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03/09/2021 1 Cartografia e Geoprocessamen- to Ambiental Projeções, GNSS e Cartografia Thiago Augusto Domingos Unidade de Ensino: Projeções, GNSS e Cartografia Competência da Unidade: Compreender a importância da cartografia e do GNSS para o geoprocessamento Resumo: Para trabalharmos com geoprocessamento o conhecimento de cartografia é essencial e o GNSS é uma importante ferramenta, sobretudo para coleta de dados. Palavras-chave: Projeções Cartográficas, Curvas de Nível, GNSS, Cartografia Título da Teleaula: Projeções, GNSS e Cartografia Teleaula: nº: 2 Contextualização da Aula Projeções cartográficas Sistema UTM GNSS SIRGAS2000 Curvas de Nível Cartografia Temática Projeções Cartográficas Projeções Cartográficas Quanto à superfície de projeção Planas (Azimutais) Cônicas Cilíndricas Poli- Superficiais Fonte: http://csr.ufmg.br/carto1/carto1_parte3.pdf Projeção Plana (Azimutal) Fonte: Do autor 1 2 3 4 5 6 03/09/2021 2 Projeção Cônica Fonte: Do autor Projeção Cilíndrica Fonte: Do autor Distorções Projeção Cilíndrica Fonte: https://www.docsity.com/pt/cartografia-198/4892407/ Distorções Projeção Cônica Fonte: https://www.docsity.com/pt/cartografia-198/4892407/ Distorções Projeção Plana (Azimutal) Fonte: https://www.docsity.com/pt/cartografia-198/4892407/ Projeções Quanto às Propriedades Projeção Conforme de Mercator Projeção Equivalente de Peters Fonte: https://www.curso-objetivo.br/vestibular/roteiro_estudos/projecoes_cartograficas.aspx 7 8 9 10 11 12 03/09/2021 3 Quanto às Propriedades Projeção plana Equidistante Projeção Afilática de Moolweid Fonte: https://www.curso-objetivo.br/vestibular/roteiro_estudos/projecoes_cartograficas.aspx Projeção UTM Sistema de Projeção UTM É utilizada para todas as cartas do mapeamento sistemático do país. Em 1935 a Associação Geodésica e Geofísica Internacional (AGGI) sugeriu um sistema universal e foi proposto a projeção conforme de Gauss (modificação da projeção transversa de Mercator) que mais tarde foi reestruturada por Kruger (pode ser chamada também de Gauss-Kruger) Em 1951, a AGGI recomendou essa projeção ao mundo todo, com o nome de Universal Transversa de Mercator (UTM). É uma projeção cilíndrica, secante, conforme. Fuso UTM Cada um dos fusos do sistema UTM é bem alongado e apresenta o meridiano central reto, perpendicular ao equador, apresentando pouca distorção em sua proximidade. Entretanto, em suas bordas, tanto a leste como a oeste, os meridianos são curvos. Fonte: Elaborado pelo autor 13 14 15 16 17 18 03/09/2021 4 GNSS GNSS - Global Navigation Satellite System A sigla GNSS vem do inglês Global Navigation Satellite System, ou seja, Sistema Global de Navegação por satélite. GLONASS Soviético/Russo GALILEO União Europeia BEIDOU/COMPAS Chinês NAVSTAR/GPS - EUA Segmentos sistema GPS Fonte: https://www.oocities.org/yuraimarojas/pag11.htm Trilateração Fonte: do autor Com 3 satélites é possível determinar um ponto exato na superfície do planeta Fonte: do autor Diluição da Precisão É chamada de Diluição da Precisão (DOP), ou coeficiente de rigidez, a influência da geometria da constelação de satélites na acurácia das coordenadas. O DOP é uma grandeza adimensional, isto é, sem unidades associadas, que tem por objetivo a contínua avaliação da melhor ou pior distribuição de satélites acima do horizonte. 19 20 21 22 23 24 03/09/2021 5 Fonte: do autor DOP baixo - Boa distribuição de satélites no céu DOP alto - Agrupamento de satélites no céu DOP alto - Obstrução do sinal. Tipos de GPS Automotivo Náutico GPS Outdoor DGPS RTK Antena instalada em telhado para experimento científico que requer alta precisão Fonte: https://en.wikipedia.org/wiki/Global_Positioning_System#/media/File:GPS_roof_antenna_dsc06160.jpg Levantamento de dados com GNSS O GNSS é muito utilizado para coleta de dados. Que tipos de dados podem ser coletados com GNSS? Que fatores podem influenciar negativamente na acurácia? Projeções e distorções Toda projeção cartográfica, invariavelmente, sofre distorções. Qual é a projeção mais aconselhável em cartografia? 