Geotecnologias em Estudo Ambiental

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Brasília-DF. 
GeotecnoloGias aplicadas ao estudo 
ambiental
Elaboração
Letícia Roberta Amaro Trombeta
Produção
Equipe Técnica de Avaliação, Revisão Linguística e Editoração
Sumário
APRESENTAÇÃO ................................................................................................................................. 5
ORGANIZAÇÃO DO CADERNO DE ESTUDOS E PESQUISA .................................................................... 6
INTRODUÇÃO.................................................................................................................................... 8
UNIDADE I
FUNDAMENTOS DE CARTOGRAFIA E GEOPROCESSAMENTO .................................................................. 9
CAPÍTULO 1
CARTOGRAFIA ......................................................................................................................... 9
CAPÍTULO 2
GEOPROCESSAMENTO .......................................................................................................... 20
UNIDADE II
INTRODUÇÃO À FOTOGRAMETRIA, INTERPRETAÇÃO DE IMAGENS E SENSORIAMENTO REMOTO ............ 32
CAPÍTULO 1
FOTOGRAMETRIA E FOTOINTERPRETAÇÃO ............................................................................... 32
CAPÍTULO 2
SENSORIAMENTO REMOTO ..................................................................................................... 44
UNIDADE III
GEOPROCESSAMENTO E RECURSOS FLORESTAIS .................................................................................. 52
CAPÍTULO 1
SENSORIAMENTO REMOTO E RECURSOS FLORESTAIS ............................................................... 53
CAPÍTULO 2
MENSURAÇÃO FLORESTAL ...................................................................................................... 60
CAPÍTULO 3
MANEJO DE FLORESTAS NATURAIS .......................................................................................... 66
UNIDADE IV
AMOSTRAGEM NO INVENTÁRIO FLORESTAL .......................................................................................... 73
CAPÍTULO 1
TEORIA DE AMOSTRAGEM APLICADA AOS LEVANTAMENTOS FLORESTAIS .................................. 73
CAPÍTULO 2
SISTEMA DE POSICIONAMENTO GLOBAL E PROCESSAMENTO DOS DADOS .............................. 80
UNIDADE V
INSTRUMENTOS PARA O PLANEJAMENTO DE RECURSOS HÍDRICOS E PARA O 
PLANEJAMENTO AMBIENTAL ................................................................................................................. 89
CAPÍTULO 1
FUNDAMENTOS DE PLANEJAMENTO AMBIENTAL E GESTÃO DE RECURSOS HÍDRICOS ............... 89
CAPÍTULO 2
USO E COBERTURA DA TERRA ............................................................................................... 108
CAPÍTULO 3
MODELO DIGITAL DE TERRENO ............................................................................................. 112
REFERÊNCIAS ................................................................................................................................ 124
5
Apresentação
Caro aluno
A proposta editorial deste Caderno de Estudos e Pesquisa reúne elementos que se 
entendem necessários para o desenvolvimento do estudo com segurança e qualidade. 
Caracteriza-se pela atualidade, dinâmica e pertinência de seu conteúdo, bem como pela 
interatividade e modernidade de sua estrutura formal, adequadas à metodologia da 
Educação a Distância – EaD.
Pretende-se, com este material, levá-lo à reflexão e à compreensão da pluralidade 
dos conhecimentos a serem oferecidos, possibilitando-lhe ampliar conceitos 
específicos da área e atuar de forma competente e conscienciosa, como convém 
ao profissional que busca a formação continuada para vencer os desafios que a 
evolução científico-tecnológica impõe ao mundo contemporâneo.
Elaborou-se a presente publicação com a intenção de torná-la subsídio valioso, de modo 
a facilitar sua caminhada na trajetória a ser percorrida tanto na vida pessoal quanto na 
profissional. Utilize-a como instrumento para seu sucesso na carreira.
Conselho Editorial
6
Organização do Caderno 
de Estudos e Pesquisa
Para facilitar seu estudo, os conteúdos são organizados em unidades, subdivididas em 
capítulos, de forma didática, objetiva e coerente. Eles serão abordados por meio de textos 
básicos, com questões para reflexão, entre outros recursos editoriais que visam tornar 
sua leitura mais agradável. Ao final, serão indicadas, também, fontes de consulta para 
aprofundar seus estudos com leituras e pesquisas complementares.
A seguir, apresentamos uma breve descrição dos ícones utilizados na organização dos 
Cadernos de Estudos e Pesquisa.
Provocação
Textos que buscam instigar o aluno a refletir sobre determinado assunto antes 
mesmo de iniciar sua leitura ou após algum trecho pertinente para o autor 
conteudista.
Para refletir
Questões inseridas no decorrer do estudo a fim de que o aluno faça uma pausa e reflita 
sobre o conteúdo estudado ou temas que o ajudem em seu raciocínio. É importante 
que ele verifique seus conhecimentos, suas experiências e seus sentimentos. As 
reflexões são o ponto de partida para a construção de suas conclusões.
Sugestão de estudo complementar
Sugestões de leituras adicionais, filmes e sites para aprofundamento do estudo, 
discussões em fóruns ou encontros presenciais quando for o caso.
Atenção
Chamadas para alertar detalhes/tópicos importantes que contribuam para a 
síntese/conclusão do assunto abordado.
7
Saiba mais
Informações complementares para elucidar a construção das sínteses/conclusões 
sobre o assunto abordado.
Sintetizando
Trecho que busca resumir informações relevantes do conteúdo, facilitando o 
entendimento pelo aluno sobre trechos mais complexos.
Para (não) finalizar
Texto integrador, ao final do módulo, que motiva o aluno a continuar a aprendizagem 
ou estimula ponderações complementares sobre o módulo estudado.
8
Introdução
As Geotecnologias compreende a um amplo conjunto de ferramentas e técnicas 
que são são fundamentais para diversas rotinas de estudos ambientais, desde 
o planejamento ambiental, licenciamento ambiental, estudos florestais, 
planejamento urbano, dentre outros.
Objetivos 
 » Compreender as principais ferramentas das Geotecnologias para o 
estudo ambiental.
 » Entender como o Geoprocessamento pode ser utilizado na análise dos 
recursos florestais.
 » Conhecer instrumentos de Geoprocessamento para aplicações no 
planejamento ambiental e na gestão de recursos hídricos.
9
UNIDADE I
FUNDAMENTOS DE 
CARTOGRAFIA E 
GEOPROCESSAMENTO
Antes de realizar qualquer aplicação que envolva cartografia e/ou 
geoprocessamento, é preciso conhecer seus fundamentos, os quais apresentam 
normas e procedimentos metodológicos que devem ser seguidos, a fim de evitar 
erros de deslocamento, análises em dados com sistemas de coordenadas e datum 
diferentes, entre outras situações.
O manuseio incorreto dos dados e informações sem considerar os fundamentos 
básicos da cartografia pode prejudicar ou até mesmo invalidar as análises, 
pois não serão corretas, representando os objetos, elementos e fenômenos da 
superfície terrestre de forma errada.
Por isso, ser um profissional que entende e tem clareza sobre a teoria irá auxiliar 
no desenvolvimento de trabalhos práticos, relacionados com a cartografia e o 
geoprocessamento, de excelência.
CAPÍTULO 1
Cartografia
Há muitos séculos, os homens se dedicavam ao desafio de medir a Terra. 
Primeiramente, foi conhecer e entender o seu formato e, depois, utilizar as edições 
para se localizar na superfície terrestre.
Muito se avançou até os dias atuais, mas a problemática de representação da Terra 
ainda é uma questão permanente, sendo trabalhada amplamente na geodésia e na 
cartografia.
Embora a Terra tenha um formato com certa esfericidade, esta não é perfeita, 
justamente por conta das diferenças na superfície terrestre constituídas pelo 
relevo. Atualmente, a figura que reproduz o formato da Terra é o geoide, o qual 
consisteno modelo físico da Terra, e que leva em consideração a topografia da 
superfície terrestre na sua representação, possuindo características complexas 
(Figura 1).
10
UNIDADE I │ FUNDAMENTOS DE CARTOGRAFIA E GEOPROCESSAMENTO
Figura 1. Geoide.
Fonte: Pixaby apud Oficina de Textos, 2020.
Para que fosse possível realizar as medições sobre a superfície terrestre, foi 
necessário utilizar uma figura matemática perfeita que mais se aproximasse do 
formato da Terra, que consiste no elipsoide como superfície de referência, sendo 
aplicado na realização dos cálculos necessários à representação cartográfica da 
Terra (Figura 2).
Figura 2. Formas de representação da Terra.
 
Diâmetro equatorial 
= 12.756 km 
esfera 
elipsoide 
geoide 
forma “real” 
Ei
xo
 d
e 
ro
ta
çã
o 
= 
12
.7
14
 k
m
 
Fonte: Fitz, 2008a, p. 16.
11
FUNDAMENTOS DE CARTOGRAFIA E GEOPROCESSAMENTO │ UNIDADE I
Cada região possui características e relevos diversos. Diante disso, é necessário 
desenvolver elipsoides e projeções diferentes para cada região, os quais consistem 
em diferentes data (plural de datum).
Projeções cartográficas
Existem diversas projeções cartográficas que são adotadas para que se consiga 
representar uma superfície geoidal, portanto curva, em um plano cartográfico. 
Além disso, é um método empregado para que cada ponto da superfície da Terra 
corresponda a um ponto na representação plana e vice-versa.
É importante salientar que todas as representações de superfícies curvas em um 
plano envolvem “extensões” e “contrações” que resultam em distorções. Como 
as distorções são inevitáveis em qualquer representação cartográfica, algumas 
propriedades podem ser escolhidas em detrimento de outras. 
As projeções cartográficas podem utilizar três tipos de superfícies: cilíndrica, 
cônica e azimutal (Figura 3).
Figura 3. Classificação das projeções de acordo com o tipo de superfície de projeção: A) plana; B) cônica; C) 
cilíndrica.
 
A B C 
Fonte: Fitz, 2008a, p. 45.
As projeções cartográficas também podem ser classificadas de acordo com 
diferentes metodologias, as quais buscam sempre um melhor ajuste da superfície 
a ser representada. De acordo com Oliveira (1988), as projeções cartográficas 
podem ser classificadas quanto às deformações apresentadas:
 » Conformes (ou semelhantes): preservam as formas e os ângulos 
das feições representadas, mas deformam a extensão da área. A 
mais conhecida das projeções conformes é a projeção Mercator (não 
confunda com o Sistema Universal Transversa de Mercator – UTM).
12
UNIDADE I │ FUNDAMENTOS DE CARTOGRAFIA E GEOPROCESSAMENTO
 A Figura 4 representa o mapa-múndi na projeção Mercator; repare 
que as áreas não são preservadas, por exemplo, é sabido que a 
Groenlândia (ao norte) é um território bem menor que o Brasil, no 
entanto, nessa projeção apresenta-se até maior.
Figura 4. Mapa-múndi na projeção de Mercator.
Fonte: Super Interessante, 2018.
 » Equivalentes: preservam o tamanho das áreas, mas deformam os 
ângulos; a mais conhecida é a projeção de Peters (Figura 5).
Figura 5. Mapa-múndi na projeção de Peters.
Fonte: Pena, 2020.
13
FUNDAMENTOS DE CARTOGRAFIA E GEOPROCESSAMENTO │ UNIDADE I
 » Equidistantes: preservam as distâncias em pontos específicos. Não 
preserva a forma dos continentes e nem suas dimensões, porém 
mantém as mesmas distâncias, por isso a denominação equidistante. 
É muito utilizada para determinação e orientação em rotas marítimas 
e aéreas. Um exemplo é a projeção de Plate Carrée (Figura 6).
Figura 6. Mapa-múndi na projeção Plate Carrée.
Fonte: Qgis, 2020a.
A escolha de uma determinada projeção sempre será em função do objetivo do 
trabalho e da representação.
Sistema de coordenadas
A sistemática de divisão do planeta é utilizada, na prática, para a localização de 
pontos sobre a superfície terrestre, de forma que os valores sejam únicos para o 
posicionamento de objetos, elementos e fenômenos.
Para efetivar essa divisão do planeta, é necessário utilizar um sistema de referência 
baseado na determinação de coordenadas, as quais são expressas por meio de 
valores angulares (coordenadas esféricas) e lineares (coordenadas planas).
Os sistemas de coordenadas mais utilizados são o Sistema de Coordenadas 
Geográfico, baseado em coordenadas geodésicas, e o Sistema Universal Transversa 
de Mercator (UTM), baseado em coordenadas planorretangulares.
Nas coordenadas geográficas, a localização é dada pela intersecção entre paralelos 
(linhas imaginárias que circundam o planeta no sentido horizontal, sendo 
14
UNIDADE I │ FUNDAMENTOS DE CARTOGRAFIA E GEOPROCESSAMENTO
o principal paralelo a Linha do Equador) ou latitudes e os meridianos (linhas 
imaginárias que circundam o planeta no sentido vertical, sendo o principal o 
meridiano de Greenwich) ou longitudes.
Elas podem ter a sua notação de duas formas: graus, minutos e segundos ou graus 
decimais. Por exemplo, o par de coordenadas da localização aproximada do Museu 
de Arte de São Paulo (MASP), situado na cidade de São Paulo, é dado por latitude 
23°33’41”S e longitude 46°39’21”O, transformando para coordenadas decimais 
tem-se latitude -23,561406° e longitude -46,655883.
O Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais disponibiliza uma calculadora 
geográfica que converte as coordenadas em diversos formatos e sistemas 
geodésicos.
Acesse pelo link: 
 » http://www.dpi.inpe.br/calcula/.
As coordenadas planas ou cartesianas são formadas por dois eixos perpendiculares, 
horizontal e vertical (X e Y), ou seja, são baseadas no plano cartesiano e utilizam 
o metro (m) como unidade para medir distâncias e determinar a posição de um 
objeto na superfície terrestre.
Diferentes projeções poderão ser utilizadas na confecção de mapas com 
coordenadas planas; no Brasil, a mais utilizada é a Universal Transversa de 
Mercator (UTM).
Sistema Universal Transversa de Mercator – UTM
Foi entre as duas grandes Guerras Mundiais que diversos países da Europa e a 
ex-URSS (União das Repúblicas Socialistas Soviéticas) adotaram a projeção UTM 
para confecção de mapas militares. Como ela utiliza como unidade de medida o 
metro (m), ficava mais fácil calcular a distância entre os pontos, auxiliando na 
estratégia de ataque.
Em 1950, os Estados Unidos da América (EUA) propuseram uma combinação 
para abranger a totalidade das longitudes (para todo o planeta), e esse sistema 
recebeu a denominação atual (FITZ, 2008a).
As principais características do sistema UTM são:
 » Utiliza uma projeção cilíndrica.
15
FUNDAMENTOS DE CARTOGRAFIA E GEOPROCESSAMENTO │ UNIDADE I
 » O cilindro fica transversal ao globo terrestre.
 » É um sistema universal, isto é, utilizado internacionalmente para 
representação da superfície terrestre.
 » Indicado para mapeamentos em grande e média escala.
 » Tem limitações latitudinais: pode ser utilizado entre as latitudes 80°S 
e 84°N.
Nesse sistema, a Terra é dividida em 60 fusos de 6° de longitude, os quais têm início 
no antimeridiano de Greenwich (180° de longitude), e seguem de oeste para leste, 
em coincidência com os fusos da Carta Internacional do Milionésimo (CIM), como 
apresenta a Figura 7.
Figura 7. Grade do sistema UTM.
Fonte: Google Earth, 2020.
Neste link, você pode baixar o arquivo na extensão kmz dos fusos UTM no 
mundo e identificar corretamente o fuso da sua área de estudo.
https://pt.geofumadas.com/descarga-zonas-utm-google-earth/.
No exemplo da Figura 7, foi destacado o município de Goiânia; observa-se que o 
fuso UTM em que está situado é o 22 Sul, já que se encontra no hemisfério Sul.
Sistema Geodésico
Cada datum provém do encontro entre o elipsoide e o geoide, sendo particular 
para cada região (ou recorte geográfico), o que explica o fato de variar em muitos 
países e/ou regiões (Figura 8).
16
UNIDADE I │ FUNDAMENTOS DE CARTOGRAFIA E GEOPROCESSAMENTO
Figura 8. Superfícies de referência.
 
Datum 
Superfície Física Terrestre 
Elipsoide 
Geoide 
Fonte: Santos; Silva; Souza, 2016.
Com isso, a forma e o tamanho de umelipsoide, bem como sua posição relativa ao 
geoide definem o datum ou o sistema geodésico, como queira denominar.
É necessário se atentar, pois utilizar dois sistemas geodésicos diferentes em 
um mesmo projeto prejudica a qualidade e o andamento do trabalho, sendo 
necessário criar um padrão.
O datum pode ser topocêntrico (determinado a partir de um ponto na superfície 
terrestre e todo o erro é distribuído) – um exemplo é o SAD69 – datum regional 
para a América do Sul; ou geocêntrico (o pontos de fixação coincide com o 
centro da Terra), os quais são modernos, como Sirgas 2000 (datum oficial do 
Sistema Geodésico Brasileiro) e o WGS 84, utilizado como padrão no GPS e no 
Google Earth e Google Maps.
A Resolução da Presidência do IBGE 01/2015, de 24 de fevereiro de 2015, 
define a data de término do período de transição definido na RPR 01/2005 
e dá outras providências sobre a transformação entre os referenciais 
geodésicos adotados no Brasil. Pode ser consultado no link:
 » ftp://geoftp.ibge.gov.br/metodos_e_outros_documentos_de_
referencia/normas/rpr_01_2015_sirgas2000.pdf.
Verificação do sitema de coordenadas e 
datum no sistema de informações geográficas
Parte fundamental e a primeira tarefa a ser executada em um trabalho 
com utilização da cartografia e do geoprocessamento é o conhecimento e a 
confiabilidade dos dados e informações que serão utilizadas em um determinado 
projeto.
17
FUNDAMENTOS DE CARTOGRAFIA E GEOPROCESSAMENTO │ UNIDADE I
Com isso, é essencial saber a fonte, a escala, o sistema de coordenadas e o datum, 
dentre outras, dos dados que irá manipular e analisar. Outra opção é consultar no 
próprio SIG, caso este dado geoespacial esteja georreferenciado.
Para fins de demonstração, neste material de estudo será utilizado o SIG 
QGIS, mas todas as ferramentas a serem usadas estão disponíveis em 
outros softwares também. Será utilizado o QGIS por ser gratuito, o qual 
todos podem baixar e instalar em seu computador.
No link disponível a seguir você pode baixar o instalador do QGIS. Sempre 
ficam disponíveis no site duas versões para baixar: a mais recente, que 
é a versão de testes, a qual os usuários ainda estão reportando os erros 
e bugs encontrados; e a versão estável, que já foi atualizada e corrigida 
com base no feedback dos usuários. Com isso, aconselha-se o uso da 
versão estável, especialmente para iniciantes. No site, você também 
pode explorar outras informações e conteúdos do QGIS.
Nesse SIG, é possível trabalhar tanto com a estrutura de dados vetorial 
quanto com a matricial. No entanto, se forem necessárias muitas 
análises específicas com rasters, aconselha-se utilizar SIGs específicos de 
processamento de imagens e sensoriamento remoto. 
A interface do QGIS é bastante intuitiva, mas lembre que o mais importante 
é conhecer os conceitos e métodos empregados nos processos e 
ferramentas de análises espaciais. Com conhecimento sólido, será possível 
operar qualquer software de SIGs diversos.
Disponível em: <https://www.qgis.org/pt_BR/site/forusers/download.html>.
Ao abrir o software QGIS Desktop, deverá abrir o arquivo geoespacial que deseja 
analisar na opção: Gerenciador de Fontes de Dados > Vetor > Buscar: seleciona 
o arquivo desejado > Adicionar > Close (Figura 9). Este é um dado referente 
aos limites municipais do Brasil, de acordo com a base cartográfica do IBGE de 
2019, shapefile “lml_municipio_a”.
18
UNIDADE I │ FUNDAMENTOS DE CARTOGRAFIA E GEOPROCESSAMENTO
Figura 9. Abrindo um arquivo vetorial no QGIS.
 
Vetor 
Close Adicionar 
Fonte: própria autora, 2020.
Para consultar o sistema de coordenadas e o datum desse dado, basta clicar com 
o botão direito em cima da camada adicionada > Propriedades > Informação > 
Consulta no campo SRC o sistema de coordenadas e datum (Figura 10), os quais 
são Sistema de Coordenadas Geográficas e datum Sirgas 2000.
Figura 10. Consultando o sistema de coordenadas e o datum no QGIS.
 
