G. astronômica, G. clássica, Geodésia tridimensional.
G. matemática: Na G. matemática formulam-se os métodos e as técnicas para a construção e o cálculo das coordenadas de redes de pontos de referência para o levantamento de um país ou de uma região. Estas redes podem ser referenciadas para novas redes de ordem inferior e para medições topográficas e cadastrais. Para os cálculos planimétricos modernos usam-se três diferentes sistemas de coordenadas, os quais foram definidos como 'proje(c)ções conformes' da rede geográfica de coordenadas: a proje(c)ção estereográfica, para áreas de pequena extensão, a projeção de Lambert, para países com grandes extensões na dire(c)ção oeste-leste e a proje(c)ção transversal de Gauss (p.e. UTM), para áreas com maiores extensões meridionais. Segundo a resolução da IUGG (Roma, 1954) cada país pode definir seu próprio sistema de referência altimétrica. Estes sistemas também são chamadas 'sistemas altimétricos de uso'. Tais 'sistemas de uso' são, p.e., as altitudes ortométricas, que são o comprimento da linha vertical entre um ponto P e o ponto P', que é a interse(c)ção daquela linha das verticais com o geóide. Se determina tal altura como a cota geopotencial c através da relação, onde é a média das acelerações de gravidade acompanhando a linha PP', um valor que não é mensurável diretamente, e para determiná-lo precisa-se de mais informações sobre a variação das massas no interior da Terra. As altitudes ortométricas são exatamente definidas, embora o seu valor numérico determina-se apenas aproximadamente. Para essa aproximação usa-se também a relação (fórmula) onde a constante é a média das acelerações de gravidade.
Organizações científicas
Ainda que no século XIX apenas a Europa contasse com organizações científicas ou técnicas de G., hoje, existem em quase todos os países do mundo. Muitos têm organizações independentes para sub-disciplinas como da Cartografia, Fotogrametria, Topografia, geodésia mineira, cadastro imobiliário, etc, como no caso do Brasil, onde os geodesistas estão organizados na 'Sociedade Brasileira de Cartografia,e também na 'Federação Nacional de Engenheiros Agrimensores'.Ao nível global, em primeiro lugar, é a 'Fédération Internationale des Géomètres',que coordena projetos continentais ou globais e que organiza o intercâmbio de informações e opiniões. A FIG também é membro da International Union of Geodesy and Geophysics para coordenar proje(c)tos comuns com a participação das disciplinas vizinhas.
As sub-disciplinas da G. também contam com organizações globais. No caso da fotogrametria, a 'International Society of Photogrammetry and Remote Sensing' na área da cartografia, a 'International Cartographic Association',que coordena proje(c)tos internacionais de mapeamento continental ou global. A SBC está associada a todas as três organizações internacionais e também participa com projetos cartográficos das Nações Unidas.
História
Época Antiga e Idade Média
Tendo a mesma origem da geometria, foi desenvolvida nas altas culturas do Oriente Médio, com o propósito de levantar e dividir as propriedades em parcelas. As fórmulas usadas para calcular áreas, geralmente empíricas, foram usadas pelos agrimensores romanos e encontram-se também nos livros gregos, p.e. de Heron de Alexandria, que inventou a 'dioptra', o primeiro instrumento geodésico de precisão, que também permitia o nivelamento que aumentava a série de instrumentos da Geodésia (groma, gnómon, mira, trena). Aperfeiçoou ainda o instrumento de Ktesíbios para medir grandes distâncias. Alexandre Magno ainda levou 'Bematistas' para levantar os territórios conquistados. Depois de descobrir a forma esférica da terra, Eratóstenes determinou pela primeira vez o diâmetro do globo terrestre. Hiparco, Heron e Ptolomeu determinavam a longitude geográfica observando eclipses lunares, no mesmo instante, em dois pontos cuja distância já era conhecida por medições. Estes métodos foram transferidos para a Idade Média através dos livros dos agrimensores romanos e pelos árabes, que também usavam o astrolábio, o quadrante e o 'bastão de Jacobo' para tarefas geodésicas. Entre os instrumentos, a partir do século XIII, encontra-se também a bússola. No século XVI, S. Münster e R. Gemma Frisius, desenvolveram os métodos da interseção que permitia o levantamento de grandes áreas. O nivel hidrostático de Heron, há vários séculos esquecido, foi reinventado no século XVII.
