Desenvolvimento de aplicativo de dispositivo móvel para ajustamento de coordenadas geográficas
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Data
2020-01-28Autor
Almeida Junior, Vitor Hugo de
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Dispositivos móveis, como smartphones e tablets, estão difundidos globalmente em meio a sociedade, atingindo uma extensa gama de usuários devido a sua multifuncionalidade e constante evolução tecnológica. Uma das principais aplicações destes dispositivos é a geolocalização por meio do receptor GNSS. Embora a evolução tecnológica de receptores GNSS em dispositivos móveis tenha sido exponencial, uma de suas principais limitações reside na acurácia posicional destes receptores. Estima-se que a acurácia posicional média de smartphones e tablets esteja entre 3 a 10 metros, dependendo de fatores ambientais e de seus próprios hardwares e softwares. O presente trabalho buscou aprimorar a acurácia de posicionamentos estáticos pelo uso das propriedades estatísticas inerentes as observações GNSS, aplicando a técnica de ajustamento de observações geodésicas por meio de um aplicativo desenvolvido para dispositivo móvel. O aplicativo foi desenvolvido em plataforma Android com capacidade de armazenar informações sobre marcos geodésicos, coletar coordenadas geográficas e aplicar a técnica de ajustamento de observações geodésicas pelo método paramétrico. Para testar o aplicativo, foram realizados levantamentos de pontos por posicionamento estático sobre 10 marcos geodésicos no campus da UFRGS. Em cada levantamento era posicionado o smartphone sobre um marco de referência, e os nove marcos restantes eram utilizados como parâmetros do ajustamento. Os levantamentos consistiram em observar 2000 coordenadas geográficas sobre cada ponto, utilizando cerca de 40 a 50 minutos para cada levantamento. Como resultados do teste do aplicativo, obteve-se melhorias consideráveis na acurácia do posicionamento após a aplicação do ajustamento sobre as coordenadas observadas, obtendo-se acurácia centimétrica em dois casos ideais do, com 66,6 e 92,6 centímetros de diferença posicional em relação à referência. Além disso, outros quatro pontos apresentaram acurácia melhor que 1,78 metros. Porém, os quatro pontos restantes apresentaram acurácia posicional pior que 2,2 metros, alcançando até 5,39m. Todavia, partir da distribuição das observações no espaço, percebeu-se a presença de desvios posicionais decorrentes da presença exagerada de erros sistemáticos, principalmente multicaminho, devido a existência de edificações e vegetação nas proximidades dos marcos. Ressalta-se que a acurácia das observações foi prejudicada, mas a precisão foi boa, pois as observações foram apenas deslocadas em relação a referência devido aos erros sistemáticos. Nas distribuições em que presença de erros sistemáticos foi baixa e a precisão das observações foi boa, o ajustamento melhorou consideravelmente a acurácia posicional. Por outro lado, o ajustamento apresentou melhorias maiores que 49% na acurácia em todos levantamentos ao comparar as coordenadas ajustadas com o erro médio (RMSE) das observações, chegando até a 81%. Portanto, o ajustamento aprimorou consideravelmente a acurácia do posicionamento, chegando à qualidade centimétrica quando a presença de erros sistemáticos não deteriorou a distribuição estatística e espacial das observações em torno da referência. Ademais, o ajustamento apresentou qualidade posicional melhor que o RMSE das observações, oferecendo um posicionamento mais acurado que a média do conjunto de observações de cada ponto.
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- Geomática [50]
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