Sistema UTM: Projeção Cartográfica

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<p>Cartogra�a Básica</p><p>Aula 4: Sistema Universal Transverso de Mercator (UTM)</p><p>Apresentação</p><p>O Sistema Universal Transverso de Mercator (UTM) é a mais moderna e prática forma de representação cartográ�ca</p><p>utilizada no Brasil. O sistema permite a localização de alvos terrestres de maneira mais competente e fornece rapidamente</p><p>dados para o cálculo de distâncias e tamanho dos alvos.</p><p>Considerando as coordenadas do sistema UTM, sabe onde você está? Você sabia que os softwares de localização</p><p>geográ�ca utilizados pelos sistemas de celulares e de automóveis utilizam o sistema de UTM? Vamos aprender tudo isso</p><p>nesta aula. Vamos lá!</p><p>Objetivo</p><p>Analisar o Sistema de Projeção Universal Transverso de Mercator (UTM);</p><p>Aplicar o Sistema UTM em exemplos práticos.</p><p>Projeção cartográ�ca</p><p>Você já sabe que a representação do planeta Terra mais próxima da realidade, no caso da Física, é um Geoide, ou, se</p><p>entendermos pela Matemática, um elipsoide de revolução.</p><p>O grande problema é que nem a esfera ou um elipsoide resolvem a necessidade humana de plani�car o planeta. Ou seja,</p><p>transformar aquilo que é em 3D, que é a Terra, em 2D, que é a Terra em uma folha de papel.</p><p>Observe a �gura a seguir e imagine o esforço necessário para retirar todas as informações disponíveis no Planeta Terra,</p><p>que é um objeto com 3 dimensões, e colocar em uma folha de papel ou em um planisfério, que é um mapa impresso:</p><p>Planisfério do Planeta Terra</p><p>Para resolver essa questão é necessário fazer uma projeção cartográ�ca, ou seja, transformar o que está em 3D para 2D.</p><p>Evolução da representação cartográ�ca</p><p>Século XVI</p><p>Quem mais contribuiu para que essa</p><p>prática fosse possível foi um belga</p><p>chamado de Gerhard Kremer Mercator ,</p><p>que, ainda em 1569, construiu um mapa,</p><p>trabalhando com paralelos retos e</p><p>meridianos retos e equidistantes e que é</p><p>utilizada até hoje. (IBGE, 2009).</p><p>Após Gerard Mercator, no século XVI,</p><p>Johann Heinrich Lambert, um cientista que</p><p>se destacou, na História, pelo</p><p>desenvolvimento das projeções cônicas</p><p>conformes, criou, matematicamente, o</p><p>Sistema Universal Transverso de</p><p>Mercator, tal como se observa hoje. Mas, o</p><p>modelo precisava ser aplicado e ter</p><p>resultados práticos. (IBGE, 2009)</p><p>1</p><p>Século XIX</p><p></p><p></p><p>https://stecine.azureedge.net/webaula/estacio/go0082/aula4.html</p><p>Em 1866, o sistema recebeu a</p><p>denominação de Projeção de Gauss,</p><p>quando o alemão Carl Friedrich Gauss fez</p><p>o cálculo da triangulação de Hanover,</p><p>elaborado na cidade de mesmo nome.</p><p>Século XX</p><p>Em 1912, foi criado o sistema Gauss-</p><p>Kruger, quando Johann Heinrich Louis</p><p>Krüger, conseguiu expressar</p><p>numericamente a posição Geodésia de um</p><p>ponto sobre o terreno.</p><p>De acordo com IBGE (2009), a evolução</p><p>continuou ocorrendo no período entre as</p><p>duas Grandes Guerras Mundiais e</p><p>diferentes países na Europa Ocidental e</p><p>dentro da União Soviética adotaram o</p><p>sistema de projeção transversal de</p><p>Mercator para confeccionar seus mapas de</p><p>cunho geopolítico e militar. Mas, não o</p><p>conheciam como esse nome.</p><p>Em plena Segunda Grande Guerra, os</p><p>Estados Unidos desenvolveram uma</p><p>combinação para abranger a totalidade das</p><p>longitudes e criar os seus próprios mapas</p><p>militares.</p><p>A partir de então, houve a denominação</p><p>atual: Sistema de Projeção Universal</p><p>Transverso de Mercator (UTM).