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Results from the application of Persistent Scatterers Interferometry in Lisbon Metropolitan Area revealed two previously unknown subsiding urban areas: one (Laranjeiras) is located in the center of Lisbon; another (Vialonga) is to be found toward the North, in an industrial region crossed by Lisbon's main highway and railway lines. The two subsiding sectors are bordered by sharp velocity gradients, and the subsidence pattern appears partially delimited by mapped geologic faults. Surface geology and urbanization alone are unable to explain the phenomena. In the Vialonga area, the historical record of water pore pressure shows a clear decline of the levels (up to 65 m in 27 years), providing evidence of over-exploitation of groundwater resources. Limited information from wells drilled inside and outside the subsidence area points to a spatial correlation between the subsidence and the water pressure levels, and suggests that faults could be acting as hydraulic barriers in the aquifer system. The surface subsidence detected is probably caused by compaction of a clay-rich Oligocene-aged aquitard, led by over-exploitation of adjacent aquifers. The same Oligocene aquitard layer is present in the Laranjeiras area, immediately bellow a multi-layered sand–clay–limestone Miocene aquifer, but further work is needed to diagnose the possibility of over-exploitation of groundwater here. In this work we were able to independently confirm the PSI results, by comparing autonomous PSI results processed for the same geographical areas, and by comparing PSI with leveling and continuous GPS derived subsidence velocities, whose close match provided further ground validation of the space-borne PSI technique.

ABSTRACT: Local engineering precision networks are currently used to monitor the displacements of large dams, with safety control purposes. These one, two or three-dimensional networks are local, be-cause they are tied to local reference frames, and they are precision networks, because they aim at millimetric, or even submillimetric, accuracy. The most important obstacles to such an accuracy are the instrumental and environmental systematic errors. The atmospheric refraction, which cau-ses curvature of the path of the electromagnetic waves and changes its propagation velocity, is the major source of systematic errors. Effective measurement quality control strategies are of utmost importance to guarantee the quality of the results (displacements). The paper presents a quality control strategy supported by random quadratic forms that result from the decomposition of the Mahalanobis squared norm of the residuals vector. The strategy is compared to the well known da-ta-snooping method with regard to the quality control and parameter estimation performances.

Apresentam-se, neste artigo, os conceitos da inferência paramétrica Bayesiana, no contexto da estimação dos parâmetros de amostras aleatórias normais. São abordados temas práticos não triviais, tais como as distribuições anteriores informativas e a sua eliciação paramétrica pelo método empírico. A finalizar o artigo, é apresentado um exemplo de aplicação da metodologia Bayesiana a um problema de estimação paramétrica no âmbito da engenharia de estruturas.

O presente trabalho introduz sumariamente os conceitos básicos da teoria da decisão estatística

A tunnel has been under construction for the Lisbon Metro network on the muddy bed of river Tagus. Anincident during the jet-grouting for the muddy soil treatment led to flooding of a specific sector of thetunnel and to the need for repair works. Consequently, a decision has been made to monitor with a shorttime resolution the movements of that sector before, during and after reparation works. This includesthe period in which the tunnel will be in use for its regular operation, with commuters using the subway.Given these general conditions with severe inter-visibility limitations, as well as the cost restraints, anautomatic monitoring system has been designed and put in place, resorting to four LEICA TC2003motorised total stations and to the available commercial software, LEICA GeoMoS. The computationalprocedure of the mentioned software implies a network configuration, in which every total station set upneeds a cluster of control points associated with that particular setup in order to perform a spaceresection. However, it is often difficult to find stable points inside a tunnel under monitoring let aloneduring repair works. Therefore, to overcome this difficulty, adjustment software - EpochSuite