25 26 27 28 29 30 03/09/2021 6 Sistema Geodésico Sistema Geodésico Um sistema geodésico, também denominado datum (plural data) geodésico, é definido pela forma e tamanho do elipsoide de referência e sua posição em relação ao geoide. Base de um sistema de coordenadas. Todo sistema geodésico pode ser divido em duas compontentes: data horizontal e vertical e a rede de referência. Datum Vertical e Horizontal Vertical - Superfície de referência usada pelo para definir as altitudes de pontos da superfície terres- tre. No Brasil utiliza-se o marégrafo de Imbituba- SC; Horizontal (Planimétrico) - Ponto de referência que representa a base dos levantamentos horizon- tais; Base para todos os levantamentos cartográfi- cos. Datum Local e Global Datum Local determina a posição de um elipsóide local sobre a superfície terrestre o centro não coincide com o centro de massa da Terra Datum Global determina a posição de um elipsóide global sobre a superfície da Terra centro coincide com o centro de massa da Terra Datum Local e Global Fonte https://adenilsongiovanini.com.br/blog/sistema-de-referencia/ Sistema Geodésico Brasileiro O Sistema Geodésico Brasileiro (SGB) é constituído por redes de altimetria, gravimetria e planimetria. A referência da rede altimétrica está vinculada ao geoide, determinando as altitudes. Já a referência da rede planimétrica, que determina a latitude e longitude, é vinculada ao sistema de referência geocêntrico para as Américas (SIRGAS 2000). 31 32 33 34 35 36 03/09/2021 7 Sistemas Geodésicas mais utilizados no Brasil Sistema Geodésico Elipsóide Semi-Eixo Maior (m) Ponto Datum Córrego Alegre Hayford 1924 6.378.388 V. Córrego Alegre Sad69 Referência- 1967 6.378.160 Vértice Chuá SIRGAS2000 GRS 80 6.378.137 Elipsóide Geocêntrico WGS84 WGS84 6.378.137 Elipsóide Geocêntrico Transformação entre Sistemas Adotados no Brasil SAD69 WGS84 CÓRREGO SIRGAS Translação X -66,87 m +138,70 m -67,348 m Translação Y +4,37 m -164,40 m +3,879 m Translação Z -38,52 m -34,40 m -38,223 m Curvas de nível e declividade Curvas de nível Linha imaginária do terreno, em que todos os pontos de referida linha têm a mesma altitude, acima ou abaixo de uma determinada superfície da referência, geralmente o nível médio do mar. Linhas Mestras (traço mais grosso) Linhas Intermediárias Tendem a ser quase paralelas entre si; Todos os pontos de uma mesma curva de nível estão na mesma altitude; Sempre se fecham em si mesma, mesmo que não apareçam por completo em um mapa; Nunca se cruzam; Quanto mais afastadas as curvas de nível mais suave é o relevo e quanto mais próximas mais íngreme é o terreno; Quando se tocam significa que há um desfiladeiro ou queda d´água Representação do Relevo Sentido horário: Declive Gradual; Pico; Declive Íngreme; Vale em V Fonte: https://www.grupoescolar.com/galeria/fotos/C478DB123.jpg 37 38 39 40 41 42 03/09/2021 8 Penhasco Vale em U Fonte: https://www.grupoescolar.com/galeria/fotos/C478DB123.jpg Declividade É a relação entre a diferença de altura entre dois pontos e a distância horizontal entre esses pontos. Onde: DV = Distância Vertical DH = Distância Horizontal Exemplo: DV = 10 m; DH = 250 m Cartografia Temática Cartografia Temática Mapas que tratam de outro assunto além da simples representação do terreno; Os temas podem ser obtidos a partir da correlação entre elementos ou entre série estatísticas; Utiliza símbolos gráficos, especialmente planejados para facilitar a compreensão de diferenças quantitativas ou qualitativas. Símbolos da Cartografia Temática Sistema de linguagem construído para a comunicação; Podem representar: fenômenos, lugares, quantidades, relações e fluxos; A representação deve ser monossêmica. Símbolos da Cartografia Temática Sistema de linguagem construídopara a comunicação; Podem representar: fenômenos, lugares, quantidades, relações e fluxos; A representação deve ser monossêmica. 43 44 45 46 47 48 03/09/2021 9 Variáveis Visuais 8 variáveis visuais, as duas dimensões do plano e: Tamanho; Valor; Granulação; Cores; Orientação; Forma. Variáveis Visuais por Jacques Bertin Fonte: http://www2.fct.unesp.br/nera/atlas/cgc_d.htm Uso de diferentes data O que pode acontecer com os dados georreferenciados se trabalhados em diferentes data? Cálculo de declividade Determine a declividade 10 cm 49 50 51 52 53 54 03/09/2021 10 Recapitulando Recapitulando Projeções cartográficas Sistema e Fuso UTM GNSS/GPS trilateração Sistemas Geodésico e SIRGAS2000 Curvas de Nível e declividade Cartografia Temática e representações 55 56 57
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