Época Moderna
Uma nova era da Geodésia começou no ano 1617, quando o holandês Snellius inventou a triangulação para o levantamento de áreas grandes como regiões ou países. A primeira aplicação da triangulação foi o levantamento de Württemberg por Schickard. Nesta época, a G. foi redefinida como 'a ciência e tecnologia da medição e da determinação da figura terrestre'. J. Picard realizou a primeira medição de arco no sul de Paris, cujos resultados iniciaram uma disputa científica sobre a geometria da figura terrestre. O elipsóide de rotação, achatado nos pólos, foi definido por Isaac Newton em 1687, à base da sua hipótese de gravitação, e Huygens em 1690, à base da teoria cartesiana do redemoinho. A forma de um elipsóide combinou também com algumas observações antes inexplicáveis, por exemplo o atraso de um relógio pendular em Cayenne, calibrado em Paris, observado por J. Richter em 1672, ou o fa(c)to do pêndulo do segundo, cujo comprimento aumenta, aproximando-se da linha do equador. A 'Académie des sciences' de Paris mandou realizar medições de arcos meridianos em duas diferentes latitudes do globo, uma (1735-45 e 1751) por P. Bouguer e Ch. M. de la Condamine no norte do Peru (hoje Equador), e outra 1736/1737 na Finlândia, por P. L. Maupertius, A. C. Clairaut e A. Celsius. Estas medições tinham como único fim a confirmação da tese de Newton e Huygens, aplicando os últimos conhecimentos da astronomia e os métodos mais modernos de medição e re(c)tificação da época, como constantes astronômicas aperfeiçoadas (precessão, aberração da luz, refra(c)ção atmosférica), nutação do eixo terrestre, medição da constante de gravitação com pêndulos e a corre(c)ção do desvio da vertical, 1738 observado pela primeira vez por Bouguer nas medições no Chimborasso (Equador). Junto com a re-medição do 'arco de Paris' por Cassini de Thury e N. L. de la Caille a retificação das observações confirmou o achatamento do globo terrestre, e com isso, o elipsóide de rotação como figura matemática e primeira aproximação na geometria da terra. 1743, Clairaut publicou os resultados na sua obra clássica sobre a G. Nos anos seguintes a base teórica foi aperfeiçoada, em primeiro lugar por d'Alembert ('Determinação do Achatamento da Terra através da Precesão e Nutação') e também por Laplace, que determinou o achatamento unicamente através de observações do movimento da Lua, tomando em conta a variação da densidade da Terra. O desenvolvimento do 'cálculo de probabilidades' (Laplace, 1818) e do 'método dos mínimos quadrados' (C. F. Gauss, 1809) aperfeiçoaram a re(c)tificação de observações e melhoraram os resultados das triangulações. O século XIX começou com o descobrimento de Laplace, que a figura física da terra é diferente do elipsóide de rotação, comprovado pela observação de desvios da vertical como diferenças entre latitudes astronômicas e geodésicas. Em 1873, J. B. Listings usou, pela primeira vez, o nome 'geóide' para a figura física da terra. O final do século foi marcado pelos grandes trabalhos de 'medições de arcos meridianos' (como a do Arco Geodésico de Struve) dos geodesistas junto com os astrônomos, para determinar os parâmetros daquele elipsóide que tem a melhor aproximação com a terra física. Os elipsóides mais importantes eram os de Bessel (1841) e de Clarke (1886 e 1880).
No Século XX
A geodésia/geodesia moderna começa com os trabalhos de Helmert, que usou o método de superfícies, em lugar do método de 'medição de arcos' e estendeu o teorema de Claireau para elipsóides de rotação introduzindo o 'esferóide normal'. 1909, Hayford aplicou este método para o território inteiro dos Estados Unidos. No século XX, se formaram associações para realizar projetos de dimensão global como a 'Association géodésique internationale' (1886-1917, Central em Potsdam) ou a 'L'Union géodésique et géophysique internationale' (1919). A Geodésia recebeu novos impulsos através do envolvimento com a computação, que facilitou o ajustamento de redes continentais de triangulação, e dos satélites artificiais para a medição de redes globais de triangulação e para melhorar o conhecimento sobre o geóide. H. Wolf descreveu a base teórica para um modelo livre de hipôteses de uma 'G. tri-dimensional' que, em forma do WGS84, facilitou a definição de posições, medindo as distâncias espaciais entre vários pontos via GPS, e consequentemente veio o fim da triangulação, e a fusão entre a 'G. Superior' e a 'G. Inferior' (a topografia). Na discussão para as tarefas para o futuro próximo, encontra-se a determinação do geóide como superfície equipotencial acima e abaixo da superfície física da terra (W=0) e a 'G. dinâmica' para determinar a variação da figura terrestre com o tempo para fins teóricos (dados de observação para a comprovação da teoria de Wegener) e práticos (pré-determinação de sismos, etc).
