Determinação de Campo de velocidade / sazonalidade

unesp UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA

Campus de Presidente Prudente

Faculdade de Ciências e Tecnologia

unespunesp

João Francisco Galera Monico

FCT/Unesp

Referencias Geodésicos (2019)

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Modelos disponíveis para obtenção da velocidade das estações

• Nos casos em que uma realização particular(em geral antes que o ITRF2000) de umsistema de referência não proporciona ascomponentes da velocidade da estação(campo de velocidade) e o nível de acuráciaexigido requer que as coordenadas sejamatualizadas (mapeadas) para uma outraépoca:– deve-se fazer uso da teoria de tectônica de

placas, utilizando, por exemplo, o modelorecomendado pelo IERS.

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• Antes dos desenvolvimentos ocorridos a partir doITRF2000, o modelo recomendado era o NNR-NUVEL-1A (No Net Rotation – Northern UniversityVelocity Model 1A) (McCARTHY, 1996).

• A confiabilidade desse modelo foi sustentada pelofato do mesmo combinar várias informações, taiscomo variações de anomalias magnéticas,azimutes de falhas na crosta e vetores deterremotos para estimar a velocidade relativa decada placa litosférica.– Ele descreve as velocidades angulares das placas

litosféricas que compõem a crosta terrestre, tomandocomo referência a placa do Pacífico, as quais são definidassobre a condição de que a resultante das deformações dasplacas seja nula (BOCK, 1996).

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Distribuição das placas litosféricas que compõem a crosta terrestre, segundo o modelo Bird (2003).

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Estimando velocidade a partir de modelos

• O movimento relativo das placas litosféricas, resultante domodelo, é descrito pelos vetores de rotação de Euler (x,y e z), os quais são proporcionais às velocidadesangulares da placa. Portanto, eles podem ser transformadosem velocidades.

• O vetor velocidade pode ser obtido utilizando asvelocidades angulares provenientes de modelos, como porexemplo, o NNR-NUVEL-1A, a partir da seguinte expressão:

APiA XV

0

0

0

xy

xz

yz

Pi

Ilustração Angulos Euler

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Estimativa de velocidade de estações

• Na tabela apresentada a seguir são apresentadas ascomponentes x, y e z dos vetores de rotação de Eulerpara a placa litosférica denominada América do Sul,segundo os modelos NNR-NUVEL-1A, APKIM 2000(DREWES, 2003), ITRF2000 (ALTAMIMI, SILLARD eBOUCHER, 2002) e alguns valores calculados para o Brasil,obtidos a partir dos resultados fornecidos peloprocessamento de dados GPS de estações da RBMC e IGS(COSTA, SANTOS e GEMAEL, 2003; PEREZ, MONICO eCHAVES, 2003).

• Tais valores são expressos em radianos por milhões de anos(rad/M ano). Apresenta-se também o vetor de rotaçãoresultante (o/Mano).

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MODEL X (rad/M ano) Y (rad/M ano) Z (rad/M ano) (o/M.ano)

PEREZ, MONICO e

CHAVES (2003) -0,00090 -0,00186 -0,00073

0,1257

COSTA, SANTOS e

GEMAEL (2003) -0,00280 -0,00167 -0,00108

0,1971

ITRF2000 -0,00105 -0,00122 -0,00022 0,1130

NNR-NUVEL 1ª -0,00104 -0,00152 -0,00087 0,1164

APKIM2000 -0,00095 -0,00116 -0,00060 0,0925

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Comentários...• Considerando que 1”/M ano em representa aproximadamente

deslocamento de 0,03 mm/ano para uma estação localizada no equador,pode-se observar que a solução mais discrepante em relação às demais é aapresentada por Costa, Santos e Gemael (2003).

• Em relação ao modelo APKIM2000, pode-se atingir discrepância deaproximadamente 1,1 cm num ano. Por outro lado, os resultados de Perez,Monico e Chaves (2003), em relação aos advindos do ITRF2000 atingemdiscrepância de no máximo 1,4 mm num ano. Os valores do vetor velocidadefornecidos pelo modelo NNR-NUVEL-1A apresentam compatibilidadesatisfatória com os valores obtidos por Perez, Monico e Chaves (2003) eaqueles do ITRF2000.

• Sapucci e Monico (2000) apresentaram alguns exemplos referentes àobtenção do vetor velocidade em função do modelo NNR-NUVEL1-A,aplicação da transformação generalizada de Helmert e um caso particulardessa transformação que se reduz à atualização de coordenadas, além deoutras possibilidades.

• Hoje a realidade é outra: VEMOS para SIRGAS por exemplo, além de outros.

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Outros Campos de Velocidade Disponíveis

https://www.unavco.org/software/geodetic-utilities/plate-motion-calculator/plate-motion-calculator.html

https://www.unavco.org/software/geodetic-utilities/plate-motion-calculator/plate-motion-calculator.html

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Crie seu próprio modelo

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Trabalho Campo Velocidade

• Identifique um certo número de estações (com coordenadas e velocidades em determinado referencial ) que julgar suficiente/adequado dentro de uma determinada placa litosférica. Determine um modelo (campo) de velocidade (em Lat e Long, bem como em cartesianas) e avalie sua qualidade a partir de estações definidas para tal.

• Pode combinar com o de Série temporal de coordenadas