Este trabalho foi realizado no âmbito do projecto GeoSAT, que teve como objectivo a definição de metodologias para extracção de informação geográfica a partir de imagens de satélite de alta resolução em ambiente urbano.Nesta comunicação apresentam-se e descrevem-se os processos de avaliação da qualidade posicional, de uma orto-imagem do satélite QuickBird da cidade de Lisboa, desde a recolha dos pontos até à avaliação da qualidade dos dados.Com o objectivo de avaliar a possível utilização de orto-imagens para classificação e extracção de informação geográfica, para a cartografia de base à escala 1/1000 da Câmara Municipal de Lisboa (CML), procedeu-se previamente às operações de pré-processamento geométrico, nomeadamente a ortorrectificação das mono-imagens. Esta operação foi realizada, utilizando como informação de referência a cartografia à escala 1/1000. Na fase final procedeu-se ao controlo de qualidade da orto-imagem, nomeadamente em termos de exactidão posicional.Para obtenção de pontos de controlo independentes, no terreno, efectuaram-se observações através de receptores GNSS (Global Navigation Satellite System(s)), a partir das quais se adquiriram as coordenadas de diversos pontos, visíveis na imagem e bem distribuídos pela cidade de Lisboa. Estas coordenadas foram utilizadas como informação de referência procedendo-se ao controlo de qualidade posicional, tendo em consideração a produção de especificações preliminares para o produto final. Os resultados obtidos demonstraram não ser possível atingir as especificações de qualidade posicional para a cartografia 1/1000, conforme tinha sido proposto, revelando-se no entanto compatíveis com especificações para a cartografia a escalas menores (p.e. 1/5000). Desta forma, este produto poderá ser aproveitado para realizar outras tarefas compatíveis com as exactidões obtidas (por exemplo, a monitorização do uso de solo, entre outros) e ao mesmo tempo, contribuir para promover a actualização da cartografia de base do município de Lisboa.

Land subsidence in the Lisbon area was detected during the first stage of Terrafirma, a service of ESA-GMES Element Programme, dedicated to detect and measure Earth-surface terrain motion from satellite radar interferometry (InSAR). Two large areas were identified, each one covering several square kilometres, which presented subsiding rates of several millimetres per year. One of these areas was used as a study case concerning validation of the InSAR results. Two geodetic techniques, GNSS and geometric levelling, independent from PSInSAR, were used in the validation. The paper includes a description of the area under study, namely the known geology and human use, and presents the results from permanent scatterer SAR interferometry (PSInSAR), a GNSS station and two levelling lines that cross the area.

This work has been accomplished on the scope of the GeoSAT research project, where the main goal was the definition of methodologies for geographic information extraction from high-resolution satellite images in an urban environment.This paper is intended to present and describe the positional quality assessment processes, of a QuickBird satellite ortho image from the city of Lisbon.For evaluate the possible applications of ortho images for information extraction and classification, for the Lisbon municipality base maps, it has been previously made some geometric pre-processing operations, using the 1/1000 municipality base map as a reference source. In order to obtain a significantly sample of independent ground control points, a set of GNSS (Global Navigation Satellite System(s)) observations have been made, in order to collect the ground coordinates and use them as reference information, having into consideration the specifications for the final product. The results obtained have shown that was not possible to reach the specifications for positional quality referring the 1/1000 scale, unlike smaller scales (for example, 1/5000). This way, the product could be used to perform other tasks more consistent with the results obtained and at same time, promote the update of Lisbon municipality base map.

The high rate of changes in cities requires the existence of matching geographic information in or-der to enable proper land monitoring and planning. When cartographic information exists, but is out-dated, a change detection procedure using recent geographic data can be applied for map up-dating. The aim of such an analysis is to highlight those areas where changes have most likely oc-curred.The goal of this work is to present an object-oriented methodology that enables outdated large-scale cartography to be updated, using Very-High Resolution (VHR) imagery and Light Detection and Ranging (Lidar) data. The procedure is a two-step method. The remote sensing data is used to map the present land cover situation, and then, based on a change\no-change approach the land information is used for updating the large-scale cartography.The result is an alarm system that indicates the location of potential changes in the built-up zones. However, in order to be a legally valid document, the mapped objects must comply with the techni-cal specifications of the respective cartographic scale. This is not possible strictly based on an automatic methodology, and requires further human intervention. Therefore, the alarm layer can then be used by the municipal technical staff as the basis for manual editing, following the techni-cal specifications indicated for the desired map scale