Ensino
] Em Portugal
Em Portugal a Geodesia é dada como disciplina central nos cursos de licenciatura de 5 anos de Engenharia Geográfica nas Universidades de Coimbra, Lisboa e Porto.
Na América do Sul
Na América do Sul existem faculdades de Geodésia em vários países. No Brasil, a Geodésia está representada nos cursos de Engenharia Cartográfica nas universidades públicas de Curitiba (UFPR), Presidente Prudente (UNESP), Recife (UFPE), Rio de Janeiro (UERJ e IME / Instituto Militar de Engenharia), Porto Alegre (UFRGS); nos cursos da Engenharia de Agrimensura em Araraquara (SP), Belo Horizonte (MG), Campo Grande (MS), Criciuma (SC), Goiânia (GO), Maceió (AL), Piracinunga (SP), Rio de Janeiro (RJ), Salvador (BA), Terezina (PI), Viçosa (MG), também nos cursos de Mestrado em São Paulo (USP) e Florianópolis (UFSC - Cadastro Multifinalitário). Nos outros países do sub-continente na Argentina (Buenos Aires, La Plata, Cordoba, Rosário, Santa Fé, Tucuman, San Juan), na Venezuela (Maracaibo, La Universidade del Zulia), no Peru (Puno), na Colômbia (Bogotá), no Uruguay (Montevideo). No Chile o título do profissional em geodésia é Geomensor que pode ser obtido nas universidades de Santiago, Antofagasta e Los Angeles.
Geodesistas importantes
Eratóstenes
J. J. Baeyer
Friedrich Wilhelm Bessel
E. H. Bruns
R. Eötvös
Carl Friedrich Gauß
J. F. Hayford
Weikko A. Heiskanen
Friedrich Robert Helmert
W. Jordan
Pierre-Simon Laplace
Adrien Marie Legendre
Helmut Moritz
H. H. Schmid
Friedrich Georg Wilhelm von Struve
Johann Georg von Soldner
George Gabriel Stokes
Molodensky
Sistemas de Referência Geodésica
SAD69 (South American Datum) de 1969
WGS84 (World Geodetic System) Elipsóide de 1984
SIRGAS 2000 (Sistema de Referência Geocêntrico para as Américas) Elipsóide GRS 1980
Metodos e atividades geodésicas
posicionamento astronômico
posicionamento por satélite
sensoriamento remoto
estacionamento livre
gravimetria
laserscanning
rede de referência geodésica
altimetria
mapeamento
levantamento topográfico
levantamento aéreo
poligonação (polígono)
interseção inversa, interseção direta, interseção de arcos
geodésia por satélite
triangulação, trilateração
locação
Instrumentos geodésicos
baliza
bússola
câmara métrica, câmara aéreofotogramétrica
distanciômetro
estação total
fototeodolito
giroscópio
gravímetro
laserscanner
trena
mira
nível
pentaprisma
prisma ou reflector
prumo
receptor para o Global Positioning System (GPS), GLONASS e Galileo
sextante
taqueômetro
teodolito
insrumentos históricos:
groma
dioptra
Elipsóide de referência
Figura da Terra
Literatura
Gemael,C.: Geodésia Física, Editora da UFPR, Curitiba PR 1999, ISBN 85-7335-029-6
Draheim,H.: Die Geodäsie ist die Wissenschaft von der Ausmessung und Abbildung der Erdoberfläche (pt: a geodésia é a ciência da medição e representação da superfície da terra), AVN 7/1971 (Allgemeine Vermessungs-Nachrichten), p. 237-251
Gemael,C.: A Evolução da Geodésia, Revista Brasileira de Cartografia, No 46/1995, páginas 1-8
Helmert,F.R.: Die mathematischen und physikalischen Theorien der höheren Geodäsie (pt: As Teorias Matemáticas e Físicas da Geodésia Superior), 1ª parte. Leipzig 1880, 2ª parte. Leipzig 1884
Medina, A.: O Termo Grego 'Geodésia' - um Estudo Etimológico, GEODÉSIA online, 3/1997 (em pdf)
Obtido em "http://pt.wikipedia.org/wiki/Geod%C3%A9sia"
Topografia
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Mapa topográfica de Mauna Kea, Havaí
Topografia (do idioma grego topos, lugar, região, e graphein, descrever: "descrição de um lugar") é a ciência que estuda todos os acidentes geográficos definindo a situação e a localização deles numa área qualquer. Tem a importância de determinar analiticamente as medidas de área e perímetro, localização, orientação, variações no relevo, etc e ainda representá-las graficamente em cartas(ou plantas) topográficas. A topografia é também instrumento fundamental para a implantação(chamadas locações) e acompanhamentos de obras como: projeto viário, edificações, urbanizações(loteamentos), movimento de terra(cubagem de terra), etc.