Propriedade
Informação 
SRC EPSG:4674 – SIRGAS 200000 - Geográfico 
OK 
Fonte: própria autora, 2020.
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FUNDAMENTOS DE CARTOGRAFIA E GEOPROCESSAMENTO │ UNIDADE I
Essa sempre deve ser a primeira quando abrir um projeto no QGIS: consultar 
o sistema de coordenadas e datum de todas as camadas que serão utilizadas no 
trabalho e uniformizá-las, reprojetando para um único sistema de referência. 
Para isso, basta estar cm a camada já no QGIS clicar em Vetor > Gerenciar dados 
> Reprojetar camada > Escolher a camada de entrada, ou seja, o dado que será 
reprojetado > Definir o novo SRC > Salvar o arquivo em um diretório > Executar e 
Close (Figura 11). Nesse exemplo, foi reprojetada a camada de Rodovias que estava 
em WGS 84 para Sirgas 2000.
Figura 11. Reprojetando uma camada no QGIS.
 Executar Close 
SRC destino 
Camada de entrada 
... 
Reprojetar camada... 
Gerenciar dados 
Vector 
Fonte: própria autora, 2020.
Considerando que todos os dados do projeto deverão estar com o sistema de 
coordenadas geográficas e no datum Sirgas 2000, o qual é o sistema geodésico 
implantado no Brasil atualmente, deve-se reprojetar tudo o que estiver com 
sistema de referência diferente.
20
CAPÍTULO 2
Geoprocessamento
O geoprocessamento, aliado a outras geotecnologias, trouxe avanços 
significativos às análises de diversos temas que utilizam o espaço geográfico 
como referência. É importante ressaltar que o conceito de geoprocessamento 
não pode ser confundido com o restante das geotecnologias, que envolve o 
Sistema de Informações Geográficas (SIGs), Sensoriamento Remoto, Sistema de 
Posicionamento Global por satélites, entre outros.
Portanto, geoprocessamento não é sinônimo de geotecnologias; esta é bem mais 
ampla e envolve diversas técnicas e métodos.
De acordo com Fitz, o geoprocessamento pode ser considerado “[...] uma tecnologia, 
ou mesmo um conjunto de tecnologias, que possibilita a manipulação, a análise, 
a simulação de modelagens e a visualização de dados georreferenciados. Trata-se, 
portanto, de uma técnica agregada ou não ao uso do SIG” (2008b, p. 24). 
Por sua vez, Silva (2009, p. 42) detalha ainda mais o conceito de geoprocessamento, 
definindo-o como: 
Um conjunto de conceitos, métodos e técnicas que, atuando sobre 
base de dados georreferenciados, por computação eletrônica, 
propicia a geração de análises e sínteses que consideram, 
conjugadamente, as propriedades intrínsecas e geotopológicas 
dos eventos e entidades identificadas, criando informação 
relevante para apoio à tomada de decisão quanto aos recursos 
ambientais. 
O geoprocessamento contempla um conjunto de procedimentos metodológicos 
necessários para analisar espacialmente o ambiente, dos quais derivam 
hardware, software e peopleware (operadores de geoprocessamento e o 
usuário da informação produzida). Então, quem utiliza ou opera uma base 
de dados georreferenciada, bem como técnicas computacionais para análise 
e sintetização de atributos que busque relações entre o fenômeno estudado a 
partir da distribuição espacial, está fazendo uso do geoprocessamento. 
Com isso, o geoprocessamento é utilizado, como destaca Silva (2009), para: 
 » produzir e usar bases de dados georreferenciadas; 
 » coletar e identificar matrizes de dados, definidoras de incidências 
territoriais comuns de múltiplas variáveis; 
21
FUNDAMENTOS DE CARTOGRAFIA E GEOPROCESSAMENTO │ UNIDADE I
 » transformar dados em informação; 
 » gerar conhecimentos para apoio à decisão quanto aos recursos 
físicos, bióticos e socioeconômicos do ambiente.
Cabe salientar que o ambiente (ou meio ambiente) tratado aqui é entendido 
como um conceito amplo, que envolve a natureza e a sociedade, resultando 
numa relação que transforma o espaço geográfico. Nesse contexto, destacam-se 
duas geotecnologias que são muito utilizadas no geoprocessamento: o Sistema 
de Posicionamento por Satélite e o SIG. 
O Sistema de Posicionamento por Satélite é uma geotecnologia de uso crescente 
em diversos ramos do conhecimento e inúmeros segmentos e atividades,como 
em geociências, engenharias, arquitetura, saúde etc. Já o SIG é uma ferramenta 
dentro do geoprocessamento e, portanto, uma geotecnologia que permite a 
integração de cinco componentes básicos: o hardware, o software, os dados 
geoespaciais, as análises e as pessoas, os quais são dependentes uns dos outros. 
Fitz define o SIG como: 
Um sistema constituído por um conjunto de programas 
computacionais, o qual integra dados, equipamentos e pessoas com 
o objetivo de coletar, armazenar, recuperar, manipular, visualizar 
e analisar dados espacialmente referenciados a um sistema de 
coordenadas conhecido. (2008b, p. 23)
Com isso, o SIG é uma das grandes potencialidades das geotecnologias, com seus 
produtos vinculados ao espaço físico, podendo abordar fenômenos climáticos, 
humanos, sociais, econômicos, entre outros, com aplicações no planejamento, 
gestão, monitoramento, manejo, caracterização de espaços urbanos e rurais 
etc. (FITZ, 2008b). Outra aplicação que foi facilitada por esses sistemas é a 
sobreposição dos dados geoespaciais de diversas temáticas para comparações, 
correlações e geração de mapas de síntese, agilizando uma análise integrada do 
espaço. 
Como o SIG opera a partir de dados geoespaciais, que têm referência espacial, está 
associado a um sistema de coordenadas geográficas ou georrefenciado. Assim, caso 
os dados não tenham suas coordenadas atribuídas, deverão passar pelo processo 
de georreferenciamento no próprio SIG. Os dados utilizados e manipulados pelas 
tecnologias de geoprocessamento, de acordo com o IBGE (1999), são:
 » Dados de referência e cadastrais: dados digitais com a referência 
espacial armazenada em formato de coordenadas, podendo ser 
vetoriais ou matriciais, e com seus atributos não gráficos armazenados 
em um banco de dados. 
22
UNIDADE I │ FUNDAMENTOS DE CARTOGRAFIA E GEOPROCESSAMENTO
 » Dados temáticos: representados por estrutura vetorial ou matricial, 
relacionados aos temas que serão analisados no SIG. 
 » Rede: parte dos dados de referência e temáticos que são armazenados 
em forma de coordenadas vetoriais, com tipologia arco-nó e com seus 
atributos não gráficos guardados em um banco de dados. 
 » Imagens de sensoriamento remoto: armazenadas em 
representação matricial, utilizadas para mapeamentos de referência 
e mapeamentos temáticos. São obtidas por sensores remotos, como 
as imagens de satélites e fotografias aéreas e terrestres.
 » Dados tabulares: associados ou não aos dados gráficos ou 
espaciais, na estrutura vetorial, que podem contemplar informações 
quantitativas e/ou qualitativas.
Estrutura de dados
Os dados geoespaciais podem ser representados de forma digital, e por sua vez, 
operados em um SIG, podendo ser representados em duas estruturas: vetorial ou 
matricial (Figura 12).
Figura 12. Estrutura de dados vetorial e matricial.
Fonte: Fitz, 2008b, p. 55.
23
FUNDAMENTOS DE CARTOGRAFIA E GEOPROCESSAMENTO │ UNIDADE I
A estrutura vetorial é dada pelas geometrias (ou, simplificadamente, “desenhos”), 
para representação dos fenômenos, objetos ou elementos da superfície terrestre 
que se queira mapear. Tais geometrias podem ser mapeadas a partir de três 
primitivas gráficas: o ponto, a linha e o polígono (ou áreas). Nenhuma outra 
representação é aceita no modelo vetorial. 
O ponto é a estrutura menos complexa, sendo localizado a partir de um par 
de coordenadas conhecidas. A linha é formada por no mínimo dois pontos e um 
seguimento de reta e por dois ou mais pares de coordenadas conhecidas. Já o 
polígono é formado por um conjunto de pontos e seguimentos de reta que devem 
estar conectados no início e no final da geometria, caso contrário, não passarão de 
uma linha (Figura 13).
Figura 13. Primitivas gráficas da estrutura vetorial.
 
linha 
pont
área 
X 
Y 
Fonte: Medeiros, 2020.
A topologia dos dados vetoriais se baseia nos relacionamentos espaciais entre 
as primitivas gráficas (ponto, linha e polígono), tais como: conectividade 
dos elementos, se estão ligados ou não; contiguidade, que diz respeito à 
identificação do contato de elementos; e proximidade, que está relacionada 
com a distância entre dois elementos. Alguns erros topológicos comuns são: 
geometrias sobrepostas, espaços entre os elementos (formando buracos), 
linhas desconectadas etc.
Os SIGs possuem ferramentas para identificação e correção dos erros 
topológicos, dando maior consistência (qualidade e precisão) aos dados 
espaciais. No entanto, vale ressaltar que o papel do analista é fundamental para 
a interpretação dos erros, pois podem existir condições em que a ferramenta 
24
UNIDADE I │ FUNDAMENTOS DE CARTOGRAFIA E GEOPROCESSAMENTO
utilizada no SIG aponta um erro que pode não ser realmente um erro. Por 
exemplo, se o interesse é mapear apenas o espelho d’água de um reservatório, 
caso existam ilhas, a feição final deverá ter buracos, que não devem ser 
considerados erros. 
A escala é um fator determinante na representação dos dados geoespaciais na 
estrutura vetorial, pois definirá a qualidade dos dados, podendo ser diversa entre 
os dados espaciais e suas representações. 
É comum que, em um mapa do Brasil, as cidades principais sejam representadas 
com um ponto, pois é inviável representá-las como polígonos, uma vez que sua 
escala de representação teria de ser muito grande para propiciar um mapa legível. 
No entanto, em um mapa estadual, as cidades são representadas como polígonos 
(áreas), pois a escala de representação permite a sua visualização, e não faria tanto 
sentido ter um mapa estadual com as cidades localizadas como pontos. 
Portanto, a primitiva gráfica escolhida para representar os dados espaciais 
dependerá do objetivo do trabalho, com o qual a escala deverá ser compatível.
A estrutura matricial, ou mais conhecida como raster (Figura 3), é organizada 
por uma matriz em linhas e colunas, na qual cada célula forma um pixel. O 
tamanho do pixel é o fator determinante da escala, fazendo referência à sua 
resolução espacial. Quanto menor for o tamanho do pixel, maior será sua 
resolução espacial ou escala (Figura 14).
Figura 14. Estrutura matricial.
 
Raster 
Pixel 
Colunas 
Li
nh
as
 
Fonte: Qgis, 2020b. https://docs.qgis.org/2.14/pt_BR/_images/raster_dataset.png.
25
FUNDAMENTOS DE CARTOGRAFIA E GEOPROCESSAMENTO │ UNIDADE I
Os dados alfanuméricos também são parte integrante dos dados espaciais, podendo 
estar associados a uma geometria, a qual representa um objeto ou fenômeno da 
superfície terrestre, sendo facilmente relacionados a partir de um banco de dados ou 
por ferramentas dentro do SIG. 
Na escolha entre uma estrutura vetorial ou matricial, há vantagens e desvantagens 
na utilização de uma estrutura de dados em detrimento de outra, e tudo dependerá 
das análises que se pretende realizar e dos resultados e produtos esperados, pois 
terão ligação direta com a escolha, como apresenta o Quadro 1.
Quadro 1. Vantagens e desvantagens das estruturas matricial e vetorial.
Matricial Vetorial
Tradução de imagens digitais matriciais geradas por sensoriamento 
remoto e processos e escaneamento.
Tradução de imagens vetorizadas, compostas de pontos, linhas e 
polígonos.
A execução de operações entre camadas, ou layers, de mesma área 
e atributos distintos é extremamente rápida e fácil, também conhecida 
pela expressão Raster is Faster! (Raster é mais rápido!).
A execução de operações entre camadas, ou layers, de mesma área e 
atributos distintos é bastante complexa e demorada.
O vínculo com atributos alfanuméricos é dificultado (pixel a pixel). O vínculo com atributos alfanuméricos é facilitado, já que se dá através 
do ponto, linha ou polígono registrado.
A resolução digital está vinculada diretamente à quantidade de pixels 
da imagem, podendo exigir processadores de grande capacidade e 
velocidade.
A resolução digital do mapa é limitada pela quantidade de vetores 
dispostos e de sua impressão, proporcionando grande detalhamento.
As fronteiras das imagens são descontínuas (efeito serrilhado).As fronteiras das imagens são contínuas (feições regulares).
Os cálculos de distâncias, áreas etc. vinculam-se ao desempenho do 
hardware.
Os cálculos de distâncias, áreas etc. são, em geral, simplificados, 
tornando o processamento mais ágil.
Fonte: Fitz, 2008b.
As estruturas vetorial e matricial podem ter arquivos de diversas extensões, 
podendo ser utilizados no SIG ou em plataformas que hospedem os dados e 
informações geoespaciais, tais como:
 » Estrutura vetorial:
 › .dxf: nativa dos sistemas CAD, que faz referências aos tipos de 
softwares de desenho assistido por computado;
 › .dwg: também é uma extensão proprietária da Autodesk, a qual 
propicia transmissão via Web e redes;
 › .kml e .kmz: nativas do Google Earth e bastante populares entre 
os usuários de dados espaciais;
 › .gpx: armazena os dados e informações obtidas com aparelho 
GPS, em pontos, rotas e trilhas;
26
UNIDADE I │ FUNDAMENTOS DE CARTOGRAFIA E GEOPROCESSAMENTO
 › .shp: é proprietária da Esri e a extensão de dados vetoriais mais 
utilizada no mundo.
 » Estrutura matricial:
 › .bmp: formato nativo do Sistema Operacional Windows da 
Microsoft, o arquivo é pesado, pois não utiliza compressor de 
imagem;
 › .jpeg: formato que faz uso do compressor de imagem, porém 
ocorre perda na sua qualidade;
 › .png: formato que tem uma forma de compactação bastante 
eficiente, reduzindo o arquivo e mantendo a sua qualidade;
 › .gif: formato que utiliza uma forma de compactação que não altera a 
qualidade, porém com uma paleta de apenas 256 cores, tornando-o 
limitado;
 › .tif: formato que garante a resolução da imagem e a comprime 
sem perder a qualidade, por isso é muito utilizado no 
geoprocessamento;
 › .geotif: é o raster em formato TIFF, porém georreferenciado.
É importante destacar uma peculiaridade da extensão shapefile (.shp), pois este 
formato é formado por um conjunto de arquivos de diferentes extensões, das 
quais três são obrigatórias, para que possa ser aberto e utilizado no SIG: 
 » .shp: arquivo responsável por armazenar as geometrias (ponto, linha 
ou polígono); 
 » .dbf: arquivo responsável por armazenar a tabela de atributos da 
geometria; 
 » .shx: arquivo responsável por criar um vínculo entre a geometria 
(.shp) e a tabela de atributos (.dbf). 
As demais extensões são facultativas: 
 » .cpg: arquivo responsável por armazenar os códigos de página; 
 » .sbn e sbx: arquivos responsáveis por armazenar o índice espacial; 
 » .xml: arquivo responsável por armazenar os metadados geoespaciais 
no formato XML. 
27
FUNDAMENTOS DE CARTOGRAFIA E GEOPROCESSAMENTO │ UNIDADE I
Ao transferir ou compartilhar o shapefile, todos os seus arquivos formadores 
precisam ter o mesmo nome e estar na mesma pasta (Figura 15); por isso, via de 
regra, eles são compactados em formato .zip.
Figura 15. Diretório com arquivos shapefiles e suas extensões.
 
GEOFT_BHO_PCJ_TDR.dbf 
GEOFT_BHO_PCJ_TDR.prj 
GEOFT_BHO_PCJ_TDR.sbn 
GEOFT_BHO_PCJ_TDR.sbx 
GEOFT_BHO_PCJ_TDR 
GEOFT_BHO_PCJ_TDR 
Arquivo DBF 
Arquivo PRJ 
Arquivo SBN 
Arquivo SBX 
Arquivo SHP 
Arquivo cpj 
 Nome Tipo 
Fonte: própria autora, 2020.
Acima de tudo, a escolha da extensão do arquivo a ser utilizado dependerá dos 
objetivos do trabalho, da forma de análise e da sua representação no produto 
cartográfico.
De acordo com Câmara e Queiroz (2004), há pelo menos três maneiras de utilizar 
um SIG, as quais são convergentes e não divergentes: 
 » como ferramenta para produção de mapas; 
 » como suporte para análise espacial de fenômenos; 
 » como um banco de dados geográfico, com funções de armazenamento e 
recuperação de informação espacial. 
A vinculação do SIG com um banco de dados variado e atualizado é essencial 
para explorar toda a capacidade do sistema e obter resultados satisfatórios. 
Além disso, existem as Infraestruturas de Dados Espaciais ou Geoportais, de 
âmbito nacional, estadual e municipal. O Brasil desenvolveu sua Infraestrutura 
Nacional de Dados Espaciais (Inde), a qual possui um catálogo de metadados 
geoespaciais de diversos órgãos públicos federais. Os estados também estão 
desenvolvendo e consolidando suas infraestruturas de dados, como é o caso 
de São Paulo, com a Infraestrutura de Dados Espaciais do Estado de São Paulo 
(IDE–SP), de Minas Gerais, com a Infraestrutura Estadual de Dados Espaciais 
de Minas Gerais (Iede), do Rio Grande do Sul, com a Infraestrutura Estadual 
de Dados Espaciais, ou Geoportal RS, dentre outros. O município de São 
Paulo também disponibiliza seus dados georreferenciados em sua plataforma 
GeoSampa, ou Mapa Digital da Cidade de São Paulo, na qual podem ser 
visualizados e baixados diversos dados temáticos e sistemáticos do município. 
28
UNIDADE I │ FUNDAMENTOS DE CARTOGRAFIA E GEOPROCESSAMENTO
As infraestruturas de dados racionalizam a produção e utilização dos dados 
geoespaciais, promovendo economia de recursos públicos, já que diversos órgãos 
públicos produziam os mesmos dados, além de possibilitar a aproximação dos 
cidadãos ao conhecimento desse tipo de dados e informações. 
Além disso, elas oferecem diversas formas de consumir os dados geoespaciais, 
que podem ser pelo download dos arquivos georreferenciados ou por conexão 
via Web apenas para visualização dos dados e comparação com outros dados no 
SIG, como é o caso da conexão Web Map Service (WMS).
São diversas as opções de SIGs disponíveis gratuitamente, como: QGIS, Spring, 
TerraView, Grass GIS, Saga GIS, gvSIG, entre muitos outros. O mercado 
também oferece muitos tipos comerciais de software, com preços variados dos 
seus pacotes e licenças, como ArcGis, Erdas, MapInfo, GeoMedia, Trimble, 
ENVI etc. 
A escolha do SIG a ser utilizado dependerá de algumas questões, como a existência 
ou não de recursos financeiros a serem investidos na aquisição de licenças para 
sistemas comerciais, as estruturas de dados geoespaciais a serem utilizadas, entre 
outras. 
Mapas digitais e a Internet
São várias as possibilidades de elaboração de mapas nos sistemas de informações 
geográficas. É possível organizar e/ou consolidar os resultados das análises 
espaciais em um mapa temático, que poderá ser exportado como sistemas de 
informações geográficas, dados de entrada e avaliação dos resultados da imagem, 
para utilizar como material cartográfico em relatórios, estudos, trabalhos 
acadêmicos, entre outras. 
No entanto, com as facilidades no compartilhamento de arquivos pela Internet, 
têm-se cada vez menos mapas impressos, inclusive por ser necessário um grande 
espaço físico para o armazenamento desses papéis, dificultando o acesso aos 
usuários. 
Atualmente, os mapas têm sido disponibilizados por visualizadores de 
infraestruturas de dados espaciais e WebSIGs – alguns oferecem até ferramentas 
básicas de análise espacial, além de permitir a geração e a exportação de imagens 
de mapas finais, a partir da escolha do fenômeno ou elemento a ser representado. 
29
FUNDAMENTOS DE CARTOGRAFIA E GEOPROCESSAMENTO │ UNIDADE I
Outra condição que se tem associado à disponibilidade dos mapas e dados 
geoespaciais são as conexões com servidores via Web. Isso ocorre quando o 
compartilhamento dos dados e informações se dá por meio da Internet, trazendo 
mais rapidez e eficiência na coleta, no gerenciamento e armazenamento dos 
dados espaciais. 
Uma dessas conexões é o web map service (WMS), disponibilizado por meio de 
um link da Internet que conecta o servidor onde está o dado espacial desejado 
ao SIG a partir de uma ferramenta de simples operação. É uma nova concepção 
de consumo dos dados geoespaciais, racionalizando a sua produção e seu 
gerenciamento, além de ter uma perspectiva colaborativa e ser uma facilidade 
para usuários de diferentes níveis. 
O dado espacial disponível em um servidor pode estar organizado em uma 
infraestrutura de dados, que, por meio de um link disponibilizado em seu 
metadado, pode ser conectado com o SIG. Imagine que se queira vetorizar a 
hidrografia de uma bacia hidrográficado município de São Paulo na escala 
de 1:10.000 para um determinado estudo de ordenamento territorial. Não é 
necessário mais ir até o órgão público que disponibiliza a carta topográfica, a 
qual dispõe dessa informação, pois elas já foram digitalizadas, georrefenciadas 
e disponibilizadas em um visualizador e podem ser consumidas em um link 
WMS. O QGIS, assim como outros sistemas, oferece essa ferramenta de 
conexão, basta ter acesso à Internet. 
Também é possível acessar as imagens de satélite disponíveis pelo Google a 
partir da instalação de um complemento do QGIS, chamado QuickMapService, 
ou, ainda, fazer uma conexão direta com o seu servidor. Assim, não há mais 
a necessidade de produzir os dados no Google Earth e gerar arquivos kml ou 
kmz e ter que convertê-los para shapefile; pode-se fazer a vetorização direta no 
QGIS sobre as imagens, e isso dependerá da interpretação de imagens, assunto 
abordado posteriormente.
Banco de dados geográfico
Banco de dados é um conceito diretamente relacionado com o armazenamento de 
informações, sendo esta uma necessidade que acompanha a humanidade desde o 
início dos tempos.
Sem uma organização prévia, é muito demorado e trabalhoso obter as 
informações de que precisamos em nosso dia a dia.
30
UNIDADE I │ FUNDAMENTOS DE CARTOGRAFIA E GEOPROCESSAMENTO
Agora, a informática pode auxiliar nesse processo de organização. Para isso, é 
necessário um processo que inclua armazenamento, manutenção e consulta 
de informações, ou seja, é preciso criar um Banco de Dados, que consiste em 
um conjunto de informações inter-relacionadas sobre determinado assunto, 
armazenado de modo a permitir o acesso organizado por parte dos usuários 
(PIVA, 2010).
Além disso, os bancos de dados precisam ser criados com dados confiáveis, 
concisos e serem seguros para a aplicação desejada.
Um conjunto de dados organizados pode gerar informações valiosas e estratégicas, 
além de agilizar os processos de trabalho, permitindo uma melhor tomada de 
decisão por parte do gestor.
Todas as informações precisam ser coletadas e armazenadas para que possam ser 
utilizadas por pessoas diferentes, auxiliando no momento de tomada de decisão 
(MATTOS, 2010).
Neste momento, é importante realizar a distinção entre dado e informação:
 » Dados: são fatos que podem ser registrados e sozinhos não têm 
significado. Constituem a base para a informação, ou seja, é o estado 
bruto da informação.
 » Informação: é um conjunto de dados organizados, que passam algum 
conhecimento, fato ou fenômeno.
É importante se atentar para a diferença entre dado e informação:
 » O dado é um conhecimento bruto que necessita ser tratado e 
analisado. Exemplo: data de nascimento (27/10/1979). 
 » A informação é gerada a partir da interpretação dos dados, a 
qual apresenta um resultado. Exemplo: de acordo com a data de 
nascimento, e se estivermos no ano de 2020, antes de 27 de outubro, 
a idade é 40 anos.
Em algumas situações, é necessário desenvolver um Sistema Gerenciador de 
Banco de Dados (SGBD), o qual consiste em um pacote de ferramentas para 
facilitar os processos de definição, construção, compartilhamento e manipulação 
31
FUNDAMENTOS DE CARTOGRAFIA E GEOPROCESSAMENTO │ UNIDADE I
de um banco de dados entre vários usuários e aplicações. Alguns exemplos de 
SGBD que existem no mercado e são bastante utilizados:
 » Oracle.
 » Microsoft SQL Server.
 » My SQL.
 » Postgre SQL.
Cabe destacar que o desenvolvimento e/ou implementação de bancos de 
dados demandam conhecimentos de linguagens de programação, a qual é um 
conhecimento muito valioso para a área de Geoprocessamento e de Sistemas de 
Informações Geográficas.
Neste contexto, é possível destacar a utilização dos bancos de dados para as 
informações geoespaciais, ou seja, os dados e informações relacionadas com o 
espaço geográfico, denominado Banco de Dados Geográfico.
As estruturas de dados tratadas acima representam o espaço geográfico, 
entendido como a realidade, através de dados geográficos no computador. 
Com isso, Borges, Davis Jr. e Laender destacam que “é necessário construir 
uma abstração dos objetos e fenômenos do mundo real, de modo a obter uma 
forma de representação conveniente, embora simplificada, que seja adequada às 
finalidades das aplicações do banco de dados” (2005, p. 83).
Antes de partir para o desenvolvimento de um banco de dados geográficos, é preciso 
avaliar se sua rotina de trabalho e/ou organização demandam uma estrutura 
dessas, já que exigirá tempo, recursos humanos qualificados e recursos financeiros 
permanentemente.
32
UNIDADE II
INTRODUÇÃO À 
FOTOGRAMETRIA, 
INTERPRETAÇÃO 
DE IMAGENS E 
SENSORIAMENTO 
REMOTO
Todo estudo ambiental que for utilizar as geotecnologias como ferramentas 
para análise espacial e geração de resultados que serviram para apoio à tomada 
de decisão, será preciso aplicar conhecimentos sobre a fotogrametria e a 
interpretação de imagens, as quais são essenciais para analisar as transformações 
da área e diagnosticar sua situação atual. 
O Sensoriamento Remoto, por sua vez, permite uma análise do alvo sem ter 
contato com ele, evidenciando os dados geográficos na superfície terrestre, 
inclusive permitindo uma análise histórica sobre determinados espaços que se 
deseja analisar, a partir da classificação das imagens de satélite.
CAPÍTULO 1
Fotogrametria e fotointerpretação
A fotogrametria surge no final do século XIX, na Europa, como método utilizado 
para fotografar monumentos de grande valor arquitetônico, porém com o nome de 
fotopografiaa, iconometria ou metrofotografia. Somente mais tarde, no início do 
século XX, é empregada como técnica para o mapeamento da superfície terrestre. 
O considerado “pai” da fotogrametria foi Aimé Laussedat (1819–1907), oficial 
do Corpo de Engenheiros do exército francês que se baseou nos princípios 
geométricos da perspectiva, utilizando fotografias no lugar de desenhos (ROCHA 
et al., 2010). Em 1858, Gaspard Felix Tournachon (1820–1910), conhecido 
como Nadar, iniciou a prática de utilizar fotografias aéreas para mapeamentos, 
quando, a bordo de um balão, a 80 metros de altura da superfície, obteve as 
33
INTRODUÇÃO À FOTOGRAMETRIA, INTERPRETAÇÃO DE IMAGENS E SENSORIAMENTO REMOTO │ UNIDADE II
primeiras fotografias aéreas das proximidades de Paris (Figura 16). Além de 
balões, também foram utilizados pombos e pipas para fotografar o terreno entre 
o final do século XIX e o início do século XX.
Figura 16. Caricatura de Nadar tirando fotografias aéreas “Nadar elevando a fotografia à altura da Arte”, por 
Honoré Daumier (1863).
Fonte: Minkoff, 2011.
Com a 1a Guerra Mundial (1914–1918), as fotografias aéreas ganharam notoriedade 
e começaram a ser intensamente usadas para fins militares, com o objetivo de 
reconhecer o terreno em campo inimigo por meio das fotografias do seu território.
A fotogrametria é a arte, a ciência e a tecnologia utilizada para obter informações 
qualitativas de objetos, elementos e fenômenos do ambiente, estabelecida por 
um conjunto de técnicas e processos de registros, medições e interpretações 
fidedignas de fotografias e padrões de energia eletromagnética de imagens de 
satélite (THOMPSON, 1966; FITZ, 2008a). 
34
UNIDADE II │ INTRODUÇÃO À FOTOGRAMETRIA, INTERPRETAÇÃO DE IMAGENS E SENSORIAMENTO REMOTO
Com isso, a fotogrametria permite executar medições precisas utilizando 
fotografias métricas, sendo sua maior aplicação no mapeamento topográfico e na 
fotointerpretação para determinar a forma, a dimensão e a posição dos objetos 
contidos na imagem (IBGE, 1999).
Ou seja, a fotografia e a imagem de satélite são capazes de apresentar detalhes 
do terreno que são utilizados para interpretá-lo e medi-lo. As imagens da 
superfície terrestre podem ser obtidas a partir de sensores portáteis instalados 
em plataformas terrestres, aéreas e orbitais, e esses sensores podem ser câmeras 
fotográficas, câmeras de vídeo, radiômetros, sistemas de varredura e radares 
(FLORENZANO, 2011) (Figura17).
Figura 17. Níveis de obtenção de imagens por sensoriamento remoto.
 
