Fundamentos do Geoprocessamento

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GEOPROCESSAMENTOGEOPROCESSAMENTO
FUNDAMENTOS TEÓRICOS DASFUNDAMENTOS TEÓRICOS DAS
GEOTECNOLOGIAS EGEOTECNOLOGIAS E
GEOPROCESSAMENTOGEOPROCESSAMENTO
Autor: Me. Felipe Rodrigues Macedo
R e v i s o r : K e l l y C r i s t i n a d e M e l o
I N I C I A R
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introduçãoIntrodução
Nesta unidade, será abordada a teoria inicial que originou os conceitos que darão suporte básico para os
trabalhos em geoprocessamento. Esses conhecimentos são importantes para o pro�ssional entender a teoria
e as aplicações por trás das ferramentas e funcionalidades que possuem os comandos realizados nos
Sistemas de Informações Geográ�cas (SIG). Serão abordados temas como a de�nição de geoprocessamento;
o histórico e a evolução dos Sistemas de Informação Geográ�ca (SIG); os primeiros softwares desenvolvidos
no Brasil; a estrutura de um SIG; e os princípios básicos de cartogra�a, parte fundamental no
geoprocessamento. Em cartogra�a, serão trabalhados assuntos como as diferenças entre a cartogra�a
sistemática e a temática, semiologia grá�ca e escala, os sistemas de coordenadas geográ�cas e UTM
(Universal Transversa de Mercator), os sistemas geodésicos de referência, os principais sistemas de
projeções e, por �m, a caracterização de fontes de dados espaciais que podem ser trabalhados no ambiente
SIG.
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O geoprocessamento vem auxiliando o planejamento territorial, principalmente, visando às relações entre o
homem e a natureza. Câmara e Davis (2001) a�rmam que o termo geoprocessamento representa a disciplina
do conhecimento que utiliza técnicas matemáticas e computacionais para o tratamento da informação
geográ�ca.
O Que éO Que é
Geoprocessamento?Geoprocessamento?
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No Brasil, o termo geoprocessamento é utilizado como sinônimo de geomática. Rosa (2013) a�rma que a
geomática se utiliza de técnicas matemáticas e computacionais para a análise de informações geográ�cas, ou
seja, informações temáticas ligadas à superfície terrestre, demonstrando, assim, a similaridade entre os dois
termos.
Os softwares desenvolvidos especi�camente para geoprocessamento são chamados de Sistemas de
Informação Geográ�ca (SIG) (Geographic Information System – GIS em inglês). Eles permitem realizar
análises complexas, integrar dados de diversas fontes e criar bancos de dados georreferenciados (CÂMARA;
DAVIS, 2001).
Portanto, a partir dos SIGs, podemos realizar os mapeamentos e o processamento digital de imagens de
sensoriamento remoto que podem ser utilizadas no planejamento territorial.
Surgimentos e Evolução das Geotecnologias
A necessidade de coletar medidas geográ�cas simples acabou por originar o desenvolvimento do primeiro
SIG verdadeiro, o Sistema de Informação Geográ�ca do Canadá (Canada Geographic Information System –
CGIS), em meados de 1960. O Inventário de Terras do Canadá foi um esforço do governo federal e dos
governos provinciais para identi�car os recursos naturais do país e seus usos potenciais. O CGIS foi
planejado e desenvolvido como uma ferramenta de mensuração, um produto de informação tabular e não
como uma ferramenta propriamente dita de elaboração de mapas (LONGLEY et al., 2013).
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Por outro lado, os Estados Unidos tinham a necessidade de realizar o censo demográ�co de 1970. Para isso,
foi desenvolvido um programa de Codi�cação Dual Independente de Mapas (Dual Independent Map Coding)
que criou os registros digitais de todas as ruas do país para dar suporte de referência e agregação automática
aos registros do censo. A similaridade entre os dois sistemas (americano e canadense) acabou resultando em
um importante estudo na Universidade de Harvard para o desenvolvimento de um SIG multifuncional que
pudesse atender ambas as aplicações. Como resultado do projeto, foi gerado o software de SIG ODYSSEY, no
�nal dos anos de 1970 (LONGLEY et al., 2013).
Durante os 1980, o SIG realmente ascendeu, devido a dois fatores principais: o desenvolvimento dos
microprocessadores, que permitiram a redução de gastos e o aumento da quantidade de memória em “chips”
menores, e o crescimento de “softwares” de baixo custo, sendo muitos deles já disponíveis para
computadores pessoais (PCs). Esses fatores levaram o SIG a ser uma nova tecnologia no processamento de
informações, com capacidades únicas de automação, gerenciamento e análise de vários tipos de dados
espaciais (HAMADA; GONÇALVES, 2007).
No caso do Brasil, o geoprocessamento começou com a divulgação e formação dos pro�ssionais, realizado
pelo Prof. Jorge Xavier da Silva, da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), no início dos anos 1980. A
vinda ao Brasil, em 1982, do Dr. Roger Tomlinson, responsável pela criação do CGIS, incentivou a criação de
grupos de pesquisa interessados em desenvolver o SIG no país (CÂMARA; DAVIS, 2001).
