Papers by Claudia Krueger
Revista Brasileira de Cartografia
Em uma série temporal com extensa base de dados, a maior redistribuição de massas na superfície d... more Em uma série temporal com extensa base de dados, a maior redistribuição de massas na superfície da Terra sólida ocorre em função do ciclo hidrológico. Este processo, carrega e deforma a Terra e consequentemente, induz à uma resposta elástica da sua superfície. Geralmente, a modelagem empregada envolve a convolução das chamadas Funções de Green e diferentes modelos de distribuição de massas. No entanto, estes modelos não conservam suas massas globais através do tempo e a estimativa de uma resposta total através da sua combinação individual e não podem ser considerados auto consistente. Visando solucionar este problema, frequentemente, é incluída uma resposta oceânica “passiva” capaz de manter a superfície do oceano numa superfície equipotencial média mesmo quando mudar sua massa. Objetivando o estudo destes processos e seus efeitos na componente vertical de várias estações geodésicas, foram comparadas as series de coordenadas de 47 estações GPS da Rede GNSS de monitoramento contínuo ...
Revista de Geociências do Nordeste
Tradicionalmente na Fotogrametria a extração de informações cartográficas tridimensionais envolve... more Tradicionalmente na Fotogrametria a extração de informações cartográficas tridimensionais envolve o uso de no mínimo duas imagens. O uso de uma imagem possibilita obter informações planimétricas, porém, dados de altimetria externos são necessários. A modelagem destas informações pode ser feita rigorosamente através das Equações de Colinearidade (CLN), que requer o uso de parâmetros de calibração da câmera e tratamento dos erros sistemáticos. Alternativamente, transformações generalizadas como a Direct Linear Transform (DLT) podem ser usadas. Neste trabalho apresenta-se um estudo que avaliou o desempenho da DLT e CLN na extração de informações cartográficas com o uso de uma imagem obtida por câmera de baixo custo acoplada a uma aeronave remotamente pilotada. Obteve-se valores máximos de discrepância planimétrica em torno de 0,80 m para ambas as modelagens. O RMSE das discrepâncias planimétricas foi de 0,53 m pelas CLN e 0,56 m pela DLT. A qualidade cartográfica (PEC-PCD) se enquadrou...
Brazilian Journal of Development
Diferentes superfícies de referências verticais podem ser empregadas nos levantamentos geodésicos... more Diferentes superfícies de referências verticais podem ser empregadas nos levantamentos geodésicos e topográficos. Elas podem ser superfícies matemáticas, como o elipsoide de revolução; ou superfícies físicas, oriundas da maré, ou do campo de gravidade terrestre (Santana, et. al, 2020). Elas são superfícies que se relacionam entre si, mas a separação entre elas será diferente de um lugar para outro. Atualmente através de técnicas de transporte de coordenadas com o uso do GNSS (Global Navigation Satellite System) e métodos para obtenção de uma altitude elipsoidal de maneira rápida, precisa e acurada, é possível determinar um referencial para todos os tipos de empreendimentos. Localizada no município de Piraquara, a Barragem Piraquara II pertence à SANEPAR e é utilizada como reservatório modelo para testes. Este reservatório compõe o sistema de regularização e reforço para o abastecimento de água da capital Curitiba. Foi realizado um levantamento geodésico com sistema GNSS e, por meio ...
Revista Brasileira de Cartografia
O propósito deste artigo é resgatar o histórico dos meios de se obter a geolocalização em ambient... more O propósito deste artigo é resgatar o histórico dos meios de se obter a geolocalização em ambientes externos, enfatizando os smartphones com sistema operacional Android e a utilização do receptor GNSS (Global Navigation Satellite System) presente no mesmo. Além disso, são apresentadas as principais ferramentas e tecnologias relacionadas a temática, alguns resultados promissores quanto à qualidade posicional passível de ser obtida atualmente, e ainda, os desafios e perspectivas futuras deste objeto no cenário mundial. Devido aos avanços tecnológicos direcionados aos dispositivos móveis, tais como os smartphones, smartwatches e tablets, surgiram diversas aplicações que movimentam importantes segmentos do mercado global. Atualmente, os dispositivos móveis possuem diversos sensores, os quais possibilitam centenas de aplicações e funcionalidades. Neste sentido, o receptor GNSS presente nestes dispositivos se destaca por dar suporte a geolocalização com uma maior acurácia em ambientes ext...