É do conhecimento geral que a monitorização geodésica de estruturas em tempo real, para ser efectuada de um modo preciso e fiável, requer sensores e sistemas desenvolvidos exclusivamente para este tipo de aplicação. O seu projecto, materialização, aperfeiçoamento e implementação requerem o envolvimento de uma equipa pluridisciplinar de especialistas, em diversos ramos da engenharia e matemática; o seu manuseamento e a sua manutenção têm que ser realizados por técnicos qualificados. Como tal, frequentemente estes sensores e sistemas tornam-se extremamente onerosos devido a esta conjugação de factores.No entanto, o surpreendente desenvolvimento verificado durante as ultimas décadas nos sensores, no hardware e na capacidade de processamento associado a um decréscimo nos seus custos, levou a que muitos investigadores independentes pudessem desenvolver sensores e sistemas para áreas tão específicas e restritas como são as da monitorização. Neste artigo damos a conhecer o desenvolvimento, efectuado ao longo de várias etapas, dum sensor comercial de baixo custo que conjuga um GNSS e um acelerómetro, desenvolvido totalmente por investigadores Portugueses para o mercado nacional e estrangeiro. Este sensor, que foi originalmente concebido pelo primeiro autor durante os seus estudos de doutoramento, foi elaborado e baseado em vários critérios e especificações muito relevantes em termos de informação dinâmica, precisões, autonomia, aplicabilidade, manutenção, etc., elencados por diversos utilizadores que identificaram varias limitações nos sensores e sistemas usuais.

No âmbito dum projecto de criação dum simulador sísmico para a região do Algarve para a Autoridade Nacional de Proteção Civil (ANPC) foi recolhida uma grande quantidade de informação geotécnica relevante para a modelação dos efeitos sísmicos locais. Dado o volume de informação geotécnica que no final ficou disponível no Departamento de Geotecnia do Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC), e por forma a melhorar a sua acessibilidade, armazenamento e visualização foram identificadas algumas necessidades de desenvolvimento de uma arquitectura de um sistema de gestão de informação geotécnica, com recurso à tecnologia dos Sistemas de Informação Geográfica (SIG).Neste contexto, através da criação de um sistema de gestão de informação de atributos geotécnicos, em ambiente SIG, pretende-se facilitar a interatividade e a visualização, procurando tornar o acesso, a organização e a gestão daquela informação geotécnica, mais eficiente e mais célere, permitindo dessa forma enquadrar os atributos geotécnicos com outro tipo de informação georreferenciada (informação geológica das áreas de estudo, rede viária, entre outros), assim como, efectuar operações de pesquisa e análise espacial da informação geotécnica existente, e adicionar nova informação que venha a ser posteriormente colectada.Neste artigo é apresentado um exemplo de aplicação, para a região do Algarve, como forma de testar e avaliar a funcionalidade do sistema. De referir que o caso de estudo aqui apresentado é apenas um exemplo preliminar, com o principal objectivo de avaliar o sistema que ainda se encontra em desenvolvimento.

Apresentam-se os resultados finais do projecto SUBSIN (PTDC/CTE_GEX/65261/2006), que integrou processamento interferométrico de imagens de radar de abertura sintética (InSAR e PSI), dados de GPS contínuo e campanhas de nivelamento geométrico para caracterizar processos de subsidência do solo no centro da cidade de Lisboa e na região industrial de Vialonga. Para esta última zona, a modelação do fluxo de água subterrânea e de compactação de camadas semi-impermeáveis do sistema aquífero demonstrou que a subsidência observada (com taxas superiores a 1cm por ano) se deve à sobre-exploração do sistema aquífero local por indústrias que operam na região. Modelaram-se diversos cenários futuros para a subsidência, obtendo-se um abrandamento da taxa de abatimento do terreno, no caso de se proceder à paragem completa da extracção de águas.