</p><p>Projeção Universal Transverso de Mercator (UTM)</p><p></p><p>Também conhecido como Projeção conforme de Gauss,</p><p>essa técnica tem suas aplicações voltadas para a</p><p>elaboração e interpretação de cartogramas de grandes e</p><p>média escalas, ou seja, aqueles que apresentam maior</p><p>detalhamento.</p><p>Para se fazer um sistema de projeções, é necessário que</p><p>se coloque o globo terrestre em um cilindro. Por isso, é</p><p>chamado de projeção cilíndrica.</p><p>É como se você colocasse uma luz no meio do globo e todas as linhas e desenhos, presentes em sua superfície fossem</p><p>projetados na folha de papel que está no entorno do globo: o cilindro.</p><p>Repare como o contorno dos continentes podem ser observados no cilindro. Agora, �ca fácil. É só abrir a folha de papel e</p><p>você terá o desenho do planeta Terra, que é redondo, em uma folha de papel, que é plano.</p><p>Atenção! Aqui existe uma videoaula, acesso pelo conteúdo online</p><p>Clique nos botões para ver as informações.</p><p>Geralmente, esse cilindro é colocado em pé, como você pode observar na imagem a seguir.</p><p>No caso do sistema UTM, o cilindro �ca deitado e não em pé.</p><p>Veja como o sistema UTM foi organizado:</p><p>O mundo foi dividido em 60 fusos, que garantem menor distorção possível.</p><p>Os fusos são numerados de 1 a 60. Observe, na �gura, que cada um deles tem 6º de longitude.</p><p>Veri�que também que, em vez de começar no 0º, como acontece no sistema normal, o início é na longitude de 180º,</p><p>ou seja, na Linha Internacional de Mudança de Data e vai aumentando para Leste.</p><p>O mais interessante é que os dados não são dados em graus, mas em quilômetros! Cada fuso, na Linha do</p><p>Equador, apresenta, aproximadamente, 500km de extensão Leste-Oeste.</p><p>Como foi organizado o sistema UTM? </p><p> Sistema UTM, com organização das parcelas da Terra.</p><p>Na �gura a seguir, repare que um fuso tem 6º de longitude e aproximadamente 500km de extensão leste e oeste.</p><p>Veja, ainda, que não cobre todo o planeta Terra, considerando o sentido Norte-Sul. Vai apenas até o 80ºN e 84ºSul.</p><p>O mais importante, no entanto, é que a Linha do Equador funciona como �m para o Hemisfério Sul e início para o</p><p>Hemisfério Norte. Como assim?</p><p>Vamos olhar cada um desses fusos? </p><p> Modelo explicativo do sistema UTM. Adaptado de: coral.ufsm</p><p>Você vai aumentando as latitudes, conforme se distancia da Linha do Equador, certo? E chega até o máximo nos</p><p>Polos Norte e Sul (90ºN e 90ºS).</p><p>No sistema UTM é diferente! A contagem, no Hemisfério Sul, começa lá, perto do Polo Sul (84ºS) e vai aumentando</p><p>de quilometragem até chegar à Linha do Equador, quando chega a 10.000.000 metros.</p><p>E se a gente quiser fazer algum mapeamento no Hemisfério Norte? Então, o início é na Linha do Equador e chega até</p><p>os 10.000.000 metros já perto do Polo Norte (80ºN).</p><p>Como funciona em relação a latitudes? </p><p>javascript:void(0);</p><p>Por que não vai até os noventa graus Norte e Sul?</p><p>Como você já sabe, não se pode achatar um globo sem quebrá-lo ou rasgá-lo de alguma forma. Além disso, o ato de</p><p>transformar, matematicamente, as coordenadas geográ�cas em coordenadas planas, desloca, necessariamente, a</p><p>maior parte (mas não todas) das coordenadas transformadas até certo ponto.</p><p>Conceitualmente, a projeção de Mercator Transversal transfere posições no globo para posições correspondentes</p><p>em uma superfície cilíndrica, que é cortada de ponta a ponta e achatada, para caber em um papel, em cima da</p><p>mesa.