satélite 
avião 
campo 
Fonte: Florenzano, 2011, p. 48.
O termo fotogrametria, etimologicamente, deriva de três raízes gregas: photós, 
que significa luz; gramma, que significa gravar ou escrever; e metria, que 
significa medida ou medição. Portanto, sua correspondência etimológica é 
“medições gráficas por meio da luz”. Cientificamente, a American Society of 
Photogrammetry define fotogrametria como a ciência e a arte de obter medidas 
dignas de confiança utilizando-se fotografias (PAREDES, 1987).
Inicialmente, a análise do terreno se deu a partir das fotografias aéreas, por meio 
de câmeras embarcadas em pombos, balões e, mais tarde, aviões. Posteriormente, 
evoluiu para as imagens formadas a partir de respostas espectrais, captadas por 
sensores que orbitam a Terra e captam essas informações por meio dos satélites 
artificiais. 
Em termos conceituais, a fotografia aérea é um registro instantâneo dos 
detalhes do terreno, determinada, principalmente, pela distância focal da lente 
35
INTRODUÇÃO À FOTOGRAMETRIA, INTERPRETAÇÃO DE IMAGENS E SENSORIAMENTO REMOTO │ UNIDADE II
da câmera, pela altura de voo do avião no momento da captura e pelos tipos de 
filmes e filtros utilizados. A fotografia aérea é uma perspectiva geometricamente 
relacionada com o tipo de câmera usada. As fotografias aéreas se dividem em 
fotografia vertical, tirada com o eixo da câmera apontado para baixo (ponto 
nadir; extremidade inferior de uma direção que coincide com a linha de 
gravidade), essencialmente na vertical; e fotografia oblíqua, tirada com o eixo 
da câmera inclinado em relação à vertical do lugar (linha de gravidade). 
Antes de iniciar a prática de interpretação de imagens de sensores remotos, é 
necessário destacar suas diferentes posições de tomada, que resultarão em visões 
diferentes do objeto na superfície terrestre. 
Com isso, as imagens com visão vertical, também chamadas de visada nadir, são 
registradas por sensores a bordo de aeronaves ou satélites, nos quais o objeto 
ou lugar é visto do alto, de cima para baixo. As imagens com visão oblíqua 
apresentam uma visada lateral, com ângulos de inclinação, com o objeto ou 
lugar visto de cima e um pouco de lado; e as imagens horizontais, quando se está 
no chão, com o olhar no mesmo nível do objeto ou lugar (FLORENZANO, 2011) 
(Figura 18).
Figura 18. Exemplos de (a) visão horizontal; (b) vertical e (c) oblíqua.
 
b c a 
Fonte: Florenzano, 2011, p. 43.
As fotografias aéreas podem ser influenciadas por dois grupos de fatores: 
 » pelo ser humano, tais como distância focal da lente, altura de voo, 
combinações de filmes, filtros e ângulo da lente; 
 » pela natureza, a exemplo da cor dos objetos fotografados, da posição 
do objeto com relação ao ângulo de incidência do sol, da bruma 
atmosférica, entre outros. 
36
UNIDADE II │ INTRODUÇÃO À FOTOGRAMETRIA, INTERPRETAÇÃO DE IMAGENS E SENSORIAMENTO REMOTO
A qualidade da fotografia pode ser controlada pela sensibilidade do filme 
utilizado. Isso dependerá da seleção do espectro visível (todo ou partes) que será 
registrada ou, ainda, de parte do espectro invisível, como a luz infravermelha 
(Quadro 2 e Figura 19).
Quadro 2. Relação de tipos de filmes utilizados e as fotografias resultantes.
Tipo de filme Sensibilidade do filme Fotografias resultantes
Preto e branco pancromático Faixa do visível
Preto e branco ou 
pancromáticas
Fotografias com os objetos 
representados em tonalidades de cinzas.
Preto e branco Infravermelho Preto e branco infravermelhas
Fotografias com os objetos 
representados em tonalidades de cinzas 
com realces.
Colorido Faixa do visível Coloridas ou naturais
Fotografias com os objetos 
representados nas mesmas cores vistas 
pelo olho humano.
Colorido Infravermelho próximo
Coloridas infravermelhas ou 
falsa-cor.
Fotografias em que os objetos não 
são representados com suas cores 
verdadeiras.
Fonte: própria autora, 2020.
Figura 19. Fotografias aéreas com diferentes tipos de filmes: (a) preto e branco pancromático; (b) preto e branco 
infravermelho; (c) colorido natural; (d) colorido falsa-cor.
 
a b 
c d 
Fonte: Florenzano, 2011, p. 20.
37
INTRODUÇÃO À FOTOGRAMETRIA, INTERPRETAÇÃO DE IMAGENS E SENSORIAMENTO REMOTO │ UNIDADE II
Alguns estados e municípios possuem acervos próprios de fotografias aéreas 
com a utilização de filmes diversos, que podem ser utilizados, por exemplo, para 
reconstituição de cenários, avaliação das mudanças ocorridas no território ao 
longo do tempo, entre outras aplicações. 
Nos levantamentos aerofotogramétricos atuais, o mais comum é que se use 
câmeras fotográficas digitais, e não mais filmes. O software Google Earth oferece, 
para algumas regiões do mundo, uma série histórica de imagens de diferentes 
anos, gratuitamente.
O vídeo no link a seguir mostra mudanças no território de algumas cidades 
do mundo com base na análise de diferentes imagens disponibilizadas no 
Google Earth. https://qrgo.page.link/u1HW1.
A fotogrametria se divide em fotogrametria métrica e fotogrametria interpretativa. 
A fotogrametria métrica define as medidas precisas na determinação de formas e 
dimensões de objetos no terreno, sendo utilizada em levantamentos planimétricos 
e topográficos e podendo determinar distâncias, ângulos, volume, área, elevação, 
tamanho e formas dos objetos. 
A fotogrametria interpretativa é responsável pelo reconhecimento dos objetos 
dispostos na superfície terrestre, sendo dividida em fotointerpretação e 
sensoriamento remoto. 
Com os avanços da tecnologia e da informática, a fotogrametria digital ganhou espaço 
e passou a ser integrada com dados de laser scanner terrestre e aéreo, imagens de 
satélites de alta resolução, possibilitando o processamento e a geração de modelos 
digitais de superfície (MDS), extração automática de feições do terreno e integração 
com os sistemas de informações geográficas (SIGs) (GRUEN, 2008). 
Atualmente, a fotogrametria tem sido muito empregada partir de drones. O que 
antes era feito com câmeras enormes a bordo de aviões com pilotos e equipes, 
hoje, com drones, é feito sobrevoando um terreno de forma autônoma com um 
objeto voador acoplado com câmeras e guiado por um sistema GPS.
No vídeo do link a seguir, você pode saber mais sobre a regulamentação 
para utilização de drones no Brasil. https://qrgo.page.link/YTv3X.
Essa tecnologia permitiu o ganho de tempo e a diminuição das despesas na 
aquisição de fotografias aéreas. 
38
UNIDADE II │ INTRODUÇÃO À FOTOGRAMETRIA, INTERPRETAÇÃO DE IMAGENS E SENSORIAMENTO REMOTO
Elementos para interpretação de imagens
As imagens obtidas por meio dos sensores remotos registram a energia captada 
do objeto observado no terreno. Independentemente da resolução ou da escala 
das imagens, apresentam elementos básicos para sua interpretação e análise, 
permitindo o estabelecimento de chaves de interpretação para as fotografias e 
imagens. 
Observar a superfície da Terra a partir de uma perspectiva aérea permite identificar 
objetos, padrões, fenômenos e interações que ocorrem no planeta e que dificilmente 
seriam compreendidos com uma visada terrestre por conta do alcance do olho 
humano. 
O desafio é observar e interpretar ao mesmo tempo uma área extensa de vários 
metros quadrados ou quilômetros quadrados; portanto, esse exercício de análise 
de fotografias e imagens aéreas requer treinamento e prática. 
A partir dos elementos ou variáveis de tonalidade, cor, textura, tamanho, 
forma, sombra, altura, padrão e localização, é possível extrair informações de 
objetos, áreas e fenômenos das fotografias e imagens, mudando apenas o seu 
significado. A tonalidade em diferentes níveis de cinza (do preto ao branco) 
está relacionada com a quantidade de energia refletida ou absorvida por um 
determinado objeto do terreno. Ou seja, se o objeto reflete mais energia do que 
absorve, a sua tonalidade será próxima do branco e, se absorver mais energiado 
que refletir, tenderá ao preto, conforme apresenta a Figura 20.
Figura 20. Diferenças de tonalidades dos objetos na superfície terrestre.
 
Serra do Mar 
Ubatuba 
Oceano Atlântico 
Fonte: Florenzano, 2011, p. 53.
39
INTRODUÇÃO À FOTOGRAMETRIA, INTERPRETAÇÃO DE IMAGENS E SENSORIAMENTO REMOTO │ UNIDADE II
Nota-se, na Figura 9, que a área urbana, a qual está refletindo muita energia, 
apresenta tonalidades claras, enquanto a água do mar e a vegetação densa, que 
absorvem muita energia, são representadas por tonalidades mais escuras. 
Com isso, é necessário ter habilidade e muito treino na observação e na 
interpretação das imagens e fotografias aéreas pancromáticas (tons de preto 
ao branco). Embora o olho humano possa diferenciar muitos tons de cinza, não 
está acostumado a enxergar os objetos nessas tonalidades. A cor é o elemento 
que permite a análise das variações de energia refletida ou emitida pela 
superfície fotografada ou imageada a partir de diferentes cores. As fotografias 
e imagens aéreas coloridas são mais facilmente interpretadas, havendo um 
grande ganho de informação visual na composição colorida. Também podem 
apresentar combinações de cores que representam a cor real do objeto ou 
de cores distintas, que destacam algum elemento de interesse de forma mais 
evidente, chamadas de composição falsa-cor (Figura 21).
Figura 21. Imagem colorida dos objetos na superfície terrestre.
 
Oceano Atlântico 
Ubatuba 
Serra do Mar 
Fonte: Florenzano, 2011, p. 54.
A textura é outro elemento muito importante na interpretação e refere-se ao 
aspecto liso (uniforme) ou rugoso dos objetos visualizados, contendo informações 
em relação às variações (frequência de mudanças) de tons, níveis de cinza ou 
cor de uma imagem. 
Na Figura 22, pode-se observar a textura em relação ao relevo, em que as áreas 
que apresentam mais rugosidade têm relevo mais ondulado, com declividades 
mais fortes, enquanto áreas com representação de uma textura mais lisa têm 
relevo mais plano.
40
UNIDADE II │ INTRODUÇÃO À FOTOGRAMETRIA, INTERPRETAÇÃO DE IMAGENS E SENSORIAMENTO REMOTO
Figura 22. Imagem com diferentes texturas.
 
a 
b 
d 
Guaratinguetá
Aparecida 
Rio 
Paraíba 
do Sul 
a b 
c d 
Fonte: Florenzano, 2011, p. 54.
O item a destacado na imagem é uma área planície de inundação do rio Paraíba 
do Sul, com um relevo plano, o b já apresenta um área com colinas baixas e 
relevo suave, o c uma área com um relevo bastante movimentando, que pode ser 
apreendido pela textura mais rugosa na imagem e o item d também em área de 
relevo com inclinações mais elevadas.
O tamanho é o elemento que tem relação com a escala da fotografia ou imagem 
aérea. Possibilita realizar a distinção dos objetos do terreno avaliando a sua 
extensão, medindo comprimento (m), largura (m), perímetro (m), área (m²) e/ou 
volume (m³), e comparar aos objetos vizinhos (Figura 23).
Figura 23. Tamanho do estádio do Maracanã em relação à sua vizinhança.
Fonte: Florenzano, 2011, p. 56.
41
INTRODUÇÃO À FOTOGRAMETRIA, INTERPRETAÇÃO DE IMAGENS E SENSORIAMENTO REMOTO │ UNIDADE II
Jensen (2009) afirma que o tamanho de um objeto é uma das características 
mais distintivas e importantes durante a interpretação do terreno, de modo que o 
analista pode excluir ou inferir muitas alternativas possíveis. 
A forma é também um elemento de grande relevância na interpretação, e alguns 
objetos, feições e superfícies são identificados apenas com base nesses elementos 
ao descrever sua forma (linear, curvilínea, circular, triangular, elíptica, radial, 
retangular etc.). É o caso de estruturas ou elementos lineares, como estradas 
e rios, identificados facilmente, e áreas de agricultura com presença de pivôs 
centrais para irrigação, com forma circular, ou talhões de culturas, entre outras 
(Figura 24).
Figura 24. Formas geométricas de uma área de agrícola.
Fonte: Google Earth. Data da imagem: 8/6/2019.
Florenzano (2011) salienta, ainda, que formas irregulares indicam objetos naturais 
(matas, relevo etc.) e formas regulares, objetos artificiais (construídos pelo homem), 
como indústrias, aeroportos, áreas de reflorestamento e agrícolas etc. 
Outro elemento que auxilia a interpretação é a sombra, que pode apresentar 
características da forma e dos tamanhos dos objetos no terreno. No entanto, 
também pode causar algumas complicações, pois esconde a superfície, podendo 
prejudicar a interpretação desses objetos. Por isso, a tomada das fotografias e 
imagens aéreas deve ser realizada por volta do horário de meio-dia, para que 
apresente a menor sombra possível. 
42
UNIDADE II │ INTRODUÇÃO À FOTOGRAMETRIA, INTERPRETAÇÃO DE IMAGENS E SENSORIAMENTO REMOTO
O padrão é o elemento que se refere ao arranjo espacial e à organização na 
superfície, demonstrando como os objetos estão dispostos no terreno e quais 
podem estar de maneira aleatória ou ordenada. A partir desse elemento, 
também podem ser observados os padrões espaciais das unidades residenciais 
e o arruamento de um bairro, que podem auxiliar na aferição do nível 
socioeconômico de seus moradores, como pode ser observado na Figura 25.
Figura 25. Diferenças no padrão de ocupação entre a comunidade de Paraisópolis e Morumbi, na cidade de 
São Paulo/SP.
Fonte: Google Earth. Data da imagem: 09/06/2019.
Por fim, a localização geográfica pode auxiliar na resolução de dúvidas quanto 
à interpretação dos objetos, sendo um critério de exclusão para objetos que 
não estariam dispostos em determinada porção do terreno de acordo com a 
sua localização — por exemplo, na identificação de tipos de vegetação que são 
predominantes em localidades específicas da superfície terrestre.
As observações dos elementos em fotografias ou imagens auxiliam no 
estabelecimento de chaves de interpretação para os objetos ou alvos da superfície 
terrestre. Cada tipo de fotografia e imagem, a depender das suas características 
específicas, pode ter uma chave de interpretação construída por seu intérprete.
43
INTRODUÇÃO À FOTOGRAMETRIA, INTERPRETAÇÃO DE IMAGENS E SENSORIAMENTO REMOTO │ UNIDADE II
As chaves consistem na descrição de um conjunto de elementos 
de interpretação que caracterizam um determinado objeto. Elas 
sintetizam e orientam o processo de análise e interpretação de 
imagens. Utilizadas como guia, essas chaves ajudam o intérprete 
na identificação correta de objetos e feições representados em 
uma fotografia aérea ou imagem orbital de maneira consistente e 
organizada (FLORENZANO, 2011, p. 61)
Com isso, devem ser caracterizadas as formas, os padrões, as tonalidades ou 
cores, o tamanho e a textura dos elementos identificados na fotografia ou imagem 
específica para a montagem de uma chave de interpretação única, sendo que cada 
produto pode apresentar chaves de interpretação diferentes.
44
CAPÍTULO 2
Sensoriamento remoto
A visualização da superfície terrestre é uma prática presente no cotidiano de 
trabalhos que tem o espaço geográfico como objeto de estudo e análise. E alguma 
das tecnologias que auxiliam essa prática é o sensoriamento remoto.
De acordo com Florenzano, “o sensoriamento remoto é a tecnologia que permite 
obter imagens – e outros tipos de dados da superfície terrestre, por meio da 
captação e do registro da energia refletida ou emitida pela superfície” (2011, p. 9).
Fussel et. al (1986) apud Jensen (2009) detalham mais, entendendo o sensoriamento 
remoto como uma ferramenta ou técnica similar à matemática. O uso de sofisticados 
sensores para medir a quantidade de energia eletromagnética que emana de um 
objeto ou área geográfica à distância, e depois a extração de informação importante 
dos dados usando algoritmos baseados em matemática e estatística é uma atividade 
científica.
No sensoriamento remoto, as imagens são obtidas à distância, ou seja, o sensor 
não tem contato físico com o objeto imageado. Os sensores são embarcados em 
plataformas terrestres, aéreas (balões e aeronaves) e orbitais (satélites artificiais).
Conforme mostra a Figura26, o sol dissipa a fonte de energia que incide sobre a 
superfície terrestre e o sensor instalado no satélite capta essa energia emitida e 
refletida e envia os dados para a estação de recepção.
Figura 26. Obtenção de imagens por sensoriamento remoto.
 
Estação de 
recepção Energia emitida 
pela superfície 
Fonte de energia 
Satélite/sensor 
Energia 
refletida 
Energia 
incidente 
Energia 
absorvida 
Fonte: Florenzano, 2011, p. 9.
45
INTRODUÇÃO À FOTOGRAMETRIA, INTERPRETAÇÃO DE IMAGENS E SENSORIAMENTO REMOTO │ UNIDADE II
É importante destacar que esse registro das imagens de satélite pode sofrer 
interferências, como a presença de nuvens, comprometendo a qualidade e a 
formação das imagens.
O sensoriamento remoto é realizado a partir da utilização de um sensor – instrumento 
que registra a radiação eletromagnética (REM), a qual se propaga em forma de ondas 
eletromagnéticas, medida de acordo com sua frequência e comprimento de onda.
Florenzano (2011) explica que a frequência de onda refere-se ao número de vezes 
que uma onda se repete por unidade de tempo, quanto maior for o número, 
maior será a frequência ou o contrário e, ainda, quanto maior a frequência, maior 
também a intensidade de energia. Já o comprimento de onda é a distância entre 
dois picos de ondas sucessivas, quanto mais distantes, maior o comprimento.
A distribuição da radiação eletromagnética é representada pelo espectro 
eletromagnético por regiões ou bandas, como raios gama, raios x, ultravioleta, 
visível, infravermelho, micro-ondas e ondas de rádio, que variam conforme o 
comprimento de onda e a frequência, como mostra a Figura 27.
Figura 27. O espectro eletromagnético.
 
Comprimento de onda (m) 
Frequência (Hz) 
curta longa 
alta baixa 
infravermelho raios gama raios X ultravioleta micro-ondas ondas de rádio 
Luz visível 
10-13 10-12 10-11 10-10 10-9 10-8 10-7 10-6 10-5 10-4 10-3 10-2 10-1 1 10 102 103 104 
1021 1020 1019 1018 1017 1016 1015 1014 1013 1012 1011 1010 109 108 107 106 105 
Fonte: Florenzano, 2011, p. 11.
No sensoriamento remoto, são utilizadas as faixas do visível, região onde o olho 
humano é capaz de distinguir as cores e a faixa do infravermelho, dividido em 
infravermelho próximo, médio e distante ou termal, detectado pela variação do 
calor. Cada objeto da superfície terrestre tem um comportamento quando se 
analisa a sua energia refletida, absorvida e transmitida, variando de acordo com 
o comprimento de onda.
46
UNIDADE II │ INTRODUÇÃO À FOTOGRAMETRIA, INTERPRETAÇÃO DE IMAGENS E SENSORIAMENTO REMOTO
De forma prática, o que representam as faixas na formação da imagem? Cada 
satélite, de acordo com seu sensor, tem características específicas e captam faixas 
específicas do espectro eletromagnético.
É importante destacar uma diferença primordial entre as imagens de satélites e as 
fotografias aéreas: as fotografias aéreas, obtidas com técnicas de fotogrametria, não 
podem ser utilizadas para o sensoriamento remoto, pois não armazenam a energia 
eletromagnética; já com as imagens de satélites é possível fazer interpretação das 
imagens, sem necessariamente fazer o seu processamento digital com as técnicas 
de sensoriamento remoto.
Sistemas sensores, alvos e satélites
São vários os satélites que imageiam a Terra sobre diversas perspectivas e para 
variadas finalidades, como: os satélites meteorológicos, de Posicionamento Global, 
de recursos terrestres, de comunicação, dentre outros.
O satélite artificial permanece em órbita e altitude e inclinação determinadas 
e pode ser de dois tipos: polar e equatorial. A órbita polar ou heliossíncrona é 
paralela ao eixo da Terra, formando uma inclinação de 90°, permitindo a passagem 
o satélite sobre todo o planeta e de forma sincronizada com o movimento da 
Terra em torno do Sol, cruzando o equador sempre na mesma hora e local. A 
órbita equatorial ou geoestacionária tem uma inclinação de 0° e coincide com o 
plano do Equador, completando um giro em torno da Terra em aproximadamente 
24 horas, o mesmo período de rotação do planeta, não contemplando as áreas 
polares (FLORENZANO, 2011), como mostra a Figura 28.
Figura 28. Órbitas de satélites artificiais.
 
Polar 
Equatorial 
Fonte: Florenzano, 2011, p. 27.
47
INTRODUÇÃO À FOTOGRAMETRIA, INTERPRETAÇÃO DE IMAGENS E SENSORIAMENTO REMOTO │ UNIDADE II
Os satélites meteorológicos auxiliam na previsão do tempo e no monitoramento 
de possíveis ocorrências de desastres naturais, como furacões, fortes chuvas etc., 
giram em órbitas geoestacionárias muito distantes da superfície terrestre. São 
exemplos desses satélites: Goes, Meteosat, Elektro, Nooa, GMS e Fengyun.
Centro de Previsões de Tempo e Estudos 
Climáticos do Instituto de Pesquisas Espaciais 
– Cptec-INPE
Na página do Cpetec-INPE, que pode ser acessada pelo link abaixo, você 
encontra diversas informações sobre satélites meteorológicos e a observação 
da atmosfera, além de ter acesso às imagens de satélites, como o Goes, que 
podem oferecer informações fundamentais para o planejamento das práticas 
florestais.
https://www.cptec.inpe.br/.
Já os satélites de recursos terrestres são os mais utilizados para quem tem como 
objetivo observar a superfície terrestre e mapear seus alvos e fenômenos. Eles 
possuem uma órbita quase polar, o que possibilita a sua passagem pelos diferentes 
pontos da Terra no mesmo horário. São exemplos desses satélites: o Landsat, Spot, 
Cbers, Alos, Resourcesat-1, dentre outros; e os de alta resolução como: o Ikonos, 
Quickbird, WorldView-2, GeoEye-1, entre outros.
Além disso, a escolha do satélite para aquisição das imagens depende das suas 
resoluções: espacial, radiométrica, temporal e espectral.
A resolução espacial está relacionada com o nível de detalhe possível de ser 
apreendido sobre o objeto na superfície terrestre, ou seja, a capacidade que o 
sensor tem de enxergar os alvos em relação ao seu tamanho real. Por exemplo, 
a resolução espacial do Landsat 8, nas bandas multiespectrais é de 30m, ou seja, 
o pixel da imagem imageia uma área de 30m x 30m. Nessas condições, qualquer 
objeto com dimensões menores que estas não será legível na imagem (Figura 29).
48
UNIDADE II │ INTRODUÇÃO À FOTOGRAMETRIA, INTERPRETAÇÃO DE IMAGENS E SENSORIAMENTO REMOTO
Figura 29. Resolução espacial.
 