O trabalho aqui apresentado resultou da análise de um inquérito, que teve como objectivocaracterizar a atitude dos serviços/departamentos autárquicos face à informação geográfica (IG).Três questões basilares orientaram a sua elaboração: A IG é usada regularmente? Constitui umrecurso importante? Os seus atributos espaciais e temporais são apropriados à actividade municipal?Analisando as respostas a estas questões, pretendeu-se avaliar a utilidade e valor da IG, bem comoanalisar as prioridades e perspectivas do governo local em matéria de dados geográficos.O universo estatístico foi constituido por 308 Municípios. A taxa de resposta foi de 45%, com 128respostas em Portugal Continental, 3 na Região Autónoma da Madeira e 9 na Região Autónoma dosAçores, perfazendo um total de 140 inquéritos preenchidos e validados.Os resultados permitiram concluir: i) que os tipos de utilização da IG são fortemente dependentes dotipo de serviços; ii) que a actualização de IG é particularmente importante por efeito da Lei; iii) quea introdução de dados orbitais de alta resolução espacial nos processos de actualização de IG é aindapouco frequente.

A comunicação apresenta um critério numérico Bayesiano - o Factor de Bayes - para comparar o mérito de distribuições alternativas, com base nas correspondentes distribuições preditivas anteriores.

O trabalho que aqui se apresenta tem lugar no âmbito do projecto GeoSat, em curso, que visa explorar o potencial das imagens de satélite de alta resolução espacial para extrair informação geográfica e actualizar cartografia existente para apoio às actividades dos municípios. Neste contexto, testam-se metodologias para extracção de edifícios de tipologias diversas em áreas da cidade de Lisboa com diferentes características, caracterizadas com recurso a métricas espaciais, e investiga-se o impacto da heterogeneidade destes elementos e do contexto urbano no processo de extracção

O calendário Gregoriano não é mais do que uma reforma do calendárioJuliano, devido a Júlio César, que adaptou os formalismos romanos a uma antigaestrutura solar de origem egípcia. Este ensaio descreve a história do calendárioGregoriano e dos calendários da bacia do Mediterrâneo e do Oriente Próximo,com ele mais ou menos aparentados.

Interferometric synthetic aperture RADAR is an applied geodesy technique, which enables displacement measurement through satellite images. A literature review of the technique principles and of previous studies regarding its application to structural health monitoring allowed the identification of a few bottlenecks to the operational usage of this cost-effective technology for monitoring purposes.Three research lines were defined. First, a data mining strategy was developed to extract structural behaviour information from displacement time series from thousands of points on the region of interest, with tens of observation epochs each. Second, displacements from this technique were integrated into a previously existing monitoring system and were used to expand it to a larger number of points on the structure and to its surroundings. Third, an experimental infrastructure was deployed in order to perform several tests for displacement validation and uncertainty assessment. The infrastructure included a new model of artificial reflector to the satellite signals, purposefully developed in the scope of this study.The developed methods enabled the successful monitoring of different types of civil and geotechnical structures. Slope behaviour around water reservoirs was assessed during both the reservoir first impoundment and regular operation. Differential displacements were detected on building-blocks at a cultural heritage urban area and concrete arch dam responses to temperature loads were identified. The experimental work showed the achieved displacements agreed with those of other geodetic techniques and uncertainties around 2 mm were obtained for the measurements.In conclusion, interferometric synthetic aperture RADAR is a promising technique, able to provide useful information for structure monitoring, such as aiding in the planning of in situ monitoring activities and in identifying space-time patterns in structural behaviour. Thanks to its spatial coverage, observation period of a few days and achieved displacement uncertainty, it is advantageous to complement existing monitoring systems with data from this technique.

Este relatório apresenta uma metodologia para controlo dos erros instrumentais e avaliação da incerteza de medição dos distanciómetros eletromagnéticos (DEM) usados na observação geodésica de barragens de betão. A metodologia, que é baseada numa base de teste existente no campus do LNEC, é ilustrada com a análise de seis medições da base, entre 2010 e 2014, com os dois DEM utilizados pelo Núcleo de Geodesia Aplicada.