A UFRJ desenvolveu o software SAGA (Sistema de Análise Geoambiental), com grande capacidade de análise
geográ�ca, sendo utilizado como material didático e em projetos de pesquisa (ROSA, 2013). Ainda nos anos
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1980, a empresa de aerolevantamento AeroSul desenvolveu um sistema para automatização de processos
cartográ�cos (CÂMARA; DAVIS, 2001).
Em 1984, o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) criou uma divisão especí�ca para o
desenvolvimento de tecnologia de geoprocessamento e sensoriamento remoto, a chamada Divisão de
Processamento de Imagens (DPI). Até 1990, a DPI desenvolveu o Sistema de Tratamento de Imagens (SITIM)
e o Sistema Geográ�co de Informações (SGI), para ambiente PC/DOS (CÂMARA; DAVIS, 2001).
A partir de 1990, o uso do SIG se tornou ferramenta de apoio na tomada de decisões. Assim, ele saiu do meio
acadêmico para ser utilizado por instituições governamentais e empresas privadas, que começaram a investir
no uso desses softwares que uniam diversas funções no mesmo sistema, por exemplo, a análise espacial, o
processamento digital de imagens, a modelagem 3D e a geoestatística (ROSA, 2013).
Nessa década, no Brasil, o Centro de Pesquisa e Desenvolvimento da Telebras iniciou o desenvolvimento do
Sistema Automatizado de Gerência da Rede Externa (SAGRE), que foi uma extensiva aplicação no setor de
telefonia. Construído com base em um ambiente SIG (VISION) com o uso de um banco de dados cliente-
servidor (ORACLE), o SAGRE envolveu o desenvolvimento e personalização signi�cativa do software
(CÂMARA; DAVIS, 2001).
A partir de 1991, o INPE desenvolveu o Sistema para Processamento de Informações Geográ�cas (SPRING).
Esse software une o tratamento das imagens de sensoriamento remoto, mapas temáticos, mapas cadastrais,
redes e modelos numéricos de terreno (CÂMARA; DAVIS, 2001). Desde 1996, o SPRING é distribuído via
Internet.
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No início do século 21, os SIGs passam a fazer parte da Internet, os softwares se tornam mais simples e os
usuários não precisam mais ser especialistas. Ocorre o surgimento do Google Maps, do OpenStreetMap, do
Google Earth e do Google Street View, entre outras aplicações (ROSA, 2013).
Nesse histórico, vimos como os SIGs evoluíram de softwares com usos extremamente especí�cos, como, no
caso do CGIS no Canadá, sua evolução ao longo dos anos de 1980 juntamente da evolução dos
computadores pessoais. Na década de 1990, ocorreu a consolidação dos SIGs. Já na década atual,a evolução
dos sistemas de informação geográ�ca se passa por softwares livres, ou seja, gratuitos como é o caso do
QGIS, GvSIG, dentre outros. Os SIGs se tornaram cada vez mais usados nas tomadas de decisões de
governos e empresas, por terem precisão e baixo custo de implementação.
Estruturação e Armazenamento de Dados
Um SIG é capaz de armazenar a geometria e os atributos de dados georreferenciados. Os dados tratados em
geoprocessamento possuem várias fontes geradoras e formatos diferentes. Para cada objeto geográ�co, o
SIG tem a necessidade de armazenar seus atributos e as suas representações grá�cas. Existem ao menos três
maneiras de utilizar um SIG: como ferramenta para elaboração de mapas; como apoio na análise espacial dos
fenômenos naturais e humanos; e como um banco de dados geográ�cos, incluindo as funções de
armazenamento e recuperação de informação espacial (CÂMARA; MEDEIROS, 1998).
No SIG, existem dois tipos de dados: espaciais e alfanuméricos. Os espaciais se dividem em dados matriciais,
que são imagens, podendo ser de satélites ou fotogra�as aéreas, e os dados vetoriais, que se dividem em
ponto, linha e área. Os alfanuméricos são os arquivos com o banco de dados geográ�co e são lidos juntos aos
arquivos vetoriais. É comum que os arquivos vetoriais do tipo .shp (Shape�le), que é a geometria do mapa,
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possua outros dois arquivos: o .dbf (dBASE table), que é a tabela de atributos (dados alfanuméricos), e .shx
(Index �le), que é o arquivo indexador.
Um dos fatores principais dos SIGs são sua capacidade de inserir e integrar, em uma única base de dados, as
informações espaciais originadas de dados cartográ�cos, dados censitários e imagens de satélite, entre
outras. Eles podem oferecer, também, funções para combinar várias informações, por meio de algoritmos de
manipulação e análise, e, também, consultar, recuperar, visualizar e imprimir o conteúdo de uma base de
dados georreferenciados. Alguns componentes de um SIG são: a interface com o usuário; a entrada e
integração de dados; as funções de processamento grá�co e de imagens; a visualização e impressão; o
armazenamento e recuperação de dados (CÂMARA; MEDEIROS, 1998).
