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Topografia e 
Georreferenciamento
Noções de geomática
Prof. Msc. Gabriel Trindade Caviglione
• Unidade de Ensino: 04
• Competência da 
Unidade de Ensino:
Conhecimento dos principais conceitos 
de geomática, posicionamento global por satélite e erros.
• Resumo:
Nessa aula você conhecerá os conceitos básicos de Geomática, uso e 
operação de GPS/GNSS, além de conceitos de sistemas de 
informações georreferenciadas e de sensoriamento remoto. 
• Palavras-chave:
Cartografia; Geomática; Sensoriamento
Remoto; SIG; GPS; GNSS.
• Título da teleaula: Noções de geomática
• Teleaula nº: 04
Contextualização da teleaula
• Como podemos fazer o levantamento de uma série de pontos?
• Coordenadas verticais e horizontais
• Existem métodos mais modernos e práticos do que o uso de 
teodolito e mira?
Fonte: https://goo.gl/rvQhnS, https://goo.gl/rbSPxT, https://goo.gl/Moyee9, https://goo.gl/awpZ7U e https://goo.gl/jGSBpa, https://goo.gl/enySLT.
Contextualização da teleaula
• Métodos mais modernos são necessariamente mais precisos?
• O que veremos nessa aula?
• Cartografia e fotogrametria;
• Sistema de Informação Geográfico;
• Posicionamento por Satélite.
Fonte: https://bit.ly/2KKVUeP e https://bit.ly/2NcQRWz
Reflita
Conceitos
Formato da Terra
Projeções Cartográficas
Formato da Terra
Fonte: https://goo.gl/QsdE1P. https://goo.gl/CJYFxL e https://goo.gl/7EWPn7.
• Qual o formato da terra? Como chegamos a essa conclusão?
• Esfera com polos achatados; elipsoide; geoide.
• Qual a influência desse formato nos nossos levantamentos? 
Relembre!!
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Representação Matemática
Fonte: Araujo (2011) https://goo.gl/qUNEAH. https://goo.gl/VmAfzc e https://goo.gl/6c8W3v.
• Para representar a superfície terrestre surgiram vários modelos matemáticos.
• Os data (plural de datum) e os Elipsoides de revolução;
• Datum local, Datum regional e Datum global. 
Projeções Cartográficas
Fonte: CERQUEIRA (2016) https://goo.gl/jTnzhf.
• Como podemos representar a terra em um plano, em um mapa?
• Como podemos evitar distorções? É possível não ter distorções?
• Azimutal, Cilíndrica ou Cônica.
• Equivalente, Conforme ou Equidistante.
Projeção UTM – Universal Transversa de Mercator
Fonte: OLIVEIRA (2011). LOCH (2006). https://goo.gl/uM8gHh.
• UTM → divisão da terra em 60 fusos de 6°.
• Utilizada na Topografia e Cartografia.
• Coordenadas N e E em [m]
Conceitos
Introdução a cartografia
Generalização geométrica
Modelo de Carta Topográfica
Legenda e Simbologia
Introdução a Cartografia
• Conjunto de estudos e técnicas cientificas que se voltam para a elaboração 
de mapas e cartas.
• Carta Base
• Carta Topográfica -> Relevo natural, Planimetria e Altimetria.
• Carta Hidrográfica -> Representar corpos hídricos.
• Carta Temática -> Demográficas, política,
meteorológicas.
Fonte: https://goo.gl/32rGvJ. https://goo.gl/e6m5oP.
Generalização geométrica
• É uma técnica usada para 
adequar a informação à 
escala do mapa;
• Facilitar a transmissão da 
informação.
Fonte: Jones (1997) apud Fernandes (2008, p. 28)
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Carta Topográfica
• Representação padronizada de Informações topográficas.
• Agrupamento de várias cartas representa regiões
Fonte: https://goo.gl/fMk1Tu.
• Modelo da Diretoria de Serviço 
Geográfico 
• Decreto nº243/67
• Layout – Leiaute
• Arranjo, disposição dos elementos 
• Órgão responsável pelo levantamento.
• Título da folha.
• Séries cartográficas
• Formato e escala.
• Articulação sistemática
• Mostrar disposição e vizinhança.
• Mapa índice
• Mapa mostrando a posição da carta.
• Legenda: Simbologia.