O termo só se aplica a áreas relativamente pequenas, sendo utilizado o termo geodésia quando se fala de áreas maiores. Para isso são usadas coordenadas que podem ser duas distâncias e uma elevação, ou uma distância, uma elevação e uma direção.
Campo de atuação
A topografia atua em áreas relativamente pequenas da superfície da Terra, de modo que sejam representadas particularidades da área, como construções, rios, vegetação, rodovias e ferrovias, relevos, limites entre terrenos e propriedades e outros detalhes de interesse. As escalas de redução normalmente usadas na confecção de plantas topográficas variam de acordo com o fim a que se destina o referido trabalho: desde 1:50 ( leia-se um para cinqüenta ) e 1:100 em representações de lotes urbanos até cerca de 1:5000 para representações de propriedades rurais.
Um dos grandes desafios da cartografia é representar a Terra, que tem superfície curva (ela é um geóide), num plano. Isso é impossível de se fazer sem que ocorram deformações. E quanto maior a área representada, mais significativas são essas deformações. Como a topografia trata de áreas pequenas, o limite de atuação dela, o campo topográfico, é aquele em que seja possível desprezar o erro causado pela curvatura da Terra sem que haja prejuízo de precisão do levantamento topográfico. Esse campo depende da escala do trabalho, pois o erro de medida é limitado ao erro de reprodução e de acuidade visual (ou seja, o erro deve ser tão pequeno que se fosse considerado seria menor que o erro de produção ou reprodução da planta ou ainda menor que o limite visual do olho humano), e para um limite fixo de erro e escalas diferentes, o alcance da área a ser levantada varia. Para uma precisão de 1:200000, o campo topográfico é uma área com um raio de 23 quilômetros[1], o que corresponde a mais de 1600 km².
Divisões
A topografia divide-se, basicamente, nas seguintes partes:
Topometria, que trata da medição de distâncias e ângulos de modo que permita reproduzir as feições do terreno o mais fielmente possível, dentro das exigências da função a que se destina o levantamento topográfico produzido com essas informações. Ela subdivide-se, ainda, em planimetria e altimetria. Na primeira, são medidos os ângulos e distâncias no plano horizontal, como se a área estudada fosse vista do alto. Na segunda, são medidos os ângulos e distâncias verticais, ou seja, as diferenças de nível e os ângulos zenitais. Nesse caso, os levantamentos elaborados são representados sobre um plano vertical, como um corte do terreno;
Topologia, como subdivisão da topografia, é a parte que trata da interpretação dos dados colhidos através da topometria. Essa interpretação visa facilitar a execução do levantamento e do desenho topográfico, através de leis naturais do relevo terrestre que, quando conhecidas, permitem um certo controle sobre possíveis erros, além de um número menor de pontos de apoio sobre o terreno;
Taqueometria, a divisão que trata do levantamento de pontos de um terreno, in loco, de forma a se obter rapidamente plantas com curvas de nível, que permitem representar no plano horizontal as diferenças de níveis. Essas plantas são conhecidas como plani-altimétricas;
Fotogrametria é a ciência que permite conhecer o relevo de uma região através de fotografias. Inicialmente as imagens eram tomadas do solo, mas, atualmente elas são produzidas principalmente a partir de aviões e satélites. Nesses casos de sensoriamento remoto, são usados os conhecimentos da estereoscopia, de modo que seja possível perceber o relevo da região fotografada ou imageada e medir as diferenças de nível, para se produzir as plantas e cartas;
Texto de cabeçalho
Referências
↑ LOCH, CORDINI, 2000, pp. 34-35.
BATIMETRIA ( também do grego: Bathus (profundo) e metron = medida) , é a descrição gráfica do fundo de lagos, rios e oceanos, também fazendo parte da topografia.
Instrumentos utilizados
Fio de prumo
Teodolito
Nível
Estação Total
GPS
Ver também
Elipsóide de referência
Engenharia Geográfica
Figura da Terra
Geóide
Rede geodésica
Triangulação
Triangulação geodésica
Bibliografia
BORGES, Alberto de Campos. Topografia. São Paulo: Edgard Blüncher, 1977.
ESPARTEL, Lélis. Curso de topografia. 7. ed. Porto Alegre: Globo, 1980.
