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Introdução à Cartografia JOÃO VICTOR PACHECO GOM ES A necessidade de ocupar e explorar o espaço geográfico fez com que o ser humano procurasse conhecê-lo, a fim de criar estratégias adequadas de ocupação. Para suprir essa necessi- dade, surge, então, o mapa. Tendo sido produzido e utilizado por povos pré-históricos, o mapa é o instrumento que representa graficamente o espaço e precede a própria escrita. Com o pas- sar do tempo, seu uso foi se intensificando, e a representação do espaço adquiriu mais técnica e precisão, vindo a experimentar novos formatos. Com o desenvolvimento tecnológico, os mapas se tornam cada vez mais necessários, pois saber “onde” se en- contra determinada informação no mundo real é imprescindível para pensar novos modelos de produção e meios de se realizar a comunicação. A contemporaneidade impõe o mapa como elemento essen- cial para gestão, deslocamento e tomada de decisão, em um momento no qual o espaço geográfico adquire estruturas cada vez mais complexas. Esse contexto proporciona à cartografia – ciência de uso e produção de mapas – uma relevância nunca antes experimentada, além de um caráter interdisciplinar. Cabe à Geografia, como disciplina básica de formação, a respon- sabilidade de difundir para a sociedade o conhecimento básico de cartografia, assunto desta obra, possibilitando o desenvol- vimento de usuários com capacidade de ler e interpretar mapas em suas diferentes plataformas de representação. Código Logístico 59257 Fundação Biblioteca Nacional ISBN 978-85-387-6602-5 9 7 8 8 5 3 8 7 6 6 0 2 5 Introdução à Cartografia João Victor Pacheco Gomes IESDE BRASIL 2020 Todos os direitos reservados. IESDE BRASIL S/A. Al. Dr. Carlos de Carvalho, 1.482. CEP: 80730-200 Batel – Curitiba – PR 0800 708 88 88 – www.iesde.com.br © 2020 – IESDE BRASIL S/A. É proibida a reprodução, mesmo parcial, por qualquer processo, sem autorização por escrito do autor e do detentor dos direitos autorais. Projeto de capa: IESDE BRASIL S/A. Imagem da capa: Alexander Herasymchuk/Andis Rea/Shutterstock CIP-BRASIL. CATALOGAÇÃO NA PUBLICAÇÃO SINDICATO NACIONAL DOS EDITORES DE LIVROS, RJ G614i Gomes, João Victor Pacheco Introdução à cartografia / João Victor Pacheco Gomes. - 1. ed. - Curitiba [PR] : IESDE, 2020. 120 p. : il. Inclui bibliografia ISBN 978-85-387-6602-5 1. Cartografia. I. Título. 20-63967 CDD: 526 CDU: 528.9 João Victor Pacheco Gomes Doutor em Ciências Geodésicas pela Universidade Federal do Paraná (UFPR). Mestre em Engenharia Cartográfica pelo Instituto Militar de Engenharia (IME). Bacharel em Geografia pela Universidade Federal Fluminense (UFF). Licenciado em Geografia pela Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ). Professor de Cartografia e Geoinformação do curso de Engenharia Cartográfica da UERJ. Agora é possível acessar os vídeos do livro por meio de QR codes (códigos de barras) presentes no início de cada seção de capítulo. Acesse os vídeos automaticamente, direcionando a câmera fotográ�ca de seu smartphone ou tablet para o QR code. Em alguns dispositivos é necessário ter instalado um leitor de QR code, que pode ser adquirido gratuitamente em lojas de aplicativos. Vídeos em QR code! SUMÁRIO 1 Fundamentos da cartografia 9 1.1 Histórico da cartografia 10 1.2 Conceitos e divisão da cartografia 13 1.3 Formas, dimensões da Terra e datum 17 1.4 Escala e precisão gráfica 23 2 Sistemas de coordenadas 35 2.1 Coordenadas geográficas 36 2.2 Coordenadas planas 40 2.3 Cálculo de coordenadas 43 2.4 Fuso horário 50 3 Sistemas de projeção 59 3.1 Conceito de projeção 60 3.2 Distorção de escala 66 3.3 Classificações das projeções 69 3.4 Projeção UTM 73 4 Produção cartográfica e mapeamento sistemático brasileiro 78 4.1 Generalização cartográfica 79 4.2 Elementos de um mapa 84 4.3 Processo cartográfico 89 4.4 Mapeamento sistemático brasileiro 92 5 Cartografia digital 101 5.1 Introdução à cartografia digital 101 5.2 Estrutura de dados 106 5.3 Aquisição e processamento de informações 113 5.4 INDE 114 Gabarito 117 Agora é possível acessar os vídeos do livro por meio de QR codes (códigos de barras) presentes no início de cada seção de capítulo. Acesse os vídeos automaticamente, direcionando a câmera fotográ�ca de seu smartphone ou tablet para o QR code. Em alguns dispositivos é necessário ter instalado um leitor de QR code, que pode ser adquirido gratuitamente em lojas de aplicativos. Vídeos em QR code! A necessidade de ocupar e explorar o espaço geográfico fez com que o ser humano procurasse conhecê-lo, a fim de criar estratégias adequadas de ocupação. Para suprir essa necessidade, surge, então, o mapa. Tendo sido produzido e utilizado por povos pré-históricos, o mapa é o instrumento que representa graficamente o espaço e precede a própria escrita. Com o passar do tempo, seu uso foi se intensificando, e a representação do espaço adquiriu mais técnica e precisão, vindo a experimentar novos formatos. Com o desenvolvimento tecnológico, os mapas se tornam cada vez mais necessários, pois saber “onde” se encontra determinada informação no mundo real é imprescindível para pensar novos modelos de produção e meios de se realizar a comunicação. A contemporaneidade impõe o mapa como elemento essencial para gestão, deslocamento e tomada de decisão, em um momento no qual o espaço geográfico adquire estruturas cada vez mais complexas. Esse contexto proporciona à cartografia – ciência de uso e produção de mapas – uma relevância nunca antes experimentada, além de um caráter interdisciplinar. Cabe à Geografia, como disciplina básica de formação, a responsabilidade de difundir para a sociedade o conhecimento básico de cartografia, possibilitando o desenvolvimento de usuários com capacidade de ler e interpretar mapas em suas diferentes plataformas de representação. Este livro é voltado para estudantes de Geografia e suas áreas de interesse e contém o conhecimento básico dessa disciplina. No Capítulo 1, são abordados temas introdutórios, como o contexto histórico e os conceitos básicos sobre a forma da Terra e sobre escala. No Capítulo 2, são apresentados os sistemas de coordenadas e o fuso horário. O Capítulo 3 tem como tema as projeções cartográficas. O Capítulo 4, por sua vez, apresenta os elementos de um mapa, a generalização cartográfica da sua produção e o mapeamento sistemático brasileiro. Por fim, o Capítulo 5 aborda os principais conceitos relativos à cartografia digital. Esta obra tem o intuito de proporcionar o conhecimento básico da disciplina, mas também é amparado por uma bibliografia clássica, indicada ao longo dos capítulos, caso você deseje se aprofundar no assunto. Boa leitura! APRESENTAÇÃO Fundamentos da cartografia 9 1 Fundamentos da cartografia A representação do espaço sempre foi algo natural dos seres hu- manos, podemos dizer, inclusive, que as técnicas que representam os primórdios da cartografia são tão antigas quanto o homem. Com o desenvolvimento da humanidade, quando os seres humanos come- çaram a se organizar coletivamente, a representação do espaço se tornou um elemento fundamental na delimitação de estratégias e for- mas de organização. Podemos verificar isso nas pinturas rupestres em cavernas, as quais indicam que a necessidade de representar o espaço geográfico é mais antiga que a história da humanidade. Para domínio das técnicas envolvidas na cartografia, é necessário que o profissional tenha conhecimento de elementos importantes, como o histórico da cartografia, o qual demonstra como essa ciência foi construída e como as técnicas de representação evoluíram até che- gar ao patamar atual. A cartografia, assim como toda ciência, possui conceitos básicos e divisões importantes, que devem ser compreendidos pelo profissional; como exemplo, é possível citar aqueles relativos à forma e às dimensões da Terra, aspectos que influenciam diretamente nos produtos cartográ- ficos edevem ser escolhidos e aplicados com coerência e exatidão. Cabe ressaltar que, ao citar o profissional dessa área, este texto se refere àquele que produz o mapa: um geógrafo, um engenheiro car- tógrafo ou outro profissional capacitado para a função. Nesse sentido, para facilitar a compreensão, será aplicado o termo cartógrafo para designar o profissional que produz as representações cartográficas e tem o domínio das técnicas para tal. Por outro lado, para se referir ao usuário do mapa, poderão ser utilizados os termos leitor ou usuário final, conforme o contexto apresentado. Neste capítulo, portanto, o leitor terá acesso aos princípios básicos desta disciplina e a elementos fundamentais que nortearão todo co- nhecimento apresentado ao longo da obra. A cartografia é uma ciên- cia em constante desenvolvimento e seus produtos são necessários a cada dia mais. Esta disciplina é de grande importância, sobretudo, para o profissional de geografia, que tem no espaço o seu objeto de estudo e na cartografia a representação máxima do espaço. 