• Sistema de projeção
• Datum vertical e Universal.
• Hidrografia e vegetação.
• Divisão político-administrativa.
• Declinação magnética.
Fonte: https://goo.gl/C4E3Qy, https://goo.gl/kWN2Te.
• Órgão Responsável
• Título da Folha
• Escala
• Articulação Sistemática
• Legenda
• Sistema de projeção
• Hidrografia/politica
• Declinação magnética
• Sistema Projeção
Conceitos
Fotogrametria
Fotogrametria
• É a ciência que se ocupa em 
obter medidas e informações 
através de fotografias.
• Fotogrametria:
• Métrica e Interpretativa.
Fonte: https://goo.gl/32rGvJ. https://goo.gl/e6m5oP.
• Pode ser aplicada em estudos:
• Topográficos;
• Pedológicos;
• Geológicos;
• Florestais;
• Caraterização da paisagem.
Fonte: https://bit.ly/2XyD64K https://goo.gl/e6m5oP.
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Fotogrametria Aérea - Aerofotogrametria
• Estações móveis;
• Eixo ótico na vertical/inclinada;
• Aviões ou Vants.
Fonte: Assis (2011), https://goo.gl/tZy1GB. https://goo.gl/FxqEEZ.
Fotogrametria Terrestre
• Estações fixas;
• Eixo ótico na horizontal.
Fonte: https://goo.gl/MXfcWE, https://bit.ly/2xBg82b.
Fotogrametria Espacial
• Fora da atmosfera 
terrestre.
Resolução da SP
Atualizar o levantamento 
topográfico de uma fazenda, 
buscar informações usando:
• cartas topográficas
Situação Geradora de Aprendizagem
Vamos supor que você seja contratado para atualizar o levantamento topográfico de 
uma fazenda, no qual, deverão ser locados dois açudes, um haras um seleiro e as vias 
de acesso interno da fazenda.
Para tanto você fará o uso da ferramenta GPS/GNSS e das cartas cartográficas com 
mapas da região e fotos de satélites.
Fonte: google maps.
Situação Geradora de Aprendizagem
• Como posicionar levantamentos em mapas sem conhecer 
os projeções cartográficas e erros associados a elas??
• Qual a influência do uso equivocado de datum e elipsoide 
de referência?
• Como podemos locar imagens de satélite sem conhecer os 
data e coordenadas dos pontos da imagem?
Fonte: https://goo.gl/cLwJ3G.
Reflita
Situação Problema 01
Previamente ao levantamento topográfico, você deverá responder à algumas 
perguntas:
• Como você fará o uso da cartografia fornecida?
• Terá facilidade para interpretar os símbolos e características dessas cartas/mapas? 
Como fará essa interpretação? 
• O uso de fotografias aéreas e imagens de satélites o auxiliarão 
na interpretação desses mapas?
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Resolvendo a Situação Problema 01
Como você fará o uso da cartografia fornecida?
• Os mapas e informações cadastrais servirão de base para planejamento e 
orçamento inicial, a ser entregue ao cliente. Nestes mapas terão as distâncias, 
acessos, e possíveis dificuldades para o levantamento.
Terá facilidade para interpretar os símbolos e características dessas 
cartas/mapas? Como fará essa interpretação?
• Conhecendo previamente a simbologia ficará mais fácil 
identificar os elementos e informações contidas no mapa, 
tais como: legenda, sist. de projeção, relevo, hidrografia, 
divisão politica e etc.
O uso de fotografias aéreas e imagens de satélites o auxiliarão na
interpretação desses mapas? Como você fará o uso da cartografia fornecida?
• Sim, a fotogrametria pode fornecer informações importantes a respeito de 
objetos físicos, da pedologia, dos aspectos florestais, geológicos e etc. 
• Além da caracterização de referencias na região, úteis para fazer o planejamento 
do levantamento topográfico.
Interação
DÚVIDAS E INTERAÇÃO
Conceitos
Sensoriamento Remoto:
• Conceito e Aplicação
• Resolução da Imagem
Sensoriamento Remoto
• Radiação Eletromagnética
• Luz (espectro visível e invisível)
• Avaliar a reflexão
Fonte: Alvarez (2016) IFUSP. https://goo.gl/uVMpVZ.