A Figura 1.1 esquematiza a hierarquia do SIG. No primeiro nível, está o usuário e como ele controla e opera o
sistema. No segundo nível, estão as funções para o processamento dos dados espaciais, os algoritmos,
fórmulas etc. E, por �m, o gerenciamento dos bancos de dados geográ�cos, que reúne a capacidade de
armazenar e recuperar os dados.
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Figura 1.1 - Arquitetura de Sistemas de Informação Geográ�ca 
Fonte: Câmara e Medeiros (1998, p. 3).
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praticarVamos Praticar
Os Sistemas de Informação Geográ�ca (SIGs) nasceram com o propósito de melhorar a forma no qual os governos se
relacionavam com os mapas para um melhor planejamento territorial. Atualmente, o uso de SIGs contempla uma
série de outras utilidades, mas sempre mantendo os dados georreferenciados de objetos na superfície terrestre. Qual
foi o primeiro SIG desenvolvido no Brasil?
a) SPRING.
b) SAGA.
c) SGI.
d) SITIM.
e) SAGRE.
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O Instituto Brasileiro Geogra�a e Estatística (IBGE, 1999) aponta que o conceito da cartogra�a:
[...] hoje aceito sem maiores contestações, foi estabelecido em 1966 pela Associação Cartográ�ca
Internacional (ACI), e posteriormente, rati�cado pela UNESCO, no mesmo ano: A Cartogra�a
apresenta-se como o conjunto de estudos e operações cientí�cas, técnicas e artísticas que, tendo
Princípios de Cartogra�aPrincípios de Cartogra�a
Sistemática e TemáticaSistemática e Temática
em Geoprocessamentoem Geoprocessamento
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por base os resultados de observações diretas ou da análise de documentação, se voltam para a
elaboração de mapas, cartas e outras formas de expressão ou representação de objetos,
elementos, fenômenos e ambientes físicos e socioeconômicos, bem como a sua utilização (IBGE,
1999, p. 12).
Rosa (2013) explica que a cartogra�a pode ser considerada como a ciência e a arte para representar, por
meio de mapas e cartas, o conhecimento da superfície terrestre. É uma ciência, visto que, para alcançar
exatidão, depende, basicamente, da astronomia, geodésia e matemática. E é uma arte porque está submetida
às leis da estética, simplicidade, clareza e harmonia.
Carvalho e Araújo (2008) aponta que já está estabelecida uma divisão conceitual da cartogra�a em duas
áreas: a cartogra�a sistemática e a cartogra�a temática. Porém, isso não signi�ca que a ciência tenha nascido
com essa divisão; na prática, é difícil identi�car um documento cartográ�co que seja integralmente
sistemático que não contenha um tema.
A Cartogra�a Sistemática pode ser entendida como a atividade voltada para a representação do
espaço com seus atributos dimensionais e de localização absoluta, através da execução de
mapeamentos básicos a partir de levantamentos que podem ser topográ�cos,
aerofotogramétricos ou apoiados em imagens de satélites. As escolhas da projeção cartográ�ca,
da escala, da simbologia e de outros requisitos necessários a um mapeamento, estão na pauta dos
pro�ssionais envolvidos nas atividades que levam à elaboração do mapa-base de um
determinado espaço (CARVALHO; ARAÚJO, 2008, p. 4).
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A cartogra�a sistemática se utiliza de convenções e de escalas-padrão, na execução dos mapeamentos
básicos da representação altimétrica e planimétrica dos relevos, buscando representar as feições gerais da
superfície terrestre. A cartogra�a sistemática possui uma preocupação central na localização precisa dos
objetos, na instalação e manutenção das redes de apoio geodésico, na execução dos levantamentos
aerofotogramétricos e, por �m, na elaboração e atualização dos mapeamentos básicos (ARCHELA, 2000).
Desse modo, o uso da cartogra�a sistemática é mais focado no mapeamento básico da superfície terrestre.
As cartas topográ�cas realizadas pelo IBGE e DSG no projeto RADAM Brasil são um exemplo desse tipo de
cartogra�a. Enquanto a cartogra�a sistemática trabalha com a base, a cartogra�a temática trabalha com
temas:
De maneira geral, diz-se que a Cartogra�a temática preocupa-se com o planejamento, a execução
e a impressão �nal, ou plotagem de mapas temáticos, que são aqueles que possuem um tema
principal a ser representado. Para obter-se um bom resultado em um mapa temático, alguns
preceitos devem ser respeitados e, como esses mapas se baseiam em mapas preexistentes, deve-
se ter um conhecimento preciso das características da base de origem (FITZ, 2008a, p. 48).
A cartogra�a temática trabalha a cartogra�a como sendo um mecanismo na expressão dos resultados
obtidos pelas ciências que necessitam transmitir dados na forma grá�ca. Esses dados devem ser
representados a partir da utilização de uma técnica mais conveniente, com o objetivo de melhorar a
visualização (ARCHELA, 2000).