LOCH, Carlos; CORDINI, Jucilei. Topografia contemporânea: planimetria. Florianópolis: Ed. da UFSC, 2000. ISBN 8532800394
Projeção cartográfica
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O processo de sistematicamente transformar partes da Terra esférica para que sejam representadas em uma superfície plana mantendo as relações espaciais é chamado de Projeção Cartográfica. Este processo é obtido pelo uso de Geometria e, mais comumente, por meio de fórmulas matemáticas. A correspondência entre os pontos da superfícies terrestre e a sua representação, constitue o problema fundamental da cartografia, pois impossibilita uma solução perfeita, ou seja, uma projeção livre de deformações. Tentando minimizar as distorções, diferentes técnicas de representação são aplicadas no sentido de se alcançar resultados que possuam propriedades favoráveis para um propósito específico.
Fotogrametria
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A Fotogrametria (derivada do grego: luz, descrição e medidas) é definida como a ciência aplicada, a técnica e a arte de extrair de fotografias métricas, a forma, as dimensões e a posição dos objetos nelas contidos.
Uma das classificações adotadas para a fotogrametria é quanto à evolução dos equipamentos e materiais envolvidos nos processos, podendo a mesma ser: fotogrametria analógica, fotogrametria analítica ou fotogrametria digital.
Nos últimos anos a fotogrametria aérea, notadamente a de satélites em órbita, alterou substancialmente técnicas como a Cartografia e a interpretação aerofotométrica.
Sistema de informação geográfica
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Modelo de relevo num Sistema de informação geográfica.
Sistema de informação geográfica.
GvSIG - Sistema de informação geográfica.
GRASS - Sistema de informação geográfica.
Um Sistema de Informação Geográfica (SIG ou GIS - Geographic Information System, do acrónimo inglês) é um sistema de hardware, software, informação espacial e procedimentos computacionais, que permite e facilita a análise, gestão ou representação do espaço e dos fenômenos que nele ocorrem.
Um exemplo bem conhecido de um protoSIG é o trabalho desenvolvido pelo Dr. John Snow em 1854 para situar a fonte causadora de um surto de cólera na zona do Soho em Londres, cartografando os casos detectados. Esse protoSIG permitiu a Snow localizar com precisão um poço de água contaminado como fonte causadora do surto.
Modelos
Existem vários modelos de dados aplicáveis em SIG. Por exemplo, o SIG pode funcionar como uma base de dados com informação geográfica (dados alfanuméricos) que se encontra associada por um identificador comum aos objectos gráficos de um mapa digital. Desta forma, assinalando um objecto pode-se saber o valor dos seus atributos, e inversamente, selecionando um registo da base de dados é possível saber a sua localização e apontá-la num mapa.
O Sistema de Informação Geográfica separa a informação em diferentes camadas temáticas e armazena-as independentemente, permitindo trabalhar com elas de modo rápido e simples, permitindo ao operador ou utilizador a possibilidade de relacionar a informação existente através da posição e topologia dos objectos, com o fim de gerar nova informação.
Os modelos mais comuns em SIG são o modelo raster ou matricial e o modelo vectorial. O modelo de SIG matricial centra-se nas propriedades do espaço, compartimentando-o em células regulares (habitualmente quadradas, mas podendo ser rectangulares, triangulares ou hexagonais). Cada célula representa um único valor. Quanto maior for a dimensão de cadas célula (resolução) menor é a precisão ou detalhe na representação do espaço geográfico. No caso do modelo de SIG vectorial, o foco das representações centra-se na precisão da localização dos elementos no espaço. Para modelar digitalmente as entidades do mundo real utilizam-se essencialmente três formas espaciais: o ponto, a linha e o polígono.
Padronização
Na tentativa de chegar a uma padronização dos citados tipos de dados, existe o Open_Geospatial_Consortium, hospedado em http://www.opengeospatial.org/. O objetivo é forçar os desenvolvedores de software de SIG e Geoprocessamento adotarem padrões. Atualmente, possui algumas especificações:
WMS - Web Map Service
WFS - Web Feature Service
WCS - Web Coverage Service
CS-W - Catalog Service Web
SFS - Simple Features - SQL
GML - Geography Markup Language
A partir de 2005, com a disponibilização gratuita do visualizador Google Earth, o formato KMZ se popularizou, tornando-se um padrão de facto. Vários SIG, em 2006, já apresentam possibilidades de exportação e importação de arquivos KMZ, como o NASA World Wind.
Utilização
Os SIG permitem compatibilizar a informação proveniente de diversas fontes, como informação de sensores espaciais (detecção remota / sensoriamento remoto), informação recolhida com GPS ou obtida com os métodos tradicionais da Topografia.
Entre as questões em que um SIG pode ter um papel importante encontram-se:
Localização: Inquirir características de um lugar concreto
Condição: Cumprimento ou não de condições impostas aos objectos.
Tendência: Comparação entre situações temporais ou espaciais distintas de alguma característica.
Rotas: Cálculo de caminhos óptimos entre dois ou mais pontos.