</p><p>Observe isso na �gura a seguir:</p><p>Por que não utilizar todo o globo terrestre? </p><p> Organização do sistema UTM, em um plano. Fonte: media.snl</p><p>javascript:void(0);</p><p> Sistema UTM mundial, identificando as quadrículas representadas por números e letras.</p><p>Globalmente, o sistema UTM é organizado em um plano. Veri�que, na �gura, que há 60 faixas verticais e, para melhor</p><p>organização do sistema, o governo norte-americano criou uma organização horizontal, representada por letras que vão de</p><p>A, perto do Polo Sul, até a letra X, no extremo do Hemisfério Norte.</p><p>A combinação dessas letras e números poderá identi�car cada um desses quadrados que estão representados na</p><p>�gura.</p><p>Vamos ver um exemplo, considerando o território brasileiro.</p><p> Sistema UTM – Território brasileiro</p><p> Clique no botão acima.</p><p>Sistema UTM – Território brasileiro</p><p>Veri�que que as letras representam as faixas horizontais, enquanto que as faixas verticais são representadas por</p><p>cada fuso, sempre começando da esquerda e sofrendo acréscimo para a direita.</p><p>Segundo Loch (2006), o sistema UTM foi adotado em 1995, no Brasil, pela diretoria do serviço geográ�co do</p><p>exército. São 8 fusos UTM cuja numeração é 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 e 25.</p><p> Fusos e Zonas UTM sobre o Brasil. Fonte: blogspot.com</p><p>Atenção! Aqui existe uma videoaula, acesso pelo conteúdo online</p><p>Aplicação do Sistema UTM</p><p>Vamos ver, na prática, como funciona o sistema UTM?</p><p>Lembre-se de que, em um cartograma, em vez dos dados dos meridianos serem dados em graus, são dados em</p><p>números “fechados”, ou seja, em quilômetros.</p><p>No território brasileiro, o sistema de UTM vai sempre aumentar, conforme nos deslocamos para leste!</p><p>E quando nos dirigimos para sul? O sistema de UTM aumenta ou diminui?</p><p>javascript:void(0);</p><p>Qual o efeito prático da UTM?</p><p> Analise a figura que apresenta a área do bairro de Ipanema, no Rio de Janeiro, em escala 1:10.000,</p><p>considerada com um bom detalhamento.</p><p>Analise a �gura que apresenta a área do bairro de Ipanema, no Rio de</p><p>Janeiro, em escala 1:10.000, considerada com um bom detalhamento.</p><p>Agora, veja o que acontece no sentido Oeste-Leste, em laranja. Perto da Praça Poeta Gibran, a UTM é 683.000,</p><p>enquanto que, perto do Morro do Cantagalo, a UTM é 685.000, aumentando para leste, certo?</p><p>Agora, você consegue saber a diferença, em metros ou quilômetros, entre o Morro do Cantagalo e a Praça Poeta</p><p>Gibran? Um está a 685.000m e outro está a 683.000. Qual a diferença entre os dois? Pode usar a calculadora.</p><p>A diferença é de 2.000 metros, ou seja, 2 km.</p><p>Um simples mapa, com o sistema de coordenadas em UTM, permite-nos que façamos os cálculos de distância</p><p>em quilômetros. Muito mais fácil do que determinar a distância em graus, não é mesmo?</p><p>Como foi informado, o Equador tem valor de</p><p>10.000.000km e os valores decrescem, conforme você se</p><p>dirige para sul.</p><p>É isso que você observa?</p><p>Veri�que que perto da margem da Lagoa Rodrigo de</p><p>Freitas, no Parque Cantagalo, a UTM é de 7.459.000m e,</p><p>na Avenida Vieira Souto, você tem UTM de 7.458.000m.</p><p>Reparou que reduziu, conforme chegamos para sul?</p><p> Cartograma de escala de detalhe com sistema UTM. Adaptado de data.rio.</p><p> Figura adaptada de uma carta topográfica em escala de 1:50.000.</p><p> Clique nos botões acima.</p><p>Figura adaptada de uma carta topográ�ca em escala de 1:50.000.</p><p>Vamos ver outro exemplo? Essa �gura foi adaptada de uma carta topográ�ca em escala de 1:50.000.</p><p>Observe que há bem menos detalhes do que a �gura anterior, em que tínhamos o nome de todos os lugares. Aqui,</p><p>não há os nomes de todas as ruas, mas veri�que o sistema UTM.