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Para transmitir os dados para uma forma grá�ca, Jacques Bertin utilizou princípios da semiótica. A
semiologia grá�ca representa a maneira pela qual a informação é transmitida e os elementos visuais que
serão utilizados nessa comunicação. As variáveis visuais fornecem a forma grá�ca dos dados tabelados que
estão armazenados em um SIG. Boa parte das variáveis visuais já está incorporada aos softwares atuais(SAMPAIO; BRANDALIZE, 2018).
Bertin identi�cou três relações, que são: similaridade, ordem e proporcionalidade. Elas consistem nos
signi�cados da representação grá�ca e são expressas pelas variáveis visuais: tamanho, valor, granulação,
cor, orientação e forma. Essas variáveis visuais possuem três modos de implantação: pontual, linear e zonal.
Dessa maneira, Bertin foi o pioneiro em sistematizar as relações entre os dados e sua representação grá�ca,
criando, assim, uma caracterização de uma linguagem cartográ�ca (QUEIROZ, 2000). Aqui temos uma
relação com os SIGs. Os arquivos vetoriais do tipo Shape�le (.shp) não conseguem ser híbridos, ou seja,
apenas representam um único modo de implantação, pontual, linear e zonal.
Infelizmente, nem todos os SIGs atuais possuem ferramentas para todos os recursos visuais estabelecidos
pela semiologia grá�ca. Não é incomum os SIGs sugerirem por padrão a utilização de variáveis visuais
inadequadas para representar os atributos na forma grá�ca. Dependendo do software, pode ocorrer que o
número de elementos grá�cos disponíveis seja restrito, o que limita a elaboração de mapas temáticos
adequados. Um exemplo é a variável visual granulação. Devido a suas limitações grá�cas como a geração de
um efeito vibratório, não está disponibilizada nas “paletas” dos principais softwares atuais (SAMPAIO;
BRANDALIZE, 2018).
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Assim, entendemos um pouco das diferenças entre a cartogra�a sistemática, que mapeia o modelado do
relevo, e a cartogra�a temática, que possui algum tema. Porém, conforme visto, é difícil separar uma da
outra. O próprio mapa topográ�co, que é sistemático, possui um tema. 
praticarVamos Praticar
A cartogra�a sistemática é responsável pelo mapeamento da base da superfície terrestre. A cartogra�a temática é
responsável pelo mapeamento de temas na superfície terrestre. Porém, como dito, é muito difícil identi�car as
diferenças entre os dois tipos. Qual mapa listado a seguir pode ser considerado da cartogra�a sistemática?
a) Mapa hidrográ�co.
b) Mapa geológico.
c) Mapa pedológico.
d) Mapa populacional.
e) Mapa topográ�co.
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Aplicação dos SistemasAplicação dos Sistemas
de Coordenadasde Coordenadas
Geográ�cas, SistemasGeográ�cas, Sistemas
Geodésicos e de ProjeçãoGeodésicos e de Projeção
Cartográ�ca emCartográ�ca em
GeoprocessamentoGeoprocessamento
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De modo geral, existem dois sistemas de coordenadas, que são os sistemas de coordenadas geográ�cas e os
sistemas de coordenadas UTM. O primeiro é um sistema global normalmente expresso no sistema
sexagesimal, ou seja, em graus, minutos e segundos, podendo ser apresentadas em graus decimais
(SAMPAIO; BRANDALIZE, 2018). A latitude, representada pela letra grega φ (�), é a distância entre o Plano
do Equador e um ponto na superfície terrestre, variando de 0º e 90º tanto ao norte quanto ao sul.
Geralmente, a marcação do sul é negativa. A longitude, representada pela letra grega λ (lambda), é a distância
entre o meridiano de origem (geralmente Greenwich = 0º) e um ponto na superfície terrestre. Ela varia de 0º
até 180º tanto a leste quanto a oeste. Geralmente, a marcação do oeste é negativa (FITZ, 2008b).
Já o sistema de coordenadas UTM possui a característica de adotar coordenadas métricas planas ou plano-
retangulares. Tem a sua origem estabelecida pelo cruzamento do equador com um meridiano padrão
especí�co, chamado de Meridiano Central (MC). Os valores das coordenadas possuem um sistema que
estabelece o valor de 10.000 km sobre o equador e de 500 km sobre o MC. As coordenadas lidas a partir do
eixo N (Norte-Sul) de referência decrescem no sentido sul. As coordenadas do eixo E (leste-oeste), contadas
a partir do MC de referência, possuem valores decrescentes no sentido oeste (FITZ, 2008b). A Terra é
dividida em 60 fusos UTM com de 6º de longitude (1 a 60) e 20 fusos de 8º latitude (C a X, sendo o último com
12º). As letras I e O são suprimidas para não confundir com 1 e 0 (FRIEDMANN, 2003).