10 Introdução à cartografia 1.1 Histórico da cartografia Vídeo A cartografia, técnica praticada pelo homem desde os primórdios da humanidade, e, portanto, anterior à invenção da escrita (RAISZ, 1969), é a arte de fazer mapas; hoje, ostenta também o status de ciência. A necessidade de o homem conhecer o espaço que habita, observando-o por uma perspectiva diferente, reside na obrigação de tomar decisões e também de se orientar (MENEZES; FERNANDES, 2013). No decorrer do tempo, o conceito de mapa foi adquirindo algumas especificidades; com isso, seu estudo ganhou importância, permitindo o entendimento do processo de evolução dessa ciência e também da forma como, nos diferentes momentos da história do homem, o desejo de obter o conhecimento espacial surgiu, para evitar que se cometam erros que já haviam sido superados. A análise da história da cartografia deve começar considerando que a habilidade de desenvolver mapas não está diretamente relacionada à escrita (RAISZ, 1969). Mesmo que, hoje, essas duas técnicas sejam ele- mentos entrelaçados, o desenho ainda é a sua principal fonte de repre- sentação e de transmissão de informação, tanto que povos primitivos de diversas partes do mundo chegaram a traçar mapas antes mesmo de terem alcançado a fase da escrita. Um dos principais casos nesse sentido são os mapas das Ilhas Marshall (Figura 1), representações pré- -históricas confeccionadas com fibras de palma e conchas, utilizadas para orientar a navegação na região. As conchas representam as ilhas do arquipélago, enquanto as curvas caracte- rizam a direção das ondas. Esses mapas caíram em desuso e, atualmente, pouco se guarda dessa técnica de construção, principalmente com o contato que os nativos da região tiveram com outras técnicas devido à chegada dos europeus. A confecção desse tipo de mapa se per- deu no tempo, e os nativos, no presente, pouco conhecem a respeito dessa técnica. O mapa mais antigo de que se tem conhecimento, contudo, foi confeccio- Figura 1 Mapa primitivo das Ilhas Marshall Wikimedia Commons Fundamentos da cartografia 11 nado em uma pequena placa de barro, que cabia na palma da mão; foi descoberto nas ruínas da cidade de Ga-Sur, a cerca de 300 km da Babilônia (Figura 2). Esse mapa representa um rio principal, com mon- tanhas a oeste e a leste, além de apresentar um sistema de orientação geográfica indicando norte, leste e oeste (MENEZES; FERNANDES, 2013). Atualmente, ele se encontra no museu semítico da Universidade de Harvard. Estudos indicam que a idade aproximada desse mapa é de 4.500 anos. Figura 2 Representação do mapa babilônico da cidade de Ga-Sur montanhas montanhas no no oeste leste 7 cm IESDE Fonte: adaptado de GNU Free Documentation License. O surgimento da cartografia ocorreu de acordo com as especifici- dades de diferentes civilizações, cujas soluções desenvolvidas viriam a ser valiosas para construção da disciplina. Os egípcios, por exemplo, foram os primeiros a realizar a medição do terreno, com o objetivo de cobrar impostos; coube a Ramsés II iniciar a primeira medição siste- mática das terras (RAISZ, 1969). Os chineses também progrediram no desenvolvimento da sua cartografia e seus trabalhos apresentam in- dicações precisas de distâncias, altitudes, notação dos ângulos, entre outros aspectos. O conhecimento que se tem como base da cartografia atual é atribuído, no entanto, aos gregos (FITZ, 2008), que desenvolve- ram um sistema de coordenadas, dividiram a terra em dois he- misférios, delimitaram os trópicos etc. (MENEZES; FERNANDES, 2013). Uma das maiores contribuições foi dada por Eratóstenes Biografia Erastótenes de Cirene foi um filósofo da Antiguidade conhecido principalmente por calcular a circunferência da Terra. Utilizando- -se da observação de fenômenos naturais, como as diferenças de projeção da sombra geradas pela luz do sol em determinadas horas do dia e de diferentes localidades, chegou a um resultado muito próximo da verdadeira medida da circunferência, que é conhecida hoje pela utilização de modernos instrumentos de medição. Wikimedia Common s 12 Introdução à cartografia de Cirene (276 a.C. – 194 a.C.), que então comandava a Biblioteca de Alexandria e empreendeu um estudo comprovando o que já suspeita- va na época: a esfericidade da Terra (FITZ, 2008). Eratóstenes percebeu que em um determinado dia, no período do verão, o fundo de um poço da cidade de Siena era totalmente ilumina- do pelos raios solares ao meio-dia. Nesse mesmo período e horário, na cidade de Alexandria, localizada mais ao Norte, os raios solares não iluminavam o fundo de um poço ali localizado, indicando que pode- ria haver uma inclinação dos raios solares dependendo da localização geográfica (FITZ, 2008). Uma vez que houvesse de fato uma inclinação, isso seria um forte indício de que a Terra teria uma superfície curva. Com base nessa premissa, ele realizou um experimento em que colo- cou uma estaca vertical no fundo do poço localizado em Siena e outra, de mesmo tamanho, no fundo do poço localizado em Alexandria. Ao meio-dia, Eratóstenes observou que a sombra projetada no fun- do do poço em Alexandria indicava uma inclinação dos raios solares em relação à estaca vertical de 1/50 de circunferência, equivalendo a 7°12’. Com esse dado e mais a distância conhecida entre as cidades, que era de aproximadamente 5.000 estádios, foi possível calcular a circunfe- rência da Terra por meio da regra de 3 simples, a seguir: 7°12’ → 5.000 estádios 360° → x x= 250.000 estádios Considerando que um estádio equivale a, aproximadamente, 185 m, o resultado pode ser interpretado como 46.250.000 m. Essa grande- za alcançada era extremamente precisa para época. Considerando-se que eles não dispunham de nenhum tipo de tecnologia, ainda assim o resultado foi próximo do valor real que hoje é conhecido, cerca de 41.700 km (RAISZ, 1969; FITZ, 2008). Entre o fim da Idade Média e o início da Idade Moderna 1 surgem as cartas portulanas, representando a posição dos portos de diferen- tes nações. Elas possuíam a indicação de norte e sul, além da direção dos ventos e rotas específicas para navegação. A confecção dessas car- tas ocorreu com base em medições realizadas com uso da bússola e a representação privilegiava as rotas comerciais, sobretudo das regiões do Mar Negro, do Mar Mediterrâneo e do Oceano Atlântico (MENEZES; FERNANDES, 2013). O livro Cartografia geral é uma obra clássica e necessária para o estudante de cartografia. O autor apresenta uma extensa pesquisa acerca da história dos mapas, nos seus capítulos iniciais, demonstrando bons exemplos e delineando, de forma didática, todo o desenvolvimento da cartografia. RAISZ, E. J. Rio de Janeiro: Científica, 1969. Livro A Idade Média compreende o período entre os anos 476 e 1453. Já a Idade Moderna ocorre entre 1453 e 1789. 1 Fundamentos da cartografia 13 No período do Renascimento2 , houve um resgate do conheci- mento que havia sido desvalorizado durante o período da Idade Média, com as bases da cartografia grega sendo, então, retomadas e ocorrendo estudos em busca de elementos mais precisos, além da confirmação ou da refutação de algumas ideias. Nesse período, a ideia de Terra esférica é retomada. A invenção da imprensa também foi um fator revolucionário para cartografia, pois facilitou a produ- ção e a divulgação de mapas. O desenvolvimento de novas projeções ajudou a solucionar os problemas enfrentados pelos cartógrafos, a fim de obter maior precisão na representação das informações. No século XX, a cartografia já possui o status de ciência, e o de- senvolvimento de novas tecnologias traz novos modos de adquirir informações do espaço e novas formas de representá-lo (RAISZ, 1969). A cartografia encontra, portanto, novos desafios com o de- senvolvimento da aerofotogrametria, do sensoriamento remoto, da computação e da difusão de informações por meio da tecnologia (FITZ, 2008). aerofotogrametria: processo que permite realizar medidas no terreno por meio de fotografias aéreas. Para isso, existem procedimentos específicos da aerofotogrametria, além de uma vasta teoria. Basicamente é um processo que depende do plane- jamento de voo, considerando as condições naturais do terreno, as dimensões, o relevo, a altitude, entre outros aspectos. sensoriamento remoto: ciência e arte de se obter uma informação do objeto sem ter contato com ele. Atualmente, está mais associado às platafor- mas orbitais. Glossário 1.2 Conceitos e divisão da cartografia Vídeo A cartografia, enquanto ciência, necessita de uma definição e, nesse sen- tido, sua determinação elevou a disciplina a um patamar científico com pro- pósitos extremamente analíticos. Ainda que sirva a diversas outras ciências, o processo de construção de um mapa depende de diferentes conhecimentos, entre eles, uma metodologia de análise própria, utilizando a representação da superfície como objeto de estudo, e a realização de estudos contínuos para obter a precisão das informações e representá-las por meio de um processo de comunicação inequívoco. O conceito de cartografia adotado nesta obra é o es- tabelecido pela Associação Cartográfica Internacional (International Cartogra- phic Association – ICA), no ano de 1973. Segundo Zentai (2012, p. 7), cartografia foi definida naquele ano pela ICA como: a arte, Ciência e Tecnologia de construção de mapas, juntamente com seus estudos como documentação científica e trabalhos de arte. Nesse contexto, o mapa deve ser considerado como incluindo todos os tipos de mapas e plantas, sessões e os modelos tridimensionais e globos, repre- sentando a Terra ou qualquer outro corpo celeste. Observamos nessa definição que o mapa aparece como principal resultado dos estudos relacionados à cartografia. Nesse sentido, uma definição adequa- Entre os séculos XIV, XV e XVI. 2 14 Introdução à cartografia da de mapa deve ser adotada. Para se referir a mapa, a ICA apresenta a seguinte definição: É uma representação da realidade por meio de um conjunto de símbolos, que apresentam as características do ambiente e as características selecionadas, resultando de um esforço criativo e das escolhas do seu autor, e é projetado para uso quando as relações espaciais são os principais elementos de análise. (ICA, 2003, p. 17) Quanto à classificação, os mapas, ainda, devem ser organizados em categorias distintas, pois algumas delas possuem diferenças cruciais e que devem ser entendidas separadamente. Uma das classificações mais utilizadas no Brasil e que teve mais difusão foi a adotada pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE). Adotados em diver- sas obras, os mapas são classificados de acordo com o seu uso, e a sua diferenciação ocorre nessa base, conforme mostra o Quadro 1. Quadro 1 Classificação dos mapas Tipo Escala Uso Planta Escalas maiores que 1:1.000 São aplicadas quando existe a necessidade de um detalhamento maior