Modelos: Geração de modelos explicativos a partir do comportamento observado de fenómenos espaciais.
Material jornalístico. O Jornalismo online pode usar sistemas SIG para aprofundar coberturas jornalísticas onde a espacialização é importante.
Os campos de aplicação dos Sistemas de Informação Geográfica, por serem muito versáteis, são muito vastos, podendo-se utilizar na maioria das actividades com uma componente espacial, da cartografia a estudos de impacto ambiental ou de prospeção de recursos ao marketing, constituindo o que poderá designar de Sistemas Espaciais de Apoio à Decisão. A profunda revolução que provocaram as novas tecnologias afectou decisivamente a evolução da análise espacial.
Lista de softwares SIG
Softwares
ArcGIS (ArcView, ArcInfo) da ESRI
MapInfo
Geomedia
GRASS (open source)
SmallWorld
AutoCad Map
ERDAS IMAGINE
Microstation Geographics
Bentley PowerMap
GeoSys da (Viageo.com.br)
SPRING (Sistema de Processamento de Informações Georreferenciadas)
Geomática
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'Geomática proporciona ao técnico a compreensão necessária nas atividades de produção, coleta, armazenagem, análise, transmissão e gerenciamento de informações espaciais relacionadas com o meio ambiente e com os recursos terrestres e naturais. Inclui atividades de levantamento de informações geográficas para o mapeamento, integrando elementos como topografia, cartografia, hidrografia, geodésia, fotogrametria, agrimensura com novas tecnologias e os novos campos de aplicação, como o sensoriamento remoto, o mapeamento digital e os sistemas de posicionamento por satélite.
O mercado de trabalho do técnico em Geomática é muito diversificado, possibilitando-lhe atuar nos setores de logística de transporte, monitoramento ambiental, agricultura de precisão, empresas mineradoras e petrolíferas, prefeituras e institutos de pesquisa, empresas aeronáuticas, como também em empresas estatais de planejamento urbano e cadastramento rural.
Obtido em "http://pt.wikipedia.org/wiki/Geom%C3%A1tica"
Datum
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Datum = latim dado, detalhe, pormenor. Plutal: Data.
Diferentes data são baseados em diferentes modelos matemáticos da forma e dimensões da Terra além do factor adicional da projecção. No Japão por exemplo, usam um ponto da projecção que não está no centro da terra, mas em algum lugar sob o Japão. Isto resulta numa menor distorção do que a projecção de uma esfera em um mapa plano. No entanto o uso dessa projecção para os EUA resultaria em um mapa muito estranho!
Além disso algumas projecções usam ideias diferentes de o que seria um mapa plano (eu defino um mapa plano como algo que pode ser desenrolado e colocado em uma mesa). Uma destas é um cone interceptando a Terra em duas latitudes com pontos acima do pólo. Outra é um cilindro tocando na Terra numa determinada latitude ou longitude. A famosa projecção de Mercator é um cilindro que toca a terra no equador (LATITUDE 0 0' 0").
A projecção UTM (Universal Transverse Mercator) toca a Terra em várias longitudes denominadas Meridianos Centrais e usa um ponto de projecção no centro da Terra. O modelo matemático (datum) é WGS-84 que define uma elipsóide. O datum WGS-84 foi criado a partir do datum de Clarke de 1866 usado pela maioria dos mapas USGS. O datum WGS-84 (e o virtualmente idêntico NAD-83) especificam que a terra é mais achatada, de modo que uma medida do número de metros do equador para o norte é mais ou menos 200m maior do que aquele medido com o modelo de 1866 de Clarke para pontos nos EUA.
A maioria de mapas de USGS nos EUA utilizam datum CONUS NAD-27 que usa os modelos matemáticos e uma projecção de cones de Clarke de 1866. Mapas posteriores utilizam o datum NAD-83 e usam a projecção UTM do centro da terra. Esta projecção a partir do centro da Terra gerou a parte universal do UTM.
Caracterização do Sistema Geodésico Brasileiro SAD69-
Segundo as Especificações e Normas Gerais para Levantamentos Geodésicos em Território Brasileiro, anexo à Resolução COCAR nº 02/83, de 21/07/1983, o Sistema Geodésico Brasileiro-SGB- é definido a partir do conjunto de pontos geodésicos implantados na porção terrestre delimitada pelas fronteiras do país. Para o SGB, a imagem geométrica da Terra é definida pelo elipsóide do sistema geodésico de referên cia-SGR-67-, aceito e recomendado pela UGGI, em Lucerne, no ano de 1967.
