https://hdl.handle.net/1884/39707 2026-04-05T23:59:04Z https://hdl.handle.net/1884/41266 Evolução dinâmica do sistema Terra-Lua : um modelo semi-empírico Resumo: Os fenomenos da desaceleracao da rotacao da Terra e consequente aumento da orbita lunar vem despertando a atencao de pesquisadores das mais diversas areas da ciencia. Desenvolveu-se, neste trabalho, um modelo semi-empirico que descreve a evolucao dinamica do sistema Terra-Lua a partir de dados sobre a rotacao da Terra fornecidos pelo IERS no intervalo 1623-2000 combinados com equacoes da Mecanica Celeste que expressam a taxa de variacao temporal do semi-eixo maior (a), excentricidade (e) e inclinacao (i ) da orbita lunar em relacao a um plano inercial, o qual e perpendicular ao momento angular total do sistema Terra-Lua. Com interesse direcionado a termos seculares, foram obtidas primeiramente, equacoes em funcao do tempo, que fornecem a velocidade angular da Terra u> = u(t) e a distancia Terra-Lua a = a(t). A partir destas equacoes desenvolveu-se uma expressao para o tempo de atraso de resposta da mare (At) a forca de atracao gravitacional sofrida pela Terra, em funcao dos parametros orbitais da Lua e do tempo. O sistema de equacoes diferenciais representativo do modelo foi integrado para o passado ate 4 500 Ma pelo metodo Runge-Kutta de quarta ordem com passo constante. Deste modo, equacoes que expressam a velocidade de rotacao da Terra, a distancia Terra-Lua, a excentricidade e a inclinacao da orbita lunar foram obtidas em funcao do tempo. Os valores que resultaram deste trabalho foram comparados com aqueles obtidos por metodos que analisam registros datados para tempos geologicos derivados de pesquisas baseadas em sedimentacao maregrafica, havendo excelente concordancia entre eles. Para o passado de 620 Ma o valor encontrado para a velocidade de rotacao da Terra neste trabalho foi de 8,09 x 10~5 rad/s enquanto a analise da sedimentacao maregrafica fornece 7,99 x 10~5 rad/s. Foi realizada tambem, uma extrapolacao para o passado de 4 500 Ma, idade aproximada do surgimento do sistema Terra-Lua, aceita atualmente pela comunidade cientifica, embora, nao se tenha na literatura dados para comparacao referentes a esta epoca.; Abstract: The phenomena of the Earth's rotation deceleration and consequent Moon's retreat have attracted the attention of researches of several areas of the science. In this work, it was developed a semi-empirical model describing the dynamic evolution of the Earth- Moon system, based on data furnished by IERS (International Earth Rotation Service) from 1 623 to 2000 A.D., combined with Celestial Mechanics equations that express the time variation of the semimajor axis (a), eccentricity (e) and inclination (%) of the lunar orbit with respect to the inertial plane, which is perpendicular to the total angular momentum of the Earth-Moon system. Focusing the interest on secular terms, firstly, equations for the Earth's rotation angular velocity u - u>(t) and the Earth-Moon distance a = a(t) as functions of time were obtained. From these equations, an expression for the tidal time lag as a function of the orbital parameters of the Moon and also of the time was found. The differential equations system, which represents the model, was integrated to the past until 4500Myr by using the fourth order Runge-Kutta Method with constant step, furnishing equations that express the Earth's rotation velocity, the Earth-Moon distance, the eccentricity and inclination of the lunar orbit as functions of time. The values obtained were compared to those found by methods based on analyses of the sedimentary cyclic rhithmites, and an excellent agreement between them was found. To the past of 620 Myr the Earth's rotation velocity is found to be 8.09 x 10-5 using the models developed here while the analysis of the sedimentary rhythmites of tidal origin furnishes a value of 7.99 x 10~5 rad/s. It was also accomplished an extrapolation to the past of 4500 Myr, which is accepted nowadays by the scientific community as being the approximate age of the Earth-Moon system appearance, although there are no data in the literature that could be used to make comparisons. Orientadores: Luiz Danilo D. Ferreira e Germano B. Afonso; Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Terra, Programa de Pós-Graduação em Ciências Geodésicas. Defesa: Curitiba, 2004; Inclui bibliografia 2004-01-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/1884/100252 Projeto centrado no usuário de infraestrutura de dados espaciais ambientais para unidades de conservação Resumo: Globalmente, áreas protegidas terrestres e marinhas são criadas e mantidas com o intuito de proteger e preservar