1 metro 5 metros 10 metros 20 metros 30 metros 
IKONOS IRS SPOT-PAN SPOT-XS LANDSAT-TM 
Fonte: Martin, 2020.
Já a resolução radiométrica diz respeito à quantificação da imagem, ou seja, à 
sensibilidade e a diferenciação de níveis de informação. A quantificação é dada 
pelo número de bits da imagem, relacionadas diretamente com a quantidade 
de níveis de cinza que podem ser discretizados. O nível de cinza representa 
a intensidade de energia eletromagnética (refletida/emitida) medida pelo 
sensor em relação ao tamanho do pixel, sendo limitada pela sua detecção e 
armazenamento (Figura 30). O sistema Landsat 7 possui sensor de 8 bits, 
correspondente a uma resolução radiométrica de 28 ou 256 níveis de cinza.
Figura 30. Resolução radiométrica.
 
2048 (11 bits) 256 (8 bits) 128 (7 bits) 
16 (5 bits) 4 (2 bits) 2 (1 bits) 
Fonte: Martin, 2020.
49
INTRODUÇÃO À FOTOGRAMETRIA, INTERPRETAÇÃO DE IMAGENS E SENSORIAMENTO REMOTO │ UNIDADE II
A resolução temporal está associada com o tempo que o satélite leva para revisitar 
uma determinada área, o que permite obter imagens mais ou menos frequentes. 
Por exemplo, o satélite Landsat 8 tem um período de revisita de um mesmo lugar 
na superfície terrestre de 16 dias, ou seja, somente após esses dias o seu sensor irá 
imagear a mesma área novamente.
E a resolução espectral está relacionada com o número de bandas que os sensores 
a bordo dos satélites conseguem diferenciar, sendo que os sensores voltados para 
o sensoriamento remoto do ambiente captam nas faixas do visível, infravermelho 
próximo e médio.
De acordo com a energia refletida pelos objetos, é possível distingui-los na 
superfície terrestre, ou seja,como as imagens de satélites são formadas pela 
radiação eletromagnética registrada como resposta do objeto ou alvo, cada um 
apresentará um comportamento espectral ou assinatura espectral.
A assinatura espectral é baseada na intensidade com que cada objeto ou alvo na 
superfície terrestre reflete ou emite a REM nos diversos comprimentos de onda 
no espectro eletromagnético.
Ao analisar a curva espectral da vegetação, da água e do solo, é possível 
compreender o comportamento de cada um dos alvos nas respectivas regiões do 
espectro eletromagnético como demonstra a Figura 31.
Figura 31. Curva espectral da vegetação.
 
visível Infravermelho 
próximo 
Infravermelho 
médio 
água limpa 
água turva 
solo argiloso 
solo arenoso 
vegetação 
80 
70 
60 
50 
40 
30 
20 
10 
0,4 0,6 0,8 10 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6 
Comprimento de onda (um) 
Fonte: Florenzano, 2011, p. 12.
50
UNIDADE II │ INTRODUÇÃO À FOTOGRAMETRIA, INTERPRETAÇÃO DE IMAGENS E SENSORIAMENTO REMOTO
A vegetação (verde e sadia), na região do visível, reflete mais energia na faixa 
correspondente ao verde, por isso, nosso olho humano enxerga a vegetação na cor 
verde. No entanto, é na faixa do infravermelho próximo que a vegetação reflete 
mais energia e se diferencia dos demais alvos dispostos na superfície terrestre 
(FLORENZANO, 2011).
Com isso, se os objetivos mais relevantes do trabalho forem analisar a vegetação, 
é indicado utilizar as imagens de um sensor que capta informações na faixa do 
infravermelho próximo e não apenas do visível.
Combinação de bandas
As imagens obtidas por sensores remotos são geralmente obtidas em diferentes 
canais, produzidas de forma individual e disponíveis em tons de cinza: mais 
próximo do branco quando o objeto na superfície terrestre reflete mais energia 
e absorve menos, e preto quando absorvem toda a energia e não refletem nada. 
É possível configurar essas imagens com seus filtros coloridos disponíveis na 
escala RGB (red – vermelho, green – verde e blue – azul), realizando uma 
composição colorida entre as bandas da imagem escolhida. 
De acordo com Florenzano, “nas imagens coloridas, a cor de um objeto vai depender 
da quantidade de energia por ele refletida, da mistura das cores (segundo o processo 
aditivo) e da associação das cores com as imagens” (2011, p. 22).
É possível observar nas Figuras 32, 33 e 34 a composição colorida de acordo com 
as bandas e as cores escolhidas para cada uma de forma sequencial, relativas ao 
Landsat 7.
Figura 32. Imagem colorida de Ubatuba, obtida a partir das imagens ETM Landsat 7, das bandas 3, 4 e 5, com as 
cores azul, verde e vermelha, respectivamente.
 
Canal 3 
Canal 4 
Canal 5 
Serra do mar 
Ubatuba 
Oceano 
atlântico 
Composição colorida TM 3 4 5 
Fonte: Florenzano, 2011, p. 23.
51
INTRODUÇÃO À FOTOGRAMETRIA, INTERPRETAÇÃO DE IMAGENS E SENSORIAMENTO REMOTO │ UNIDADE II
Figura 33. Imagem colorida de Ubatuba, obtida a partir das imagens ETM Landsat 7, das bandas 3, 4 e 5, com as 
cores azul, vermelha e verde, respectivamente.
 
Canal 3 
Canal 4 
Canal 5 
Serra do mar 
Ubatuba 
Oceano 
atlântico 
Composição colorida TM 3 4 5 
Fonte: Florenzano, 2011, p. 23.
Figura 34. Imagem colorida de Ubatuba, obtida a partir das imagens ETM Landsat 7, das bandas 1, 2 e 3, com as 
cores azul, verde e vermelha, respectivamente.
 
Canal 3 
Canal 5 
Canal 4 
Serra do mar 
Ubatuba 
Oceano 
atlântico 
Composição colorida TM 3 4 5 
Fonte: Florenzano, 2011, p. 23.
Note que a mudança das bandas utilizadas e/ou as suas respetivas cores mudam 
completamente a composição colorida das imagens ressaltando mais ou menos os 
alvos, como pode ser observado com a vegetação e a área urbana nas três imagens.
O tipo de composição colorida deverá ser escolhido de acordo com os alvos que 
mais sejam necessários serem realçados e analisados no trabalho. Deve-se sempre 
consultar os manuais dos sensores dos satélites escolhidos para a aquisição das 
imagens para compreender e escolher a melhor forma de realizar a composição das 
imagens coloridas.
52
UNIDADE III
GEOPROCESSAMENTO 
E RECURSOS 
FLORESTAIS
É crescente o número de utilização de recursos florestais nos mais diversos 
segmentos que necessitam desse tipo de matéria-prima, como as indústrias de 
papel e celulose, de móveis, na produção de energia, entre outros.
No entanto, há legislações ambientais específicas que normatizam as formas 
de extração do recurso florestal da natureza, bem como estabelecem aqueles 
que podem não ser retirados. Com isso, é necessário o conhecimento acerca da 
identificação dessas áreas com ou sem algum tipo de restrição na sua exploração.
E saber identificar isso territorialmente torna-se muito estratégico e uma 
habilidade que pode diminuir as chances de erros e produzir um conjunto de 
dados e informações mais confiáveis, inclusive no momento de apresentação 
junto aos órgãos ambientais.
É nesse sentido que os conhecimentos de geoprocessamento, interpretação de 
imagens, Sistema de Informações Geográficas, sensoriamento remoto e dos 
Sistemas de Posicionamento por Satélites podem subsidiar e contribuir, com 
base na aplicação das suas técnicas, a geração e organização das informações 
específicas sobre os recursos florestais, o qual ainda é um setor que carece de 
profissionais qualificados com esses tipos de conhecimento.
A seguir serão abordados alguns temas importantes associados aos recursos 
florestais e como estes podem ter suas análises e estudos subsidiados pelas 
ferramentas oferecidas pelo geoprocessamento.
Além disso, as técnicas associadas ao geoprocessamento fornecem uma visão global 
da área de estudo e um maior detalhamento da tipologia florestal, inclusive na 
determinação de fragmentos florestais e árvores isoladas.
53
CAPÍTULO 1
Sensoriamento remoto e recursos 
florestais
O Sensoriamento Remoto é uma das ferramentas de geoprocessamento que 
subsidia a identificação das áreas de vegetação na superfície terrestre. E saber 
identificar uma área florestal é uma das habilidades importantes para um 
operador, especialmente, o profissional que trabalha ou trabalhará com essa 
temática, inclusive pela relevância que essas áreas têm.
Uma área com vegetação protege o solo, contribui para a umidade do ar, entre 
outras. No entanto, a destruição das florestas tem ocorrido em ritmo acelerado, 
contribuindo para o aquecimento da atmosfera e o desequilíbrio do ecossistema 
(FLORENZANO, 2011).
Nas imagens do satélite Landsat (disponíveis gratuitamente para download no site 
do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais), é possível identificar em uma região 
amazônica a textura do relevo plana (lisa), rios de água limpa (azul escuro), rios com 
sedimentos em suspensão na água (azul) e as cidades ou povoados (rosa), conforme 
mostra a Figura 35.
Figura 35. Imagem do satélite Landsat 5 de uma região amazônica.
 
Anavilhanas 
Rio Negro 
Fonte: Florenzano, 2011, p. 92.
54
UNIDADE III │ GEOPROCESSAMENTO E RECURSOS FLORESTAIS
Os mesmos elementos naturais podem ser identificados em uma imagem de 
satélite Landsat para uma região com florestas da Mata Atlântica, sendo possível 
observar a textura mais rugosa do relevo, as áreas laranja que indicam as clareiras 
e as áreas de mangue em verde escuro (Figura 36).
Figura 36. Imagem do satélite Landsat de uma região de Mata Atlântica.
 
mangue 
Ilha do Mel 
Paranaguá 
Oceano 
Atlântico 
Fonte: Florenzano, 2011, p. 93.
Essas informações, além de forma visível, também podem ser extraídas das 
imagens de satélites a partir do comportamento espectral da vegetação.
Como já mostrado na Unidade I, um objeto ou elemento da superfície terrestre 
reflete parte da energia ou pode absorvê-la e assim ficar num estado de energia 
maior ou exercida, de acordo com as suas especificidades. As moléculas de 
uma planta verde típica que absorvem nos comprimentos de onda na região do 
visível (0,35 – 0,70 um) são denominadas pigmentos,sendo a clorofila o mais 
importante pigmento vegetal absorvedor da luz azul e da luz vermelha e pouco 
na luz verde, fazendo com que as folhas verdes sadias pareçam verdes aos nossos 
olhos (JENSEN, 2011) (Figura 37).
55
GEOPROCESSAMENTO E RECURSOS FLORESTAIS │ UNIDADE III
Figura 37. Reflectância espectral característica da folha vegetal verde sadia.
 
Infravermelho 
Próximo Infravermelho Médio 
Infravermelho refletido Visível 
Comprimento de onde (um) 
Fatores 
Dominantes 
Controladores 
De Reflectância 
foliar 
Pigmentos 
foliares 
do mesófilo 
paliçádico: 
clorofilas a e b; 
B-caroteno etc. 
Espalhamento no 
mesófilo esponjoso Conteúdo de água foliar 
R
ef
le
ct
ân
ci
a 
e 
Tr
an
sm
is
sã
o 
At
m
os
fé
ric
a 
(%
) 
Bandas de 
absorção primária 
da clorofila 
Bandas de 
absorção da água 
atmosférica 
 100 
90 
80 
70 
60 
50 
40 
30 
20 
10 
0 
0,4 ,5 ,6 ,7 ,8 ,9 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,2 2,4 2,6 
Fonte: Jensen, 2011, p. 359.
A partir do comportamento espectral das características dos dosséis vegetais, outros 
dados de sensoriamento remoto para identificar estresse, produtividade e outras 
variáveis híbridas da vegetação podem ser associados a eles. (JENSEN, 2011).
Índice de Vegetação por Diferença 
Normalizada (IVDN ou NDVI)
Outro método muito utilizado para gerar e analisar dados e informações sobre a 
vegetação e a partir da aplicação do NDVI, o qual de acordo com (JENSEN, 2011, p. 
388) é um índice de vegetação importante por que:
 » Mudanças sazonais e interanuais no desenvolvimento e na atividade 
da vegetação podem ser monitoradas.
 » A razão reduz muitas formas de ruídos multiplicativos (diferenças 
de iluminação solar, sombras de nuvens, algumas atenuações 
atmosféricas, algumas variações topográficas) presentes em múltiplas 
bandas de imagens e múltiplas datas.
56
UNIDADE III │ GEOPROCESSAMENTO E RECURSOS FLORESTAIS
Jensen (2011, p. 388) também aponta as desvantagens do uso do NDVI:
 » Sendo um índice baseado em razão, é não-linear e pode ser influenciado 
por efeitos ruidosos aditivos, tais como: radiância de trajetória 
atmosférica.
 » O NDVI é altamente correlacionado com o Índice de Área Foliar 
(IAF), entretanto, esta relação pode não ser tão forte durante o 
período máximo de IAF, aparentemente devido à saturação do 
NDVI quanto o IAF é muito alto. Por exemplo, se o intervalo 
dinâmico do NDVI é ampliado a favor de condições de baixa 
biomassa, sendo comprimido a favor de condições de alta biomassa, 
de florestas. O oposto é verdadeiro para a Razão Simples, para 
a qual grande parte do intervalo dinâmico abrange florestas de 
alta biomassa, mas tem pouca variação reservada para regiões de 
baixa biomassa (pastagens, biomas áridos, biomas semiáridos).
 » O NDVI é muito sensível às variações do substrato sob o dossel (por 
exemplo, os solos que são visíveis sob os dosséis). Os valores de NDVI 
são particularmente altos com substratos mais escuros.
O NDVI pode ser gerado no SIG, basta a aplicação de uma fórmula matemática 
entre as bandas das imagens responsáveis pela geração do índice, como mostra o 
Quadro 3 para as imagens do satélite Landsat.
Quadro 3. Bandas dos satélites Landsat utilizadas para o NDVI.
Satélite Bandas
Landsat 5
Banda 3 (Red – vermelho)
Banda 4 (Near Infrared – infravermelho próximo)
Landsat 7
Banda 3 (Red – vermelho)
Banda 4 (Near Infrared – infravermelho próximo)
Landsat 8
Banda 4 (Red – vermelho)
Banda 4 (Near Infrared – infravermelho próximo)
Organização: a autora, 2020.
Para utilizar as imagens do satélite Landsat 8, é necessário realizar o download 
das cenas, que pode ser através do catálogo de imagens do INPE para a área de 
interesse, realizando um simples cadastro.
O site para baixar as imagens do satélite Landsat e outros diretamente do 
catalogo de imagens do INPE é http://www.dgi.inpe.br/catalogo/.
57
GEOPROCESSAMENTO E RECURSOS FLORESTAIS │ UNIDADE III
Neste exemplo, será utilizada uma cena que abrange parte do litoral do Estado 
de São Paulo. Inicialmente, é preciso abrir o QGIS Desktop, inserir as imagens que 
correspondem às bandas 4 e 5 em Gerenciador de Fontes de Dados Livres > Raster > 
Buscar > Adicionar > Close, conforme Figura 38.
Figura 38. Inserido raster no QGIS.
 
Raster 
LO82190762020120CUB00_B4 
 
Abrir 
Close Adicionar 
Fonte: própria autora, 2020.
Posteriormente, acesse Raster > Calculadora Raster > digitar a fórmula que 
corresponde ao cálculo do NDVI: (NIR – RED) / (RED + NIR) e pressione OK 
(Figura 39).
Figura 39. Cálculo do NDVI no QGIS.
 
Calculadora raster 
LO82190762020120CUB00_B5 
LO82190762020120CUB00_B4@1 
LO82190762020120CUB00_B5@1 
ndvi@1 
... 
(“LO82190762020120CUB00_B5@1” - “LO82190762020120CUB00_B4@1”) / 
(“LO82190762020120CUB00_B4@1” + “LO82190762020120CUB00_B5@1”) 
Expressão válida 
Fonte: própria autora, 2020.
58
UNIDADE III │ GEOPROCESSAMENTO E RECURSOS FLORESTAIS
Com isso, é criada uma imagem com o índice NDVI que varia entre -1 e 1, onde 
quanto mais o valor do pixel for próximo de 1, maior a probabilidade de ser uma 
área vegetada.
Como as imagens são originalmente em tons de cinza, é preciso classificar em 
imagens falsa-cor para realçar a vegetação em relação aos outros elementos que não 
são vegetação.
Para isso, tem-se que clicar com o botão direito do mouse sobre a camada > 
Propriedades > Simbologia e configurar de acordo com os parâmetros indicados 
nas Figuras 40, 41 e 42.
Figura 40. Classificando a imagem do NDV no QGIS – Parte 1.
 
Propriedades 
Fonte: própria autora, 2020.
Figura 41. Classificando a imagem do NDV no QGIS – Parte 2.
 
Banda simples falsa-cor 
Cumulativa 
Corte de contagem 
Precisão Real (mais lento) 
Gradiente de cores 
Fonte: própria autora, 2020.
59
GEOPROCESSAMENTO E RECURSOS FLORESTAIS │ UNIDADE III
Figura 42. Classificando a imagem do NDV no QGIS – Parte 3.
 
Aproximado: em Bilinear Ausente: Média 
OK 
Fonte: própria autora, 2020.
Com a imagem classificada, é possível distinguir a vegetação (em verde) dos demais 
elementos como o mar (em vermelho) e partes das Regiões Metropolitanas da 
Baixada Santista e de São Paulo (em laranja), como apresenta a Figura 43.
Figura 43. Imagem do satélite Landsat 8 classificada com base no NDVI.
Fonte: própria autora, 2020.
É possível utilizar o NDVI para diversas aplicações, desde quantificar as áreas 
com cobertura vegetal, até realizar uma análise temporal, com base em imagens 
do mesmo lugar em diferentes anos.
60
CAPÍTULO 2
Mensuração florestal
O geoprocessamento é uma ferramenta que pode contribuir muito com a 
mensuração florestal, inclusive no auxílio às atividades de campo, que não podem 
ser substituídas, mas podem ser diminuídas.
Um dos recursos que pode ser bastante utilizado, além do sensoriamento remoto, 
é a fotogrametria, com base na interpretação de imagens, especialmente, na 
identificação e estimativa volumétrica de áreas isoladas ou em grupo, a qual 
otimiza, inclusive, os custos com trabalho de campo.
De acordo com Campos et al. (1990), o potencial de uma área florestal pode 
ser estimada através de fotografias aéreas, com a medição de parâmetros que 
conduzam à estimativa do volume de árvores individuais ou através da estimativa 
do volume dos povoamentos com características definidas, tais como: densidade e 
números de árvores por unidade de área.
São utilizadas fotografias e imagens de satélites para a interpretação, desde 
instrumentos super sofisticados como imagens de satélites de altíssima resolução e 
imagens capturados por Vants ou, popularmente chamados, drones, até mesmo um 
reconhecimento preliminar pelo Google Earth®.
Para tanto, é indispensável o treinamento do olhar do operador na interpretação 
de imagens e fotografias aéreas, pois será determinante para a definição da 
qualidade do trabalho.
Uma técnica utilizada para realizar a estimativa volumétrica de árvores isoladas, a 
partir da construção de uma tabela que indica o volumede uma árvore, a qual irá 
determinar o DAP e a altura, é estimar a altura total, o diâmetro da copa e a posição 
de uma árvores em relação a sua vizinha, utilizando as seguintes variáveis, como 
estabelece Pires (2001):
 » H = altura;
 » DC = diâmetro da copa;
 » Ac – área da copa;
 » Nh = número de árvores que vegetam em uma área circular que 
envolve a árvore em consideração, com raio à altura desta;
61
GEOPROCESSAMENTO E RECURSOS FLORESTAIS │ UNIDADE III
 » A = número de copas de árvores que se encontram dentro de um 
ângulo maior que um pré-estabelecido (por exemplo 20°), o qual 
parte do centro da árvore em consideração;
 » Nm = número m de árvores vizinhas que são menores que as árvores 
em questão;
 » P = proporção da área da copa que é recoberta pela projeção vertical 
da copa de outra árvore;
Deve-se utilizar para realizar o mapeamento os procedimentos de vetorização, 
conforme a indicação da melhor primitiva gráfica, por exemplo, para calcular 
áreas apenas é possível a partir do polígono. Se a necessidade for apenas ter a 
localização das árvores, está pode ser com a utilização de um ponto.
Outro instrumento muito importante é o GPS, utilizado em campo para marcar 
a coordenada das árvores isoladas e das parcelas amostrais dos fragmentos de 
vegetação que serão medidos. Depois de coletados os pontos estes podem ser 
extraídos para serem visualizados Nos Sistemas de Informações Geográficas e no 
próprio Google Earth para a elaboração dos mapas.
Supressão da vegetação
Um tema muito importante é a questão da supressão da vegetação, seja para 
exploração florestal ou para a implantação de empreendimentos, e saber 
quantificar os valores de áreas de vegetação que serão suprimidas é essencial 
para elaboração dos planos de compensação.
É necessário ter o mapeamento das áreas com vegetação de acordo com os critérios 
exigidos no trabalho a ser executado, por exemplo, mapear apenas a classe de 
vegetação nativa ou subdividi-la de acordo com os seus estágios de regeneração 
(avançado, médio ou inicial).
Aqui serão demonstrados dados hipotéticos para que seja extraída a área a 
ser suprimida e o seu respectivo quantitativo. No exemplo, um determinado 
empreendimento de uma planta industrial será sobreposto a uma área com 
vegetação nativa (Figura 44).
62
UNIDADE III │ GEOPROCESSAMENTO E RECURSOS FLORESTAIS
Figura 44. Polígonos hipotéticos de vegetação e do empreendimento.
Fonte: própria autora, 2020.
Para calcular a área a ser suprimida, basta utilizar a ferramenta de intersecção 
disponível no QGIS (e em outros SIGs também); a sua execução criará um 
arquivo espacial novo em que se sobrepõe as duas áreas intersectadas, no caso o 
fragmento de vegetação nativa e a área do empreendimento.
Para tanto, é necessário clicar em Vetor > Geoprocessamento > Interseção, ajustar 
as opções de camada de entrada e camada de sobreposição e Executar (Figura 45).
Figura 45. Ferramenta de interseção no QGIS.
 
Geoprocessamento 
Interseção 
Vegetação 
Camada de entrada 
vegetação [EPSG:3822] 
Camada de sobreposição 
empreendimento [3822] 
Executar 
Fonte: própria autora, 2020.
63
GEOPROCESSAMENTO E RECURSOS FLORESTAIS │ UNIDADE III
Será gerada uma nova camada com o resultado apenas para a área que sobrepõe os 
dois dados geoespaciais (Figura 46).
Figura 46. Nova camada gerada pela ferramenta de Interseção.
 
Interseção 
Fonte: própria autora, 2020.
Posteriormente, deve-se realizar o cálculo de área para saber quanto de vegetação 
nativa será afetada pelo empreendimento em questão. É importante destacar 
que o dado para o qual será calculada a área deve estar em um sistema de 
referência métrico, como no exemplo Sirgas 2000 UTM 23S, sendo o sistema 
UTM referenciado em metros.
Para isso, é necessário abrir a Tabela de Atributos, habilitar a edição e ir na 
ferramenta calculadora de campo (Figura 47).
Figura 47. Abrindo a tabela de atributos e calculadora de campo no QGIS.
 
