Datum Vertical: O Que É e Qual o do Brasil?
Datum vertical e Datum horizontal, você acabou de colocar suas 2 mãos em um artigo definitivo a respeito destes temas.
Com a leitura do mesmo você aprenderá:
- O que é um datum;
- Quais os parâmetros que constituem um datum;
- O que são o Geoide e o Elipsoide;
- O que é e qual a diferença entre datum horizontal e datum vertical;
- Que altitude utilizar em obras de engenharia;
- E muito mais.
Prossiga a leitura com máxima atenção.
O que é um datum vertical
O datum vertical é a superfície formada pelo nível médio do mares, a partir da qual se mede as altitudes.
Para conseguirmos entender melhor o que é um datum vertical e o que é um datum horizontal, precisamos entender o que e quais os parâmetros que constituem um datum.
Para isso, precisamos primeiramente entender o que são o Geoide e o elipsoide.
Por causa disso, eu primeiramente explicarei o que são estas superfícies de referência. Posteriormente explicarei o que um Datum e quais as diferenças entre datum planimétrico e datum altimétrico.
Datum vertical – O que é o geoide?
O geoide é a figura matemática que melhor descreve a forma da terra. O mesmo possui o seguinte conceito:
Nível médio dos mares, suposto em equilibrio, prolongado para o centro dos continentes e sobre a influência da força da gravidade e da massa da terra.
Datum vertical – O que é o Elipsoide?
O elipsoide é um modelo matemático dotado de 2 parâmetros:
- Semi-eixo menor e;
- Semi-eixo maior.
O mesmo precisou ser criado, pois o geoide era demasiadamente complexo para ser utilizado em obras de engenharia.
Com isso, foi criado o Elipsoide.
Datum vertical – O que é um Datum
Um datum é um conjunto de pontos e seus respectivos valores de coordenadas, os quais definem as condições iniciais para o estabelecimento de um sistema geodésico.
Um sistema geodésico, por sua vez, é um conjunto de estações geodésicas (marcos geodésicos) e suas coordenadas.
Um Datum é constituído pela adoção de:
- Um elipsoide de referência, que representará a figura matemática da terra;
- Um ponto geodésico origem, o qual fixa o sistema de coordenadas na terra e serve como marco inicial das medidas de latitudes e longitudes;
- Um Azimute inicial.
O critério para a escolha do ponto geodésico de origem é a máxima coincidência entre a superfície do geoide e do elipsoide.
Portanto, um mesmo ponto do terreno terá valores de coordenadas diferentes quando referido aos diferentes data (plural de datum).
Datum Planimétrico
Um datum planimétrico (também chamado de datum horizontal) é o ponto de referência geodésico inicial, que representa a base dos levantamentos horizontais.
O mesmo é definido por um conjunto de parâmetros, sendo um ponto de referência para todos os levantamentos geodésicos sobre uma determinada área.
A localização ideal do ponto seria onde houvesse coincidência entre o geoide e o elipsoide (h=0).
Tipos de data planimétricos
Existem dois tipos de Data horizontais:
- Datum global: quando o elipsoide for global e não tiver ponto de amarração sobre a superfície terrestre que não os definidos no sistema.
- Datum local: quando o elipsoide for local o mesmo deve possuir parâmetros diferenciais.
Existe uma grande quantidade de elipsoides representativos da forma do planeta sendo atualmente utilizados. Os mesmos foram definidos em diferentes ocasiões e por diferentes autores.
Os data mais comuns utilizados aqui no Brasil são:
- SIRGAS 2000, que é o datum planimétrico oficial;
- SAD69, datum planimétrico que era o oficial do pais até poucos anos atrás;
- Córrego Alegre, que é o datum local mais antigo e;
- WGS84, que é o datum mundial (global).
O datum WGS84 é um datum global e geocêntrico, o mesmo adotou o elipsóide GRS80, que ajusta-se à terra como um todo, sendo que o mesmo possui a origem de seus eixos coordenados no centro de massa da Terra.
No datum global, o elipsoide é fixado ao planeta pelo Equador e pelo Meridiano de Greenwich, não necessitando de ponto geodésico origem, nem de Azimute inicial. Veja no quadro abaixo alguns Data.
Datum vertical – Porque existem tantos data planimétricos em uso?
Ao longo do tempo, foram testados vários elipsoides de revolução para melhor definir a forma da terra. Como os equipamentos geodésicos foram melhorando conforme a tecnologia evoluía, os mesmos se tornaram cada vez mais precisos.
É por isso que, com o tempo, surgiu a necessidade de mudança do datum oficial brasileiro.
Entretanto, cada parte do planeta possui suas particularidades físicas, de certa maneira que se faz necessária a existência dos 2 tipos de elipsoides:
- Elipsoides globais, que melhor representam a terra como um todo e;
- Elipsoides locais, que melhor se ajustam a determinados continentes ou partes do planeta.
Datum vertical
O datum vertical (datum altimétrico) é a superfície formada pelo nível médio do mar, definida através de um marégrafo estável, a partir de longos períodos de observação para estabelecer a altitude zero.
No Brasil, o ponto de origem do datum altimétrico situa-se em Imbituba, Santa Catarina, uma vez que neste local o nível médio do mar apresenta menor variação.
Na imagem abaixo, você pode ver fotos da régua e do marégrafo que estão no Porto de Imbituba.
Próximo ao marégrafo, em local seguro existe um marco topográfico, que é o ponto de origem da rede altimétrica (RN 4X), sendo que o mesmo possui 8,6362 metros em relação ao nível médio do mar local.
O Sistema Geodésico Brasileiro (SGB) é constituído por cerca de 70.000 estações implantadas pelo IBGE em todo o Território Brasileiro, sendo divididas em três redes:
Rede planimétrica: latitude e longitude de alta precisão;
Rede altimétrica: altitudes de alta precisão e;
Rede gravimétrica: valores precisos de aceleração gravimétrica.
Datum vertical – Utilização da altitude em obras de engenharia
Dependendo das características do serviço prestado, a altitude utilizada pode ser a altitude ortométrica. Ou seja, a altitude em relação ao geoide, ou a altitude elipsoidal, que é a altitude em relação ao elipsoide.
No caso de obras de engenharia a altitude utilizada deve ser a ortométrica. Altitude esta normalmente obtida partindo-se de um marco de referência de nível da rede altimétrica (rede vertical).
Na topografia, normalmente utiliza-se a altitude ortométrica ou cotas.
Já no Posicionamento Pelo GNSS e na Geodésia a altitude rastreada pelo receptor é a altitude elipsoidal (também conhecida como altitude geométrica).
Altitude esta que está referenciada ao elipsoide.
Ou seja para ser utilizada em obras de engenharia a altitude obtida com receptores GNSS (altitude elipsoidal) precisa ser transformada em altitude ortométrica através da utilização de um modelo de ondulação geoidal.
No caso, o atual modelo geoidal brasileiro é o hgeoHNOR2020.
Vídeo a respeito do assunto.
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