a diversidade biológica, recursos naturais e culturais através de instrumentos legais. Para que estes espaços sejam criados e mantidos, se faz necessário o uso de dados geoespaciais ambientais e socioeconômicas que estão dispersos em diferentes órgãos das esferas de governo. Atualmente muitos destes dados são coletados de forma automática por sensores, produzidos de forma colaborativa, crowdsourcing e por pesquisas científicas. No entanto, partes destes dados estão armazenados em diferentes formatos o que dificulta a interoperabilidade entre diferentes plataformas e sistemas de decisão. Como solução, Infraestruturas de Dados Espaciais (IDE) têm sido implantadas para facilitar o gerenciamento destes dados, facilitando o intercâmbio e descoberta de dados geoespaciais. Diversas iniciativas de IDES para conservação da natureza já foram implantadas, porém, poucas foram concebidas a partir das reais necessidades de seus usuários, o que gera certa insatisfação por parte destes, além de que muitas destas IDEs acabam sendo descontinuadas ou abandonadas. Diante disso, entende-se que se as IDEs forem projetadas considerando as necessidades de seus usuários, então alcançará melhor eficácia e eficiência. Para resolução desse problema, propõe-se uma IDE Temática Ambiental (IDE-AMB) que seja implementada baseada nas necessidades de seus stakeholders, tendo como abordagem os princípios do Design Centrado no Usuário (DCU) para resolver o problema proposto. Deste modo, desenvolveu-se a pesquisa iniciando pela (1) contextualização do problema, e caracterização dos perfis dos usuários, (2) identificação das necessidades baseado nas técnicas de Engenharia de Requisitos para soluções geoespaciais descritos em Sluter et al. (2016) e (3) análise dos requisitos apoiado em métodos estatísticos. Por fim, procedeu-se à validação dos requisitos por meio workshop de co-criação de forma colaborativa utilizando técnicas da abordagem Design Thinking e SCAMPER. Como resultado final, os objetivos gerais foram atingidos através da negociação e priorização dos requisitos, resultando num conjunto de recomendações validadas pelos próprios usuários de dados geoespaciais (DG).; Abstract: Globally, terrestrial and marine protected areas are created and maintained in order to protect and preserve biological diversity, natural and cultural resources through legal instruments. In order for these spaces to be created and maintained, it is necessary to use environmental and socioeconomic geospatial data that are dispersed in different government agencies. Currently, much of this data is collected automatically by sensors, produced collaboratively, crowdsourced and by scientific research. However, parts of these data are stored in different formats, which makes interoperability between different platforms and decision systems difficult. As a solution, Spatial Data Infrastructures (SDIs) have been deployed to facilitate the management of these data, facilitating the exchange and discovery of geospatial data. Several SDI initiatives for nature conservation have already been implemented, but few have been designed based on the real needs of their users, which generates some dissatisfaction on their part, and many of these SDIs end up being discontinued or abandoned. Given this, it is understood that if SDIs are designed considering the needs of their users, then it will achieve better effectiveness and efficiency. To solve this problem, the aim was to propose an Environmental Thematic SDI (IDE-AMB) that would be implemented based on the needs of its Stakeholders, using the principles of User-Centered Design (UCD) to solve the proposed problem. In this way, the research began by (1) contextualizing the problem and characterizing the user profiles, (2) identifying the needs using the Requirements Engineering techniques for geospatial solutions described in Sluter et al. (2016) and (3) analyzing the requirements using statistical methods. Finally, the requirements were validated through a collaborative co-creation workshop using techniques from the Design Thinking and SCAMPER approaches. As a final result, the general objectives were achieved through the negotiation and prioritization of requirements, resulting in a set of recommendations validated by the geospatial data (GD) users themselves Orientadora: Profª. Drª. Silvana Philippi Camboim; Coorientador: Eduardo Vedor de Paula; Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Terra, Programa de Pós-Graduação em Ciências Geodésicas. Defesa : Curitiba, 31/08/2023; Inclui referências 2023-01-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/1884/83580 Modelagem da resposta elástica superficial aos diferentes