Uma explicação muito importante: o Meridiano Central do sistema de coordenadas UTM não tem relação
com o Meridiano de Greenwich (utilizado no sistema de coordenadas geográ�cas). Sendo assim, ele “reinicia
a contagem” a cada 500 km, e cada reinício é chamado de fuso. Um mapa só poderá ser elaborado no sistema
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de coordenadas UTM se a área a ser mapeada não abranger dois fusos. Caso isso ocorra, terá de ser,
necessariamente, utilizado o sistema de coordenadas geográ�cas. A Figura 1.2 mostra os fusos UTM para o
Brasil: 
Figura 1.2 – Fusos dos sistemas de coordenadas UTM para o Brasil 
Fonte: Elaborada pelo autor.
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Outro detalhe é não confundir o sistema de coordenadas UTM com a projeção Universal Transversa de
Mercator (UTM). O primeiro é o sistema de coordenadas no mapa, e a segunda é uma forma de projeção da
superfície terrestre para o mapa.
Sistema Geodésico de Referência
O meio acadêmico utiliza o termo geoide para a �gura que mais se aproxima à verdadeira forma do planeta.
O geoide seria uma superfície idêntica ao nível médio e inalterado dos mares e criada por um conjunto de
pontos in�nito, cuja medida do potencial do campo gravitacional da Terra é constante e possui direção
exatamente perpendicular (FITZ, 2008a).
O elipsoide de referência é a �gura matemática que mais se aproxima da forma da superfície terrestre. Para
estabelecer uma relação entre um ponto na superfície terrestre e um no elipsoide de referência, é necessário
um sistema geodésico de referência que consegue fazer essa ligação entre a superfície real e o cálculo
matemático (FITZ, 2008a). A Figura 1.3 mostra os diferentes modelos de representação da superfície
terrestre. 
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Um sistema geodésico é constituído de marcos geodésicos e suas coordenadas e busca correlacionar o geoide
e o elipsoide. O elipsoide de revolução é selecionado para se ajustar da melhor forma ao geoide local,
estabelecendo coordenadas geodésicas indicadas para esse elipsoide, através dos datum horizontal e
vertical. É necessário conhecer o seu semieixo maior (a), o semieixo menor (b) ou o achatamento (α). O
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cálculo do achatamento é realizado pela seguinte fórmula: α = a-b/a. A posição, a forma e o tamanho do
elipsoide em relação ao geoide completam um conjunto de parâmetros que são denominados datum
geodésico (ROSA, 2013).
A partir do elipsoide de referência, é possível traçar os planos horizontal das latitudes e vertical das
longitudes. Assim, o elipsoide apenas facilita o cálculo matemático para uma elipse perfeita da superfície
terrestre que é imperfeita.
Cada país adota um tipo de sistema geodésico. No Brasil, o sistema é composto por redes de altimetria,
gravimetria e planimetria. A altimetria está vinculada ao geoide; no caso brasileiro, coincidindo com a marca
“zero” do marégrafo de Imbituba, Santa Catarina. O referencial de gravimetria do sistema geodésico
brasileiro está vinculado a milhares de estações existentes espalhadas por todo território nacional, que
coletam dados sobre a aceleração da gravidade em cada uma delas. E o referencial de planimetria de�ne as
superfícies, a origem e a orientação do sistemade coordenadas utilizado no mapeamento e
georreferenciamento do território brasileiro (FITZ, 2008b).
Existem dois tipos de datuns horizontais: os globais são aqueles que não possuem um ponto de amarração
sobre a superfície terrestre além daqueles de�nidos no sistema. Já os locais são aqueles que possuem um
ponto de amarração local e parâmetros diferenciais. Por exemplo, o sistema de coordenadas geográ�cas
de�nido no WGS-84 (World Geodetic System), o qual utiliza o elipsoide global UGGI-79 (União Geodésica e
Geofísica Internacional), não possui um ponto de amarração local. Já o sistema SAD69 (South American
Datum 1969), o qual utiliza o elipsoide local UGGI-67, que é o elipsoide para a América do Sul, possui o ponto
de amarração situado no vértice Chuá, MG (ROSA, 2013). No Brasil, adotou-se, até a década de 1970, o
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elipsoide Internacional de Hayford, de 1924, possuindo origem nas coordenadas planimétricas instituída
pelo Datum Planimétrico de Córrego Alegre. Em 1984, o sistema geodésico brasileiro foi alterado para o
SAD69 (ROSA, 2013).
Entretanto, desde 2015, o sistema geodésico brasileiro é o Sistema de Referência Geocêntrico para a
América do Sul (SIRGAS) na versão 2000. Esse não possui um ponto datum associado, mas uma rede de
pontos distribuídos em todo o território sul americano (SAMPAIO; BRANDALIZE, 2018).