O South American Datum ( SAD ) foi estabelecido como o sistema geodésico regional para a América do Sul, desde 1969. O SGB integra o SAD-69. Eles são definidos a partir dos parâmetros:
Elipsóide SGR-67
Orientação geocêntrica:
eixo de rotação paralelo ao eixo de rotação da Terra; plano meridiano origem paralelo ao meridiano de Greenwich;
Orientação topocêntrica:
considerado como datum planimétrico, o Vértice Chuá da cadeia de triangulação do paralelo 20º Sul, em Minas Gerais :
latitude geod.= 19º 45’ 41,6527” S
lat. astron.= 19º 45’ 41,34” S
longitude geod.= 48º 06’ 04,0639” W
long. astro.= 48º 06’ 07,80” W
Azimute geod.= 271º 30’ 04,05”SWNE Az. astron.= 271º 30’ 05,42” SWNE para VT-Uberaba
ondulação geoidal N = 0,0m
Datum altimétrico do SGB : coincide com a superfície equipotencial que contém o nível médio
do mar, definido pelas observações maregráficas tomadas em Imbituba, no litoral de Santa Catarina.
Obtido em "http://pt.wikipedia.org/wiki/Datum"
Sistema de Posicionamento Global
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Mais de 50 satélites como este NAVSTAR já foram lançados desde 1978.
O Sistema de Posicionamento Global, vulgarmente conhecido por GPS (do acrónimo do inglês Global Positioning System), é um sistema de posicionamento por satélite, por vezes incorrectamente designado de sistema de navegação, utilizado para determinação da posição de um receptor na superfície da Terra ou em órbita.
Antena de telhado para GPS
O sistema GPS foi criado e é controlado pelo Departamento de Defesa dos Estados Unidos da América, DoD, e pode ser utilizado por qualquer pessoa, gratuitamente, necessitando apenas de um receptor que capte o sinal emitido pelos satélites. O DoD fornece dois tipos de serviços GPS: Standard e Precision. Contrariamente ao que inicialmente acontecia, actualmente os dois serviços estão disponíveis em regime aberto em qualquer parte do mundo. O sistema está dividido em três partes: espacial, de controlo e utilizador. O segmento espacial é composto pela constelação de satélites. O segmento de controlo é formado pelas estações terrestres dispersas pelo mundo ao longo da Zona Equatorial, responsáveis pela monitorização das órbitas dos satélites, sincronização dos relógios atómicos de bordo dos satélites e actualização dos dados de almanaque que os satélites transmitem. O segmento do utilizador consiste num receptor que capta os sinais emitidos pelos satélites. Um receptor GPS (GPSR) descodifica as transmissões do sinal de código e fase de múltiplos satélites e calcula a sua posição com base nas distâncias a estes. A posição é dada por latitude, longitude e altitude, coordenadas geodésicas referentes ao sistema WGS84.
Descrição técnica
Receptores GPS vêm numa variedade de formatos, de dispositivos integrados dentro de carros, telefones, e relógios, a dispositivos dedicados somente ao GPS como estes das marcas Trimble, Garmin e Leica.
O sistema foi declarado totalmente operacional apenas em 1995. Seu desenvolvimento custou 10 bilhões de dólares. Consiste numa "constelação" de 28 satélites sendo 4 sobressalentes em 6 planos orbitais. Os satélites GPS, construídos pela empresa Rockwell, foram lançados entre Fevereiro de 1978 (Bloco I), e 6 de Novembro de 2004 (o 29º). Cada um circunda a Terra duas vezes por dia a uma altitude de 20200 quilômetros (12600 milhas) e a uma velocidade de 11265 quilômetros por hora (7000 milhas por hora). Os satélites têm a bordo relógios atómicos e constantemente difundem o tempo preciso de acordo com o seu próprio relógio, junto com informação adicional como os elementos orbitais de movimento, tal como determinado por um conjunto de estações de observação terrestres.
Medição com um GPS
O receptor não necessita de ter um relógio de tão grande precisão, mas sim de um suficientemente estável. O receptor capta os sinais de quatro satélites para determinar as suas próprias coordenadas, e ainda o tempo. Então, o receptor calcula a distância a cada um dos quatro satélites pelo intervalo de tempo entre o instante local e o instante em que os sinais foram enviados (esta distância é chamada pseudodistância). Descodificando as localizações dos satélites a partir dos sinais de microondas (tipo de onda electromagnética) e de uma base de dados interna, e sabendo a velocidade de propagação do sinal, o receptor, pode situar-se na intersecção de quatro calótes, uma para cada satélite.
Até meados de 2000 o departamento de defesa dos EUA impunha a chamada "disponibilidade selectiva", que consistia em um erro induzido ao sinal impossibilitando que aparelhos de uso civil obtivessem um erro inferior a 90 metros. Porém, o presidente Bill Clinton foi pressionado a assinar uma lei determinando o fim dessa interferência no sinal do sistema.[Carece de fontes?]