Revista Brasileira de Cartografia, Feb 21, 2016
É comprovado que os erros sistemáticos inferem na defi nição das coordenadas geodésicas, degradan... more É comprovado que os erros sistemáticos inferem na defi nição das coordenadas geodésicas, degradando as mesmas. Desta forma estes erros requerem atenção especial. Portanto, além da análise da infl uência dos parâmetros próprios de antenas GPS no processamento em redes, foram observados os efeitos de multicaminho obtido em cada ponto. Os parâmetros individuais das antenas, neste trabalho, são advindos da BCAL/UFPR (Base de Calibração de Antenas GNSS na UFPR). Realizaram-se processamentos com os parâmetros do NGS (National Geodetic Survey), com o objetivo de efetuar as comparações. Nesta pesquisa foram realizadas três campanhas em três pontos com linhas de base de até 90 km entre eles e a BCAL/UFPR, empregando-se o posicionamento relativo estático. As redes formadas foram com 1 estação, 3 estações e 17 estações de coordenadas geodésicas precisas.
Boletim de Ciências Geodésicas, 2022
In recent years, the ability of GNSS systems to estimate high accuracy 3D positions has greatly c... more In recent years, the ability of GNSS systems to estimate high accuracy 3D positions has greatly contributed to the development of new monitoring techniques aimed at understanding the mechanisms by which the different Earth processes are generated. This paper presents the result of 9 GPS campaigns, between 2014 and 2019 for a group of 29 stations, held in the Guabirotuba urban area, Curitiba, Brazil, intending to estimate local crustal movements. The average magnitude and direction of horizontal velocities obtained for each site, allow demonstrating deformation of the southern zone of the area as a result of a local landslide process. The magnitude of the vectors varies between 1 and 16 mm/a horizontally. All sites had an absolute vertical movement, probably correlated with a local geological pattern or a physical site's motion driven by environmental mass redistribution. The uncertainties in positions and velocities for a long-term survey (over 5 years), showed good consistency at most sites when compared with the coordinates and velocities precision of the latest SIRGAS solution. The typical precision for the station positions at the reference epoch was ±2 mm horizontally and ±5 mm vertically, and ±0.60 mm/a horizontally and ±1.37 mm/a vertically for the constant velocities.
The goal of this work is to check the obtained accuracy on the point positioning when smoothed ps... more The goal of this work is to check the obtained accuracy on the point positioning when smoothed pseudoranges used by the carrier phase. In order to reach this goal, a smoothing algorithm was implemented in a computer program, in which the results were statistically analyzed through the chi square test and through the average deviation of each sample. Two other experiments were made to analyze the accuracy of the point positioning, when the original pseudorange (from C/A code) and the pseudorange smoothed by the carrier phase (L1) are used. The field survey was carried out on the RM03 and CANG stations, and the observations were collected from Ashtech-Z12 and Trimble 4000 SSi receivers in a 5 second collecting rate. One of the experiments had as a goal to evaluate the results obtained by the developed program. One set of samples had the smoothed values generated by the receiver itself compared to the ones calculated by the algorithm and the results were tested by the chi square test. We noticed that only 52% of the samples weren't rejected by the test at a 95% confidence level. Every observation epoch had a deviation value, resulting from the difference between the values generated by the receiver and the calculated by the algorithm, calculated for every sample. The results show that 70% of the samples had average deviation under 40 cm. Other two experiments were held in order to analyze the accuracy of the point positioning. The observations from the RM03 and CANG stations were used and the accuracy results showed that the positioning that used the pseudoranges smoothed by the carrier phase (L1) were more accurate than those that used the original pseudoranges.