O parâmetro do elipsoide utilizado no SIRGAS2000 é considerado idêntico ao do WGS-84, para casos como
o mapeamento. Os semieixos dos dois elipsoides são idênticos a= 6.378.137 e b=6.356.752, a diferença está
em uma pequena variação no achatamento terrestre (α), sendo 1/298.257223563 para o WGS84 e
1/298.257222101 para o SIRGAS2000 (ROSA, 2013). Devido a essa característica, as latitudes e longitudes
são iguais, havendo um pequeno erro na altitude que não afeta a maioria dos mapas.
Uma das principais diferenças entre os datuns horizontal SAD69 e o SIRGAS2000 é que o SAD-69 não é
Geocêntrico, ou seja, o centro do elipsoide não é alinhado ao centro do geoide, como no SIRGAS2000 e no
WGS-84. Assim, ocorre uma diferença entres os sistemas. Essa diferença, para o Brasil, é de
aproximadamente 65 metros na direção nordeste, variando para mais ou menos ao longo do território
nacional (PEREIRA et al., 2004). A Figura 1.4 apresenta o esquema dessa diferença: 
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Assim, a elaboração de mapas no Brasil atualmente deve seguir como sistema geodésico o SIRGAS2000.
Entretanto, muitas cartas topográ�cas e outros produtos cartográ�cos elaborados no passado ainda
possuem o datum SAD-69 ou Córrego Alegre. Esses produtos, se utilizados como base de mapas temáticos,
por exemplo, deverão, obrigatoriamente, ter o datum horizontal convertido para o SIRGAS2000. A resolução
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do Presidente 01/2005 (IBGE, 2005) especi�ca os cálculos necessários para essa conversão. A conversão é
necessária, pois utilizar sistemas geodésicos diferentes em um mesmo mapa causará erros de precisão na
localização dos objetos. 
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saiba maisSaiba mais
Alguns tipos de georreferenciamento utilizado nos SIGs são
localização, tempo (opcional) e atributos. O tempo é opcional,
mas a localização é essencial. Os sistemas de coordenadas, como
vimos, são um exemplo de localização, mas podem existir outras
maneiras de localizar um determinado ponto como nome de
lugares, endereços e códigos postais, endereços de IP, sistemas
de referenciamento linear (ex. Ponta A está a 30 m do ponto B) e
código de área para telefones, dentre outros. Por ser útil para a
localização, uma referência geográ�ca precisa ser persistente ao
longo do tempo (LONGLEY et al., 2013).
Mais informações sobre cartogra�a podem ser obtidas no site a
seguir, em que é possível visualizar algumas animações sobre
diversos conceitos da cartogra�a.
Fonte: Adaptado de Longley et al. (2013).
ACESSAR
https://atlasescolar.ibge.gov.br/conceitos-gerais/o-que-e-cartografia.html
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Principais Sistemas de Projeção Cartográ�ica e
suas Aplicações
As projeções cartográ�cas podem ser descritas como a forma de representação da Terra, que é arredondada
para um mapa em papel, ou seja, num plano. Isso acaba por gerar uma série de soluções e de problemas. Uma
projeção pode ser útil em uma parte do globo, mas muito deformada em outra parte.
Desse modo, uma projeção cartográ�ca é um conjunto de linhas (paralelos e meridianos), que formam uma
rede na qual são representados os elementos da superfície terrestre. Todos os mapas são representações
aproximadas dessa superfície, visto que a forma esférica da Terra é representada numa superfície plana. A
elaboração de um mapa é o método pelo qual a cada ponto da superfície terrestre é representado como
sendo um ponto no mapa. Essa representação se utiliza dos sistemas de projeções cartográ�cas que são
classi�cadas quanto ao tipo de projeção e pelo grau de deformação da superfície terrestre (ROSA, 2013).
Quanto à superfície, temos, segundo Fitz (2008a p. 45):
Plana: quando a superfície de projeção é um plano; Cônica: quando a superfície de projeção é um
cone; Cilíndrica: quando a superfície de projeção é um cilindro; Poliédrica: quando se utilizam
vários planos de projeção que, reunidos, formam um poliedro.
A Figura 1.5 apresenta várias projeções diferentes: 
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Dentre os vários tipos de projeções, temos as projeções conformes ou isogonais, que consistem em não
deformar os ângulos de pequenas áreas. Na projeção conforme, os paralelos e os meridianos se cruzam em
ângulos retos e a escala em torno de um ponto se mantém para qualquer direção. Entretanto, essa
característica, de manter a precisão dos ângulos, acaba por distorcer a forma dos objetos no mapa (ROSA,
Figura 1.5 – Classi�cação das projeções quanto à posição e à situação da superfície de projeção. 
Fonte: Fitz (2008a, p. 46).
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2013). As projeções equivalentes ou isométricas não deformam áreas, conservando uma relação constante,
em termos de área, com a superfície terrestre. Por conta das suas deformações, não são adequadas à
cartogra�a de base, mas são bastante utilizadas para a cartogra�a temática (ROSA, 2013).
As projeções equidistantes são aquelas em que as projeções não apresentam deformações lineares, ou seja,
os comprimentos são representados em escala uniforme, porém essa só é conseguida em determinada
direção. Essas projeções são menos empregadas porque raramente é desejável um mapa com distâncias
corretas apenas em uma direção (ROSA, 2013).