É uma ciência que visa a obtenção de informações, através de imagens da superfície 
terrestre. Por meio da detecção das respostas das interações da radiação 
eletromagnética com os materiais terrestres. 
Sensoriamento Remoto - Aplicações
• Como poderíamos acompanhar o crescimento de uma cidade sem auxílio do 
Sensoriamento Remoto? Ou o aumento do desmatamento na Amazônia?
• Seria possível fazer isso manualmente?
Crescimento de Manaus, 1984 -2016 Fonte: https://bit.ly/2JupfY5 (google Earth)
Reflita
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• Avaliação de Áreas Rurais.
• Monitoramento do Desmatamento.
• Planejamento Urbano e Regional.
• Controle de Fronteiras.
• Associar outras informações aosmapas!!
• Transito; Crime; Poluição (etc.);
• Sistema de Informação Georeferênciadas.
Sensoriamento Remoto - Aplicações
Sensoriamento Remoto – Resolução Espacial
• Relacionada ao tamanho da imagem;
• Numero de pixels por área;
• Tamanho do menor objeto que se 
pode identificar.
Fonte: Jensen 2004.
Sensoriamento Remoto – Resolução Espectral
• Relacionada ao tamanho das bandas espectrais 
• Espectro “visível” pelo sensor
• IV;UV; Visível; MO.
Fonte: https://goo.gl/r4Qvca. https://goo.gl/KT24gn. https://goo.gl/ARQNNb.
Sensoriamento Remoto – Resolução Radiométrica
• Relacionada à radiância, isto é a 
intensidade da onda;
• Capacidade do sensor de distinguir 
diferentes tonalidades.
Fonte: Meneses & Almeida (2012, p. 30)
Sensoriamento Remoto – Resolução Temporal
• Relacionada ao tempo entre as imagens.
• Tempo de retorno do satélite
• Imagens referentes a períodos históricos ...
Fonte: https://goo.gl/wgzMfT.
Conceitos
Sistema de Informações 
Georreferenciadas (SIG)
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Sistema de Informações Georreferenciadas (SIG)
Fonte: https://goo.gl/wgzMfT.
São sistemas que realizam o tratamento computacional de dados geodésicos. 
Permitindo associar diferentes informações às suas respectivas posições.
Mundo real
Representação em SIG
Imagem Satélite
Relevo
Transporte
Infraestrutura
Loteamento
Hidrografia
Pontos pós proc.
Levantamento
de campo
BANCO DE 
DADOS 
GEOGRÁFICOS
Amostragem e manipulação de dados geográficos
• Amostragem irregular de pontos.
• Amostragem regular de pontos.
• Contornos.
• Polígonos.
• Grade de células.
• Rede triangular irregular. (TIN)
Fonte: Lisboa Filho (1995, p. 26).
Modelos e manipulação de dados geográficos
• Manutenção e análise de dados espaciais
• Funções usadas no pré-processamento, organização dos dados. 
• Manutenção e análise de atributos descritivos
• Operações de análise que não envolvem os atributos espaciais. 
• Análise integrada de dados espaciais e descritivos
• Sobreposição e comparação dos dados;
• Análise de vizinhança e conectividade.
• Formação de saída
• Resultado final da análise: Mapa ou gráficos.
Programas para aplicações em SIG
• ARC/GIS (ESRI)
• Mapas temáticos;
• Cruzamentos de dados.
• AUTOCADMAP (AUTODESK)
• Funcionalidade AutoCad.
• EASI/PACE (PCI)
• Processamento imagens de satélites.
• ERDAS (ERDAS Inc.)
• Processamento imagens de satélites.
• SPRING (INPE)
Fonte: https://goo.gl/JFheeE. https://goo.gl/w63KND. https://goo.gl/fi94BL.
Conceitos
Sistema de posicionamento 
por satélite: 
• GPS/NAVSTAR – GNSS
• Técnicas de posicionamento
• Técnicas de Observação
GPS/NAVSTAR - GNSS
• Tecnologia GPS/NAVSTAR 
• Navigation Satellite Time And
Ranging (Global Position System);
• Outros Sistemas (GNSS – Global 
Navigation Satellite System).
Fonte: https://goo.gl/erqgC3. https://goo.gl/fACgBp,. https://goo.gl/AcwbSt
COMO FUNCIONA??
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• Segmento Espacial
• Satélites 24+7; 6 planos orbitais.