Abrir tabela de atributos 
Abrir calculadora 
de campo 
Fonte: própria autora, 2020.
64
UNIDADE III │ GEOPROCESSAMENTO E RECURSOS FLORESTAIS
Na calculadora de campo, deixe habilitada a opção de Criar um Novo Campo; 
deve-se colocar um nome para o campo (que indique o valor) e clicar em 
Geometria > $area e Ok (Figura 48). Por fim, um novo campo será criado com o 
quantitativo da área em metros quadrados (m²), como mostra a Figura 49.
Figura 48. Calculadora de campo executando o cálculo de área.
Fonte: própria autora, 2020.
65
GEOPROCESSAMENTO E RECURSOS FLORESTAIS │ UNIDADE III
Figura 49. Novo campo criado na tabela de atributos com o quantitativo da área em m².
Fonte: própria autora, 2020.
Como resultado, obteve-se que 474.555.602,71 m² ou 47.455,56 ha (hectares) de 
vegetação nativa serão afetados com a implantação do empreendimento.
66
CAPÍTULO 3
Manejo de florestas naturais
O Brasil tem uma legislação ambiental bastante rígida, justamente para proteger os 
recursos naturais do território nacional, especialmente as florestas naturais.
No entanto, em alguns casos, é possível realizar o manejo sustentável de áreas 
florestais, com base em práticas que não de extração dos recursos florestais 
madeireiros e não madeireiros.
De acordo com a Lei no 11.284 de 2 de março de 2006, que dispõe sobre a gestão 
de florestas públicas para a produção sustentável, em seu Art.3o, inciso VI, 
manejo de floresta sustentável é definido como: 
Administração da floresta para a obtenção de benefícios 
econômicos, sociais e ambientais, respeitando-se os mecanismos 
de sustentação do ecossistema objeto do manejo e considerando-se 
cumulativa e alternativamente, a utilização de múltiplas 
espécies madeireiras, de múltiplos produtos e subprodutos não 
madeireiros, bem como a utilização de outros bens e serviços de 
natureza florestal (BRASIL, 2006).
Assim, o manejo deve se dar de forma sustentável, a qual consiste no “conjunto de 
intervenções efetuadas em uma área florestal, visando à obtenção continuada de 
produtos e serviços da floresta, mantendo a sua capacidade produtiva” (MMA, 2008).
Parte-se, então, do objetivo de manter a floresta viva, que a exploração não acarrete 
no seu fim, deixando terras “arrasadas”, mas que se crie uma forma de uso sustentável 
e uma floresta sempre produtiva.
O manejo deve se basear no potencial existente na floresta, ancorado numa produção 
sustentável tanto econômica, social e ambiental. Para tanto, como destaca o MMA 
(2008), é necessário definir os objetivos do manejo com base nas características da 
floresta, respeitando seus limites e potencialidade:
 » Produção de bens:
 › Madeireiros: lenha, estacas, madeira para serraria etc.
 › Não-madeireiros: forragem, frutos, semestres, resinas, óleos etc.
67
GEOPROCESSAMENTO E RECURSOS FLORESTAIS │ UNIDADE III
 » Produção de serviços ambientais: 
 › Conservação de água e solo;
 › Manutenção da biodiversidade;
 › Captura de carbono.
Com isso, as propriedades que ainda têm vegetação podem requerer a sua 
exploração de forma sustentável, sempre avaliando os aspectos de existência ou 
disponibilidade de vegetação e o mercado consumidor que justifique e viabilize a 
produção (MMA, 2008).
Alguns aspectos técnicos devem ser observados para o planejamento e implementação 
do manejo das florestas: definição da área a ser manejada, o inventário florestal, a 
estimativa de crescimento, as técnicas de intervenção, o arranjo da exploração e os 
tratos silviculturais. 
Em seguida, serão abordados mais detalhadamente os aspectos técnicos que podem 
ser desenvolvidos parcial ou integralmente com técnicas de geoprocessamento, 
especialmente a interpretação de imagens, o SIG e o Sistema de Posicionamento 
Global por Satélites.
Definição da área a ser manejada
A primeira etapa é definir espacialmente os limites fundiários da propriedade 
objeto do manejo florestal. Basicamente, isso pode ser feito de duas formas:
 » Pelo memorial descritivo da matrícula que faz a descrição e 
identificaçãodas coordenadas dos vértices.
 » Pela realização de um georreferenciamento, que deverá ser realizado 
por equipe especializada e ter como resultado o levantamento 
planimétrico dos limites da propriedade.
De posse do limite correto da fazenda, esta informação deve ser representada como 
um polígono para utilização no SIG, já que se trata de uma área.
Para estabelecer a área de floresta a ser manejada, é importante analisar os usos na 
propriedade:
 » Realizar o uso e ocupação do solo da propriedade, classificando a 
propriedade da seguinte forma: vegetação nativa, área consolidada, 
hidrografia, corpo d’água, acessos, áreas de servidão, em grande escala, 
utilizando a interpretação de imagens.
68
UNIDADE III │ GEOPROCESSAMENTO E RECURSOS FLORESTAIS
O Serviço Florestal Brasileiro disponibiliza um manual para a realização do 
Cadastro Ambiental Rural e, dentre os temas que ,tratamos demostra as 
classes de uso do solo consideradas.
http://car.gov.br/public/Manual.pdf.
O documentário A Lei da Água oferece uma discussão sobre a mudança do 
Código Florestal, sobretudo quanto à delimitação das Áreas de Preservação 
Permanentes (APP):
https://www.youtube.com/watch?v=jgq_SXU1qzc.
Posteriormente, a área restante de vegetação nativa pode receber o manejo, de 
acordo com a legislação vigente, para a qual deverá ser elaborado o Plano de 
Manejo.
Inventário florestal
Com a identificação da área da propriedade que está disponível para o manejo das 
florestas, é fundamental conhecer as características e a composição dessa área 
florestal.
Para isso, torna-se essencial realizar o levantamento das espécies existentes na 
propriedade, a quantidade e tamanho das árvores e o volume utilizável, definido 
como Inventário Florestal.
Nessa etapa, o geoprocessamento também pode ser utilizado como apoio 
no estudo de campo com a utilização do aparelho de GPS para localização e 
registro das parcelas amostrais, as quais serão utilizadas para o detalhamento 
de informações das medidas de todas as árvores e, posteriormente, a análise de 
resultados. Associando, assim, com a utilização do SIG, os resultados obtidos 
com a localização em relação à propriedade e a área florestal.
Arranjo de exploração
De acordo com as orientações do MMA (2008), a área florestal que será manejada 
na propriedade deve ser dividida em Unidades de Produção Anual (UPA) ou 
talhões. O número de talhões geralmente é igual ao ciclo de corte, sendo sua área 
aproximadamente igual se a vegetação for homogênea. 
69
GEOPROCESSAMENTO E RECURSOS FLORESTAIS │ UNIDADE III
Nessa etapa, o SIG pode auxiliar na tomada de decisão do tamanho de cada talhão 
e sua localização em relação ao núcleo florestal, com base nos cálculos de área, que 
podem ser operacionalizados de forma simples pelo sistema e auxiliar no apoio às 
atividades operacionais de campo.
Um dos instrumentos muito importantes que planeja e consolida as formas de 
realizar o manejo das florestas é o Plano de Manejo Florestal, entendido como um 
documento técnico para o estabelecimento de um zoneamento para identificar por 
zonas o uso da área.
Plano de manejo de florestas
O Plano de Manejo é um instrumento básico de planejamento e orientações das 
atividades e forma de ocupação e manejo de uma determinada área, considerando 
suas características, bem como suas fragilidades e potencialidades.
Souza e Soares (2013) indicam um roteiro para elaboração dos Planos de Manejo 
de Florestas que pode ser adaptado para qualquer região, como estabelecido no 
Quadro 4.
Quadro 4. Roteiro para elaboração de Plano de Manejo de Florestas.
1. Informações gerais
1.1. Categoria do Plano de Manejo Florestal (ver Instrução Normativa do MMA no. 5 de 11 de dezembro de 2006).
1.2. Titularidade da floresta: pública ou particular.
1.3. Tipo de vegetação predominante: Floresta Estacional Sem decidual, Floresta Estacional Decidual, Floresta Ombrófila Densa, Floresta 
Ombrófila Mista.
1.4. Estado da floresta manejada: primária ou secundária.
2. Responsáveis Técnicos (indicando nome completo, profissão, ocupação/cargo e no de registro no Conselho de Classe, em cada uma das 
etapas abaixo, mesmo que os nomes se repitam).
2.2. Elaboração do Plano de Manejo.
2.3. Inventário Florestal.
2.4. Execução das atividades.
2.5. Representante Legal.
3. Objetivos do Plano de Manejo.
3.1. Deve estar alinhado com os objetivos da área a ser manejada.
4. Justificativa Técnica e Econômica.
4.1. Sintetizar as técnicas de manejo utilizadas no plano e a análise econômica do produto ou dos produtos obtidos do manejo florestal.
5.1. Informações sobre a propriedade.
5.2. Localização da área.
70
UNIDADE III │ GEOPROCESSAMENTO E RECURSOS FLORESTAIS
5.3. Região.
5.4. Estado.
5.5.. Municípios abrangidos.
5.6. Marcos limites da propriedade (Norte, Sul, Leste e Oeste).
5.7. Coordenadas geográficas.
5.8. Formas de acesso à área.
5.9. Área a ser manejada.
6. Descrição do ambiente.
6.1. Meio físico.
6.1.1. Clima.
6.1.2. Geologia.
6.1.3. Declividade.
6.1.4. Formas de relevo (Geomorfologia).
6.1.5. Tipos de solo presente na área a ser manejada.
6.1.6. Hidrografia (bacia hidrográfica, rios e córregos presentes na área a ser manejada).
6.2. Meio biótico.
6.2.1. Descrição da vegetação presente na área a ser manejada (tipo de floresta, predominância de uma determinada espécie ou de várias 
espécies).
6.2.2.Descrição da fauna presente na área a ser manejada (répteis, aves, mamíferos, peixes, anfíbios).
6.2.3. Inter relação entre flora-fauna.
6.3. Meio Socioeconômico
6.3.1. IDH.
6.3.2. Saúde
6.3.3. Educação
6.3.4. Energia elétrica e saneamento básico
7. Uso e ocupação do solo atual
Realizar o mapeamento do uso e ocupação do solo a partir da interpretação de imagens.
8. Macrozoneamento
Elaborar o mapa de macrozoneamento da área a ser manejada, a partir da síntese entre os componentes da descrição do ambiente. Deve conter:
8.1. Hidrografia
8.2. Altitude
8.3. Divisão das Unidades de Produção Anual (UPA)
9. Descrição dos recursos florestais (Inventário Florestal)
9.1. Metodologia utilizada.
9.2. Resultados.
9.3. Análise florística.
9.4. Estrutura e densidade.
9.5. Capacidade produtiva.
10. Informações sobre o manejo florestal
10.1. Fundamentos do manejo florestal sustentável
10.2. Sistema silvicultural
10.3. Espécies florestais a serem manejadas
71
GEOPROCESSAMENTO E RECURSOS FLORESTAIS │ UNIDADE III
10.4. Espécies florestais a serem protegidas
10.5. Regulação da produção (Intensidade de corte, produção da floresta, Ciclo de corte inicial, Estimativa de produção anual);
10.6. Descrição das atividades da colheita florestal em cada UPA (Elaboração de mapas contendo o local das estradas, abertura e manutenção 
das estradas, corte e traçamento das árvores, planejamento do arraste, Carregamento e transporte das toras, Tratamentos silviculturais pós-
colheita.
11. Investimentos e custos do manejo florestal
12. Identificação e elaboração dos impactos ambientais e socioeconômicos
13. Medidas de proteção das florestas
13.1. Monitoramento e manutenção das UPAs.
13.2. Proteção contra invasões.
13.3. Proteção das APPs.
13.4. Prevenção e combate de incêndios.
Fonte: Adaptado de Souza e Soares, 2013.
Principalmente para a descrição do ambiente que o SIG pode contribuir para 
coletar, analisar e gerar os mapas temáticos que devem ser inseridos no texto do 
plano de manejo.
A coleta dos dados e informações em bases oficiais é fundamental para manter a 
confiabilidade e a qualidade do documento, o qual será analisado pelas autoridades 
competentes.
Planejamento da produção florestal
O planejamento é fundamental para garantir êxito na produção florestal. O 
bom planejamento e a execução das etapas as serem implementadas irá definir 
a organização no processo de produção florestal, bem como a qualidade dos 
produtos obtidos com as florestas e a sua viabilidade econômica.
Imagine que uma fábrica consumidora de madeira tem que planejar a localização de 
um núcleo florestal,sendo essencial que se pense na localização dos espaços livres 
para plantação ou locais que podem receber manejo adequado para a determinada 
atividade, no volume de madeira que pode ser gerado e as rotas possíveis com a 
identificação das distâncias entre a fábrica e o núcleo.
É nesse momento que várias ferramentas de geoprocessamento podem ser 
utilizadas, a partir das diferentes análises espaciais. Inicialmente, deve-se 
determinar uma área de influência no entorno da fábrica, que deve estar alinhada 
com o setor de gerenciamento, pode ser um raio de 10km, 20 km ou 50 km, isso 
dependerá do conhecimento prévio da região.
72
UNIDADE III │ GEOPROCESSAMENTO E RECURSOS FLORESTAIS
Para tanto, se deve ter a área da fábrica mapeada e a partir disso é possível 
aplicar as ferramentas de análise espacial do “buffer” no Sistema de Informações 
Geográficas, para delimitar a área de influência estabelecida.
Após isso, deve-se identificar através de interpretação de imagens e fotografia 
aéreas ou com as técnicas de sensoriamento remoto os lugares que poderiam 
receber ou torna-se os núcleos florestais da fábrica, dentro dessa área de influência 
determinada anteriormente.
Também é preciso analisar as rotas de acesso possíveis para cada uma das áreas 
potenciais em receber os núcleos florestais, tanto os acessos principais, quanto os 
acessos alternativos, e medir as distâncias em relação à fábrica.
É importante que a base de dados também contenha dados e informações 
georreferenciadas sobre os solos, produtividade, declividade do terreno, clima, 
dentre outros, sempre pensando nas variáveis que auxiliam no planejamento da 
produção florestal.
De posse de todos os dados e informações geoespaciais, a próxima etapa é 
relacioná-los, sendo uma das mais importantes capacidades de um SIG. Com 
base nos melhores indicadores, por exemplo, menor distância, área que apresente 
melhor capacidade produtiva, com clima mais favorável para a produção, entre 
outros, é possível estabelecer a melhor área para receber os núcleos florestais.
O grande poder do SIG é a sua capacidade de integração. Ele é 
capaz de trazer variadas formas de informação, de muitas formas 
diferentes e relaciona-las através da localização espacial. Ainda 
é capaz da análise espacial dessas informações, permitindo 
que a tomada de decisões seja apenas limitada pela imaginação 
(IPEF, 1993, p. 7).
Outra atividade em que o SIG pode contribuir é nos Inventários Florestais, que são 
fontes de dados para qualquer planejamento florestal. Neste caso, também pode 
auxiliar no seu planejamento, na geração de dados e informações, nas análises 
e armazenamento, tais como: na definição de um esquema de amostragem, do 
tamanho de parcela, da intensidade de amostragem, das tabelas de volume, 
funções de produção, dos modelos de crescimento, na geração de um banco de 
dados e do relatório. Além disso, muita inferência pode ser feita também sobre 
compras de terra, escolha de espécies etc. (IPEF, 1993).
O mesmo raciocínio pode ser aplicado às análises na decisão para a melhor 
localização de uma fábrica consumidora de madeira.
73
UNIDADE IV
AMOSTRAGEM 
NO INVENTÁRIO 
FLORESTAL
Nesta unidade, serão apresentadas algumas opções de amostragem para execução 
de inventários florestais e como são dispostas na área a ser estudada.
Também será abordada a importância dos Sistemas de Posicionamento Global 
para a execução, registro e processamento dos dados das atividades de campo 
apontando as características desses sistemas e demonstrando como os dados 
obtidos podem gerar informações em ambiente SIG. 
CAPÍTULO 1
Teoria de amostragem aplicada aos 
levantamentos florestais
No inventário florestal, os levantamentos florestais selecionam amostras, as quais 
consistem em pequenas frações da população que se quer analisar, para estimar as 
características para o todo.
Os inventários florestais são instrumentos básicos para qualquer tipo de estudo e 
avaliações no campo florestal, árvores isoladas e áreas para supressão. Contribuem 
na produção florestal com a avaliação, de forma estatística, das potencialidades e 
capacidades produtivas dos recursos florestais de determinada área (CUNHA, 2004).
Para essa análise estatística, são determinadas unidades amostrais ou parcelas, as 
quais representam uma parte da população objeto do estudo (CUNHA, 2004).
Conforme estabelece Cunha (2004), as parcelas podem ser circulares, retangulares 
ou quadradas, sendo mais comum a forma retangular ou quadrada. Seu tamanho ou 
forma varia em função da categoria do levantamento e a técnica de amostragem:
 » Parcelas de 50m x 50m em inventários 100%.
74
UNIDADE IV │ AMOSTRAGEM NO INVENTÁRIO FLORESTAL
 » Parcelas de 10m x 100m em levantamentos que utilizam sentido de 
caminhamentos em transectos (faixas).
 » Parcelas em conglomerados de 20m x 250m e 10m x 250m.
 » Parcelas permanentes de 100m x 100m e 50m x 200m.
 » Parcelas de 10m x 10m em análise de regeneração da vegetação.
 » Parcelas de 20m x 100m indicadas para amostragem simples.
Como os objetivos das análises nos levantamentos florestais são distintos, os métodos 
de amostragem podem ser diferenciados em função da floresta em questão, a qual se 
pretende realizar as análises.
Amostragem aleatória simples
A amostragem aleatória diz respeito a uma população constituída por N unidades, 
numerada sequencialmente e, assim, n unidades serão sorteadas sem reposição. 
A componente aleatória é, portanto, o número sequencial escolhido entre 1 e N 
(YAMAMOTO; LANDIM, 2013). No caso, estes pontos deverão ser localizados 
dentro da região de amostragem do estudo, a partir das suas coordenadas 
geográficas.
Para aplicar esse método de amostragem no QGIS, deve-se criar um shapefile 
de polígono que represente a área a ser amostrada e saber quantidade de pontos 
necessários. A ferramenta para criação de pontos aleatórios dentro de um 
polígono é encontrada em Vetor, Investigar > Pontos aleatórios no interior dos 
polígonos (Figura 50).
Figura 50. Ferramenta de criação de pontos aleatórios no interior dos polígonos no QGIS.
 
Vetor 
Investigar 
Pontos aleatórios no interior dos polígonos 
Fonte: própria autora, 2020.
75
AMOSTRAGEM NO INVENTÁRIO FLORESTAL │ UNIDADE IV
A camada de entrada será o polígono que representa a área a ser amostrada, 
a estratégia de amostragem com contagem de pontos e em expressão digitar 
o número de pontos necessários para o determinado estudo estatístico, por 
exemplo, 100. Se for o caso, também pode determinar uma distância mínima 
entre os pontos (Figura 51).
Figura 51. Configuração da ferramenta de criação de pontos aleatórios no interior dos polígonos no QGIS.
Fonte: própria autora, 2020.
Com isso, é criado um shapefile de pontos aleatórios que servirá para aplicar a 
metodologia em campo e inserir as informações coletadas na tabela de atributos 
(Figura 52).
Figura 52. Shapefile de pontos aleatórios no interior do polígono.
 
Pontos aleatórios 
Fonte: própria autora, 2020.
76
UNIDADE IV │ AMOSTRAGEM NO INVENTÁRIO FLORESTAL
Esse método é bastante aceitável, pois sua taxa de erro é baixa, porém é mais 
indicado para áreas com características de vegetações mais homogêneas.
Amostragem aleatória sistemática
A amostragem sistemática é feita sobre os nós de uma malha regular definida 
com base em uma origem escolhida aleatoriamente. Teoricamente, a 
componente aleatória seria dada pela escolha do ponto de origem, mas isso não 
é o que ocorre na prática, pois a malha regular é definida pelo responsável pela 
amostragem para otimizar a coleta das unidades dentro da região de estudo 
(YAMAMOTO; LANDIM, 2013).
Por exemplo, define-se aleatoriamente uma faixa de caminhamento dentro do 
fragmento florestal, por onde deve iniciar o levantamento e, em seguida, instala-se a 
unidade padrão para a coleta de dados, partir das dimensões amostrais e distâncias 
entre as faixas estabelecidas (CUNHA, 2004), conforme representa a Figura 53.
Figura 53. Representação deunidades amostrais com base na amostragem sistemática.
Fonte: Cunha, 2004, p. 50.
Neste caso, na amostragem aleatória sistemática, as distâncias entre um 
determinado número de pontos são desenvolvidas a partir de uma grade dentro 
da área a ser amostrada. Utilizaremos a mesma área de estudo do exemplo da 
amostragem aleatória simples.
77
AMOSTRAGEM NO INVENTÁRIO FLORESTAL │ UNIDADE IV
No QGIS, isso é feito utilizando a ferramenta Pontos Regulares, disponível em Vetor e 
Investigar (Figura 54).
Figura 54. Ferramenta de criação de pontos regulares no interior dos polígonos no QGIS.
 
Vetor 
Investigar 
Pontos regulares 
Fonte: própria autora, 2020.
Na extensão de entrada, clicando nas reticências, iremos escolher a opção usar 
extensão da camada, para utilizar a área de interesse para a amostragem. Na 
contagem/espaçamento de ponto, basta determinar a distância escolhida entre 
os pontos, por exemplo 10 metros; a cada 10 metros, será inserido um ponto 
(Figura 55).
Figura 55. Configuração da ferramenta de criação de pontos regulares no interior dos polígonos no QGIS.
Fonte: própria autora, 2020.
78
UNIDADE IV │ AMOSTRAGEM NO INVENTÁRIO FLORESTAL
Com isso, é criado um shapefile de pontos aleatórios que servirá para aplicar a 
metodologia em campo e inserir as informações coletadas na tabela de atributos 
(Figura 56).
Figura 56. Shapefile de pontos regulares no interior do polígono.
 