The establishment and maintenance of geodetic reference frames which are an essential foundation ... more The establishment and maintenance of geodetic reference frames which are an essential foundation for all surveys related to land management, GIS and large scale mapping are very expensive. Large countries like Brazil cannot afford a dense, nation-wide control network. Active GPS reference stations provide an alternative concept for reference frames. Because of the high potential of relative, carrier phase based GPS measurements it is sufficient, to tie GPS surveys to the next reference station with precisely known coordinates. The connection to adjacent control monuments is not required as long as network distortions can be either neglected or modelled. Therefore the effort for a classical monumented networks can be reduced drastically. For those applications requiring sub decimetre or even centimetre-level accuracy in real time, the working radius of a field station is limited to less than 10 km from the next reference station, especially in the equatorial region. To overcome this ...
Auf der Grundlage einer umfangreichen Studie wird die Verfügbarkeit und Genauigkeit des SAPOS-Ech... more Auf der Grundlage einer umfangreichen Studie wird die Verfügbarkeit und Genauigkeit des SAPOS-Echtzeitdienstes HEPS mit den Vernetzungsvarianten FKP und VRS untersucht. Als Parameter für die Verfügbarkeit dienten einerseits die Einwahlzeiten (TTC) mit GSM in die SAPOS-Zentrale Baden-Württemberg in Karlsruhe, andererseits die benötigte Zeit zum Lösen der Phasenmehrdeutigkeiten (TTFA). Aussagen zu der mit der verwendeten GPS-Ausrüstung SR530 der Firma Leica erreichten Genauigkeit werden bezüglich des Abstandes zur nächsten Permanentstation, der Messdauer und der benötigten Zeit zum Lösen der Phasenmehrdeutigkeiten gemacht. Während für kurze Abstände die für den SAPOS-Dienst HEPS mit vernetzten Referenzstationen angestrebte Genauigkeit von 1–2 cm eingehalten wird, verschlechtert sich diese für einen Punktabstand von nahezu 30 km auf ca. 5 cm. Mit zunehmendem Abstand zur nächstgelegenen SAPOS-Permanentstation weist die Vernetzungsvariante VRS dem FKP gegenüber einige Vorteile auf. In di...
This paper presents technical outcomes of the Brazilian Calibration Station for GNSS Antennas at ... more This paper presents technical outcomes of the Brazilian Calibration Station for GNSS Antennas at Universidade Federal do Paraná – BCAL/UFPR – since its establishment in 2007. As a result of a scientific and technological cooperation with the Geodetic Institute of the University Karlsruhe (TH) resp ̇ Karlsruhe Institute of Technology, the Baseline Calibration Station provides an infrastructure for geodetic measurements to determine precise model parameters for GNSS receiver antennas.
Boletim De Ciencias Geodesicas, 1999
RESUMO No âmbito marinho, muitas tem sido as tecnicas utilizadas para o posicionamento de uma emb... more RESUMO No âmbito marinho, muitas tem sido as tecnicas utilizadas para o posicionamento de uma embarcacao. Inicialmente, o homem recorreu a navegacao astronomica ou a metodos expeditos. Com o avanco das ciencias e da tecnologia, novos equipamentos e metodos foram sendo desenvolvidos, possibilitando melhorar a precisao para esses posicionamentos. Desde 1985, o sistema de navegacao por satelites GPS (Global Positioning System) vem sendo utilizado nessa area e se tornou muito atraente, em funcao das suas propriedades predominantes: disponibilidade continua, facil aplicacao e independencia em relacao as condicoes meteorologicas. O presente trabalho mostra a utilizacao do GPS, a sua conexao com o sistema ecobatimetrico e os cuidados a serem adotados. Abstract Through out the years several techniques have been used for navigation in marine environment. At the beginning of the history of navigation astronomy provided the means to measure latitude and azimute. Later, with the development of ...
Revista Brasileira de Cartografia, 2021
Soil moisture monitoring enables efficient management and use of water resources, having great im... more Soil moisture monitoring enables efficient management and use of water resources, having great importance for several purposes, such as: monitoring of risk areas; delimitation of areas susceptible to flooding; geotechnical activities; and in agriculture development. GNSS Reflectometry (GNSS-R) is a scientific and technological development that allows one to perform proximal or remote sensing, depending on the antenna height concerning the surface, by means of navigation satellites. This method exploits GNSS signals indirectly reaching a receiver antenna after they are reflected on the surrounding surfaces. In this method, direct and indirect GNSS signals that reach the receiving antenna are exploited, after reflection on the surfaces existing around the antenna. The combination of these two signals causes the multipath effect, which affects GNSS observable and deteriorates positioning. On the other hand, when interacting with these reflecting surfaces one can estimate their properti...