Aplicações
Coordenadas com um GPS com Bússola e Altímetro integrado
Além de sua aplicação óbvia na aviação geral e comercial e na navegação marítima, qualquer pessoa que queira saber a sua posição, encontrar o seu caminho para determinado local (ou de volta ao ponto de partida), conhecer a velocidade e direcção do seu deslocamento pode-se beneficiar com o sistema. Atualmente o sistema está sendo muito difundido em automóveis com sistema de navegação de mapas, que possibilita uma visão geral da área que você está percorrendo.
A comunidade científica utiliza-o pelo seu relógio altamente preciso. Durante experiências científicas de recolha de dados, pode-se regist(r)ar com precisão de micro-segundos (0,000001 segundo) quando a amostra foi obtida. Naturalmente a localização do ponto onde a amostra foi recolhida também pode ser importante. Agrimensores diminuem custos e obtêm levantamentos precisos mais rapidamente com o GPS. Unidades específicas têm custo aproximado de 3.000 dólares e precisão de 1 metro, mas existem receptores mais caros com precisão de 1 centímetro. A recolha de dados por estes receptores é mais lenta.
Exemplo de um receptor GPS com mapas, instalado em um carro.
Guardas florestais, trabalhos de prospecção e exploração de recursos naturais, geólogos, arqueólogos, bombeiros, são enormemente beneficiados pela tecnologia do sistema. O GPS tem-se tornado cada vez mais popular entre ciclistas, balonistas, pescadores, ecoturistas, geocachers ou por leigos que queiram apenas orientação durante as suas viagens. Com a popularização do GPS, um novo conceito surgiu na agricultura: a agricultura de precisão. Uma máquina agrícola dotada de receptor GPS armazena dados relativos à produtividade em um cartão magnético que, tratados por programa específico, produz um mapa de produtividade da lavoura. As informações permitem também o(p)timizar a aplicação de corre(c)tivos e fertilizantes.
Tipos de receptores
Comparação entre a duração da órbita de um satélite e o período de rotação da Terra
Existem diferentes receptores GPS, desde diversas marcas que comercializam soluções "tudo-em-um", até os externos que são ligados por cabo ou ainda por bluetooth. Geralmente categorizados em termos de demandas de uso em Geodésicos, Topográficos e de Navegação. A diferenciação entre essas categorias, que a princípio pode parecer meramente de preço de aquisição é principalmente devido à precisão alcançada, ou seja a razão da igualdade entre o dado real do posicionamento, e o oferecido pelo equipamento. Sendo os mais acurados, com valores na casa dos milímetros, os receptores Geodésicos são capazes de captar as duas frequências emitidas pelos satélites (L1 e L2), possibilitando assim a eliminação dos efeitos da refracção ionosférica. Os topográficos, que tem características de trabalho semelhantes à categoria anterior, porém somente captam a portadora L1, também possuem elevada precisão, geralmente na casa dos centímetros. Ambas as categorias tem aplicações técnicas, e características próprias como o pós-processamento, o que significa que geralmente não informam o posicionamento instantaneamente (excepto os modelos RTK).
No caso da categoria de maior uso, a de navegação, embora possua menor precisão de posicionamento, tem inúmeras vantagens como o baixo preço de aquisição e inúmeras aplicações, onde vê-se uma infinidade de modelos, tanto aqueles que integram diversos equipamentos como computadores de mão, celulares, relógios, etc., como aqueles dedicados exclusivamente ao posicionamento GPS, onde também encontramos aplicações para uso do dado de posicionamento em outros equipamentos como notebooks, rastreadores de veículos, etc.
Actualmente com a convergência de dispositivos, existem muita variedade de Pocket PCs com GPS interno. Estes têm a vantagem de se poder escolher o software que se pretende utilizar com eles.
O que ter em conta ao escolher um receptor?
Número de canais que o receptor utiliza.
Mapas disponíveis (caso se aplique).
Luminosidade do ecrã (caso se aplique).
Autonomia.
Robustez.
Porque o que conta acima de tudo é a recepção de sinal, conta muito o número de canais que o GPS usa para adquirir o sinal. Actualmente existem receptores com chip SIRF III que usam 20 canais.
Curiosidades
Cada satélite GPS transmite dois sinais de rádio, sendo um para uso civil e outro mais preciso, chamado de código P, usado somente pelos militares americanos.[1]
http://www.geominas.mg.gov.br/glossario/geogloss.html
http://www.esri.com/
ramon.nunes@gmail.com
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