Pontos regulares 
Fonte: própria autora, 2020.
Esse método é indicado quando os componentes da amostra são heterogêneos. 
Os trabalhos de campo são mais simples e, portanto, acarretam menor custo de 
execução.
Amostragem em conglomerados
É utilizada em inventários florestais de grandes áreas e, principalmente, se as 
amostras forem compostas por uma população heterogênea.
Cunha (2004) explica que a estrutura do conglomerado consiste em um formato 
de cruz com quatro subunidades, cada uma com ¼ de ha, ou seja, medindo 10m x 
250m, a qual vem demonstrando bons resultados (Figura 57).
Figura 57. Representação de unidades amostrais com base na amostragem de conglomerados.
Fonte: CUNHA, 2004, p. 50.
79
AMOSTRAGEM NO INVENTÁRIO FLORESTAL │ UNIDADE IV
Para as amostragens, o geoprocessamento pode auxiliar na localização das 
amostras e, posteriormente, no processamento dos dados obtidos em campo, os 
quais serão analisados e representados espacialmente nos mapas. A utilização 
do aparelho de GPS em campo é fundamental para registrar a localização das 
parcelas.
80
CAPÍTULO 2
Sistema de posicionamento global e 
processamento dos dados
Após decidir o melhor método que será utilizado na amostragem, ainda no 
processo de levantamento em campo, é necessário utilizar equipamentos de 
geotecnologias, como um receptor GPS para geolocalizar cada uma das amostras 
realizadas em campo.
O Sistema de Posicionamento Global (GPS) ou Navigation Satellite with Time 
and Ranging (NAVSTAR–GPS) foi concebido para fins militares no ano de 1973 
pelo Departamento de Defesa dos Estados Unidos. O objetivo era localizar alvos na 
superfície terrestre (como tropas inimigas), facilitar o deslocamento de unidades e 
permitir navegação de alta precisão no lançamento de mísseis e bombas. 
No entanto, foi apenas em 1980 que o então presidente norte-americano Ronald 
Wilson Reagan autorizou o uso civil do GPS. Não demorou muito para essa 
tecnologia servir a outras finalidades, sendo uma importante ferramenta para 
os trabalhos geodésicos, cartográficos e topográficos. Atualmente, o GPS é a 
ferramenta mais moderna utilizada para determinar a localização de um ponto 
na superfície terrestre com grande precisão, ou seja, muito próximo do seu 
posicionamento real, oferecendo apoio à navegação terrestre, marítima e aérea. 
O sistema GPS é composto por 32 satélites, sendo 30 operacionais, em seis planos 
com quatro satélites cada, que circulam na órbita terrestre e operam 24 horas 
por dia, ininterruptamente (Figura 58), fornecendo coordenadas de pontos no 
terreno, bem como sua altitude associada. Essa constelação de satélites permite 
uma cobertura mundial do sistema, e em qualquer lugar da Terra é possível obter 
sinais de pelo menos quatro satélites.
Figura 58. Constelação de satélites do sistema GPS.
Fonte: Prometric Technologies, 2012.
81
AMOSTRAGEM NO INVENTÁRIO FLORESTAL │ UNIDADE IV
É importante destacar que o sistema geodésico ou datum adotado como 
referência nos dados do sistema GPS é o World Geodetic System de 1984 
(WGS84), que é um datum mundial, o mesmo sistema de referência utilizado 
no Google Earth, por exemplo. Dessa forma, sempre que for necessário originar 
produtos cartográficos a partir dos dados GPS, será preciso transformá-los em 
Sistema de Referência Geocêntrico para as Américas (Sirgas 2000), que é o 
sistema geodésico brasileiro. 
De acordo com o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE, 1999), são 
quatro os métodos de posicionamento do sistema GPS, conforme a precisão obtida: 
 » Absoluto (ponto isolado): fornece uma precisão de 100 metros. 
 » Diferencial: as posições absolutas, obtidas com receptor móvel, 
são corrigidas por um receptor fixo, estacionado em um ponto de 
coordenadas conhecidas; ambos coletam os dados ao mesmo tempo e 
alcançam precisão entre 1 a 10 metros. 
 » Relativo: é o mais preciso, utilizado em aplicações geodésicas; 
dependendo da técnica utilizada (estática, cinemática ou dinâmica), é 
possível obter precisão de até 1 parte por milhão (ppm).
O Brasil dispõe de uma Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo (RBMC), 
gerida pelo IBGE, com um aplicativo on-line chamado serviço on-line para 
pós-processamento de dados GNSS (IBGE-PPP), com o qual é possível corrigir os 
pontos coletados com o GPS, com base na rede de monitoramento. 
Com o advento do avanço tecnológico, hoje existem no mercado aparelhos e técnicas 
que popularizaram o uso do sistema GPS e outros que alcançam altas precisões. 
O próprio smartphone, que nos acompanha diariamente, dependendo da marca 
e modelo, oferece precisões bastante aproximadas da realidade. Quando, por 
exemplo, você utiliza o aplicativo Waze para se deslocar de um endereço a outro, 
está utilizando o GPS do seu smartphone. 
Além disso, temos atualmente o Sistema Global de Navegação por Satélite (GNSS, 
Global Navigation Satellite System), que incorpora, além do sistema GPS, alguns 
outros sistemas, como:
 » Globalnaya Navigationnaya Sputnikovaya Sistema (Glonass): sistema 
russo formado por 28 satélites, sendo 24 operacionais em três planos 
orbitais, com oito satélites cada. 
82
UNIDADE IV │ AMOSTRAGEM NO INVENTÁRIO FLORESTAL
 » Galileo: sistema europeu, formado por 30 satélites em três planos 
orbitais, com 10 satélites cada. Apresenta compatibilidade com os 
sistemas GPS e Glonass. 
 » Compass/Beidou (conhecido em inglês como China’s Compass 
Navigation Satellite System — CNSS): sistema chinês que conta com 
35 satélites, cinco geoestacionário e 30 em órbita média.
No vídeo disponível no link a seguir, você pode conferir mais informações 
sobre o sistema Galileo e sua comparação com outros sistemas de 
posicionamento por satélite: https://qrgo.page.link/XaMFk.
O posicionamento por sistema GNSS também pode ser determinado por diversos 
métodos, segundo o Instituto Nacional de Colonização e Reforma Agrária 
(INCRA, 2013). Alguns dos mais utilizados são:
 » Relativo: obtido a partir de dois ou mais receptores GNSS que 
coletam dados simultaneamente, com ao menos um dos receptores 
ocupando um ponto de referência. É dividido em grupos:
 › relativo estático: tanto o receptor do ponto de referência quanto 
o receptor do ponto de interesse devem permanecer estacionados 
(estáticos) durante todo o levantamento; 
 › relativo estático-rápido: similar ao relativo estático, mas com 
menor duração de rastreio, que em geral é inferior a 20 minutos; 
 › relativo semicinemático (stop and go): o receptor do ponto 
de interesse permanece estático, mas por um intervalo de ocupação 
bastante curto, necessitandocoletar dados no deslocamento entre um 
ponto de interesse e outro; 
 › relativo cinemático: enquanto um receptor está estacionado 
no ponto de referência, o receptor que coleta os dados do ponto 
de interesse permanece em movimento; assim, a cada instante 
de observação, que coincide com o intervalo de gravação, é 
determinado um conjunto de coordenadas; 
 › relativo a partir do código C/A: um receptor ocupa o ponto 
de coordenadas conhecidas enquanto o outro coleta dados dos 
pontos de interesse; as coordenadas são obtidas por meio de 
pós-processamento. 
83
AMOSTRAGEM NO INVENTÁRIO FLORESTAL │ UNIDADE IV
 » Real Time Kinematic (RTK) e Differential GPS (DGPS): 
baseiam-se na transmissão instantânea de dados de correções de 
sinais de satélites, do receptor instalado no ponto de referência 
ao receptor que percorre os pontos de interesse. Proporciona o 
conhecimento em tempo real de coordenadas precisas dos pontos 
levantados.
Em termos de receptores de GPS, são vários os tipos disponíveis, todos eles com a 
função de coletar os dados enviados pelos satélites, estabelecendo as coordenadas, 
distâncias, altitude, entre outros valores associados à superfície terrestre. 
Para Seeber (1993), os principais componentes de um receptor GPS são:
 » antena com pré-amplificador; 
 » seção de radiofrequência para identificação e processamento do 
sinal; 
 » microprocessador para controle do receptor, amostragem e 
processamento dos dados; 
 » oscilador; 
 » interface para o usuário, painel de exibição e comandos; 
 » fonte de energia; ν memória para armazenar os dados.
Cabe destacar que, como a posição da antena do receptor determina o ponto da 
leitura das coordenadas, é preciso dar especial atenção ao seu posicionamento, 
pois pode interferir significativamente na localização. Além disso, a escolha 
do método de posicionamento, bem como do aparelho receptor GPS, está 
intrinsecamente relacionada com os objetivos do trabalho, ou seja, com a 
finalidade da sua utilização. Por exemplo, se o que você precisa é apenas localizar 
um ponto na superfície terrestre de forma aproximada, pode utilizar um receptor 
básico, do tipo Garmin, ou até seu próprio smartphone. Contudo, se o objetivo 
for realizar um levantamento topográfico ou determinar a locação de alguma 
obra, a precisão tem de ser muito alta, exigindo a utilização de receptores do 
tipo L1 e L2.
A captura do posicionamento é mais precisa quando se utilizam dois receptores 
de sinais de posicionamento por satélite, ou seja, o equipamento L1 e o 
equipamento L2, um receptor é estacionado e fica capturando os sinais de 
satélite, enquanto o outro receptor percorre a área capturando os pontos, 
por meio da triangulação entre os sinais, o posicionamento é corrigido, o que 
proporciona maior precisão. 
84
UNIDADE IV │ AMOSTRAGEM NO INVENTÁRIO FLORESTAL
Existem vários modelos de receptores GPS no mercado, mas um modelo de 
navegação já é o suficiente para este tipo de trabalho (Figura 59). É interessante 
escolher um equipamento portátil e que tenha uma boa precisão, os modelos 
mais recentes vêm com antena mais potente que auxiliam na qualidade do sinal, 
sobretudo em áreas que possam ter uma cobertura vegetal mais densa ou em um 
dia que as condições atmosféricas não estejam tão favoráveis.
Figura 59. Exemplo de um modelo de receptor de navegação por GPS.
Fonte: Garmin, 2020.
Atividades de campo e tratamento dos dados 
obtidos
Também é imprescindível para a atividade de campo possuir uma caderneta 
para fazer as anotações que sejam importantes sobre o trabalho que está sendo 
realizado. Às vezes, parar no campo e digitar todas as observações que se deseja 
no equipamento irá demandar muito tempo, já que a maioria dos modelos não tem 
um teclado facilitado. Por isso, anotar na caderneta as observações para cada um 
dos pontos registrados pode ser mais rápido durante o campo e, posteriormente, 
essas anotações serão resgatadas para o arquivo digital geoespacial que será criado 
e para o relatório.
85
AMOSTRAGEM NO INVENTÁRIO FLORESTAL │ UNIDADE IV
As coordenadas geográficas dos elementos que se deseja mapear deverão ser 
identificadas em campo a partir da coleta e armazenamento do ponto no aparelho 
GPS, tais como: todos os vértices da amostra, rotas, indivíduos, pontos que 
chamaram atenção etc.
Posteriormente, na volta do campo, os dados armazenados no aparelho GPS 
deverão ser salvos no computador, para dar origem aos mapeamentos. Existem 
diversos softwares específicos que fazem esse processo de extração dos dados 
GPS, um dos mais utilizados e de fácil manuseio é o TrackMaker®; com ele, é 
possível gerar arquivos vetoriais de extensão .gpx, que guardam as informações 
georreferenciadas dos pontos e rotas coletados.
De posse dos arquivos gpx, estes devem ser importados para um SIG, como é o 
caso do QGIS, na opção Gerenciados de dados livres > Vetor > buscar arquivo e 
adicionar (Figura 60).
Figura 60. Importando arquivo gpx para o QGIS.
 
Vetor 
Pontos de Passagem_12-AB-20 Arquivo GPX 
Close Adicionar 
Fonte: própria autora, 2020.
Em seguida, é preciso converter o arquivo gpx em shapefile, a fim de uniformizar 
as informações para todo o projeto e ser possível de geoprocessar, caso seja 
necessário. Para isso, deve-se clicar com o botão direito sobre a camada desejada 
> Exportar > Salvar feições como > configurar os parâmetros necessários, 
conforme mostra a Figura 61.
86
UNIDADE IV │ AMOSTRAGEM NO INVENTÁRIO FLORESTAL
Figura 61. Conversão de arquivo gpx em shapefile no QGIS.
 
Shapefile 
EPSG:4326 – WGS 84 
OK 
Pontos de passagem_12-AB-20 
Exportar Salvar feições como... 
Fonte: própria autora, 2020.
Não se pode esquecer que os aparelhos GPS vêm configurados de fábrica com 
o sistema de coordenadas geográficas e o datum wgs84. Deve atentar-se para o 
correto manuseio dessas informações no processo de conversão do formato e na 
reprojeção (se for o caso).
Feito isso, se foram registradas informações na caderneta de campo e estas 
associadas aos pontos coletados com o GPS, pode-se fazer o seu registro na tabela 
de atributos. Para isso, basta abrir a tabela de atributos da camada que deseja 
editar e habilitar a edição (Figura 62 e 63).
Figura 62. Tabela de atributos de um shapefile no QGIS.
 
Pontos_12abr2020 
Abrir tabela de atributos 
Fonte: própria autora, 2020.
87
AMOSTRAGEM NO INVENTÁRIO FLORESTAL │ UNIDADE IV
Figura 63. Habilitando a edição da tabela de atributos para criação de campo no QGIS.
Fonte: própria autora, 2020.
Para isso, é necessário criar um novo campo na tabela de atributos que receberá 
essa descrição associada a cada feição (no caso, a cada ponto). É necessário 
escolher o tipo de célula a ser criado; no exemplo, para descrição do estágio da 
vegetação, será utilizado o tipo texto (Figuras 64 e 65).
Figura 64. Adicionando campo de texto na tabela de atributos no QGIS.
Fonte: própria autora, 2020.
88
UNIDADE IV │ AMOSTRAGEM NO INVENTÁRIO FLORESTAL
Figura 65. Adicionando texto no campo criado.
Fonte: própria autora, 2020.
É importante salientar que as descrições devem ser padronizadas. Como esse 
caso do exemplo está se referindo ao estágio da vegetação, quando for descrever 
as espécies dos indivíduos, o Diâmetro à Altura do Peito (DAP) e outras 
características, deve-se criar outros campos, para que as consultas também 
possam ser individualizadas por tipo.
Além de esses registros auxiliarem nas análises de geoprocessamento, são também 
importantes formas de documentação dos dados obtidos em campo.
Os dados obtidos geralmente podem ser utilizados para auxiliar na descrição dos 
relatórios de campo, sendo uma forma de organizar em um texto e comprovar a 
partir das coordenadas geográficas os objetos de interesse e suas respectivas 
características.
89
UNIDADE V
INSTRUMENTOS PARA 
O PLANEJAMENTO DE 
RECURSOS HÍDRICOS E 
PARA O PLANEJAMENTO 
AMBIENTAL
Nesta unidade, serão apresentados os fundamentos básicos e introdutóriosde 
planejamento ambiental, bacias hidrográficas e gestão de recursos hídricos, com a 
representação de diversas possibilidades de mapeamentos temáticos.
Também serão especificadas as metodologias de desenvolvimento de mapeamentos 
de uso e cobertura da terra, bem como de aquisição e geração de modelos digitais de 
terrenos, entendidos como duas ferramentas essenciais para esse tipo de trabalho.
CAPÍTULO 1
Fundamentos de planejamento 
ambiental e gestão de recursos hídricos
Ao longo da história, a ação humana sempre teve sua forma de intervenção na 
natureza baseada na procura do seu próprio desenvolvimento, transformando os 
espaços naturais e utilizando os recursos necessários para a manutenção das suas 
necessidades, sem considerar as limitações do ambiente.
Ross apud Santos e Souza escrevem:
Assinala que a sociedade ao apropriar-se do território e dos 
recursos ambientais, interfere significativamente nos fluxos 
energéticos e consequentemente na funcionalidade dos sistemas. 
Essas intervenções são procedidas sem considerar as fragilidades 
dos ambientes. Muito pelo contrário, ocorrem de forma acelerada 
promovendo alterações nas paisagens naturais num espaço muito 
reduzido de tempo. Nas últimas décadas, foram verificadas 
evidências que essas alterações trouxeram problemas ambientais 
em escala global sem precedentes na história da humanidade. 
(2011, p. 87-88)
90
UNIDADE V │ INSTRUMENTOS PARA O PLANEJAMENTO DE RECURSOS HÍDRICOS E PARA O PLANEJAMENTO AMBIENTAL
Nesse contexto, o planejamento ambiental apresenta um importante referencial 
teórico e metodológico para pensar a racionalidade no uso e ocupação da terra de 
uma determinada área, considerando tanto uma análise histórica da ocupação, 
quanto suas características atuais.
De acordo com Santos:
O planejamento ambiental surgiu, nas últimas três décadas, em 
razão do aumento dramático da competição por terras, água, 
recursos energéticos e biológicos, que gerou a necessidade de 
organizar o uso da terra, de compatibilizar esse uso com a proteção 
de ambientes ameaçados e de melhorar a qualidade de vida 
das populações. Surgiu também como uma resposta adversa ao 
desenvolvimento tecnológico, puramente materialista, buscando o 
desenvolvimento como um estado de bem-estar humano, ao invés 
de um estado de economia nacional. O planejamento ambiental vem 
como uma solução a conflitos que possam ocorrer entre as metas da 
conservação ambiental e do planejamento tecnológico. (2004, p.27)
Segundo Almeida et al.:
O planejamento ambiental consiste em um grupo de metodologias 
e procedimentos para avaliar as consequências ambientais de uma 
ação proposta e identificar possíveis alternativas a esta ação e avaliar 
as contraposições entre as aptidões e usos dos territórios a serem 
planejados. (1999, p.14)
O principal objetivo do planejamento ambiental é garantir as condições ecológicas 
para o desenvolvimento efetivo da produção social e todas as atividades da 
população, através do uso racional e da proteção dos recursos ambientais 
(RODRIGUEZ, 1994).
Ribeiro afirma que:
O planejamento ambiental constitui um dos principais instrumentos 
da política ambiental e uma ferramenta efetiva para a promoção do 
desenvolvimento sustentável, na medida em que permite o alcance 
da sustentabilidade ambiental, que pode ser expressa em um meio 
ambiente estável e melhorado, capaz de compatibilizar a máxima 
produtividade econômica com o maior benefício e equidade social. 
(2012, p. 60-61)
91
INSTRUMENTOS PARA O PLANEJAMENTO DE RECURSOS HÍDRICOS E PARA O PLANEJAMENTO AMBIENTAL │ UNIDADE V
No entanto, muitas formas de apropriação não foram planejadas e, atualmente, os 
recursos naturais têm sofrido essa pressão, como é o caso dos recursos hídricos. 
A escassez hídrica está se tornando cada vez mais frequente em municípios que 
antes tinham uma situação confortável quanto à disponibilidade de água, como é 
o caso da região sudeste do Brasil. Este momento torna ainda mais importante a 
racionalidade na gestão dos recursos hídricos, intensificando o planejamento, a 
conservação e o controle no uso das águas. 
Segundo Leal (2000), está ocorrendo uma mudança, lenta e gradual, no pensamento 
da inesgotabilidade e disponibilidade da água, refletindo uma preocupação 
crescente com o seu desperdício. 
Esta transformação cultural é motivada pela crise hídrico-ambiental 
gerada pela intensa degradação, que provoca a redução da 
disponibilidade hídrica, tanto em quantidade como em qualidade, 
ao mesmo tempo em que se verifica um aumento da demanda para 
os múltiplos usos antrópicos e fica cada vez mais evidente que a 
degradação das águas constitui um dos mais graves impactos deste 
século. (LEAL, 2000, p. 6)
Nesse sentido, para dar conta de uma das premissas da gestão dos recursos hídricos, 
as quais são melhorar a qualidade das águas e garantir quantidade suficiente, é 
necessário um crescente esforço para uma mudança de paradigma e a construção 
de uma nova relação entre a sociedade e a natureza, que esteja preocupada com 
a diminuição dos impactos ambientais, especialmente os ligados aos recursos 
hídricos. 
Na medida que o ser humano é parte integrante da natureza, 
e ao mesmo tempo ser social e, por consequência, detentor de 
conhecimentos e valores socialmente produzidos ao longo do 
processo histórico, tem ele o poder de atuar permanentemente 
sobre sua base natural de sustentação, alterando suas propriedades, 
e sobre o meio social provocando modificações em sua dinâmica. 
(QUINTAS, 2006, p. 21)
Para Setti et al.:
gestão de recursos hídricos, em sentido lato, é a forma pela qual 
se pretende equacionar e resolver as questões de escassez relativa 
dos recursos hídricos, bem como fazer o uso adequado, visando 
a otimização dos recursos em benefício da sociedade. A condição 
fundamental para que a gestão dos recursos hídricos se realize é a 
motivação política para a sua efetiva implantação. (2000, p. 45)
92
UNIDADE V │ INSTRUMENTOS PARA O PLANEJAMENTO DE RECURSOS HÍDRICOS E PARA O PLANEJAMENTO AMBIENTAL
Os autores completam ainda que: 
a gestão das águas é uma atividade analítica e criativa voltada à 
formulação de princípios e diretrizes, para o preparo de documentos 
orientadores e normativos, estruturação dos sistemas gerenciais 
e tomada de decisões que têm por objetivo final promover 
o inventário, uso, controle e proteção dos recursos hídricos. 
(SETTI et al., 2000, p. 69)
Uma das unidades de análise mais utilizadas no planejamento ambiental e na 
gestão de recursos hídricos é a unidade territorial da bacia hidrográfica, por 
oferecer uma visão conjunta do comportamento dos elementos naturais e da 
ação humana num espaço delimitado.
A própria Lei no 9.433, de 8 de janeiro de 1997, que institui a Política Nacional 
de Recursos Hídricos e cria o Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos 
Hídricos, traz em seu artigo 1o, inciso V, que “a bacia hidrográfica é a unidade 
territorial para implementação da Política Nacional de Recursos Hídricos e 
atuação do Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos” (BRASIL, 
1997). Ou seja, todos os estudos que envolvam questões referentes à gestão e 
ao gerenciamento de recursos hídricos devem adotar a bacia hidrográfica como 
recorte de estudo e análise.
A bacia hidrográfica constitui, segundo Christofoletti, “uma área drenada por um 
determinado rio ou por um sistema fluvial, funcionando como um sistema aberto, 
em que ocorre a entrada e saída de energia e matéria” (1980, p. 19).
Do ponto de vista do planejamento, a bacia se caracteriza por:
Abranger parte de um conjunto de feições ambientais homogêneas 
(paisagens, ecossistemas) ou de diversas unidades territoriais;
Considera-se como a unidade mais apropriada para o estudo 
quantitativo e qualitativo do recurso água, e dos fluxos de 
sedimentos e de nutrientes;
Assume-se como a unidade preferencial para o planejamento e a 
gestão ambiental (RODRÍGUEZ; SILVA; LEAL, 2011, pp.30-31).
Com isso, o planejamento ambiental das bacias hidrográficas deverá ter como 
propósito fundamental articular a organização espacial e ambiental, para que 
possa estar em equilíbrio no ambiente, bem como priorizar a racionalidade e a 
estabilidade dos aspectos do espaço natural e das paisagens de diferentes áreas.
93
INSTRUMENTOS PARA O PLANEJAMENTO DE RECURSOS HÍDRICOS E PARA O PLANEJAMENTO AMBIENTAL │ UNIDADE V
A fim de entender as ações antrópicas e os dados causados ao ambiente, propõe-se 
aplicar a proposta metodológica utilizada por Leal (1995), que se baseia nas 
concepções de Rodriguez (1984), considerando a elaboração do planejamento 
ambiental, contendo as etapas de Organização, Inventário, Diagnóstico, 
Prognóstico e Propostas de melhoria do estado ambiental da bacia hidrográfica 
em análise.
Para o cumprimento dessas etapas do planejamento ambiental, é necessário que 
os estudos dos elementos da bacia hidrográfica estejam organizados em diversas 
temáticas para cumprir essas etapas e a obtenção do conhecimento necessário da 
área estudada, promovendo a integração das suas interações no território, nessa 
perspectiva de análise do uso e ocupação das terras de uma determinada área, pode 
seguir a proposta de Santos (2004, p.128), demonstrada na Figura 66.
Figura 66. Ilustração das possíveis relações entre temas e funções ocorrentes em um território.
 