da área. A curvatura da Terra pode ser desconsiderada, não exigindo um método de projeção. Carta cadastral Escalas grandes entre 1:1.000 e 1:15.000 São dados detalhados do terreno, utilizados para a realização de cadas- tro municipal. Resultam de levantamentos topográficos e aerofoto- gramétricos. Carta topográfica Escalas médias entre 1:25.000 e 1:250.000 Apresenta informações altimétricas e planimétricas do terreno. Os dados resultam de levantamentos topográficos e aerofotogramétricos. Mapas Escalas menores, a partir de 1:500.000 Apresenta uma simbologia diferenciada, com o objetivo de ressaltar aspectos específicos, seja em representações altimétricas ou planimétri- cas. Possui aplicabilidade temática, voltada para diferentes fins em que a análise espacial de um fenômeno abrangente seja necessária. Fonte: Oliveira, 1988, p. 991. A classificação apresentada na tabela não é a única utilizada, outros autores têm apresentado diferentes classificações para os mapas, de acordo não apenas com a variação da escala ou seu uso, mas também com relação ao tipo de informação que contém e até o meio em que são disponibilizados. No entanto, é importante ressaltar que a classi- ficação apresentada nessa tabela representa a sugestão de um autor aplicada da mesma maneira pelo IBGE. Entretanto, de forma alguma, a pessoa que se referir a uma carta topográfica como um mapa topográ- Fundamentos da cartografia 15 fico, uma representação de tudo aquilo que compõe o espaço mapea- do, cometerá um equívoco. Vale ressaltar que todas as representações divididas na classificação apresentada são variações de um mesmo documento – o mapa –, conforme foi definido pela ACI. Desse modo, é importante que o leitor compreenda que o mapa não possui um con- ceito abrangente, conforme o senso comum. Diferentes classificações se apresentam, são como variações para se referir ao mapa tradicional, respeitando os limites impostos sobre determinado contexto. A divisão da cartografia, assim como seus principais campos de atuação, não foi implementada de modo simples ao longo do seu pro- cesso de desenvolvimento histórico. No entanto, os avanços tecnoló- gicos e a especialização dos profissionais que trabalham diretamente com ela possibilitaram o processo de divisão por meio de técnicas e finalidades específicas. Dessa forma, a divisão clássica da cartogra- fia se dá entre duas categorias chamadas de cartografia topográfica e cartografia temática. A cartografia topográfica, também chamada de cartografia de base, é responsável por apresentar informações acerca da superfí- cie terrestre da maneira mais fidedigna possível, trazendo informa- ções sobre o nível do mar, a forma da Terra, informações precisas de distância entre objetos ali representados, cotas altimétricas e cur- vas de nível, bem como coordenadas precisas dos locais (MENEZES; FERNANDES, 2013). Essa cartografia, realizada com base no levanta- mento aerofotogramétrico, oferece material extremamente preciso, permitindo que outros mapas sejam empreendidos com base nela. Geralmente, as escalas utilizadas são grandes, oferecendo, assim, maiores detalhes do terreno. O processo de construção desse material, geralmente, envol- ve órgãos governamentais. No Brasil, essa responsabilidade fica por conta dos seguintes órgãos: IBGE, Diretoria do Serviço Geográfico do Exército Brasileiro (DSG), Diretoria de Hidrografia e Navegação da Marinha (DHN) e Instituto de Cartografia Aeronáutica (ICA) associado ao Departamento de Controle do Espaço Aéreo (DECEA) e da Força Aérea Brasileira (FAB). Estes elaboram cartas com aplicações terrestres, marítimas e náuticas (MENEZES; FERNANDES, 2013). A base cartográfi- ca elaborada pela cartografia topográfica possui detalhes importantes a respeito do território brasileiro e da base para o planejamento de ações e políticas públicas na região. 16 Introdução à cartografia O Brasil, como um país de proporções continentais, necessita,gran- demente, de produção desse tipo de mapa, para facilitar a sua gestão e o controle de ações diversas praticadas em seu espaço. Uma base cartográfica com essa complexidade e amplitude acaba passando por alguns percalços, pois o território brasileiro possui características de clima e vegetação que impedem a realização do mapeamento de modo contínuo para toda a sua extensão; esta possui regiões que nunca se- quer foram mapeadas oficialmente, condição também chamada de va- zio cartográfico. A base da cartografia topográfica é importante para qualquer país e deve ser atualizada, segundo a nossa legislação regula, a cada 10 anos, a fim de evitar a defasagem das informações armazenadas. No entan- to, por questões de investimento e de quantidade de profissionais en- volvidos, a base cartográfica nacional não possui atualização dentro da periodicidade estabelecida. Algumas áreas no Brasil foram mapeadas só uma vez, gerando uma defasagem que pode ser de 60 anos em algu- mas áreas. Isso configura um verdadeiro desafio para os profissionais que utilizam essas bases em seus estudos, tendo que trabalhar, cons- tantemente, em um processo de atualização, confrontando seus dados com os oriundos de outras fontes. Já a cartografia temática é a responsável por representar, por meio de simbologia, os fenômenos de quaisquer naturezas que ocorrem em determinada porção do espaço. Não possui limitação, podendo abran- ger qualquer tipo de conteúdo, desde que a natureza dos fenômenos abordados esteja relacionada a uma característica espacial. Esse mapa é o mais difundido e mais comum, o uso das cores e da simbologia visa realizar uma ponte entre a percepção do fenômeno e a análise realiza- da pelo cartógrafo e a percepção da informação por parte do usuário. Para isso, são utilizados conhecimentos de variáveis que vão desde a teoria de cores até a natureza das formas. Os mapas temáticos apresentam simplicidade em seu aspecto, pois facilitam a compreensão da dinâmica das informações, no entanto, a sua produção é mais complexa. Para isso, o profissional deve ter pleno domínio das bases da cartografia, bem como um conhecimento apro- fundado da cartografia topográfica, que servirá de base para a maioria dos mapas realizados (MENEZES; FERNANDES, 2013). A cartografia te- mática também se utiliza de dados e análises estatísticas aprofundadas Fundamentos da cartografia 17 para classificação das informações e para simplificação do conteúdo de maneira adequada, sem mascará-los. Por fim, essa modalidade de cartografia deve ser empreendida den- tro de um contexto em que haja uma equipe multidisciplinar compos- ta por profissionais de diversas áreas, no intuito de contribuir para a construção de um produto que atenda às necessidades do ambiente no qual se faz necessário; ou seja, o cartógrafo não é conhecedor de toda a informação existente, o seu domínio da cartografia deve ser apli- cado em conjunto com os profissionais de outras áreas, como geologia, economia, entre outras. 1.3 Formas, dimensões da Terra e datum Vídeo Muitas pessoas assumem que a Terra é esférica, uma dedução que pode fazer sentido ao estudar a sua curvatura ou ao ver qualquer tipo de representação em globos terrestres, desenhos representativos ou, até mesmo, imagens registradas do espaço. No entanto, essas repre- sentações configuram uma simplificação da realidade, pois é constata- do que os elementos que compõem a atmosfera e o nível médio dos oceanos, entre outros fatores, podem influenciar a forma como vemos a Terra, até mesmo nas imagens que são geradas do espaço. A verda- deira forma da Terra fica obscurecida em nossa visão limitada, devido ao nosso pequeno tamanho em relação ao planeta e também por ser- mos levados constantemente a uma lógica de simplificação. A superfície terrestre deve ser pensada levando em consideração os fatores geológicos e geomorfológicos com que temos contato co- tidianamente, dentro do nosso campo de visão, como solos, rochas, montanhas, aclives e declives. Tais fatores são associados à estrutura tectônica, que sofre, constantemente, alterações do manto e pertur- bações causadas, também, pelo campo gravitacional. Esses aspectos não permitiriam, de forma alguma, que a Terra possuísse uma forma esférica, daí a grande dificuldade para determinar a sua forma exata. Quando se trabalha com mapas, é necessário ter um elevado nível de precisão; compreender a forma da Terra equivale a saber posicionar corretamente suas informações e feições no mapa. Quanto mais ele estiver associado a uma forma representativa que, da melhor manei- 18 Introdução à cartografia ra possível, aproxima-se da superfície real da Terra, maior a precisão desse mapa. A ciência responsável por determinar e modelar a superfície da Terra e suas constantes variações se chama geodésia. Com base nos co- nhecimentos desenvolvidos pela geodésia, hoje, conseguimos ter sis- temas de referência que possibilitam adquirir precisão na construção de mapas. Antes de abordarmos esse tópico mais diretamente, faz-se necessário trabalharmos a identificação da forma da Terra. O geoide A superfície terrestre apresenta diversas alterações e acidentes geo- gráficos, não sendo possível obter uma representação precisa da su- perfície (MENEZES; FERNANDES, 2013). Dessa forma, a figura do geoide foi desenvolvida tendo como base a força da atração da gravidade em diferentes pontos da Terra. A Figura 3 apresenta uma representação do geoide em diferentes ângulos de visualização. Figura 3 Representação do geoide W ik im ed ia C om m on s O geoide pode ser definido como uma superfície equipotencial do campo da gravidade, no caso a que mais se aproxima do nível médio dos mares nos continentes e também nas ilhas e que se encontra lo- equipotencial: referente a cada uma das curvas ou superfícies de uma região, nas quais, em todos os pontos, o potencial assume valores idênticos. Glossário Fundamentos da cartografia 19 calizada no interior da