processos de carga na América do Sul baseados em observações GNSS Resumo: Um processo físico de grande importância a ser considerado no uso de soluções posicionais é aquele relacionado com o estudo da resposta elástica da superfície terrestre. Ele é o fruto do sobrecarregamento da Terra em função da redistribuição de massas e faz parte do denominado ciclo hidrológico. A abordagem principal utilizada para a modelagem de dita resposta envolve a convolução individual das Funções de Carga de Green e a variação de massas obtida através de diferentes modelos globais de superfície. No entanto, este tipo de modelagem não é considerado auto-consistente, já que os modelos em conjunto não conservam sua massa global, principalmente o modelo de carga oceânica, o qual mantém sua massa constante através do tempo sem considerar a troca de massas com a atmosfera e a superfície terrestre. Para solucionar este problema é necessário a inclusão de uma resposta oceânica "passiva", capaz de manter a superfície do oceano numa superfície equipotencial média ainda quando mudar sua massa. Objetivando o estudo destes processos, principalmente da incidência da resposta oceânica passiva, na presente pesquisa foram comparadas e analisadas as soluções posicionais de 507 estações GNSS da Rede continental SIRGAS-CON com seus respectivos sinais de carga durante o período compreendido entre os anos 2000 e 2020. Os resultados obtidos, permitiram identificar uma correlação moderada entre os 2 conjuntos de dados, sendo o sinal de carga hidrológica HYDL o que apresentou o maior nível de correlação e a sua componente vertical teve a maior incidência, principalmente em estações com altitudes inferiores aos 1000 metros e localizadas em latitudes médias, entre os 20°norte e 40°sul. Com relação à incorporação da resposta oceânica passiva foi possível observar uma leve melhoria na precisão das soluções após sua filtragem, sendo as estações com maior redução de suas variâncias aquelas localizadas na bacia do Rio Amazonas e as de menor redução aquelas localizadas próximas aos Andes, nas proximidades da linha equatorial, em estações com altitudes mais elevadas do que 2500 metros.; Abstract: A physical process of great importance to be considered in the use of positional solutions is that related to the study of the elastic response of the Earth's surface. It is the result of the overloading of the Earth due to the redistribution of masses and is part of the so-called hydrological cycle. The main approach used for the modeling of said response involves the individual convolution of Green's Load Functions and the mass variation obtained through different global surface models. However, this type of modeling is not considered self-consistent, since the models together do not conserve their global mass, especially the ocean load model, which maintains its mass constant over time without considering the change of masses with the atmosphere and the Earth's surface. To solve this problem it is necessary to include a "passive" ocean response, capable of keeping the ocean surface at an average equipotential surface even when changing its mass. Aiming to study these processes, mainly the incidence of passive oceanic response, in this research the positional solutions of 507 GNSS stations of the continental SIRGAS-CON Network were compared and analyzed with their respective load signals during the period between the years 2000 and 2020 The results obtained allowed us to identify a moderate correlation between the 2 sets of data, with the HYDL hydrological load signal showing the highest level of correlation and its vertical component having the highest incidence, mainly in stations with altitudes below 1000 m meters and located in mid-latitudes, between 20°north and 40°south. Regarding the incorporation of the passive oceanic response, it was possible to observe a slight improvement in the accuracy of the solutions after filtering, with the stations with the greatest reduction in their variances being those located in the Amazon River basin and the ones with the smallest reduction being those located close to the Andes, in the near the equatorial line, in stations with altitudes higher than 2500 meters. Orientador: Profª. Drª. Claudia Pereira Krueger; Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Terra, Programa de Pós-Graduação em Ciências Geodésicas. Defesa : Curitiba, 23/06/2023; Inclui referências: p. 91-101 2023-01-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/1884/85887 Redes geodésicas horizontais em áreas urbanas : uma nova proposta para a densificação Resumo: Esta Tese apresenta os resultados da investigação que embasou a proposição de um novo