Boletim de Ciências Geodésicas, 2021
With access to the raw data collected by certain Android smartphones, it is possible to perform p... more With access to the raw data collected by certain Android smartphones, it is possible to perform post-processing of the data. Thus, it is possible to employ certain satellite positioning methods that were previously restricted to geodetic receivers. Thanks to this and other innovations, such as the emergence of smartphones with modern GNSS sensors, a promising scenario is seen when employing these devices in engineering applications. Generally, in certain applications that require high accuracy, centimeter and millimeter order, geodetic receivers are used. However, these devices are expensive when compared to smartphones. In this research, the coordinates of a point were determined via a smartphone with a modern GNSS sensor, whose data were post-processed by the IBGE-PPP service, using the combination GPS+GLONASS and L1 frequency. Thus, using circle adjustment techniques based on least squares, it was possible to obtain horizontal accuracy of approximately 12 cm and 25 cm with a set of about 128-hour and 24-hour sessions respectively. The results obtained in this research suggest that the applied methodology can be used in certain applications in engineering, such as land surveying of rural properties.
Brazilian Journal of Development, 2021
RESUMO O monitoramento de áreas suscetíveis a deslocamentos de massa é importante para a prevençã... more RESUMO O monitoramento de áreas suscetíveis a deslocamentos de massa é importante para a prevenção e minimização de possíveis prejuízos. Neste âmbito, a utilização dos sistemas globais de posicionamento por satélites (GNSS) é promissora, devido ao custo benefício, independência de condições climáticas e autonomia. Entretanto, a precisão dos resultados obtidos pode ser afetada por diversos erros, como por exemplo, os inerentes as variações do centro de fase das antenas GNSS, porém, podem ser mitigados com a inserção de parâmetros de calibração no processamento dos dados coletados, o que é fundamental quando se requer alta precisão. Parâmetros aproximados são fornecidos pelo Serviço Internacional do GNSS ou pelos fabricantes de equipamentos GNSS. Contudo, pesquisas mostram que parâmetros são ditos próprios, exclusivos para cada antena e variam, inclusive para as antenas GNSS que sejam do mesmo modelo, fator que evidencia a relevância do processo de calibração. Nesta pesquisa avaliou-se a influência do emprego de parâmetros de calibração na determinação de coordenadas altimétricas de dois pontos de uma rede geodésica utilizada no monitoramento de uma área suscetível a deslocamento de massas em Curitiba-PR. As coordenadas destes pontos foram obtidas por diferentes processamentos: negligenciando os erros de centro de fase (SP); com parâmetros do fabricante (PF); com parâmetros próprios definidos na BCAL/UFPR (PP). Verificou-se uma discrepância de até 3 cm entre as estratégias SP e PP. Discrepâncias de até 2,7 cm foram obtidas em relação ao deslocamento medido por nivelamento geométrico de alta precisão.
Revista Brasileira de Cartografia, 2020
O posicionamento em tempo real por meio do emprego dos sinais de satélites foi um avanço nas nave... more O posicionamento em tempo real por meio do emprego dos sinais de satélites foi um avanço nas navegações aérea, marítima e terrestre com o surgimento do GPS (Global Positioning System). Contudo as precisões horizontais e verticais de 100 m e 150 m (nível de probabilidade de 95%) alcançadas, estando a SA (Selective Availability) ativada, passaram a não ser satisfatórias para muitas aplicações e os usuários buscaram galgar outros níveis de precisões. Esforços foram investidos no chamado posicionamento diferencial DGPS (Differential GPS), o qual possibilitou obter precisões em torno de dez vezes melhores do que as do posicionamento absoluto. Posteriormente, usando-se a fase da onda portadora, conseguiu-se realizar posicionamento com maior acurácia por meio do método RTK (Real Time Kinematic), atingindo qualidade centimétrica. Na sequência, houve uma evolução para posicionamentos em rede, empregando, por exemplo, o algoritmo de VRS (Virtual Reference Station). Vários erros nas observáve...