crosta (GEMAEL, 1999). Trata-se de um modelo de representação que possui uma superfície irregular proveniente da força desigual da gravidade nos diferentes pontos da superfície terres- tre (GEMAEL, 1999; FITZ, 2008). Ao avaliarmos a Figura 3, observamos que o modelo representativo, desenvolvido com base na força da gra- vidade, produz um elemento que pode causar estranhamento, mas é a representação mais próxima da forma real da Terra. A determinação do geoide é de uso essencial para atividades carto- gráficas, afinal, é o referencial preciso da superfície terrestre em meio a informações calculadas e projetadas para o desenvolvimento do mapa. Nesse processo, a determinação da altitude ortométrica é um fator im- portante a ser considerado, pois é ela que fornece a base para a deter- minação das altitudes oficiais em qualquer lugar. É o caso do Brasil, em que temos o marégrafo de Imbituba 3 monitorando constantemente e servindo de base para a determinação dos nossos valores de altitude. A altitude ortométrica pode ser definida como a distância de um ponto na superfície da Terra (real) em relação ao geoide (representação), con- tada ao longo de uma vertical (GEMAEL, 1999). O elipsoide Devido às irregularidades na superfície terrestre, que já foram apresentadas, e àquelas vistas no geoide, é necessário adotar um modelo geométrico que minimize essas deficiências e sobre as quais possam ser efetuados cálculos. Entretanto, o geoide não permite que cálculos sejam implementados, pois a sua superfície física tem como base as deformações existentes no planeta, que são acentuadas pelo movimento de rotação em torno do próprio eixo, o que causa um achatamento na região dos polos (MENEZES; FERNANDES, 2013; GEMAEL, 1999). Por esse motivo, a Terra possui uma diferença de aproximadamente 23 quilômetros entre os raios equatorial e polar, sendo o primeiro maior que o segundo. Esse achatamento, no entanto, não promove grandes diferenças para fins cartográficos, tendo em vistaque, ao reduzirmos a diferença entre o raio polar e o equatorial em uma escala de 1:100.000.000, che- gamos a algo na ordem de 0,2 milímetros. Desse modo, o achatamento pode ser desprezado e, considerando que as deformidades do geoide devem ser minimizadas para que seja possível representar a superfície terrestre, a Terra tem como seu modelo de representação uma figura próxima à de uma esfera (MENEZES; FERNANDES, 2013; GEMAEL, 1999). A estação maregráfica fica localizada no porto de Imbituba (SC) e é utilizada como ponto de origem para toda a rede altimétrica do país, com exceção do Amapá, que utiliza a estação maregráfica instalada no Porto de Santana (AP). 3 20 Introdução à cartografia O elipsoide é uma figura matemática que possui em sua repre- sentação a diferença entre os dois eixos em uma escala de redução quase imperceptível. É chamado de elipsoide de revolução, devido ao movimento contínuo da Terra em torno do seu próprio eixo. A Figura 4 apresenta a diferença entre as superfícies real, geoidal e elipsoidal. Figura 4 Diferenças entre as superfícies W ik im ed ia C om m on s h = Altura elipsoidal H = Altura ortométrica N = Altura geoidal Terreno H N h h = H + N Elipsoide Geoide É possível perceber que o geoide segue como um prolongamento do nível médio dos mares em relação à crosta. Da mesma maneira, obser- va-se como o elipsoide é uma superfície mais homogênea em relação às outras, e a superfície topográfica é extremamente acidentada, com o terreno composto de aclives e declives que não podem ser representa- dos como superfície de referência devido a essas irregularidades. Sistemas de referência O sistema de referência é composto por três redes: altimétrica, gra- vimétrica e planimétrica 4 . Estas trabalham em conjunto, a fim de ca- racterizar um sistema de coordenadas para os objetos posicionados no espaço (MENEZES; FERNANDES, 2013; GEMAEL, 1999). A base desses sistemas é o elipsoide, uma superfície de referência obtida por meio de levantamentos geodésicos. Conforme afirma Gemael (1999), um sistema geodésico é definido com base em cinco parâmetros. São eles: • Dois parâmetros definidores de um elipsoide, como um semieixo maior (a) e um achatamento nos polos (α). • Três parâmetros definidores da orientação, dados por: ξ0, 0, N0. Esses parâmetros definem a orientação do modelo em relação ao Altimétrica: determina as altitudes. Gravimétrica: determina os valo- res da aceleração da gravidade. Planimétrica: determina a latitude e a longitude de alta precisão. 4 Fundamentos da cartografia 21 corpo terrestre, em que ξ0 e 0 representam o desvio da vertical. Esse desvio é dado por uma linha vertical traçada na superfície real que se prolonga até o elipsoide. O desvio dessa linha que liga o mesmo ponto nas duas superfícies determinará o alinhamento entre o elipsoide e a superfície física. Já N0 determina a ondulação do geoide no ponto determinado, ou datum, como costuma ser mais utilizado. Datum é uma palavra latina usada para se referir ao ponto inicial da triangulação; seu plural é data. Existem diversos tipos de sistemas de referência e, no Brasil, adota- -se, atualmente, o SIRGAS2000 como datum principal. No entanto, ao trabalhar com cartografia, o leitor vai se deparar com diversos sistemas de referência, que também são comumente chamados de datum, só que de modo mais generalista, referindo-se ao sistema como um todo, não apenas ao ponto inicial da triangulação. Faz-se necessário, portan- to, abordarmos alguns dos principais data utilizados na cartografia. SAD69 O primeiro sistema geodésico de referência que vamos trabalhar é o SAD69, sigla para South American Datum, de 1969. Trata-se de um datum regional, assim chamado porque o seu ponto de origem com coordenadas conhecidas está localizado na superfície e, por isso, a sua abrangência é mais regional, particularmente para a América do Sul (GEMAEL, 1999). A sua utilização era feita pela maior parte dos países da América do Sul, mas não todos, pois muitos não concordavam em adotar esse sistema. No Brasil, esse sistema é adotado como datum oficial brasileiro desde o ano de 1979. O sistema foi definido com base nas coordenadas geodésicas do ponto de origem e do azimute 5 da direção do ponto inicial, localizada em Chuá-Uberaba (anteriormente, utilizava-se o datum Córrego Ale- gre). A rede de controle desse sistema no Brasil foi dividida em dez áreas de ajuste, que se baseavam nos seguintes parâmetros para a de- finição do sistema: • Superfície de referência Semieixo maior: a = 6.378.160 m Achatamento = α = 1/298.25 ξ0 = –0.31” 0 = 3.59” N0 = 0 O azimute é um ângulo formado entre o Norte e o Sul, no sentido horário, e varia de 0° a 360°. 5 22 Introdução à cartografia Com a implantação do GPS (Global Position System) nas atividades de campo, o IBGE implementou, em 1996, uma série de alterações na rede brasileira do SAD69, resultando no que ficou conhecido como SAD69/96. A principal alteração incluía a medição de toda a rede em três dimensões, contemplando a terceira dimensão, com altitude dada por Z e permitindo o uso do sistema com o GPS (GEMAEL, 1999). SIRGAS2000 SIRGAS é a sigla para Sistema de Referência Geocêntrico para a América do Sul. Esse sistema foi iniciado em 1993 e sua maior motiva- ção foi a implantação de um sistema que possibilitasse melhor adequa- ção dos levantamentos feitos por GPS, que têm como base o datum dos Estados Unidos, o WGS84, um sistema geocêntrico. O SIRGAS possui seu ponto de origem no centro de massa da Terra, obtendo, assim, uma amplitude global e não mais regional (MENEZES; FERNANDES, 2013). Dessa forma, o SIRGAS2000 seria uma adaptação dos países da América do Sul a um novo sistema de referência geocêntrico, e não mais topocêntrico, com o ponto de origem na superfície. Desde sua discussão e implantação, o SIRGAS passou por duas atua- lizações, uma no ano de 1995 e a outra no ano de 2000. As características atuais do sistema configuram os dados da última atualização realizada. Os parâmetros desconsideram os valores de ξ0, 0, N0, por se tratar de um sistema geocêntrico e não possuir o seu datum na superfície (ME- NEZES; FERNANDES, 2013). Apresentamos, a seguir, as principais carac- terísticas do SIRGAS2000. • Sistema geodésico de referência: sistema de referência terrestre internacional (ITRS). • Figura geométrica de Terra: Geodetic Reference System 1980 – GRS80. • Orientação: geocêntrica. • Origem: centro de massa da Terra. Semieixo maior: a = 6.378.137 m Achatamento = α = 1/298.257222101 O SIRGAS2000 se tornou o datum oficial brasileiro a partir do ano de 2005, quando todos os órgãos responsáveis pelos mapeamentos tiveram um período de dez anos para se adequar e fazer a transição Fundamentos da cartografia 23 do SAD69 para o SIRGAS2000. Desde 2015, o SAD69 não pode mais ser utilizado em território nacional. WGS84 Sistema geodésico desenvolvido pelo departamento de defesa dos EUA, é utilizado como referência para o uso do GPS e, por isso, possui grande importância (MENEZES; FERNANDES, 2013). É um sistema de origem geocêntrica com aplicabilidade global, possibilitando o posicio- namento e a navegação em qualquer parte do mundo. A seguir, apre- sentamos as especificações do sistema WGS84. • Origem: centro de massa da Terra. Semieixo maior: a = 6.378.137 m Achatamento = α = 1/298.257223563 Pelas especificações, portanto, é possível observar que a diferença entre os sistemas WGS84 e SIRGAS2000 é praticamente imperceptível. No entanto, isso não permite que o profissional opte pelo uso de um ou de outro no processo cartográfico, uma vez que a legislação brasileira determina que o SIRGAS2000 é o datum oficial a ser utilizado em produ- tos cartográficos nacionais; isso porque o país possui controle técnico desse sistema e de suas especificações. 