método para densificação de redes geodésicas horizontais em áreas urbanas, envolvendo o desvio da vertical (geralmente negligenciado), e um novo método de densificação com o uso de múltiplas estações livres para eliminação de erros de centragem e redução de custos, podendo ser aplicado, por exemplo, em Redes de Referência Cadastrais Municipais (RRCM). A qualidade e a facilidade de densificação de uma rede de referência com GNSS (Global Navigation Satellite System) é notória, porém, esta tecnologia possui restrições em áreas altamente urbanizadas. Nestes casos, o uso de estação total é a solução tecnicamente adequada. Na poligonação com estação total, existe o problema de propagação de erros em ajustamentos de baixa redundância, além de ser obrigatória a ocupação de todos os pontos da poligonal com visadas a ré e a vante. Alternativamente à poligonação, o método de estação livre individual possui a vantagem de atender o princípio da vizinhança sem a necessidade de ocupar os pontos visados. Entretanto, tanto a poligonação quanto a estação livre não permitem um ajustamento único ou simultâneo de todos os pontos que compõem a rede de referência, o que resulta em maior propagação de erros aos últimos vértices a serem determinados (ajustados) no processo de densificação. Por meio de uma nova proposta de ajustamento único e simultâneo dos vértices (isto é, ajustamento em rede), garante-se o princípio da vizinhança com melhor propagação de erros do que a poligonação e a estação livre de forma individual, tanto para a densificação da rede como para os levantamentos posteriores apoiados nela. Em relação às redes horizontais convencionais (triangulateração), a vantagem do método proposto consiste em menos ocupações com instrumentos e acessórios, uma vez que não requer a ocupação de todos os pontos com estação total ou prisma refletor. Estas proposições permitem atender, com segurança, as normas técnicas para RRCM, além de maior produtividade e facilidade para realizar observações redundantes, reduzindo os custos dos levantamentos de detalhes que façam uso da rede densificada, resultando em economia para a municipalidade e consequentemente para a sociedade.; Abstract: This Thesis presents new investigations and propositions for densification of horizontal geodesic networks in urban areas, involving the defletion of vertical (generally neglected neglected), and a new method of densification with the use of multiple free stations to eliminate centering errors and reduce costs. This method can be applied, for example, in Municipal Cadastral Reference Networks (RRCM). The quality and ease of densification of a reference network with GNSS (Global Navigation Satellite System) is notorious, however, this technology has restrictions in highly urbanized areas. In these cases, the use of a total station is the technically adequate solution. In traverse surveying with a total station, there is the problem of error propagation in low redundancy adjustments, in addition to being mandatory to occupy all stations of the traverse with aft and forward sights. As an alternative to this method, the individual free station method has the advantage to comply with the neighborhood principle without the need to occupy the target points. However, both traverse and the free station do not allow a only one or simultaneous adjustment of all points that are part of the reference network, which results in greater error propagation to the last vertices to be determined (adjusted) in the densification process. Through a new proposal of single and simultaneous adjustment of the vertices (that is, network adjustment), the neighborhood principle is guaranteed with better error propagation than the traverse surveying and the free station individually, both for densification of the network and for subsequent surveys based on it. In relation to conventional horizontal networks (triangulation), the advantage of the proposed method consists of fewer occupations with instruments and accessories, since it does not require the occupation of all points with a total station or reflector prism. These propositions make it possible to safely meet the technical standards for RRCM, in addition to greater productivity and ease of making redundant observations, reducing the costs of surveying details that make use of the densified network, resulting in savings for the municipality and consequently for society. Orientador: Prof. Dr. Ivandro Klein; Coorientador: Prof. Dr. Luís Augusto Koenig Veiga; Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Terra, Programa de Pós-Graduação em Ciências Geodésicas. Defesa : Curitiba, 28/07/2023; Inclui referências 2023-01-01T00:00:00Z