The monitoring systems have two main objectives: (i) to evaluate the safety conditions and durability of the infrastructures and to develop a better understanding about their day-to-day behaviour; (ii) to detect the occurrence of special events that might jeopardize the safety of the structure. To reach the first objective it is mandatory to create a database as most extensive as possible to support an analysis of the structural behaviour. Regarding the second objective near real-time automatic systems must be created in order to analyse the recorded data and establish limits of alert with alarm warnings when those limits are exceeded. This R&D project aims to develop a measurement system, based on GNSS (Global Navigation Satellite Systems), suitable to monitor large scale civil engineering structures and infrastructures, particularly bridges and dams. This monitoring system final objective is to measure the displacements of some selected points of the structures. These points should be the most important ones to characterize the general behaviour of the monitored structure. The advantages of using a GNSS system are undeniable: this equipment is robust, operates under all weather conditions, does not require intervisibility between the monitored points and the reference points, uses an external tridimensional reference systems, and provides an extremely accurate time-reference frame. The GNSS positioning is affected by a numerous set of errors due to natural and artificial phenomena. These errors should be reduced as much as possible, in order to obtain good estimated distances between the observed satellites and the antenna of the receivers. There are well known observation and observation combination techniques (phase differences measurements, relative positioning and Precise Point Positioning - PPP) that allow to strongly reduce, or sometimes even eliminate, most of the errors. Using carefully selected observation and processing techniques it is possible to obtain high-precision GNSS positioning. The RTK (Real Time Kinematics) is the more recent high-precision positioning GNSS technique. It allows us to obtain high quality coordinates in almost real-time. When used in conjunction with top grade receivers (able to do observations at high frequencies) the RTK seems to be able to monitor high frequencies displacements of structures. Unfortunately the positioning precision is only at the centimetre level. To reduce this uncertainty it will be used short baselines and processing techniques based on the use of various filters and methodologies for multi-sensor observations fusion. It is precisely in the development of these techniques that the actual research project is focused. After the monitoring system specification, several techniques will be developed and tested in order to be included in a reliable measurement system that will meet the specified requirements. To define the monitoring system demands the following items have been addressed: - Requirements of the monitoring system in view of the behaviour of the selected structures; - Acquisition of know-how on data acquisition systems and in-site monitoring equipment; - Identification, characterization and analysis of software available for data processing.

A inspeção visual assistida pode ser utilizada para a monitorização de ensaios de flexão atéà rotura de vigas de madeira, tendo sido usado um sistema de observação com fotografia evídeo. Foi desenvolvido um programa para identificação automática das imagens da viga,que registaram alterações significativas, tendo a fratura sido delineada através de técnicasde análise de imagem orientada por objetos.

A extração de informação a partir de imagens digitais tem-se tornado numa prática comum em váriasáreas do conhecimento. Foi desenvolvido um programa em MATLAB para permitir a um utilizador nãoespecializado a realização de tarefas simples de processamento digital sobre imagens adquiridas porvários géneros de sensores.

O relatório apresenta os princípios gerais da termografia e a sua aplicação prática no levantamentotérmico de paramentos de barragens de betão para apoio ao acompanhamento da evolução depatologias. Apresentam-se aplicações relativas ao levantamento térmico dos paramentos de jusantedas barragens do Alto Ceira II, Alto Ceira e Cabril. O levantamento realizado na primeira barragem,que se encontrava na fase final de construção e ainda vazia, permitiu a avaliação da qualidade dosresultados obtidos (temperaturas superficiais do paramento) por comparação com valores medidospor termómetros embebidos no betão. Nas outras duas barragens, ambas apresentando problemasde infiltrações, permitiu avaliar a aplicabilidade das imagens térmicas na deteção de ressurgimentosde água na superfície do betão, geralmente indicativas da existência de repasses de água.

O presente relatório apresenta uma experiência de aquisição de fotografias aéreasutilizando um veículo aéreo não tripulado (VANT) para recolha de informação geográfica doquebra-mar da Ericeira, com o objetivo de testar a capacidade destes dados para produçãode ortofotomapas e modelos numéricos de superfície para monitorização de infraestruturasao longo do tempo. A experiência foi realizada numa colaboração entre o LNEC e aempresa SINFIC, SA

Neste relatório faz-se a síntese dos métodos disponíveis para realizar a Inspecção Visual Assistida(IVISA) de paramentos de barragens de betão, no que diz respeito às várias fases envolvidas: aquisiçãode imagens, processamento, monitorização temporal e arquivo. Apresentam-se os recursos existentesno LNEC e a adquirir, assim como os custos associados.