A projeção de Mercator, conhecida também como projeção cilíndrica de Mercator, procura traçar um mapa
de toda a superfície terrestre. Ela reproduz bem o formato e o tamanho de área na zona intertropical, mas
exagera na representação das áreas temperadas e polares. É nessa projeção que a Groenlândia parece ter a
mesma área que a do Brasil, quando, na verdade, é cerca de quatro vezes menor (ROSA, 2013).
Desse modo, a determinação da projeção a ser utilizada na elaboração de um mapa altera a forma como ele
será lido e interpretado. Essa decisão tem um peso maior na cartogra�a sistemática, que servirá de base para
os outros mapas temáticos. A distorção da representação da superfícieterrestre pelo uso de uma projeção
não adequada àquela área pode acarretar sérios problemas sérios de medição de distâncias e da
representação da superfície terrestre. 
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praticarVamos Praticar
Dentre os modos de localização na superfície terrestre, os sistemas de coordenadas são muito utilizados nos
mapeamentos. Existem, de modo geral, o sistema de coordenadas e geográ�cas e o sistema de coordenadas UTM.
Cada sistema possui suas características, e essas podem divergir com o outro sistema. Qual das características a
seguir é pertencente aos sistemas de coordenadas geográ�cas?
a) Graus, minutos e segundos.
b) WGS-84.
c) Meridiano central.
d) Unidade métricas planas.
e) SIRGAS2000.
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A entrada de dados no SIG requer do usuário uma busca por dados geoespaciais e por atributos disponíveis
em diversas fontes de dados geográ�cos existentes. É necessário, também, compreender as escalas, as
projeções cartográ�cas, os sistemas de referência geodésica e os sistemas de coordenadas distintos. Todos
esses dados podem ter ou não custo, em diversas instituições ou organizações, públicas ou privadas.
Atualmente, a busca pode ser realizada por meio dos websites das instituições/organizações, principalmente
Coleta, Processamento eColeta, Processamento e
Apresentação de DadosApresentação de Dados
EspaciaisEspaciais
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as públicas, que estão disponibilizando seus acervos de dados on-line ou informações sobre dos dados
produzidos por elas (SAMPAIO; BRANDALIZE, 2018).
Essa entrada requer, ainda, que o usuário do sistema tenha acesso aos metadados disponibilizados pelas
instituições/organizações. Esses metadados são informações pertinentes, tais como escala de representação,
projeção cartográ�ca e sistema de coordenadas utilizados, datum (horizontal e/ou vertical), unidades de
medida e ano de obtenção/produção dos dados originais, entre outros (SAMPAIO; BRANDALIZE, 2018).
Características dos SIGs
Os SIGs possuem a capacidade de tratar dados geográ�cos e recuperar informações da localização espacial e
de suas características alfanuméricas. Cada objeto geográ�co necessita ter armazenado seus atributos e
suas várias representações grá�cas. A principal diferença entre os SIGs está na forma como os dados
geográ�cos são gerenciados. Existem, basicamente, três diferentes arquiteturas de SIGs na utilização de um
Sistema de Gerenciamento de Banco de Dados (SGBD) (CÂMARA; QUEIROZ, 2001).
O sistema dual utiliza um SGBD relacional que armazena os atributos dos objetos geográ�cos na forma de
tabelas e arquivos para dar representações geométricas desses objetos. As tabelas são organizadas de modo
que as linhas correspondem aos dados e as colunas correspondem aos atributos. Na inserção de atributos
não espaciais, cada entidade grá�ca recebe um identi�cador único, que faz a ligação com seus respectivos
atributos não espaciais (CÂMARA; QUEIROZ, 2001).
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A arquitetura Integrada consiste em armazenar todo o dado espacial em um SGBD. A vantagem é a utilização
dos recursos para controle e manipulação de dados espaciais. Existem duas alternativas para a arquitetura
integrada: a baseada em SGBDs relacionais e a baseada em extensões espaciais sobre SGBDs objeto-
relacionais. A primeira utiliza campos longos, chamados de BLOBs, que armazenam o componente espacial
do dado. A segunda possui funcionalidades e procedimentos que permitem armazenar, acessar e analisar os
dados espaciais de formato vetorial. Os SGBDs objeto-relacionais oferecem recursos para a de�nição de
novos tipos de dados e de métodos para manipular esses dados, aumentando, assim, o modelo de dados e sua
linguagem de consulta. Desse modo, um SGBD objeto-relacional é o mais adequado para tratar dados
geográ�cos (CÂMARA; QUEIROZ, 2001).