Uso e ocupação 
da terra 
Água 
Clima 
Declividade 
Geologia 
Geomorfologia 
Solo 
Vegetação 
Fauna 
Economia 
Político-Institucional 
População 
Fonte: Santos, 2004, p. 128.
Como se observa, deve-se articular o estudo da água com o levantamento do uso e 
ocupação da terra. De acordo com Santos: 
94
UNIDADE V │ INSTRUMENTOS PARA O PLANEJAMENTO DE RECURSOS HÍDRICOS E PARA O PLANEJAMENTO AMBIENTAL
Uso e ocupação das terras é um tema básico para o planejamento 
ambiental, porque retrata as atividades humanas que podem 
significar pressão e impacto sobre os elementos naturais. É uma 
ponte essencial para a análise das informações do meio biofísico 
e socioeconômico. [...] As informações sobre esse tema devem 
descrever não só a situação atual, mas as mudanças recentes e o 
histórico de ocupação da área de estudo. (2004, p. 97)
Nesse contexto, é possível seguir a recomendação metodológica para o 
desenvolvimento do planejamento ambiental de bacias hidrográficas destacado 
por Rodriguez (1994) na Figura 67.
Figura 67. Concepção metodológica do planejamento ambiental.
VI – Fase Executiva
Instrumentação jurídica,
administrativa e financeira
Definição estratégica
Sínteses: regulação,
controle e correção
Mecanismos de gestão
Sistema de informação:
monitoria e vigilância
V – Fase Propositiva
Definição de
políticas setoriais
Modelo de Organização Territorial:
- Tipos funcionais;
- Regime de uso;
- Princípios geoecológicos
Planos e programas de manejo
Normas de organização
Prognósticos de
tendências e cenários
alternativos
IV – Fase de Diagnóstico
Evolução de potencial:
exploração, utilização e
disposição.
Evolução do estado,
risco e deterioração 
geoecológica
Evolução da utilização:
eficiência e impacto
Identificação da problemática ambiental (geoecológica)
Diagnóstico integrado
Qualidade ambiental
III – Fase de Análise
Estrutura:
organização e diversidade
Funcionamento:
função geoecológica
e processos
Dinâmica:
temporal e evolução
Modificação e
transformação
antropogênica
Indicadores geoecológicos:
Estabilidade e integridade
I – Fase de Organização
II – Fase de Inventário
Definição de objetivos Desenho da investigação Delimitação da área de estudo
Componentes Naturais.
Caracterização Geoecológica
Componentes Antrópicos
Caracterização Socioeconômica
Interações
Critérios Eco-geográficos e
sócio-políticos do Planejamento
Distinção, classificação e 
cartografia das unidades
geoecológicas
Fonte: Rodriguez, 1994; Trombeta, 2015.
95
INSTRUMENTOS PARA O PLANEJAMENTO DE RECURSOS HÍDRICOS E PARA O PLANEJAMENTO AMBIENTAL │ UNIDADE V
Rodriguez (1994) detalha cada uma das etapas do planejamento ambiental: 
 » Fase de Organização: implementação metodológica e operativa do 
processo de Planejamento Ambiental.
 » Fase de Inventário: que é a caracterização geoecológica e 
socioeconômica, a determinação das unidades geoecológicas que 
servirão de base operacional para todo o processo de planejamento.
 » Fase de Análise: implica na análise das propriedades das unidades 
geoecológicas e na sistematização dos indicadores ambientais básicos.
 » Fase de Diagnóstico: abarca a avaliação do potencial dos recursos, 
do estado e a deterioração geoecológica, os riscos, a avaliação da 
eficiência de uso e impacto atual e a identificação dos problemas 
ambientais. 
 » Fase Propositiva: consta da elaboração do modelo de Organização 
Ecológico-Territorial, mediante o estabelecimento dos tipos 
fundamentais de uso; a sustentação dos princípios e critérios 
geoecológicos do modelo proposto; a proposição do sistema de 
medidas (aproveitamento, restauração, conservação e proteção), 
dirigidas a assegurar as políticas de gestão ecológica; o prognóstico das 
tendências e cenários alternativos do modelo e o estabelecimento dos 
instrumentos administrativos, jurídicos, legais e sociais que assegurem 
a aplicação do programa de Organização Ecológico-Territorial.
 » Fase de Execução: que consiste na instrumentação dos mecanismos 
de gestão, informação e síntese (regulação e controle), dirigidos 
a assegurar a aplicação do modelo proposto de Organização 
Ecológico-Territorial.
Com base nessa proposta, o planejamento de uma bacia hidrográfica deve considerar 
a análise separadamente de cada um desses temas, como: geomorfologia, geologia, 
solos, declividade, hipsometria, vegetação, drenagem e os dados quantitativos 
de população, economia, entre outros, que subsidiarão a elaboração de diversos 
produtos cartográficos dessas temática e, principalmente, do uso e ocupação das 
terras, que será um importante resultado dessa pesquisa.
96
UNIDADE V │ INSTRUMENTOS PARA O PLANEJAMENTO DE RECURSOS HÍDRICOS E PARA O PLANEJAMENTO AMBIENTAL
Mapeamentos no planejamento ambiental e 
na gestão de recursos hídricos
Diante desses aspectos, as geotecnologias podem ser amplamente utilizadas nos 
trabalhos de planejamento ambiental de bacias hidrográficas e de gestão de recursos 
hídricos, sobretudo a partir da utilização do SIG.
É necessário elaborar um amplo estudo que contenha os mapas temáticos do meio 
físico, meio biótico e meio socioeconômico, para que se consiga ter uma leitura de 
cada um dos temas e posteriormente analisá-los de maneira integrada.
Aqui será apresentada uma série de mapas temáticos elaborados para subsidiar 
o planejamento ambiental da bacia hidrográfica localizada em um município 
do interior do Estado de São Paulo, chamado Álvares Machado. Estes foram 
desenvolvidos a partir do levantamento de dados e análises espaciais nos 
sistemas de informações geográficas (TROMBETA, 2015).
É importante lembrar que a utilização das geotecnologias é um meio para auxiliar 
no apoio à tomada de decisão dos analistas e gestores.
Na fase de Organização é pensado o plano de trabalho, o conjunto de mapeamentos 
que serão necessários e a identificação e delimitação da área de estudo, sempre 
atrelada à escala de análise correta para um determinado tamanho de área. 
A identificação da área de estudo nessa pesquisa partiu da delimitação da bacia 
hidrográfica do rio Guaiçarinha sobre cartas topográficas na escala de 1:10.000, 
as quais foram disponibilizadas pelo Instituto Cartográfico Geográfico do Estado 
de São Paulo (IGC) de forma analógica, ou seja, as cartas em papel que seriam 
necessárias para recobrir a bacia hidrográfica.
Esse trabalho demandou a digitalização das cartas e, posteriormente, o seu 
georreferenciamento no SIG e a vetorização das suas feições, como curvas de nível, 
hidrografia, pontos cotados, sistema viário e a delimitação da baciahidrográfica 
com base nesses elementos fisiográficos (Figura 68).
97
INSTRUMENTOS PARA O PLANEJAMENTO DE RECURSOS HÍDRICOS E PARA O PLANEJAMENTO AMBIENTAL │ UNIDADE V
Figura 68. Exemplo de mapa de localização.
 
LOCALIZAÇÃO 
Presidente 
Bernardes 
Santo 
Anastácio 
Álvares 
Machado 
Presidente 
Prudente 
Alfredo 
Marcondes 
Bacia hidrográfica do 
Córrego Guaiçarinha 
Álvares Machado/SP 
LEGENDA 
Limite da bacia hidrográfica 
do Córrego Guaiçarinha 
Lagos 
Limite Álvares Machado 
Limites municipais 
Drenagem 
Fonte: Trombeta, 2015.
As cartas que estão disponíveis em formato de imagem ou PDF nos órgãos 
oficiais de produção de cartografia sistemática podem ser georreferenciadas 
para utilização no SIG. Neste link, você confere como georreferenciar cartas 
topográficas no QGIS: https://www.youtube.com/watch?v=QDf2c4r5CpQ.
É possível encontrar cartas topográficas já de forma digital, nos bancos de dados 
geoespaciais e nas Infraestruturas de Dados Espaciais, como mencionado acima, 
inclusive algumas bases cartográficas do IBGE estão disponíveis já em formato 
vetorial. O problema é que nem todos os municípios e estados do país dispõem de tais 
tecnologias.
Depois vem a etapa do Inventário, em que o levantamento e o tratamento dos 
dados geoespaciais é fundamental para se caracterizar a bacia hidrográfica, como 
os mapas de hipsometria e declividade (Figuras 69 e 70), elaborados a partir da 
criação de um modelo digital de elevação com curvas de nível e pontos cotados; 
falaremos no capítulo 3 desta unidade sobre Modelo Digital de Elevação (MDE).
98
UNIDADE V │ INSTRUMENTOS PARA O PLANEJAMENTO DE RECURSOS HÍDRICOS E PARA O PLANEJAMENTO AMBIENTAL
Figura 69. Exemplo de mapa de hipsométrico.
 
Bacia hidrográfica do 
Córrego Guaiçarinha 
Álvares Machado/SP 
HIPSOMETRIA 
Limite da bacia hidrográfica 
do Córrego Guaiçarinha 
Drenagem 
Lagos 
Convenções Cartográficas 
Fonte: Trombeta, 2015.
Este mapa permite observar as diferenças altimétricas na bacia hidrográfica, ou 
seja, onde estão localizadas as áreas mais altas e mais baixas, sendo um instrumento 
importante de ordenamento territorial.
O mapa de declividade é essencial para qualquer trabalho que se proponha analisar 
o ambiente, sendo utilizado para diversas aplicações, como orientar a urbanização, 
entender o escoamento das águas superficiais etc.
Outros mapas temáticos também são muito importantes, como o de geologia, 
essencial para analisar a dinâmica superficial dos terrenos. É importante 
destacar que esse tipo de dado geralmente vem de fontes secundárias, já que 
a elaboração de um mapeamento geológico demanda muito recurso técnico e 
financeiro, além disso, não há problemas em utilizar outras fontes, visto que 
são informações que demoram muito tempo para se alterarem, numa escala de 
tempo geológica (Figura 71).
99
INSTRUMENTOS PARA O PLANEJAMENTO DE RECURSOS HÍDRICOS E PARA O PLANEJAMENTO AMBIENTAL │ UNIDADE V
Figura 70. Exemplo de mapa de declividade ou clinográfico.
 
Bacia hidrográfica do 
Córrego Guaiçarinha 
Álvares Machado/SP 
Convenções Cartográficas 
Drenagem 
Lagos 
Limite da bacia hidrográfica 
do Córrego Guaiçarinha 
CLINOGRAFIA 
Fonte: Trombeta, 2015.
Figura 71. Exemplo de mapa geológico.
 
GEOLOGIA 
 
 
Legenda 
Cenozóico 
Bacia hidrográfica do 
Córrego Guaiçarinha 
Álvares Machado/SP 
Qa 
Ka1 
Ka4 
Ka5 
Fonte: Trombeta, 2015.
100
UNIDADE V │ INSTRUMENTOS PARA O PLANEJAMENTO DE RECURSOS HÍDRICOS E PARA O PLANEJAMENTO AMBIENTAL
Quando elaborarem os mapas temáticos, atentem-se na organização da legenda, 
de modo que o mapa apresente de forma clara e completa todas as informações 
para a sua interpretação, não é recomendável utilizar apenas os códigos na legenda 
e apresentar a descrição apenas no texto, pois as imagens devem se comunicar 
individualmente.
O relevo é um dos elementos indispensáveis na elaboração do planejamento 
ambiental, além de caracterizar as formas presentes no ambiente, mantêm relação 
com a sua dinâmica, é a base para outros cruzamentos e análises de dados e 
informações sobre as interfaces natureza e sociedade.
Este pode ser feito a partir da análise das curvas de nível, de modelos digitais de 
elevação ou utilizar fontes secundárias, tudo dependerá dos materiais e dados que 
tiver disponível. A construção do mapa geomorfológico do exemplo deu-se pela 
interpretação das formas de relevo a partir das curvas de nível (Figura 72).
Figura 72. Exemplo de mapa geomorfológico.
 
Convenções Cartográficas 
Drenagem 
Lagos 
Limite da bacia hidrográfica 
do Córrego Guaiçarinha 
GEOMORFOLOGIA 
Bacia hidrográfica do Córrego 
Guaiçarinha Álvares 
Machado/SP 
Fonte: Trombeta, 2015.
O mapa de solos ou pedológico também é fundamental para a análise do meio 
físico, trazendo informações sobre o tipo de solo, as quais possibilitam inferir 
sobre o nível de permeabilidade, de fragilidade, dentre outros (Figura 73).
101
INSTRUMENTOS PARA O PLANEJAMENTO DE RECURSOS HÍDRICOS E PARA O PLANEJAMENTO AMBIENTAL │ UNIDADE V
Os mapas temáticos que detalham as drenagens também são de extrema 
importância para o planejamento ambiental e a gestão de recursos hídricos, ter 
o conhecimento detalhado dos cursos d’água presentes na bacia hidrográfica 
contribui com o aprofundamento do estudo, além de subsidiar posteriormente o 
mapa de Áreas de Preservação Permanente (APP), como demonstram as Figuras 
74 e 75.
Figura 73. Exemplo de mapa pedológico.
 
PEDOLOGIA 
Convenções Cartográficas 
Lagos 
Drenagem 
Legenda 
Solos 
Bacia Hidrográfica do 
Córrego Guaiçarinha 
Álvares Machado/SP 
Argissolos vermelhos 
Argissolos vermelho- 
amarelos 
Neossolos 
Gleissolos 
Fonte: Trombeta, 2015.
Figura 74. Exemplo de mapa de drenagens e nascentes.
 
Limite da bacia hidrográfica 
do Córrego Guaiçarinha 
Legenda 
Rede de drenagem 
Convenções cartográficas 
Nascentes 
Drenagem 
Lagos 
Planície de 
inundação 
Bacia Hidrográfica do 
Córrego Guaiçarinha 
Álvares Machado/SP 
REDE DE DRENAGENS 
E NASCENTES 
 
Fonte: Trombeta, 2015.
102
UNIDADE V │ INSTRUMENTOS PARA O PLANEJAMENTO DE RECURSOS HÍDRICOS E PARA O PLANEJAMENTO AMBIENTAL
Figura 75. Exemplo de mapa de hierarquia fluvial.
 
HIERARQUIA FLUVIAL 
Bacia Hidrográfica do 
Córrego Guaiçarinha 
Álvares Machado/SP 
Legenda 
Hierarquia fluvial 
Classificação Strahler 
1ª ordem 
2ª ordem 
3ª ordem 
4ª ordem 
5ª ordem 
Convenções cartográficas 
Limite da bacia hidrográfica 
do Córrego Guaiçarinha 
Fonte: Trombeta, 2015.
Outra análise que deve estar presente é mostrar a expansão da urbanização ao 
longo do tempo, a qual deve ser realizada a partir da interpretação de fotografias e 
imagens aéreas históricas (Figura76).
Figura 76. Exemplo de um mapa de expansão territorial.
 
Expansão Territorial do 
município de Álvares 
Machado/SP 
Legenda 
Década da expansão 
1920 
1930 
1940 
1950 
1960 
1970 
1980 
1990 
2000 
2010 
Sem dados 
Eixo viário 
Logradouro 
Divisa municipal 
Localização 
Fonte: Trombeta, 2015.
103
INSTRUMENTOS PARA O PLANEJAMENTO DE RECURSOS HÍDRICOS E PARA O PLANEJAMENTO AMBIENTAL │ UNIDADE V
Os mapas de análise socioeconômica também são importantes, principalmente os 
relacionados às variáveis do censo demográfico que apresentam uma caracterização 
detalhada da condição da população em um determinado território.
O primeiro passo é identificar os setores censitários que estão inseridos integral 
e parcialmente na área de interesse (Figuras 77), de posse desses limites é 
possível associar as variáveis do censo, que são inúmeras, as quais apresentam 
características econômicas, sociais e ambientais da população e do ambiente em 
que residem, como número de habitantes, renda, existência de infraestruturas e 
serviços de saneamento básico etc. 
Figura 77. Exemplo de mapa com os setores censitários da área de interesse.
 
Bacia Hidrográfica do 
Córrego Guaiçarinha 
Álvares Machado/SP 
Legenda 
Situação do setor 
Setor de áreaurbanizada 
de cidade ou vila 
Setor rural, exclusive 
aglomerado rural 
Setores censitários que não 
foram considerados 
Convenções cartográficas 
Drenagem 
Lagos 
Limite da bacia hidrográfica 
do Córrego Guaiçarinha 
SETORES CENSITÁRIOS 
Fonte: Trombeta, 2015.
Nesse link, em “Censos” você pode consultar e baixar os dados de todos os 
Censos Demográficos realizados no Brasil. Inclusive baixar o shapefile com a 
malha dos setores censitários para correlacionar as variáveis de interesse.
https://www.ibge.gov.br/estatisticas/downloads-estatisticas.html.
104
UNIDADE V │ INSTRUMENTOS PARA O PLANEJAMENTO DE RECURSOS HÍDRICOS E PARA O PLANEJAMENTO AMBIENTAL
Na etapa de Diagnóstico, os mapeamentos também estão presentes e são 
fundamentais para entender a realidade e a condição atual do ambiente estudado; 
as análises dessa etapa que vão apontar os caminhos a serem seguidos para o 
ordenamento territorial.
Um mapa é o de Áreas de Preservação Permanente (APP), elaborado a partir 
da hidrografia detalhada da área de estudo e a interpretação e a aplicação da Lei 
no 12.651, que dispõe sobre a proteção da vegetação nativa, também denominada 
de Novo Código Florestal, apresentando as áreas que devem ser preservadas e suas 
respectivas referências métricas, como as APP de cursos d’água.
No SIG, essas áreas podem ser delimitadas com o uso da ferramenta buffer, que cria 
uma área de influência com o tamanho informado, sendo uma primeira análise que 
deve ser verificada em campo.
A ferramenta de buffer é de simples utilização, no QGIS ela é encontrada no 
conjunto de ferramentas Vetor, em Geoprocessamento, como mostra a Figura 78.
Figura 78. Ferramenta de buffer no QGIS.
 
cursos_dagua_lote01 
Cursos_dagua_lote01 
Buffer Geoprocessamento 
30,0000000 metros 
Executar 
Fonte: própria autora, 2020.
Este exemplo demonstra a aplicação de um buffer para delimitação de APP de 
30 metros nos cursos d’água de uma área. Dentro da ferramenta buffer, basta na 
camada de entrada indicar o shapefile de drenagem e no item distância indicar o 
parâmetro desejado e executar. Com isso, será criado um shapefile com a área de 
influência de 30 metros no entorno dos cursos d’água (Figura 79).
105
INSTRUMENTOS PARA O PLANEJAMENTO DE RECURSOS HÍDRICOS E PARA O PLANEJAMENTO AMBIENTAL │ UNIDADE V
Figura 79. Shapefile criado a partir da ferramenta buffer no QGIS.
 
Buffer_30m_cursos_dagua_lote0
1 
Fonte: própria autora, 2020.
Outros mapas como o de fragilidade ambiental podem ser elaborados a partir da 
síntese entre diversos temas, como declividade, solos e uso e cobertura da terra. 
Esse tipo de mapas é muito utilizado para identificar as áreas mais frágeis no 
território e ordenar a ocupação (Figura 80).
Figura 80. Exemplo de mapa de fragilidade.
 
Bacia Hidrográfica do 
Córrego Guaiçarinha 
Álvares Machado 
Legenda 
Grau de fragilidade 
Processo erosivo 
Fraca 
Média 
Média 
Muito forte 
Processo de inundação 
Forte 
Forte 
Muito forte 
Convenções cartográficas 
Drenagem 
Lagos 
Limite da bacia hidrográfica 
do córrego Guaiçarinha 
FRAGILIDADE AMBIENTAL 
Fonte: Trombeta, 2015.
106
UNIDADE V │ INSTRUMENTOS PARA O PLANEJAMENTO DE RECURSOS HÍDRICOS E PARA O PLANEJAMENTO AMBIENTAL
As etapas de Prognóstico e Propostas também podem ter o uso do geoprocessamento, 
mas esta será no sentido de modelar cenários e construir propostas que sejam 
possíveis de espacializar.
Esses são apenas alguns exemplos de mapas que podem ser utilizados no 
planejamento ambiental e na gestão de recursos hídricos, como os mapas de 
Unidades de Conservação, Lei de Uso e Ocupação do Solo, dentre outros, cada 
projeto terá as suas especificidades de análises e preocupações.
Você deve estar se perguntando: mas como elaborar esses mapas? Organizar os 
layouts e gerar as figuras?
Os Sistemas de Informações Geográficas, a exemplo do QGIS, têm uma ferramenta 
de layout de impressão (Figura 81), na qual é realizada a organização do mapa 
e são colocados os elementos obrigatórios, tais como: legenda, norte geográfico, 
grade coordenadas, escala gráfica e escala numérica (Figura 82).
Figura 81. Layout de impressão no QGIS.
 
Novo layout de impressão 
Fonte: própria autora, 2020.
107
INSTRUMENTOS PARA O PLANEJAMENTO DE RECURSOS HÍDRICOS E PARA O PLANEJAMENTO AMBIENTAL │ UNIDADE V
Figura 82. Itens a serem adicionados no modo de layout de impressão.
 
Adicionar item 
Adicionar mapa 
Adicionar mapa 3D 
Adicionar imagem 
Adicionar rótulo 
Adicionar legenda 
Adicionar barra de escala 
Adicionar formato 
Adicionar seta 
Adicionar item de nó 
Adicional HTML 
Adicionar tabela de 
atributos 
Fonte: própria autora, 2020.
Para tanto, basta adicionar esses itens e montar o mapa, como se estivesse fazendo 
isso em cima de uma folha de papel, escolhendo o tamanho e a escala desejada, 
mantendo o padrão cartográfico.
O vídeo “Mudanças na Cobertura e Uso da Terra” do IBGE, explica de maneira 
bastante completa como inserir cada um dos elementos para elaboração 
de um mapa temático. Disponível em: https://www.youtube.com/
watch?v=2PHsHkGrlj8.
É importante salientar que os mapeamentos não substituem os trabalhos de 
campo para conhecimento mais detalhado da área, inclusive a confirmação e 
verificação das informações cartográficas.
108
CAPÍTULO 2
Uso e cobertura da terra
O conhecimento do uso das terras é essencial no planejamento ambiental e na 
gestão de recursos hídricos, está associado com todas as etapas do estudo das 
erosões: causas, consequências, prevenção, recuperação etc. Quando o solo 
está ocupado de maneira adequada com o tipo de relevo, clima, solo e estrutura 
geológica da região, os processos erosivos terão menor intensidadade ou nem 
ocorrerão.
Por isso, um dos instrumentos mais importantes para conhecimento da área 
é o mapa de uso e cobertura da terra, associado ao trabalho de campo. Esse 
mapeamento também é o utilizado nos cruzamentos espaciais com outras 
informações.
O vídeo “Mudanças na Cobertura e Uso da Terra”, do IBGE, explica de 
maneira bastante simples a importância desse tipo de mapeamento. 
Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=zFKVEpg25Qk. 
O mapeamento do uso e da cobertura da terra analisa a distribuição geográfica 
da tipologia de uso, identificada a partir de padrões homogêneos na cobertura 
da superfície terrestre, com trabalho no escritório e no campo, envolvendo a 
observação, interpretação, análise e classificação dos diferentes usos e coberturas, 
espacializando-os por meio de mapas (IBGE, 2013).
Além disso, esse mapeamento é de grande utilidade para o conhecimento e análise 
das formas de uso e ocupação do espaço. Consiste numa importante ferramenta 
para o planejamento e tomada de decisão para a escolha da melhor forma de 
intervenção.
São quatro os princípios básicos para classificação do uso e cobertura da terra, 
segundo o IBGE (2013):
 » a escala de mapeamento;
 » a natureza da informação básica;
 » a unidade de mapeamento e definição da menor área a ser mapeada;
 » a nomenclatura.
109
INSTRUMENTOS PARA O PLANEJAMENTO DE RECURSOS HÍDRICOS E PARA O PLANEJAMENTO AMBIENTAL │ UNIDADE V
A maior parte dos mapeamentos de uso e cobertura da terra voltados para o 
estudo das erosões tem de ser em grande escala, ou seja, que apresente bastante 
detalhes do terreno.
A proporção entre os tamanhos dos mapas/cartas e o tamanho do terreno 
representados é indicada pela escala. A escala é a relação entre a medida de uma 
porção territorial mostrada em mapa e seu tamanho real na superfície terrestre. 
São definidas de acordo com os assuntos a serem representados nos mapas/cartas, 
podendo ser maiores ou menores, conforme a necessidade de se observar um espaço 
com maior ou menor nível de detalhamento. Podem ser representadas numérica ou 
graficamente.
A escala gráfica é a representação de distâncias do terreno sobre uma linha reta 
graduada. É constituída de um segmento à direita da referência zero, conhecido 
como “escala primária”,e outro à esquerda, denominado “talão” ou “escala de 
fracionamento”, dividido em submúltiplos da unidade escolhida, graduados 
da direita para a esquerda (Figura 83). Não há necessidade de transformação 
matemática de centímetros para quilômetros ou metros.
Figura 83. Escala gráfica.
 
Escala 1: 25.000 2000m 1000m 1000m 500m 
Escala 1: 50.000 
3000m 2000m 1000m 1000m 
Escala 1: 100.000 
6000m 2000m 4000m 0 2000m 
Escala 1: 250.000 
20 km 15 5 0 5 10 
Fonte: IBGE, 1999.
A escala numérica utiliza como forma de representação uma fração, cujo numerador 
ou divisor é representado sempre pela unidade, que equivale a uma unidade de 
medida no mapa, enquanto que o denominador representa a grandeza numérica 
proporcional no terreno, comumente representado por um múltiplo de 10 (Figura 84). 
110
UNIDADE V │ INSTRUMENTOS PARA O PLANEJAMENTO DE RECURSOS HÍDRICOS E PARA O PLANEJAMENTO AMBIENTAL
Por exemplo, uma escala de 1:1.000 indica que, para cada unidade do sistema 
métrico medida no mapa, há uma correspondência de 1.000 unidades no terreno. A 
escala é tanto maior quanto menor for seu denominador: a escala de 1:1.000.000 é 
menor que a escala de 1:10.000.
Figura 84. Escala numérica.
 
E 
1 
10 X 
Ex: E 
1 
25.000 
ou E 1:25.000 
Fonte: IBGE, 1999.
A natureza da informação básica está relacionada com os meios utilizados para 
extração dos dados a serem classificados a partir das tipologias de uso e ocupação 
das terras.
As fotografias aéreas e as imagens orbitais são fontes básicas para esse tipo 
de mapeamento, porém são insuficientes para dar conta da realidade, sendo 
importante a realização de trabalhos de campo para verificação e complementação 
das interpretações e padrões identificados pelas imagens no escritório.
A unidade mínima de mapeamento define o tamanho da menor unidade de área 
mapeável, observando sua legibilidade, capacidade de representar as características 
essenciais do terreno, atendendo a escala e propósitos dos levantamentos, e a relação 
entre os custos operacionais e o fornecimento da informação da cobertura terrestre 
(IBGE, 2013).
A nomenclatura deve ser construída a partir das especificidades no mapeamento 
da diversidade do território, devendo ser compatível com a escala, o tamanho 
da menor área a ser mapeada, a fonte básica de dados e com as necessidades do 
usuário.
A maioria das nomenclaturas utiliza terminologias que expressam as atividades 
humanas na superfície terrestre, como mostra a Figura 85.
111
INSTRUMENTOS PARA O PLANEJAMENTO DE RECURSOS HÍDRICOS E PARA O PLANEJAMENTO AMBIENTAL │ UNIDADE V
Figura 85. Esquema teórico de construção de uma nomenclatura da cobertura terrestre.
 