1.4 Escala e precisão gráfica Vídeo As escalas possuem um papel de extrema importância na cartogra- fia, pois representamuma proporcionalidade do elemento cartográfico caracterizado no mapa com o seu significante no mundo do real. Dessa forma, a escala representa uma razão que permite identificar, pela re- presentação no mapa, o tamanho real de um objeto ou segmento em relação à superfície terrestre. Ela é de extrema importância para a car- tografia, pois determinará a forma com que certo elemento ou fenô- meno está representado. Caso seja irregular, dependendo da escala, um objeto pode ser representado por suas características naturais ou apresentar outras particularidades relacionadas à má simbologia es- pecífica, determinando o grau de generalização aplicado ao fenômeno representado. Dessa forma, a escala deve ser escolhida de acordo com os obje- tivos existentes na elaboração do documento cartográfico. Devendo 24 Introdução à cartografia considerar também os fatores físicos limitantes do processo de repre- sentação do documento, como o tamanho da folha disponível, o tama- nho da tela, entre outros. Pelo seu aspecto decisório na elaboração do mapa, a escala tem um papel de grande importância e devemos, por isso, estudar seus aspectos e definições. O conceito de escala deve ser abordado, primeiramente, consideran- do seus diferentes tipos, que são as escalas cartográfica e geográfica. A escala geográfica está relacionada à abrangência do fenômeno estudado. Por exemplo, podemos considerar um fenômeno de abran- gência regional e outro de amplitude global como fenômenos de esca- las geográficas distintas, pois a abrangência geográfica do fenômeno é considerada. Já a escala cartográfica, por sua vez, está relacionada a uma relação de redução e ampliação dos objetos para que sejam representados no mapa. O seu conceito é apresentado como a razão entre uma medida efetuada no mapa e sua medida real na superfície terrestre (LIBAULT, 1975). É um fator que determina a amplitude de representação do es- paço físico no mapa e, até mesmo, o nível de detalhamento que se con- segue obter nas representações. Por esse motivo, a escala apropriada para cada mapa deve sempre se referir ao objetivo dele. Neste capítulo, trataremos apenas da escala cartográfica como elemento fundamental para a elaboração de mapas e sua correta interpretação. Desse modo, o estudo da escala cartográfica deve ser abordado de acordo com três formas de representação: nos termos lineares, de área e de volume (MENEZES; FERNANDES, 2013; LIBAULT, 1975). Assim, te- mos as três abordagens, respectivamente: E d DL = E AP � � E v VV = E Escala= d medida linear derepresentação= D medida linear global= � � � �medidadeárea planar darepresentação 6 A medida planar real= v medidadevolumedarepresentação= V medidadevolumereal= planar = medida de uma área plana. 6 Fundamentos da cartografia 25 Essa relação de escala pode ser apresentada por meio do seu valor inverso, em que temos as relações anteriormente apresentadas deno- minadas número da escala, representada por N. Essa relação é estabe- lecida por: E N = 1 ou 1:N ou 1 N (sendo N: N N NL V,� �� )α A leitura correta de uma escala representada na forma de 1:N é dada por “um para N”, ou seja, no exemplo apresentado de uma escala de 1:50.000, a leitura correta dela é “um para cinquenta mil”. Essa esca- la representa uma relação de redução, em que uma unidade linear me- dida no mapa equivale a 50.000 unidades lineares medidas no terreno. De forma antagônica, temos como exemplo uma escala de amplia- ção em que E = 50:1. Essa escala de ampliação remete ao contrário do representado no exemplo anterior. Aqui, 50 unidades medidas na representação equivalem a 1 unidade no mundo real, ou seja, um pro- cesso de ampliação que corresponde a 50 vezes a unidade estabelecida no mapa. As escalas possuem diferentes modos de representação, e a es- colha adequada de representar deve estar associada ao objetivo do mapa. Agora, serão apresentadas as três principais formas de repre- sentação de uma escala. São elas: escala numérica, escala gráfica e es- cala nominal. 1.4.1 Escala numérica A escala numérica é representada por meio de uma fração, em que o numerador representa a unidade medida diretamente no mapa e o denominador representa a distância no terreno ao qual corresponde (FITZ, 2008). 1 50000: � ou 1 50000� Esse tipo de representação é aplicada em mapas impressos, geral- mente de órgãos oficiais, que possuem um controle total do processo de produção e reprodução, de modo que não ocorra a alteração da escala. É importante ressaltar que, por ser um elemento de extrema 26 Introdução à cartografia precisão, a escala pode variar com qualquer deformação no processo de impressão do mapa ou no processo de cópia. Quando não há total controle dessas etapas, é necessário adotar outra forma de represen- tação da escala. A escala nominal apresenta os valores nominalmente, por extenso. Geralmente, é apresentada por uma igualdade que apresenta o valor medido no mapa e o seu correspondente no terreno: 1 10cm km= 1 30cm km= Para a escala nominal, a leitura ocorre de forma diferenciada. Nesses casos, a forma correta de expressão, de acordo com os exemplos ante- riores, é “um centímetro corresponde a dez quilômetros”; “um centíme- tro corresponde a trinta quilômetros”. Esse tipo de representação de escala considera o mesmo parâmetro do anterior, sendo aplicado em mapas cujo processo de produção é conhecido e todos os elementos de reprodução são controlados para que não ocorra nenhum tipo de distorção. A escala gráfica é representada por um talão, uma barra graduada ou uma régua, que representa a razão de proporção por meio do seu comprimento, conforme a Figura 5. As subdivisões existentes, chama- das de talões, mais a totalidade da barra, indicam o comprimento real para aquele tamanho representado. Isto é, se a barra apresentada na Figura 5 medir 9 centímetros no mapa, isso significa que a medição equivale a 2 metros no terreno. Dessa forma, esse tipo de escala per- mite a sua aplicação de modo direto. Figura 5 Exemplo de escala gráfica 1 0 1 2m Fonte: Elaborada pelo autor. A escala gráfica também é dividida em duas partes, com a primeira a partir do zero e à sua direita. No exemplo, podemos ver que, à direi- ta do zero, a barra está dividida em dois segmentos, correspondendo a um metro cada. A segunda parte se encontra a partir do zero e à sua esquerda, com um segmento correspondente a um metro fracio- nado em duas partes iguais, em que podemos deduzir que cada par- te corresponde a 50 centímetros (MENEZES; FERNANDES, 2013; FITZ, Fundamentos da cartografia 27 2008). Dessa forma, as aplicações diretas da escala gráfica ficam facili- tadas, podendo ser copiadas e utilizadas como uma régua. Esse tipo de escala é muito utilizado em mapas digitais, facilitan- do a aplicação da proporcionalidade pelo usuário. Além disso, a esca- la gráfica apresenta vantagem nos mapas impressos, por preservar a proporção, ainda que o mapa sofra algum tipo de distorção em sua reprodução. Se houver problema na reprodução dos mapas a ponto de deformar em algum nível as linhas representadas, a escala gráfica também sofrerá a deformação, mas manterá a sua proporcionalida- de, não estando atrelada a um valor especificado que pode ter sofrido alterações. O erro gráfico deve ser considerado no processo de produção de um mapa e tem relação direta com a escala dele, pois pode representar um deslocamento da informação, sendo maior ou menor, dependen- do da escala. Esse tipo de erro decorre de um deslocamento de posi- ção real de um objeto e a sua posição no mapa final (LIBAULT, 1975). Muitas vezes, ocorre uma divergência entre a posição em que o objeto deveria aparecer e a posição na qual ele realmente aparece. Esse des- locamento ocorre devido à manutenção do equipamento que realiza a impressão no mapa. Esse erro, no entanto, não deve ser inferior a 0,1 milímetro e deve ter essa grandeza preservada, sejaqual for a escala apresentada no mapa. Para algumas aplicações que não demandam precisão tão elevada, são aceitáveis erros entre 0,1 e 0,3 milímetros. O erro gráfico é dado por: ε = e x N Onde: ε = erro correspondente no terreno em metros. e= erro gráfico, em metros. N= denominador da escala. É importante ressaltar também, neste ponto, que o erro gráfico exige um deslocamento de alguns metros no mundo real, de acordo com a grandeza da escala. Escalas menores tendem a representar um erro gráfico maior, ou seja, um deslocamento com metragem elevada no terreno. Em contrapartida, as maiores apresentam um erro gráfico menor, pois o deslocamento na metragem no mundo real será menor. Nesse momento, é importante ressaltar alguns aspectos referentes a 28 Introdução à cartografia questões da escala maior e da escala menor que, muitas vezes, podem trazer confusão ao leitor. Uma escala maior possibilita ao leitor enxergar mais detalhes de todos os objetos representados no mapa, que sofrem pouca redução. Por outro lado, uma escala menor possui uma amplitude maior das informações, e os objetos recebem muita redução, ficando quase im- perceptíveis; nesse caso, é necessária a utilização de uma simbologia para sua representação. Dessa forma, é possível dizer que entre uma escala de 1:10.000 e uma escala de 1:50.000, a menor é a de 1:50.000. Fica fácil perceber a diferenciação quando analisamos consideran- do o formato de fração. Em uma escala de 1:10.000 o que se tem é um denominador com valor de 10 mil, em que, para uma unidade ca- ber no mapa, foi preciso diminuí-la de tamanho 10 mil vezes. No outro caso, temos uma situação parecida, só que com valores maiores no denominador. Na escala de 1:50.000, um objeto diminuiu de tamanho 50 mil vezes para caber no mapa. Dessa forma, basta analisar qual dos denominadores implicou um maior nível de redução em um objeto para que ele coubesse no mapa. Fica claro que foi a escala de 1: 50.000, já que diminuir um objeto em 50 mil vezes é reduzir mais que em 10 mil vezes. Isso