Fontes de Dados Georreferenciados
O armazenamento de dados geoespaciais está no meio digital, e tais dados, geralmente, são disponibilizados
por meio de repositórios, bases de dados e bibliotecas digitais, além de portais na internet. Um exemplo é o
Portal Brasileiro de Dados Geoespaciais (SIG Brasil), que é uma rede de servidores denominada Diretório
Brasileiro de Dados Geoespaciais (DBDG), e que tem por objetivo integrar os dados geoespaciais gerados
por diversas instituições, facilitando o acesso a esses dados e a outros recursos. Nesse portal, existem dados
de diferentes provedoras. Dentre elas, as principais são: a Diretoria de Hidrogra�a e Navegação (DHN); o
Instituto de Cartogra�a Aeronáutica (ICA); IBGE; e INPE, entre outras (SAMPAIO; BRANDALIZE, 2018).
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reflitaRe�ita
As diferentes fontes de possuem mapas com diferentes
escalas. Em relação à escala, essa pode ser maior ou
menor em comparação à outra. A escala é maior
quando o denominador for menor, consequentemente,
o mapa será mais detalhado. A escala será menor
quando o denominador for maior, ou seja, o mapa será
menos detalhado. Um exemplo é que um mapa de
1:10.000 possui uma escala maior (mais detalhado) que
um mapa de escala 1:100.000 (menos detalhado).
Se temos uma base cartográ�ca em escala 1:50.000 e a
necessidade de realizar um mapa em 1:250.000, é
possível utilizar essa base? Nesse caso, se a escala da
base é maior que a escala do produto �nal, então é
perfeitamente possível utilizar a base de 1:50.000 sem
causar erros no mapa. Algumas informações poderão
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Os dados georreferenciados podem possuir outras inúmeras fontes nacionais e internacionais. É importante
veri�car localmente os dados, ou seja, nos websites de prefeituras e/ou órgão estaduais. Infelizmente, no
Brasil, ainda é comum dados georreferenciados �carem apenas no sistema interno das prefeituras,
necessitando a solicitação de acesso a esses dados pessoalmente.
ser perdidas devido à diferença nas escalas. O que não
poderá ser feito é o contrário: utilizar uma base em
1:250.000 para gerar um mapa em 1:50.000. Isso
causará erros no mapa. Em relação à escala, essa pode
ser maior ou menor em comparação à outra. A escala é
maior quando o denominador for menor,
consequentemente o mapa será mais detalhado. A
escala será menor quando o denominador for maior, ou
seja, o mapa será menos detalhado. Um exemplo é que
um mapa de 1:10.000 possui uma escala maior (mais
detalhado) que um mapa de escala 1:100.000 (menos
detalhado).
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praticarVamos Praticar
Os dados georreferenciados são essenciais no geoprocessamento. Esses podem ser obtidos geralmente nos websites
de órgãos públicos ou privados. Quais informações advindas desses dados são essenciais na hora de elaborar um
mapa?
a) A escala e o tamanho do arquivo.
b) O tipo de compactador utilizado na compressão dos arquivos pela fonte geradora e a escala.
c) O tamanho do arquivo e o tipo de compactador utilizado na compressão dos arquivos pela fonte geradora.
d) O sistema geodésico de referência, o sistema de coordenadas e a escala.
e) O ano de realização e o tipo de compactador utilizado na compressão dos arquivos pela fonte geradora.
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indicações
Material
Complementar
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LI V R O
Cartogra�ia Geral, Digital e Temática
Editora: UFPR
Autores: Tony Vinicius Moreira Sampaio e Maria Cecília Bonato Brandalize
Comentário: o livro aborda os conceitos de cartogra�a de forma avançada. As
explicações são mais técnicas e apresentam muitos usos diretamente em
alguns softwares SIGs. Está disponibilizado gratuitamente.
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F I L M E
Como são Feitos os Mapas?
Ano: 2008
Comentário: o vídeo, produzido pelo Instituto Brasileiro de Geogra�a e
Estatística (IBGE), mostra o processo passo a passo da construção de uma
carta topográ�ca, que compreende a cartogra�a sistemática. Apesar de o
vídeo ter sido feito em 2008, a elaboração de um mapa desse tipo não se
alterou. As novas tecnologias diminuem custos como o uso de DRONES ou
VANTs, imagens digitais etc. Processos como a ortorreti�cação, estereoscopia
e as visitas em campo ainda continuam sendo utilizadas.
T R A I L E R
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conclusão
Conclusão
Nesta unidade, vimos um pouco sobre a história dos Sistemas de informação Geográ�ca; o primeiro SIG,
desenvolvido no Canadá; a explosão dos SIG, com o avanço da computação até hoje, em que os SIGs fazem
parte do dia a dia da população; e, por �m, a estruturação e arquitetura dos SIGs.
Além disso, estudamos a cartogra�a, a ciência e a arte na elaboração de mapas; as diferenças entre a
cartogra�a sistemática e temática; a semiologia grá�ca; os sistemas de coordenadas geográ�cas e UTM; os
sistemas geodésicos de referência; e os tipos de projeções cartográ�cas e suas importâncias para a melhor
representação possível do terreno.
Esses tópicos são importantes para que o usuário de geoprocessamento comece a entender o
funcionamento dos SIGs e a teoria que existe por trás deles.
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referências
Referências
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