Planeta Terra 
Terra 
Áreas 
antrópicas 
Áreas 
naturais 
Outras 
áreas 
Água 
continenta
l 
Água 
costeira 
Água 
Não 
agrícolas Agrícolas Florestal Campestre 
Áreas 
descobertas 
Fonte: IBGE, 2013.
O Manual Técnico de Uso e Cobertura da Terra, elaborado pelo Instituto 
Brasileiro de Geografia e Estatística, apresenta o detalhamento da 
estrutura para o sistema básico de classificação da cobertura e uso da 
terra em três níveis de escala, com maiores ou menores detalhes.
O manual está disponível no link: 
 » https://biblioteca.ibge.gov.br/visualizacao/livros/liv81615.pdf.
Utilizando o SIG, o mapa de uso e cobertura da terra pode ser elaborado a partir 
da classificação de imagens de satélite, procedimento mais utilizado para área 
de média e pequena escala; ou a vetorização de ortofotos e mesmo as imagens 
disponíveis no Google Earth, com a criação de um shapefile de polígono e 
utilizando as ferramentas de vetorização, indicando o atributo para cada classe 
mapeada.
112
CAPÍTULO 3
Modelo digital de terreno
O Modelo Digital do Terreno é muito utilizado no planejamento ambiental e na 
gestão de recursos hídricos, sendo um instrumento fundamental para compreensão 
de diversos fenômenos e objetos dispostos na superfície terrestre. Além disso, 
auxiliam a obtenção de outros dados e informações, com uma interface bastante 
evidente com os Sistemas de Informações Geográficas.
No entanto, nem todo modelo digital é igual ou deve ser utilizado com as mesmas 
finalidades, deve-se estabelecer os objetivos e escolher o modelo que mais atender às 
necessidades do trabalho.
É uma ferramenta muito utilizada em diversas atividades e segmentos, bem como 
por muitas áreas do conhecimento, pela sua versatilidade de aplicações e por 
subsidiar a tomada de decisão.
Com o advento da fotogrametria digital, foi possível o processamento de imagens 
digitais em um computador, a visualização do terreno em três dimensões, a 
geração de modelos digitais de terreno, a extração de curvas de nível, a produção 
de ortofotos e a extração de mais detalhes dos atributos planimétricos do 
terreno. Posteriormente, com as funcionalidades dos Sistemas de Informações 
Geográficas e do Sensoriamento Remoto, novos métodos e ferramentas de 
análise espacial surgiram e se aprimoraram com alta velocidade.
Dentre as análises espaciais da distribuição de fenômenos e objetos da superfície 
terrestre, os Modelos Digitais do Terreno (MDTs) são uns dos instrumentos mais 
utilizados para caracterizar e entender os processos e a dinâmica do Planeta. 
Variadas são as definições para os MDTs, no entanto, elas não são excludentes 
umas das outras, mas complementares. De acordo com Felgueiras: 
Os modelos digitais de terreno representam a variabilidade de 
um atributo, ou fenômeno geográfico, que ocorre dentro de uma 
região geográfica de interesse. Um sistema de modelagem digital 
de terreno compreende: a aquisição de um conjunto de amostras 
representativas do fenômeno a ser estudado; a criação do 
modelo digital, propriamente dito; e, a definição de uma série de 
processamentos de análises sobre os modelos com a finalidade de 
se extrair informações úteis à uma aplicação de geoprocessamento. 
(1999, p. 2)
113
INSTRUMENTOS PARA O PLANEJAMENTO DE RECURSOS HÍDRICOS E PARA O PLANEJAMENTO AMBIENTAL │ UNIDADE V
Os MDTs são gerados com a coleta de amostras do fenômeno a ser mapeando e após 
a sua geração ele ainda por favorecer a extração de outros dados e informações. 
Por exemplo, um MDT que foi elaborado a partir da coleta de dados e informações 
topográficas pode ser pós-processado em ambiente SIG e gerar novas análises, 
como a declividade do terreno.
El-Sheimy (1999) define o MDT de forma mais sintética, sendo uma representação 
estatística da superfície contínua do terreno por um número elevado de pontos 
selecionados com coordenadas (X, Y e Z), conhecidas em um sistema de 
coordenadas arbitrário.
Conforme apresenta Rosa (2002), o modelo digital do terreno (MDT) é a 
representação de superfícies físicas ou artificialmente criadas. Através de 
processos matemáticos, ou seja, através da modelagem procura-se determinar a 
superfície que melhor representa um conjunto de dados pontuais, em geral por 
ajuste de funções ou por interpolações.
O geoprocessamento estabelece uma relação muito importante com MDTs, pois 
através dos Sistemas de Informações Geográficas (SIG) – instrumento essencial 
para tratamento e análise espacial dos MDT – é possível desenvolver diversas 
aplicações, como nas áreas de planeamento urbano e rural, análises de aptidão 
agrícola, verificação e desdobramentos de impactos ambientais, entre outras.
Com os avanços tecnológicos e da informática, bem como do SIG, a utilização dos 
MDTs tornou-se mais abrangente, como complementa Fitz “podendo esse modelo 
ser considerado como a representação digital da variação contínua de qualquer 
fenômeno geográfico que ocorre na superfície ou até mesmo na atmosfera terrestre” 
(2008b, p. 73).
Essas análises espaciais realizadas com o MDT podem ser qualitativas ou 
quantitativas e fornecem um conjunto de informações que subsidiarão a tomada 
de decisão pela analista.
É comum pensar que o MDT apresenta apenas características físicas do terreno, 
mas a sua geração pode ser dada a partir de diversos outrosobjetos e fenômenos, 
como um modelo que mostre a concentração de equipamentos de cultura em um 
determinado município para ações de planejamento e gestão pública.
Outra característica importante dos MDT é a possibilidade de analisar e entender 
um determinado fenômeno sem a necessidade, num primeiro momento, de estar na 
mesma região geográfica escolhida.
114
UNIDADE V │ INSTRUMENTOS PARA O PLANEJAMENTO DE RECURSOS HÍDRICOS E PARA O PLANEJAMENTO AMBIENTAL
As análises desenvolvidas sobre um MDT permitem a obtenção de diversos 
resultados (FELGUEIRAS, 1999):
 » Visualizar modelos em projeção geométrica planar.
 » Gerar imagens de nível de cinza, imagens sombreadas e imagens 
temáticas.
 » Obter mapas topográficos.
 » Calcular volumes de aterro e corte. 
 » Realizar análises de perfis sobre trajetórias predeterminadas. 
 » Gerar mapeamentos derivados tais como mapas de declividade e 
exposição, mapas de drenagem, mapas de curva de nível e mapas de 
visibilidade. 
Felgueiras e Câmara (2004) destacam outros fenômenos típicos do terreno que 
podem ser representados por um MDT, tais como: levantamentos de dados do 
relevo, informação geológica, levantamentos de profundidades do mar ou de um rio, 
informação meteorológica e dados geofísicos e geoquímicos.
Em síntese, o MDT é uma superfície real representada no computador 
indispensável para apresentar de forma mais visual e objetiva os fenômenos e as 
interações entre os objetos terrestres. É representado por equações analíticas ou 
uma rede (grade) de pontos, de modo a transmitir ao usuário as características 
espaciais do terreno. 
A distribuição dos pontos coletados pode ser representada em superfícies 
tridimensionais, com a utilização de ferramentas do SIG, de acordo com duas 
estruturas principais: grades regulares (GRID ou DEM) ou redes trianguladas ou 
irregulares (TIN), conforme apresenta a Figura 86.
Figura 86. Representações tridimensionais de uma mesma superfície. a) grade regular (DEM ou GRID); b) rede 
triangulada irregular (TIN).
 
a) DEM b) TIN 
Fonte: Grohmann, 2015, p. 11.
115
INSTRUMENTOS PARA O PLANEJAMENTO DE RECURSOS HÍDRICOS E PARA O PLANEJAMENTO AMBIENTAL │ UNIDADE V
A Grade Regular (GRID) é uma estrutura matricial simples, com valores 
atribuídos para cada pixel do raster, com a localização conhecida (coordenadas). 
E a Rede Triangulada Irregular (TIN) é uma estrutura vetorial de distribuição 
dos pontos de forma irregular, conectados por uma rede de arestas que formam 
triângulos que não se sobrepõem e que, posteriormente, pode ser transformada em 
um raster.
Como os pontos coletados para os modelos são amostrais, ou seja, não recobrem 
toda a superfície do terreno, são utilizados diferentes métodos de interpolação 
para atribuir valor aos locais sem amostragem, os quais apresentam características 
e resultados diferentes, sendo especificados no Quadro 5 os principais métodos 
utilizados, principalmente em ambiente SIG.
De acordo com Fitz: 
A interpolação pode ser entendida como um método que, 
utilizando funções matemáticas, permite encontrar valores 
de dados intermediários contidos entre outros dois valores de 
dados conhecidos de dados conhecidos. Os dados interpolados 
representam, portanto, uma aproximação da realidade. Assim, 
quanto mais dados conhecidos existirem, tanto mais fiel será a 
modelagem realizada. (2008b, p. 76)
Quadro 5. Principais métodos de interpolação.
Método de 
interpolação
Descrição Representação gráfica
Triangulação de Delaunay Triangulação de um conjunto de pontos que formam uma 
coleção de arestas “círculo vazio”, ou seja, são encontrados 
apenas dois pontos dentro do círculo para cada aresta.
Diagrama de Voronoi Forma uma estrutura geométrica que representa a 
informação sobre a proximidade de um conjunto de objetos.
Polígonos de Thiessen Definem a área a partir do método de interpolação do vizinho 
mais próximo, ou seja, utilizando os pontos que estão mais 
próximos..
Vizinhos naturais Baseado no mosaico dos polígonos de Voronoi para definir 
pesos para a interpolação.
Splines Utiliza uma função matemática que minimiza a curvatura da 
superfície, de maneira que a superfície resultante seja suave, 
com segundas derivadas e passe pelos pontos amostrais.
Krigagem Relaciona a semivariância (metade da variância) entre 
pontos amostrais sucessivos e sua distância para definir a 
função semivariograma, que será utilizada para analisar a 
dependência espacial entre as amostras.
Fonte: Grohmann, 2015. Organização: a autora, 2019.
116
UNIDADE V │ INSTRUMENTOS PARA O PLANEJAMENTO DE RECURSOS HÍDRICOS E PARA O PLANEJAMENTO AMBIENTAL
Além do método de interpolação, os MDT podem ser obtidos a partir da 
fotogrametria digital, com técnicas de restituição de fotografias aéreas e imagens 
de satélite de diferentes resoluções espaciais, tomadas por sensores com 
capacidade de gerar imagens estereoscópicas.
É importante destacar que existem algumas diferenças semânticas ao tratar dos 
modelos digitais, que implicam em formas de obtenção e resultados diferentes: 
Modelo Digital de Terreno (MDT), Modelo Digital de Elevação (MDE) e Modelo 
Digital de Superfície (MDS).
O MDE e o MDT são dados do tipo raster (estrutura matricial), apresentando as 
seguintes características principais:
 » São uma representação digital de uma porção da superfície terrestre.
 » São compostos por uma matriz de pixel com valores das coordenadas 
planimétricas (X e Y).
 » Apresentam valores de intensidade do pixel correspondente à elevação 
(Z), ou seja, os dados referentes à altitude.
Diferenças entre a altura e a altitude.
A altura faz referência à diferença métrica entre a base do objeto e o topo 
do objeto. E a altitude faz referência à diferença métrica entre o topo do 
objeto em relação ao nível do mar, ou seja, é a distância vertical em relação 
ao nível do mar.
Ou seja, a altura de uma pessoa não muda (é fixa), se estiver em casa, em um 
prédio de 20 andares ou na praia, a sua altura será a mesma.
Já a altitude dessa mesma pessoa é variável, se estiver no nível do mar será zero (ou 
próxima de zero) e se estiver no pico de uma montanha terá um valor de altitude 
superior (Figura 87).
117
INSTRUMENTOS PARA O PLANEJAMENTO DE RECURSOS HÍDRICOS E PARA O PLANEJAMENTO AMBIENTAL │ UNIDADE V
Figura 87. Diferença dos registros coletados pelo MDT e o MDS.
 
ALTURA ALTITUDE 
Topo da montanha 4 Km 
Nível do mar 
Base da montanha 3 Km 
2 Km 
1 Km 
0 Km 
Fonte: Domingues, 2019.
No Brasil e em outros países, o MDT e o MDE têm sido tratados como sinônimos, 
ou seja, são utilizados para o mesmo tipo de aplicações. Entendidos como modelos 
que representam a superfície da terra, considerando as diferenças altimétricas do 
terreno, que conta o valor da altitude em relação ao nível do solo.
No entanto, em outros países, como os Estados Unidos da América, estes 
dois modelos são entendidos como diferentes e complementares. O MDT é 
um complemento do MDE, podendo ser formado por dados vetoriais que 
complementam as informações inseridas num dado raster.
Já o MDS conta não apenas a altitude em relação ao nível do solo, mas considera, 
ainda, qualquer edificação que esteja sobre essa superfície, tanto daquelas 
construídas pelas atividades humanas, como elementos naturais – por exemplo, 
a copa das árvores que são consideradas no estabelecimento das altitudes 
identificadas. Portanto, o MDS não considera apenas a altitude em relação ao 
solo, mas tudo que estiver em cima, como casas, prédios, copa das árvores etc. 
(Figura 88).
Figura 88. Diferença dos registros coletados pelo MDT e o MDS.
 
MDS 
MDT 
Fonte: Digimap, 2016.
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Obtendo um modelo digital do terreno
As primeiras questões que devem ser respondidas são: qual objetivo do MDT? 
Qual é o recorte geográfico do MDT? De posse dessas duas respostas, já poderá 
escolher o melhor modelo para atender os objetivosdo trabalho. 
Não é difícil se deparar com uma localidade que não possui modelos digitais 
disponíveis, com isso, a analista terá de propor alternativas para obter um modelo. 
Existe a possibilidade de aquisição de MDTs prontos para diversas porções da 
superfície terrestre, mas deve-se atentar para a sua escala de produção. O Quadro 
6 especifica os modelos globais, disponibilizados para grande parte da superfície 
terrestre.
Quadro 6. Modelos Digitais do Terreno globais ou quase globais.
Dados Ano Resolução (km) País em que foi desenvolvido
DTED (restrito) 1970 - EUA
TERDAT 1985 18 EUA
ETOPO5 1988 9 EUA
TerrainBase 1995 9 EUA
JGP95E 1995 9 EUA
GTOPO30 1996 1 EUA
GLOBE 1999 1 EUA
ACE 2000 1 Inglaterra
ETOPO2v1 2001 4 EUA
SRTM 03” v1 2003 0.09 EUA
ICEsat 2003 0.2 EUA
GMRT v1 2011 1 EUA
DTM 2002 2002 1 EUA
SRTM30PLUS v1 2004 1 EUA
SRTM 03” v2 2005 0.09 EUA
ETOPO2v2 2006 4 EUA
SRTM30PLUS v2 2006 1 EUA
DTM 2006 2006 1 EUA
SRTM30PLUS v3 2007 1 EUA
ETOPO1 2008 2 EUA
CGIAR-CSI SRTM V4.1 2008 0.09 Internacional
ACE2 2008 0.09 Inglaterra
SRTM30PLUS v4 2008 1 EUA
ASTER GDEM v1 2009 0.03 Japão
SRTM30PLUS v5 2009 1 EUA
SRTM30PLUS v6 2009 1 EUA
DLR SRTM X-SAR 2010 0.03 Alemanha
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INSTRUMENTOS PARA O PLANEJAMENTO DE RECURSOS HÍDRICOS E PARA O PLANEJAMENTO AMBIENTAL │ UNIDADE V
Dados Ano Resolução (km) País em que foi desenvolvido
GMTED2010 2011 0.25 EUA
GMRT v2 2011 1 EUA
ASTER GDEM v2 2011 0.03 Japão
SRTM30PLUS v7 2011 1 EUA
SRTM30PLUS v8 2012 1 EUA
SRTM 03” v3 2013 0.09 EUA
SRTM30PLUS v9 2013 1 EUA
TanDEM-X 2014 0.01 Alemanha
SRTM30PLUS v10 2014 1 EUA
SRTM 01” v3 2014 0.03 EUA
Fonte: Adaptado de Grohmann, 2015.
Caso seja necessário gerar um MDT, algumas fases devem ser seguidas 
(NAMIKAWA et al., 2003):
 » Aquisição de dados: obtenção de informações da superfície real 
que possibilite a caracterização matemática do modelo, geralmente 
esses dados são representados por curvas de isovalores e pontos 
tridimensionais.
 » Geração de modelo: elaboração de um modelo matemático composto 
por estruturas de dados e funções de interpolação que simulem o 
comportamento da superfície real a partir dos dados coletados. Os 
modelos mais utilizados são os modelos de grade regular retangular e os 
modelos de grade irregular triangular.
 » Utilização do modelo gerado: utilização do modelo em substituição 
à superfície real. As aplicações podem ser qualitativas, tais como a 
visualização do modelo com a utilização de projeções geométricas 
planares ou quantitativas, tais como: cálculos de volume e geração de 
mapas de declividade.
Fitz (2008b) destaca também algumas etapas operacionais para geração de um 
modelo digital:
 » Realizar um levantamento dos dados disponíveis e procurar 
caracterizá-los espacialmente. Normalmente, trabalha-se com dados 
pontuais (altitudes no terreno, temperaturas, pluviosidade de estações 
meteorológicas etc.) ou com isolinhas (linhas de mesmo valor: isoietas, 
isotermas, isóbaras, isoípsas etc.).
120
UNIDADE V │ INSTRUMENTOS PARA O PLANEJAMENTO DE RECURSOS HÍDRICOS E PARA O PLANEJAMENTO AMBIENTAL
 » Introduzir os dados no sistema (digitalização / vetorização).
 » Traçar as respectivas isolinhas a partir dos dados pontuais (dispostos 
em tabelas, desde que georreferenciados, ou mesmo em mapas).
 » Estabelecer os parâmetros de interpolação dos pontos.
 » Aplicar o módulo do respectivo software para a geração do modelo.
Na Figura 89, pode-se observar a utilização de curvas de nível ou isoípsa (modelo 
vetorial), as quais unem pontos de mesma altitude, demonstrando o comportamento 
do relevo, e a sua transformação em um modelo digital, para representação 
tridimensional do terreno.
Figura 89. Dados representados de forma vetorial e transformados em um modelo digital.
 
a) b) 
450 
400 350 
300 250 
200 
150 
 
 
 
Fonte: FITZ, 2008b, p. 56.
A interpolação de diferentes métodos é uma das formas de geração dos modelos 
digitais a partir de dados vetoriais coletados ou de fontes secundárias. Outra 
forma é obter modelos digitais prontos, disponíveis gratuitamente ou por diversas 
empresas no mercado. 
Atualmente também se têm obtido modelos digitais a partir da fotogrametria 
digital, especialmente a partir do uso de drones, que diminuem os custos e deixam 
o processo de aquisição mais rápido, sendo viáveis economicamente, até para 
pequenas áreas.
Neste link, você pode conferir uma animação da produção de modelos digitais 
com drone.
https://www.youtube.com/watch?v=y4KO5tqJsdQ.
121
INSTRUMENTOS PARA O PLANEJAMENTO DE RECURSOS HÍDRICOS E PARA O PLANEJAMENTO AMBIENTAL │ UNIDADE V
Principais aplicações dos modelos digitais do 
terreno
Com a evolução das técnicas de obtenção e geração dos MDT, suas aplicações têm se 
tornado cada vez mais variadas e alcançado diversos segmentos, como: a construção 
civil, o planejamento urbano e ambiental, mineração, biologia, monitoramento 
ambiental, hidrologia, entre outros.
Como os MDTs são, de forma geral, representações matemáticas contínuas da 
distribuição espacial das diferenças altimétricas de uma porção da superfície 
terrestre, são utilizados para diversas aplicações, como as destacadas por 
Burrough (1986):
 » Armazenamento de dados de altimetria para gerar mapas e perfis 
topográficos.
 » Ortorretificação de imagens.
 » Análise de corte e aterro para projeto de estradas e barragens.
 » Elaboração de mapas de declividade e exposição para apoio à análise 
de geomorfologia e erodibilidade.
 » Determinação de intervisibilidade de pontos.
 » Análise de variação geofísica e geoquímica.
 » Apresentação tridimensional (em combinação com outras variáveis).
Na geração de ortofotos, o MDT é o elemento mais crítico e importante no que se 
refere à precisão do produto final, pois é a informação que representa o terreno 
e as estruturas existentes nele com detalhes, a depender da escala de obtenção 
(SILVA, 2002).
Como se tem definições e resultados diferentes para cada modelo digital a ser 
utilizado, é importante destacar algumas das suas especificidades, por isso, deve-se 
inicialmente sempre definir os objetivos do trabalho:
 » Modelo Digital do Terreno ou Modelo Digita de Elevação:
 › Armazenamento de dados de altimetria para gerar mapas 
topográficos.
 › Análises de corte-aterro para projeto de estradas e barragens.
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UNIDADE V │ INSTRUMENTOS PARA O PLANEJAMENTO DE RECURSOS HÍDRICOS E PARA O PLANEJAMENTO AMBIENTAL
 › Elaboração de mapas de declividade e apresentação tridimensional, 
ou seja, representação 3D.
 › Cálculo do volume do terreno (movimento de terra).
 » Modelo Digital de Superfície.
 » No planejamento urbano, por exemplo, na definição, no plano diretor 
de um município, para delimitar a altura máxima de edifícios em 
determinadas zonas.
 » Projetos de engenharia.
 » Inspeção de plantas industriais.
 » Estudo e planejamento para infraestruturas.
 » Segurança pública e privada, para identificar modelos para ação.
 » Definição de rotas.
 » Cálculo de volume de pilhas de materiais e objetos.
Para Vieira (2001), o MDT é uma solução numérica eficiente no sentido de 
permitir o armazenamento de dados de altimetria e geração de mapas topográficos, 
perfis e seções, visualização tridimensional do terreno, simulação de projetos de 
movimentação de terra, elaboração de mapas de declividade e exposição solar, 
cálculo da direção e volume acumulado dos fluxos de águas superficiais.
A Geomorfologia e a Geologias são ciências que utilizam muito o MDT, 
principalmente a sua derivação do modelo sombreado (hillshade), muito utilizado 
para delimitação de compartimentos geomorfológicos e estruturas geológicas, a 
partir da identificação de áreas semelhantes, manipulado totalmente em ambiente 
SIG (Figura 90).
Figura 90. Modelo sombreado do relevo.
Fonte: ArcGis.
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INSTRUMENTOS PARA O PLANEJAMENTO DE RECURSOS HÍDRICOS E PARA O PLANEJAMENTO AMBIENTAL │ UNIDADE V
A Hidrologia também faz bastante uso dos modelos digitais, sobretudopara 
geração e associação com modelos hidrológicos, integrando-os a partir de 
aplicações em SIG para definir a direção de fluxo de água, calcular a área de 
contribuição, extrair a rede de drenagem, entre outras.
124
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	Apresentação
	Organização do Caderno de Estudos e Pesquisa
	Introdução
	Unidade I
	Fundamentos de cartografia e geoprocessamento
	Capítulo 1
	Cartografia
	Capítulo 2
	Geoprocessamento
	Unidade II
	Introdução A fotogrametria, interpretação de imagens e sensoriamento remoto
	Capítulo 1
	Fotogrametria e fotointerpretação
	Capítulo 2
	Sensoriamento remoto
	Unidade III
	Geoprocessamento e recursos florestais
	Capítulo 1
	Sensoriamento remoto e recursos florestais
	Capítulo 2
	Mensuração florestal
	Capítulo 3
	Manejo de florestas naturais
	Unidade IV
	Amostragem no inventário florestal
	Capítulo 1
	Teoria de amostragem aplicada aos levantamentos florestais
	Capítulo 2
	Sistema de posicionamento global e processamento dos dados
	Unidade V
	Instrumentos para o planejamento de recursos hídricos e para o planejamento ambiental
	Capítulo 1
	Fundamentos de planejamento ambiental e gestão de recursos hídricos
	Capítulo 2
	Uso e cobertura da terra
	Capítulo 3
	Modelo digital de terreno
	Referências