faz com que a escala de 1:50.000 deva ser considerada uma escala menor do que a de 1:10.000. A escala de um mapa é um fator determinante para sua confiabili- dade e sua adequação das diferentes formas de representação. É um fator determinante para o processo de generalização cartográfica e também para as etapas de análise. Vemos, portanto, como o domínio da escala é fundamental no aprendizado da cartografia. Qualquer distância pode ser calculada em um mapa por meio da rela- ção de sua medida no mapa com a sua medida real e a escala. Devemos, então, descobrir primeiro a escala do mapa. Tomando-o como base, te- mos a escala representada por um talão. Considere que, nesse ponto, as medidas aqui relatadas podem não coincidir com o que é visto na figura, já que a imagem pode sofrer distorções para o processo de diagramação do material ou, até mesmo, receber algum tipo de zoom do usuário. Primeiramente, é preciso pegar uma régua e medir todo o talão, partindo do 0 estabelecido. O talão apresenta, na medição efetuada, um valor de 2 centímetros ou 20 milímetros. Esse valor equivale a 1.000 metros ou 1.000.000 milímetros. Dessa forma: Fundamentos da cartografia 29 E d D = E Simplifica Simplifica � � � � � 20 1000000 10 500000 1 50000 � � � ou seja: Escala: 1:50.000. Nesse sentido, se medirmos uma distância de 5 centímetros no mapa e quisermos saber sua distância no mundo real, basta aplicar a fórmula novamente: E d D = 50000 50� �= mm D D x= 50000 50� � � D=2�500�000�mm� � 25kmou Dessa forma, podemos dizer que em uma escala de 1:50.000, 5 cm equivale a 25 km. Os procedimentos apresentados até aqui permitem que sejam efe- tuados procedimentos práticos básicos com qualquer mapa topográfi- co. Na construção de um documento cartográfico, cabe ao profissional escolher a escala mais adequada ao mapa. A escolha da escala ocorre com a determinação de alguns fatores. São eles: dimensões da área mapeada; orientação; tamanho do papel ou tela do dispositivo em que o mapa será representado; e erro gráfico. A determinação da escala uti- liza a fórmula apresentada para encontrar o melhor dimensionamento. 1.4.2 Séries cartográficas As séries cartográficas constituem um conjunto de documentos car- tográficos que delimitam o território mapeado em diferentes folhas e que têm fator determinante para essa divisão a escala do mapa. Dessa forma, a sistematização do mapeamento é um elemento fundamental para que se obtenha as séries cartográficas, o que faz do mapeamen- to sistemático a metodologia fundamental para que seja obtido esse conjunto de documentos cartográficos. Podemos definir o mapeamen- to sistemático como um conjunto de cartas obtidas de levantamentos com o objetivo de mapear, de modo sistemático, um país, uma área, 30 Introdução à cartografia para que se obtenha com o resultado um conjunto de mapas dos quais outros mapas possam derivar. Com base no que foi dito anteriormente, podemos considerar que o mapeamento sistemático no Brasil é feito com a delimitação da área geográfica, podendo compreender todo o território brasileiro, ou ape- nas parte dele, com a divisão da área a ser mapeada em folhas conten- do formato uniforme e em uma mesma escala. O objetivo é cobrir todo o território por meio de diversos mapas em uma mesma escala e que se completam quando posicionadas de modo organizado, podendo re- presentar toda a área mapeada de forma detalhada. O resultado desse tipo de mapeamento é um conjunto de mapas que podem ser vistos, um a cada vez, ou em conjuntos organizados, de maneira sistemática. Isso permite a visualização de uma área maior, geralmente em quatro ou até mesmo cinco mapas posicionados lado a lado. Devido à quantidade de mapas necessária para um país como o Brasil, a visualização de todo o território em uma mesma escala de mapeamento sistemático ao mesmo tempo é uma tarefa impossível, mas o objetivo é permitir que sejam vistos de forma isolada e que o posicionamento de alguns mapas lado a lado represente apenas áreas que contêm entre quatro a cinco mapas, não mais do que isso. A es- cala desse tipo de mapeamento permite que sejam vistos detalhes do terreno, não todos, mas, ainda assim, um nível de detalhamento que possibilite realizar uma análise de modo mais preciso do que em um mapa com uma visão mais geral e uma escala menor, com um único documento para representar todo o território. 1.4.3 Carta Internacional do Mundo ao Milionésimo A construção de uma cartografia sistemática teve como seu maior exemplo a criação da Carta Internacional do Mundo ao Milionésimo (CIM). Essa carta, que se serve como mapeamento de base para ou- tros mapas derivados, origina-se da divisão do elipsoide, com base nos meridianos, em 60 partes iguais. Essas partes são denominadas fusos e possuem seis graus de amplitude cada. No sentido oposto, a divisão foi feita com base nos paralelos, partindo do Equador em direção aos polos; nesse sentido, a divisão foi feita em zonas que são espaçadas de quatro em quatro graus. A escala da carta é de 1:1.000.000, e a dis- Na obra Roteiro de cartografia, os autores apresentam conheci- mento técnico, de forma didática e contemporâ- nea. Conceitos de escala, datum e as séries carto- gráficas são abordados com aprofundamento. Indicamos essa leitura para o estudante que busca conhecer mais dessa temática. MENEZES, P. M. de L.; FERNANDES, M. do C. São Paulo: Oficina de Textos, 2013. Livro Fundamentos da cartografia 31 tribuição dos mapas é realizada em folhas que possuem as mesmas características descritas, sendo a divisão com base na CIM. Cada fo- lha conta com um espaçamento latitudinal de quatro em quatro graus e com um espaçamento longitudinal de seis em seis graus; as folhas oriundas desse tipo de mapeamento cobrem toda a Terra e possuem um nível de detalhamento topográfico, de modo a servir como base para a criação de mapas temáticos ou até mesmo para o planejamentovoltado à criação de mapas topográficos mais detalhados em algumas áreas. A projeção utilizada pelas cartas desse tipo de mapeamento é a projeção de Lambert, entre as latitudes 84°N e 84°S (Figura 6a), e a projeção estereográfica polar para as regiões polares (Figura 6b). Figura 6a Projeção de Lambert Figura 6b Projeção estereográfica para a Região Polar Fonte: Elaboradas pelo autor. 32 Introdução à cartografia Com essa estruturação, a numeração dos fusos é feita no sentido oeste-leste, partindo-se do antimeridiano de Greenwich. Pela lógica de amplitude de 6° para cada fuso, o valor longitudinal dos meridianos delimitados nesse sistema é dado pela seguinte fórmula: MC = 6F - 183º Onde: MC = meridiano central F = fuso considerado Com base na CIM, o sistema cartográfico brasileiro foi definido como o que abrange mapeamento do território nacional e de diferentes fa- tores considerados e especificados pelas entidades responsáveis pelo mapeamento. As entidades são responsáveis por definir, para cada uma das áreas de atuação, os levantamentos específicos, as normati- vas e as especificações técnicas para os diferentes tipos de trabalho. Os órgãos de base envolvidos são responsáveis por delinear também as metas por ano de trabalho em todas as etapas do mapeamento. A seguir, listamos os órgãos responsáveis pelo programa de mapeamento brasi- leiro e suas especificidades. • IBGE: responsável pelo mapeamento do território nacional. Confecciona atlas, mapas gerais e também material de apoio planimétrico e altimétrico. O órgão também atua na cartografia temática, atendendo a diferentes segmentos, com estudos re- lacionados ao país, disponibilizando desde mapas que refletem aspectos da geografia física até aspectos da geografia humana. Os mapas desenvolvidos no IBGE também apoiam o mapeamen- to sistemático brasileiro. • ICA: encarregado de fazer um mapeamento específico do espaço aéreo brasileiro. Cabe a esse órgão a responsabilidade de manter e atualizar os mapas aeronáuticos do Brasil. • DSG: designado para atender às necessidades do Exército Brasileiro, constrói cartas topográficas para todo território nacio- nal e contribui para o mapeamento sistemático no país. • DHN: incumbido de realizar o mapeamento hidrográfico do Brasil e a construção de cartas náuticas que visam dar apoio à navegação nacional e internacional. Para saber mais a respeito destes órgãos acesse os links: https://www.ibge.gov.br/ https://www.decea.gov. br/?i=unidades&p=ica http://www.dsg.eb.mil.br/ https://www.marinha.mil. br/dhn/ Saiba mais Fundamentos da cartografia 33 O profissional que utiliza mapas, seja geógrafo, cartógrafo ou qual- quer outro profissional produtor de material cartográfico, deve conhecer e estar atento às determinações dos órgãos anteriormente citados. Além disso, esses órgãos fornecem materiais de base, fundamentais para a produção de mapas temáticos ou para a realização de análises espaciais. 1.4.4 Precisão gráfica A capacidade de identificar feições em um mapa está diretamente relacionada à sua escala que, por sua vez, relaciona-se à capacidade do olho humano em distinguir feições. A acuidade visual do ser humano o permite discernir uma representação linear de até 0,1milímetro e de 0,2 milímetros de diâmetro para pontos. A precisão gráfica está relacio- nada à menor feição possível de ser identificada pelo olho humano, e o valor de 0,2 milímetros é adotado como referência. Ressaltamos que esse valor, que corresponde à espessura de uma linha ou diâmetro de um ponto, representa também o erro gráfico que está vinculado à escala de representação. A espessura e o comprimen- to de uma linha, bem como o diâmetro de um ponto, são elementos usados para construir a representação visual dos objetos da superfície terrestre, mas são feições abstratas, e sua representação na constru- ção visual cria o que se chama de erro gráfico. Esses erros possuem relação direta com a escala do mapa, conforme o exemplo: Escala 1:40.000 -> Erro de 0,2 mm: equivalente a 8 m no mundo real. Escala 1:100.000 -> Erro de 0,2 mm: equivalente a 20 m no mundo real. Observamos que ocorre uma propagação dos erros com a variação da escala. O profissional deve levar em consideração essa propagação ao manusear um produto cartográfico. ATIVIDADES 1. A superfície topográfica da Terra é indefinível, porém, os cientistas usam o geoide como a representação mais próxima da superfície terrestre. Com base no que foi estudado, defina geoide. 