Análise da evolução temporal do datum vertical brasileiro de Imbituba

Orientador : Prof. Dr. Silvio Rogério Correia de FreitasTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Terra, Programa de Pós-Graduação em Ciências Geodésicas. Defesa: Curitiba, 17/02/2017Inclui referências : f. 240-264Resumo: Atualmente, os temas mais centrais da Geodésia vinculam-se ao provimento de um Sistema de Referência Global único, ao qual possam ser vinculadas de forma unívoca e com acurácia as mudanças globais de caráter geométrico e físico. Neste sentido foram estabelecidas as bases do futuro Global Geodetic Reference Frame (GGRF) pelas Nações Unidas em 26 de fevereiro de 2015 com a Resolução (A/RES/69/266). O GGRF visa a melhor estruturação dos Sistemas de Observação da Terra atualmente com perspectivas da determinação das mudanças globais ao nível de uma parte por bilhão, considerando vários parâmetros geométricos e físicos. No Global Geodetic Observing System (GGOS) da International Association of Geodesy (IAG) o pressuposto de precisão referida é estimado ser atingido em 2020. Em julho de 2015 a IAG estabeleceu o International Height Reference System (IHRS). Neste contexto pretende-se que o International Height Reference Frame (IHRF), realização do IHRS, possua consistência global de, pelo menos, um centímetro na sua realização e controle espaço/temporal na ordem do milímetro por ano. O GGRF é agora entendido como a associação do tradicional International Terrestrial Reference Frame com o IHRF. Os Data Verticais Nacionais em todo o mundo devem ser ligados ao IHRF. Considerando esses aspectos, analisou-se a evolução temporal do Datum Vertical Brasileiro de Imbituba utilizando dados maregráficos do Nível do Mar dos Bancos de Dados: do Permanent Service for Mean Sea Level (1948 a 1968), da University of Hawaii Sea Level Center (2001 a 2007) e da Rede Maregráfica Permanente para Geodésia (2006 a 2016), assim como dados de distintas missões altimétricas do período de 1991 a 2015 obtidos do Banco de Dados do Deutsches Geodätisches Forschungsinstitut - Open Altimeter Database. Adicionalmente, utilizaram-se as séries temporais obtidas de posicionamento contínuo GNSS do período de 2007 a 2016, as quais foram utilizadas para modelagem dos movimentos locais da crosta. Utilizaram-se os modelos de velocidade para a América do Sul indicados pelo SIRGAS, assim como modelos geológicos e geofísicos. Estes foram utilizados para validação do processamento GNSS e para comparação da componente altimétrica de Imbituba. Os resultados permitiram discriminar os movimentos da crosta em relação ao nível do mar. Para isto, utilizou-se a tendência de variação do nível do mar evidenciada pelo marégrafo, bem como a variação da componente vertical obtida com o processamento GNSS e da Sea Surface Height (SSH) obtida dos dados dos satélites altímetros. Após as análises das tendências para estimativa do posicionamento geocêntrico do Datum Vertical Brasileiro de Imbituba, obtiveram-se os seguintes resultados: 5,26 mm/ano a tendência do marégrafo; -3,02 mm/ano a subsidência da componente altimétrica; e 2,23 mm/ano a tendência da SSH. Há uma tendência de elevação do NMM na região do Datum Vertical Brasileiro de Imbituba pela determinação da variação temporal resultante de aproximadamente + 2,24 mm/ano ± 0,4 mm/ano. Palavras chaves: GGOS/IAG; GGRF; IHRF; Nível Médio do Mar, Datum Vertical.Abstract: Nowadays, the most central themes of Geodesy are linked to the provision of a unique Global Reference System, to which can be tied of unique form and with accurately the geometrical and physical global changes. In this sense, the bases of the future Global Geodetic Reference Frame (GGRF) have been established by the United Nations on February 26, 2015 with the Resolution (A/RES/69/266). The GGRF aims at better structuring Earth Observation Systems currently with prospects of the global changes determination at the level of one part per billion, considering several geometric and physical parameters. In the Global Geodetic Observing System (GGOS) of the International Association of Geodesy (IAG) the referred accuracy presuppose is estimated that to be achieved by 2020. In July 2015 IAG established the International Height Reference System (IHRS). In this context, it is intended that the International Height Reference Frame (IHRF), realization of the IHRS, has an overall consistency of at least one centimeter in its realization and space/temporal control in the order of millimeter per year. The GRRF is, now, understood as the association of the traditional International Terrestrial Reference Frame with the IHRF. National Vertical Data worldwide must be linked to the IHRF. Considering these aspects, it was analyzed the temporal evolution of the Imbituba Brazilian Vertical Datum utilizing tide gauge data from the Sea Level of the databases: Permanent Service for Mean Sea Level (1948 to 1968), University of Hawaii Sea Level Center (2001 to 2007) and Permanent Tide Gauge Network for Geodesy (2006 to 2016), as well as data from different altimetry missions from 1991 to 2015 obtained from the database of the Deutsches Geodätisches Forschungsinstitut - Open Altimeter Database. Additionally, the temporal series obtained from GNSS continuous positioning from the period 2007 to 2016 were used, which were used to modeling the local movements of the crust. The velocity models for South America indicated by SIRGAS were used, as well as geological and geophysical models. These were used for validation of GNSS processing and for comparison of the up component of Imbituba. The results allowed discriminating the crust movements in relation to the sea level. To achieve it, the trend of sea level variation evidenced by the tide gauge was used, as well as the variation of the vertical component obtained with the GNSS processing and the Sea Surface Height (SSH) obtained from the altimeter satellite data. After that the analyzing of the trend for the estimation of the geocentric positioning of the Imbituba Brazilian Vertical Datum, the following results were obtained: 5.26 mm/year the trend of the tide gauge; -3.02 mm/year the subsidence of the up component; and 2.23 mm/year the trend of the SSH. There is a trend of MSL elevation in the region of Imbituba Brazilian Vertical Datum by the determination the resulting temporal variation approximately + 2.24 mm/year ± 0.4 mm / year. Keywords: GGOS/IAG; GGRF; IHRF; Mean Sea Level, Vertical Datum