Boletim de Ciências Geodésicas, 2020
This content is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Revista Brasileira de Cartografia, 2020
O Levantamento Batimétrico (LB) tem como objetivo a determinação e a representação gráfica do rel... more O Levantamento Batimétrico (LB) tem como objetivo a determinação e a representação gráfica do relevo topográfico de áreas submersas. O detalhamento dessas superfícies é uma inferência da disposição dos dados batimétricos e da precisão de aquisição destes dentro dos limites especificados para cada equipamento sonar de feixe único. Por conseguinte, a precisão dos Modelo Digitais de Elevação (MDEs) está relacionada a esses preceitos e, consequentemente, infere na precisão volumétrica de reservação. Durante o LB, realizado no pré-reservatório do Passaúna, localizado na região metropolitana de Curitiba-PR, planejou-se o espaçamento entre as Linhas Regulares de Sondagem (LRS) de 15 metros, este, no entanto, foi aumentando de 15 em 15 m até, conforme as orientações vigentes para esses ambientes, alcançar o espaçamento de 300 metros. E para cada conjunto de dados, determinou-se o MDE utilizando os interpoladores Kriging (KRG) e Inverse Distance Weighted (IDW). Em seguida, determinou-se os r...
Boletim de Ciências Geodésicas, 2018
Knowledge concerning Phase Center Offset (PCO) is an important aspect in the calibration of GNSS ... more Knowledge concerning Phase Center Offset (PCO) is an important aspect in the calibration of GNSS antennas and has a direct influence on the quality of high precision positioning. Studies show that there is a correlation between meteorological variables when determining the north (N), east (E) and vertical Up (H) components of PCO. This article presents results for the application of Fuzzy Rule-Based Systems (FRBS) for determining the position of these components. The function Adaptive Neuro-Fuzzy Inference Systems (ANFIS) was used to generate FRBS, with the PCO components as output variables. As input data, the environmental variables such as temperature, relative humidity and precipitation were used; along with variables obtained from the antenna calibration process such as Positional Dilution of Precision and the multipath effect. An FRBS was constructed for each planimetric N and E components from the carriers L1 and L2, using a training data set by means of ANFIS. Once the FRBS ...
Pesquisas em Geociências, 2016
A classificação da vulnerabilidade aos processos costeiros considerando características tanto nat... more A classificação da vulnerabilidade aos processos costeiros considerando características tanto naturais quanto antrópicas serve de subsídio para a Gestão Integrada da Zona Costeira (GIZC). Nesta contribuição apresenta-se um sistema fuzzy para classificar a vulnerabilidade aos processos costeiros na região litorânea do Balneário de Pontal do Sul, PR, Brasil. A área de estudo foi dividida em três setores com características distintas, fornecendo diferentes valores para testar o sistema fuzzy. Este contém quatro variáveis de entrada: interferência antrópica, média de altura de ondas, amplitude de marés e a influência da desembocadura de um estuário. A classificação final do modelo apresenta como saída três variáveis linguísticas representando um determinado grau de vulnerabilidade, considerado como: estável, moderado e instável. Os resultados obtidos pelo sistema fuzzy, após a defuzzificação do sistema, são valores numéricos em uma escala de 0 a 8. Neste estudo, foram obtidos os seguint...
Boletim de Ciências Geodésicas, 2018
It is well known that daily estimates of GPS coordinates are highly temporally correlated and tha... more It is well known that daily estimates of GPS coordinates are highly temporally correlated and that the knowledge and understanding of this correlation allows to establish more realistic uncertainties of the parameters estimated from the data. Despite this, there are currently no studies related to the analysis and calculation of the noise sources in geodetic time series in Brazil. In this context, this paper focuses on the investigation of the stochastic properties of a total of 486 coordinates time series from 159 GPS stations belonging to the Brazilian Network for Continuous Monitoring of GNSS (RBMC) using the maximum likelihood estimation approach. To reliably describe the GPS time series, we evaluate 4 possible stochastic models as models of each time series: 3 models with integer spectral indices (white noise, flicker plus white noise and random-walk plus white noise model) and 1 with fractional spectral index (fractional power-law plus white noise). By comparing the calculated...
Uploads
Papers by Claudia Krueger