34 Introdução à cartografia 2. Ao tentar plotar as coordenadas obtidas por um GPS em um mapa cujo datum era SAD69, um usuário observou que as coordenadas não correspondiam ao local preciso. Por que isso aconteceu? 3. A precisão gráfica é de 0,2 milímetros, que se refere à capacidade do olho humano em identificar feições. Seguindo a lógica dos exemplos apresentados, qual seria o erro, em metros, para a escala de 1:10.000? CONSIDERAÇÕES FINAIS Vimos, aqui, as informações básicas para introdução à cartografia, um conhecimento mais antigo que a própria escrita, mas recente enquanto ciência. Apesar de, neste capítulo, abordarmos temas elaborados há cen- tenas de anos e que têm sido desenvolvidos por diferentes cientistas, a cartografia é uma ciência extremamente dinâmica, por isso, é importante estar atento a isso. Hoje, por exemplo, não é possível pensar na cartografia sem o uso da informática, que é responsável por agilizar o processo de produção e permite obter maior precisão na construção das representações. Por ser uma área que avança rapidamente, possibilita aos usuários a obtenção de mapas cada vez mais precisos e em diferentes plataformas. A base, contudo, permanece a mesma. Este livro busca oferecer suporte ao aluno e, por isso, o conheci- mento apresentado ainda é tão importante, uma vez que não foi subs- tituído. Atualmente, outros periféricos são usados, como computadores, smartphones ou tablets, todavia, o conteúdo permanece o mesmo. REFERÊNCIAS FITZ, P. R. Cartografia básica. São Paulo: Oficina de Textos, 2008. GEMAEL, C. Introdução à geodésia física. Curitiba: Editora da UFPR, v. 302, 1999. p. 2002. ICA. A strategic plan for the International Cartographic Association. 2003-2011. Disponível em: https://icaci.org/files/documents/reference_docs/ICA_Strategic_Plan_2003-2011.pdf. Acesso em: 30 abr. 2020. MENEZES, P. M. L. de; FERNANDES, M do C. Roteiro de cartografia. São Paulo: Oficina de Textos, 2013. OLIVEIRA, C. de. Curso de cartografia moderna. v. 1. Rio de Janeiro: IBGE, 1988. RAISZ, E. J. Cartografia geral. Rio de Janeiro: Científica, 1969. ZENTAI, L. Does cartography still exist? In: AutoCarto 2012. Columbus, Ohio, USA. Sept. 16-18, 2012. Disponível em: https://cartogis.org/docs/proceedings/2012/Zentai_AutoCarto2012. pdf. Acesso em: 30 abr. 2020. Sistemas de coordenadas 35 2 Sistemas de coordenadas Com os estudos da cartografia, foram criados sistemas de coordenadas para permitir matematicamente a identificação de qualquer ponto na superfície terrestre com o mapa. O princípio desse sistema é o cruzamento de duas linhas para que seja obtido um ponto no plano ou no elipsoide, de modo que em qualquer lugar do planeta deve ocorrer o cruzamento de linhas que permitam obter a localização exata com base nos seus valores. Os valores atribuídos a essas linhas são conhecidos como coordenadas. Existem diferentes sistemas de coordenadas aplicados ao mo- delo terrestre, devendo ser aplicados conforme a atividade e o objetivo do trabalho. Dentre eles, os principais são o sistema de coordenada plana e o sistema de coordenada geográfica. O sis- tema de coordenadas local atende a uma demanda específica da topografia e também será abordado neste capítulo. A importância dessa temática se deve ao fato de que o mapa é um instrumento de conhecimento e de localização, e os sistemas de coordenadas permitem que seja realizada a localização inequívoca dos objetos na superfície da Terra por meio de um instrumentorepresentativo. O cartógrafo deve conhecer os sistemas de coordenadas e os sistemas de referência, pois o primeiro é diretamente influen- ciado pelo segundo. Isso significa que a escolha de um Sistema Geodésico de Referência (SGR) definirá sobre qual superfície as coordenadas serão calculadas, resultando em alterações nas coor- denadas de um mesmo ponto de acordo com o SGR utilizado. O profissional, portanto, deve ter domínio desse conhecimento para não cometer erros na construção e no uso do documento carto- gráfico, enquanto para o professor de Geografia, é fundamental dominar sua interpretação para poder trabalhar adequadamente esse conhecimento com os alunos. 36 Introdução à cartografia 2.1 Coordenadas geográficas Vídeo As coordenadas geográficas são definidas se fundamentando em uma série de linhas imaginárias no planeta com base em algum re- ferencial. A linha imaginária do Equador é o primeiro referencial a ser traçado. Ainda cabe ressaltar que a materialização matemática dessas linhas constitui um elemento fundamental para a construção e aplicação desse sistema, no entanto, quando nos referimos a “linhas imaginárias”, significa apenas que elas não possuem um correspon- dente real na superfície. Desse modo, a linha do Equador foi definida matematicamente como principal paralelo que divide a Terra em dois hemisférios: o Norte e o Sul, conforme pode ser observado a seguir. Figura 1 Divisão da Terra em dois hemisférios Polo Norte Polo Sul Equador = 0° Hemisfério Norte Hemisfério Sul Fonte: Elaborada pelo autor. Com base na linha do Equador, são traçadas diferentes linhas para- lelas ao norte e ao sul, que constituem o conjunto de linhas chamadas de paralelos. No sentido oposto, foram traçadas linhas imaginárias cru- zando todos os paralelos – que constituem o que conhecemos como meridianos – e elas seguem o sentido do norte-sul. Os meridianos também precisam de um referencial, e este é dado pelo meridiano de Greenwich, que passa pela Europa, mais precisamente sobre a cidade de Londres, na Inglaterra, como observado na figura a seguir. Sistemas de coordenadas 37 Figura 2 Meridiano de Greenwich Polo Norte M eridiano de G reenw ich = 0° Polo Sul Equador = 0° Hemisfério Norte Hemisfério Sul Fonte: Elaborada pelo autor. Esse meridiano foi considerado o referencial para os demais na dé- cada de 1960 em uma conferência da Carta Internacional do Mundo ao Milionésimo, ocorrida na Alemanha. A divisão, então, passou a ser dada pelo meridiano de Greenwich, que também dividiu o mundo em hemisfério ocidental e oriental, conforme a seguinte figura. Figura 3 Divisão oriental e ocidental Polo Norte M eridiano de G reenw ich = 0° Polo Sul Equador = 0° Hemisfério Oriental Hemisfério Ocidental Fonte: Elaborada pelo autor. Com o conjunto de linhas delimitado, observamos que tanto os paralelos quando os meridianos constituem círculos máximos em sentidos opostos. Dessa forma, um paralelo sempre terá o mesmo valor, independentemente da localização geográfica no limite daquele segmento. Ou seja, o paralelo do Equador, que possui um valor zero, 38 Introdução à cartografia terá o mesmo valor em graus em todos os pontos do seu segmento, o que equivale a uma volta 360° no planeta. O mesmo acontece com os meridianos no sentido norte-sul. Esse aspecto ressalta a extrema exigência de que, para informar uma localização precisa, é necessário passar duas coordenadas: o meridiano que cruza o paralelo e o paralelo que cruza o meridiano. Nesse ponto, é necessário trabalhar alguns conceitos de fundamen- tal importância para o melhor entendimento do conteúdo. São eles: a latitude e a longitude. Latitude (φ): distância angular entre o plano do Equador e qual- quer ponto na superfície da Terra, conforme a Figura 4. Qualquer po- sição ocupada por uma pessoa na Terra, que não esteja exatamente sobre a linha do Equador, está formando um ângulo em algum nível em relação ao plano do Equador (LIBAULT, 1975; FITZ, 2008). Longitude (λ): ângulo formado por qualquer ponto na superfície da Terra em relação ao meridiano de referência, ou seja, o meridiano de Greenwich, como observado na Figura 4. A longitude determina uma posição com uma variação angular que é dada com base em qualquer posição em relação ao meridiano de Greenwich (LIBAULT, 1975; FITZ, 2008). Figura 4 Latitude e longitude Polo Norte Polo Sul Equador = 0° Longitude (λ) Latitude (φ) Fonte: Elaborada pelo autor. Baseando-se na sistemática divisão do planeta, é possível locali- zar espacialmente qualquer ponto na superfície terrestre. O sistema apresentado demonstra apenas o processo de divisão com base nas linhas imaginárias. Os valores correspondentes às coordenadas e que Sistemas de coordenadas 39 serviram como base para sua localização estão relacionados ao que chamamos de sistema de coordenadas. Esses sistemas possuem es- pecificidades relacionadas à sua natureza matemática e que os dife- renciam uns dos outros, ou seja, existem diferentes tipos de sistemas de coordenadas, como os sistemas geodésicos, astronômicos, entre outros. No Brasil, para atividades de cartografia, os sistemas mais usuais são os de coordenadas geográficas e o Universal Transversal de Mercator (UTM). O sistema de coordenadas geográficas trata de variações angula- res. São valores representados em graus (°), minutos (’) e segundos (”), apresentando valores de uma medição direta no elipsoide. Na Figura 5 pode ser observado um exemplo de grade de coordenadas com valo- res para uma região da América do Sul. Figura 5 Grade de coordenadas geográficas -53°0’0.000’’ -52°0’0.000’’ -23°0’0.000’’ -24°0’0.000’’ -53°0’0.000’’ -52°0’0.000’’ Fonte: Elaborada pelo autor. As coordenadas representadas na figura podem ser precedidas de um φ e um λ para indicar que se referem à latitude ou à longitude. Os valores angulares estão precedidos por um sinal negativo, o que indi- ca que todos os pontos estão localizados ao sul do Equador e a oeste de Greenwich. É importante ressaltar que o sinal positivo ou negativo anterior à coordenada geográfica possui apenas um caráter indicativo, seguindo o padrão apresentado pela Figura 7 (próximo tópico). Nesse caso, o eixo x representaria a linha do Equador e o eixo y o meridiano de Greenwich. 