</p><p>Você achou que está faltando número?</p><p>Tanto nos paralelos quanto nos meridianos, você tem que acrescentar três zeros (000). Então, o que você lê</p><p>como 7.460, na verdade, é 7.460.000, correto? Lembre-se sempre disso!</p><p>As estrelas marcam as coordenadas UTM de paralelos (em azul) e meridianos (em amarelo). Novamente, observe</p><p>que os números dos paralelos aumentam em direção à linha do equador (para norte) e os meridianos aumentam</p><p>para leste.</p><p> Cartograma de escala de semidetalhe com sistema UTM. Brasil (1987).</p><p>Atenção! Aqui existe uma videoaula, acesso pelo conteúdo online</p><p>Atividade</p><p>1. A base aérea dos Afonsos está em qual paralelo? Lembre-se de que os paralelos são linhas horizontais.</p><p>a) 7.470.000</p><p>b) 7.460.000</p><p>c) 60.000</p><p>d) 67.000</p><p>e) 68.000</p><p>2. A ponta dos dois irmãos está em qual meridiano? Lembre-se de que os meridianos são linhas verticais.</p><p>a) 7.470.000</p><p>b) 7.460.000</p><p>c) 60.000</p><p>d) 67.000</p><p>e) 68.000</p><p>3. Para a aplicação nos estudos de cartogra�a, de geoprocessamento e de sensoriamento remoto, é fundamental</p><p>aprender sobre o sistema Universal Transverso de Mercator (UTM).</p><p>Após a observação da �gura, podemos dizer que, no território brasileiro, o sistema de UTM vai sempre aumentar,</p><p>conforme nos deslocamos para:</p><p> Figura adaptada. Carta topográfica, em escala 1:25.000, elaborado pelo IBGE, em 1973. Fonte de domínio público.</p><p>a) Sul</p><p>b) Leste</p><p>c) Oeste</p><p>d) Norte</p><p>e) Sudeste</p><p>javascript:void(0);</p><p>4. O Sistema UTM é dividido em 60 fusos de 6 graus de amplitude em longitude. Observe a �gura a seguir.</p><p>Qual das medidas UTM está mais ao Sul e a Oeste, respectivamente?</p><p> Figura adaptada. Cartograma de escala de detalhe com sistema UTM. Fonte: Data.Rio</p><p>a) 7.472.000 e 646.000</p><p>b) 7.471.000 e 646.000</p><p>c) 7.472.000 e 647.000</p><p>d) 7.471.000 e 647.000</p><p>e) 646.000 e 647.000</p><p>Notas</p><p>Gerhard Kremer Mercator1</p><p>Mercator foi um famoso cartógrafo �amengo e fundador da Geogra�a Moderna. Na �gura, o cientista está explicando o seu</p><p>globo terrestre ao imperador Charles V.</p><p>Referências</p><p>BRASIL. Ministério do Exército. Departamento de Engenharia e Comunicações. Carta topográ�ca Baía de Guanabara. Escala</p><p>javascript:void(0);</p><p>1.10.000. Rio de Janeiro: DGH, 1987.</p><p>BRASIL. IBGE. Noções básicas de cartogra�a. Rio de Janeiro: IBGE, 1999.</p><p>LOCH, Ruth Emilia Nogueira. Cartogra�a: representação, comunicação e visualização de dados espaciais. Florianópolis: Ed. da</p><p>UFSC, 2006.</p><p>PHILIPE, Gabriel. Como funciona o GPS? Disponível em: https://www.o�cinadanet.com.br/post/12406-como-funciona-o-gps.</p><p>Acesso em: 19 abril 2019.</p><p>Próxima aula</p><p>Projeções cilíndricas;</p><p>Projeções planas;</p><p>Projeções cônicas;</p><p>Outras formas de classi�cação.</p><p>Explore mais</p><p>Para complementar o que estudou nesta aula, assista aos seguintes vídeos:</p><p>"Geogra�a - Aula 23 - Projeções cartográ�cas <https://www.youtube.com/watch?v=tdohb3wwlH8> "</p><p>"Google Earth - Localizar um local tendo a Coordenada UTM <https://www.youtube.com/watch?v=r4Yosaszy_k> "</p><p>"Como usar as coordenadas UTM para calcular distâncias entre dois pontos <https://www.youtube.com/watch?v=w-</p><p>fJsKfNsNI> "</p><p>javascript:void(0);</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=tdohb3wwlH8</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=r4Yosaszy_k</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=w-fJsKfNsNI</p>