Modelo Estocástico das Series de Coordenadas GPS da Rede Brasileira de Monitoramento Continuo

Resumo

É bem conhecido que as estimativas diárias das coordenadas GPS se encontram fortemente correlacionadas temporalmente. O conhecimento e compreensão desta correlação, permite estabelecer em princípio, incertezas mais realistas dos parâmetros estimados a partir dos dados. Apesar disso, atualmente não existem estudos relacionados à análise e cálculo dos sinais de ruído em série temporal de coordenadas GPS no Brasil. Neste sentido, a presente pesquisa visa estudar as propriedades estocásticas de um total de 486 séries temporais compostas de 10 anos de observações de 159 estações GPS pertencentes à Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo de GNSS (RBMC) através da implementação do estimador de máxima verossimilhança. Para descrever de forma adequada as series temporais avaliadas, foram avaliados 4 possíveis modelos estocásticos como modelos de cada série temporal, sendo: 3 modelos com índices espectrais inteiros e 1 com índice espectral fracionário. A comparação das variâncias dos sinais de ruído dos modelos permitiu demonstrar um aumento gradual dos mesmos. Sendo que, a combinação de um processo de lei de potências fracionário e de um processo de ruído branco forneceu o modelo com as menores variâncias, e, a combinação de um processo de random-walk com um processo de ruído branco gerou o modelo com as maiores variâncias. A análise da distribuição espacial dos valores de ruído dos processos permitiu demonstrar que as localizações dos pontos GPS com maiores variâncias acumuladas de ruído, coincidem com os pontos localizados em zonas costeiras e bacias hidrográficas e que suas propriedades estocásticas podem ser afetadas pela ocorrência de diferentes sinais físicos típicos deste tipo de zonas, como no caso do efeito de carga hidrológica.

Palavras-chave
Análise de series de tempo; modelo estocástico; lei de potências