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Este relatório apresenta um procedimento para a avaliação da incerteza de medição de equipamento de nivelamento geométrico de precisão e ainda regras para o teste estatístico de hipóteses sobre essa incerteza de medição, preconizadas na segunda parte da norma ISO 17123, exemplificados com um ensaio comparativo de um nível automático numérico Wild NA 3003 e de um nível automático Wild NA2, com um micrómetro óptico acoplado.

O trabalho aborda simultaneamente a distribuição do desvio padrão da amostra aleatória normal e a distribuição do desvio padrão do modelo de Gauss-Markov, designados genericamente por desvio padrão empírico. Após mostrar que o desvio padrão empírico é um estimador excêntrico que subestima o desvio padrão da amostra ou do modelo, conforme o caso, são apresentadas correções de excentricidade. É também tratada a estimação do desvio padrão da amostra e do modelo em cenário Bayesiano, com diferentes distribuições anteriores. O trabalho é rematado por casos de estudo baseados na simulação de amostras normais e por um exemplo concreto relacionado com o controlo da precisão de um distanciómetro eletromagnético.

O presente trabalho apresenta uma metodologia genérica para a regularizaçãode problemas inversos lineares mal colocados e a sua aplicação às redes altimétricas eplanimétricas usadas na monitorização de deslocamentos de pontos notáveis de grandesbarragens por métodos da Geodesia Aplicada. A metodologia é ilustrada por intermédiode três casos de estudo.

This paper deals with the beta-binomial model, which is an important stochasticmodel within the scope of the Bayesian statistical inference. After a short review of the binomialand beta distributions, the paper presents the closed formulae for the posterior probabilitydensity function of the binomial trial parameter and for the prior predictive and forthe posterior predictive probabilities of the successes in binomial experiments. A descriptionof the Bayesian methodology to test different hyper-parameters for the conjugate priorprobability density functions of the beta family is also presented. Finally, the beta-binomialmodel is illustrated with a study case related to the quality control of the geodetic observationof large dams.

O presente trabalho, além de uma revisão sintética da abordagem frequencista,trata da abordagem Bayesiana da análise de regressão linear multivariada. É apresentadauma compilação de procedimentos e fórmulas para a estimação dos coeficientes da regressão,sob três cenários de informação anterior. Finalmente, o trabalho ocupa-se dosproblemas da predição de respostas e da comparação de modelos de regressão.

The work presents the theoretical definitions of the gamma, multi-gamma, digammaand trigamma functions as well as operational approximations to compute their values.A more precise alternative, due to Robert Windschitl, to the traditional approximationof the gamma function by the Stirling

O trabalho descreve os princípios da análise Bayesiana, usando como caso deestudo a amostra aleatória normal identicamente distribuída. Após um curto preâmbulohistórico, são resumidos, na Secção 2, os conceitos mais importantes da análise frequencista.Nas secções seguintes, são abordados os temas Bayesianos mais importantes, taiscomo a estimação, pontual e regional (Secção 5), e o teste de hipóteses sobre osparâmetros da distribuição da amostra (Secção 6). As distribuições anteriores de Laplace,Jeffreys e conjugada normal-gama invertida são apresentadas na Secção 4. O problemada eliciação paramétrica das distribuições anteriores conjugadas é tratado na Secção 7.Palavras Chave: distribuições anteriores e posteriores, divergência de Kullback-Leibler,eliciação paramétrica, factor de Bayes, fórmula de Bayes, verosimilhança.

Este trabalho define uma estratégia, apoiada o mais possível nas disponibilidades do LNEC, para a calibragem dos distanciómetros electromagnéticos (DEM) usados pelo Núcleo de Geodesia Aplicada na observação geodésica de barragens.

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