40 Introdução à cartografia 2.2 Coordenadas planas Vídeo O sistema de coordenadas planas se baseia no sistema cartesiano representado por um par fixo de eixos interceptados de modo a criar um plano de referência que permite a medição linear em direções dis- tintas, conforme a Figura 6a. De maneira geral, esse sistema pode ser compreendido como um conjunto de linhas que se interceptam umas às outras, como no exemplo da Figura 6a, mas o conjunto de linhas interceptadas cria uma gratícula, grade ou malha, conforme represen- tado na Figura 6b. 2 0 y x 1 Figura 6b Grade, gratícula ou malha Figura 6a Plano cartesiano Fonte: Elaboradas pelo autor. O sistema de coordenadas planas, portanto, conforme Menezes e Fernandes (2016), é formado por duas famílias de linhas retas que se interceptam entre si. Esse sistema tem como origem o ponto 0, como representado na Figura 6a, em que uma posição é determinada pelos valores das linhas que se cruzam no ponto em destaque, no qual temos os valores 2 e 1 para os eixos x e y, respectivamente. Dessa forma, um ponto P tem sua posição determinada por P(x,y), formando o par de coordenadas para a posição em destaque. Os valores de x e y podem ser representados em unidades arbitraria- mente definidas, de acordo com o contexto do estudo. As unidades podem ser representadas em quilômetros, metros, centímetros ou milímetros. De todo modo, o cartógrafo pode adotar qualquer sistema métrico para refe- renciar suas coordenadas, sendo que os sistemas aqui citados são apenas os mais utilizados nas aplicações e representações cartográficas. Como o sistema tem base em um plano cartesiano, as coordenadas têm suas posições divididas em quadrantes,com base no ponto de ori- gem, e eles são determinados pelos sinais das coordenadas x, y, confor- Sistemas de coordenadas 41 me a Figura 7. Em sentido horário, o primeiro quadrante é determinado por x+, y+; já o segundo quadrante é determinado por x+, y-; enquanto o terceiro quadrante, por x-, y-; e o quarto quadrante, por x-, y+. Figura 7 Sinais das coordenadas no sistema plano cartesiano y+ y- y+ x+x- x+x- y- Fonte: Elaborada pelo autor. Quanto às suas posições, as coordenadas podem ser classificadas como absolutas ou relativas. A coordenada absoluta é aquela que se refe- re à origem especificamente, enquanto a relativa é uma posição determi- nada por dois pontos, de modo que sempre é determinada por um ponto em relação a outro. Conforme representa o exemplo da Figura 6a, em que o ponto destacado possui posição relativa e coordenada P(2, 1). 2.2.1 Coordenadas UTM O sistema Universal Transversal de Mercator (UTM) adota coorde- nadas métricas e planas na representação das suas coordenadas. O funcionamento desse sistema leva em consideração a região do fuso, que compreende uma área entre dois meridianos com seis graus de amplitude, ou seja, todo o planeta fica dividido, segundo esse sistema, em 60 fusos e cada área entre dois meridianos tem uma variação angu- lar de 6°. A metodologia de funcionamento do UTM se dá, unicamente, dentro do fuso onde é traçado o Meridiano Central, uma linha que per- corre todo o fuso exatamente no meio, deixando três graus de amplitu- de de um lado e mais três graus de amplitude de outro. Esse Meridiano Central, que percorre o fuso no sentido norte-sul, é interceptado pela linha do Equador que cruza o Meridiano Central e divide também o 42 Introdução à cartografia fuso em dois hemisférios. A Figura 8 apresenta essas características descritas na configuração do fuso para aplicação do sistema UTM. Figura 8 Fuso UTM e suas características λ0 Ytm Xtm Paralelos Meridianos Meridiano central (MC) Equador φ = 0° λ0 + ∆λλ0 - ∆λ Fonte: Elaborada pelo autor. Com base na configuração apresentada na Figura 8, o sistema uti- liza como característica os seguintes valores de coordenadas: o valor 10.000.000 m sobre o Equador e 500.000 m sobre o Meridiano Cen- tral. As coordenadas lidas a partir do eixo norte-sul localizado sobre o Equador vão reduzindo no sentido sul, o eixo leste-oeste contado a partir do Meridiano Central de referência possui valores crescentes no sentido leste e decrescentes na direção oeste (FITZ, 2008). Dessa forma, observamos que os valores de coordenadas de um fuso são arbitrários. Eles se repetem em todos os fusos e obtemos sempre o mesmo comportamento, tornando possível a ocorrência de coordenadas repetidas para pontos distintos no planeta. Para evitar isso, é necessário utilizar algumas abordagens. Primei- ramente, a coordenada UTM deve sempre vir acompanhada de um in- dicativo N (norte) ou E (leste) para apontar sua posição no fuso. Além disso, as coordenadas também devem vir acompanhadas do indicativo do fuso ao qual pertencem. Os fusos no planeta são numerados e cada região possui um conjunto deles. A Figura 9 apresenta o mapa de fusos com seus respectivos indicativos para todo planeta. O Google Maps é uma das plataformas mais utiliza- das no mundo e permite que sejam inseridas ou extraídas coordenadas de pontos. Ao navegar pelo mapa, clique duas vezes sobre a localização de seu interesse e o sistema apresentará as coorde- nadas decimais daquele local. Para ter acesso às coordenadas geográficas, basta clicar com o botão esquerdo nas coordena- das que a plataforma exi- birá os valores em graus, minutos e segundos. Disponível em: https://www. google.com.br/maps. Acesso em: 29 abr. 2020. Site https://www.google.com.br/maps https://www.google.com.br/maps Sistemas de coordenadas 43 Figura 9 Fusos do UTM W ik im ed ia C om m on s O sistema de coordenadas do UTM é o mais utilizado no Brasil em ma- pas topográficos, devido à praticidade de se trabalhar com coordenadas em metros, o que facilita os cálculos e permite análises mais precisas. A maior parte dos mapas oficiais no Brasil são construídos com base no sistema UTM, os mapas do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) e do Exército geralmente possuem dois sistemas, apresentando em suas extremidades a mesma coordenada em duas versões distintas. 2.3 Cálculo de coordenadas Vídeo O procedimento de extração de coordenadas apresenta diferencia- ções de acordo com o sistema utilizado, e nesta seção será abordado o processo de extração para coordenadas geográficas. Procedimentos referentes a outros sistemas poderão ser pesquisados oportunamente na bibliografia indicada neste capítulo. Com base no que foi visto anteriormente, as coordenadas no mapa podem ser obtidas baseando-se em valores das linhas correspon- dentes aos paralelos e meridianos. Dessa forma, em um sistema de 44 Introdução à cartografia coordenadas geográficas eles referem-se à latitude e à longitude, res- pectivamente. Esse sistema introduz a noção de que qualquer posição em um mapa pode ser obtida com base no cruzamento das linhas, ou seja, o cruzamento de um paralelo com um meridiano resultará em um ponto com as coordenadas conhecidas, conforme pode ser visto na figura a seguir. -25°26’24.000’’ -25°25’12.000’’ -49°22’48.000’’ -49°21’36.000’’ Figura 10 Exemplo de ponto com coordenadas conhecidas Fonte: Elaborada pelo autor. O ponto destacado na Figura 10 possui, portanto, as seguintes coordenadas: latitude -25°25’12”; longitude -49°21’36”. Essas coorde- nadas são conhecidas, pois estão evidentes os valores das linhas que se cruzam resultando no ponto indicado. Contudo, nem sempre a in- formação requisitada está localizada justamente no cruzamento das linhas identificadas no mapa, sendo necessário im- plementar métodos específicos para a identificação da coordenada de um ponto que se localiza no inte- rior da gratícula representada, ou seja, a identifica- ção das coordenadas de um ponto em uma área entre dois paralelos e dois meridianos, como espe- cificado na Figura 11. A metodologia para a identificação das coordena- das do ponto anteriormente referido deverá ser feita com o uso de uma régua e uma calculadora. Será preciso também efetuar a conversão de unidades e, para isso, o leitor poderá utilizar a regra especificada Figura 11 Ponto para extração de coordenadas -25°26’24.000’’ -25°25’12.000’’ -49°22’48.000’’ -49°21’36.000’’ Fonte: Elaborada pelo autor. Sistemas de coordenadas 45 na Figura 12. Assim, quando quiser fazer a conversão de valores pode- rá dividir ou multiplicar por 10, se necessário. Figura 12 Conversão de medidas km Multiplica por 10 Divide por 10 dam dmhm m cm mm • km: quilômetro • hm: hodômetro • dam: decâmetro quadrado • m: metro • dm: decímetro • cm: centímetro • mm: milímetro Fonte: Elaborada pelo autor. Com base nessas informações, o processo de extração de coorde- nadas deve seguir este passo a passo para os paralelos: 1º– Observar a distância angular entre as gratículas. É necessário observar o valor do paralelo ao norte e ao sul do ponto especificado. A distância angular entre os paralelos é obtida com base no cálculo da diferença do valor do paralelo maior menos o paralelo menor. Ao efetuar essa subtração, o resultado obtido é de 1’12”, con- forme a figura a seguir. -25°26’24.000’’ 1’12’’ -25°25’12.000’’ -49°22’48.000’’ -49°21’36.000’’ Figura 13 Distância angular entre os paralelos Fonte: Elaborada pelo autor. 2º– Posicionar a régua, coincidindo o 0 com o paralelo imediata- mente inferior ao ponto, medindo a distância em mm. Aqui, o objetivo é verificar o tamanho da gratícula especificada. Como os valores podem variar de acordo com a escala do mapa, a orientação é sempre converter os dados para milímetros, de modo que o valor total 46 Introdução à cartografia de comprimento da gratícula entre um paralelo e outro deve ser obtido na régua, com base
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