• Segmento de Controle
• Operação do Sistema;
• Monitorar e corrigir parâmetros orbitais; 
• 18 estações de monitoramento.
• Segmento de Usuário
• GPS de Navegação;
• GPS na topografia.
Fonte: https://goo.gl/2Uzkvw.
Com 3 satélites seria possível determinar
a posição X, Y, Z ou Lat, Long, Alt. Usamos
um 4º satélite para corrigir os erros.
Fonte adaptado de ALBUQUERQUE E SANTOS (2003).
GPS – Técnicas de Posicionamento
• Posicionamento por Ponto
• Posicionamento Relativo Estático
• Posicionamento Cinemático
• Receptor GPS
• Base e móvel (hover)
Fonte ALBUQUERQUE E SANTOS (2003).
BA
SE
M
Ó
VE
L
GPS – Técnicas de Observação
• Códigos enviados e recebidos (t1-t2)
• GPST-UCT (Tempo universal Coordenado)
• 00:00:00 do dia 06/01/1980
• 𝐷𝑟𝑠 − 𝜀 = 𝑋 − 𝑋 + 𝑌 − 𝑌 + 𝑍 − 𝑍
Fonte adaptado de ALBUQUERQUE E SANTOS (2003).
T,recebido=t2
(t2-t1).c=dT,enviado=t1
GPS – Técnicas de Observação
• Fases das portadoras (nº de fases)
• Distância é obtida pelo número de ciclos da 
onda portadora 
• 𝐷𝑟𝑠 − 𝜀 = 𝑁 + ΔΦ𝑟𝑠 . 𝜆
nº de fases
É POSSÍVEL USAR AS 
DUAS TÉCNICAS 
SIMULTANEAMENTE
Fonte adaptado de ALBUQUERQUE E SANTOS (2003).
Conceitos
Sistema de posicionamento 
por satélite:
Erros e imprecisões
Aplicações
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Erros e Precisão – Sistema GPS
• Diluition of precision. (GDOP, PDOP)
• Técnica utilizada. 
• Modelagem efeitos atmosféricos
• Ionosfera, troposfera.
Fonte: MANI (2016). https://goo.gl/wuPZYF. https://goo.gl/ZmoUMb, https://goo.gl/bVWa7c.
Erros e Precisão – Sistema GPS
• Multicaminho e sombras.
• Ângulo de elevação do satélite.
• Rotação da Terra.
• Erro de atraso do relógio
• Satélite e receptor.
• Altitude (refração atmosférica).
Fonte: https://goo.gl/MsjNpP. https://goo.gl/hnj6HG.
Programas e aplicações em GPS/GNSS
• TrackMaker
• Software pago, profissional;
• Exportação para o AutoCad e ArcView.
• MapSource (GARMIN)
• Software gratuito;
• Editar waypoints e trilhas.
• BaseCamp(GARMIN)
• Software gratuito;
• Editar waypoints e trilhas;
• Exportar desenhos e mapas em 
2D e 3D.
Resolução da SP
Atualizar o levantamento 
topográfico de uma fazenda, buscar 
informações usando:
• sensoriamento remoto
• GPS/GNSS
Situação Problema 02
Você deverá responder à algumas perguntas:
• Como imagens de satélites auxiliariam na interpretação dos mapas?
• A resolução dessas imagens interfere na interpretação e análise?
• Quais programas poderiam ser utilizados para tratar e manipular essas imagens?
Resolvendo a Situação Problema 02
Como imagens de satélites auxiliariam na interpretação dos mapas?
• As imagens poderão fornecer diversas informações como: Vias de acesso; áreas 
verdes, plantações, vegetação nativa; Córregos e rios; Bacia Hidrográfica; Relevo 
Topografia. Crescimento Urbano.
A resolução dessas imagens interfere na interpretação e análise?
• Sim, caso a resolução da imagem seja baixa, ficará difícil 
enxergar os elementos e identificá-los.
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Quais programas poderiam ser utilizados para tratar e manipular essas imagens?
• Poderiam ser usados ArcGis; Esdras; Spring entre outros. As imagens poderiam 
ser recuperadas, classificadas, medidas, sobrepostas e verificar conectividades 
com outros atributos.
Situação Problema 03
Para fazer o levantamento, você deverá responder à algumas perguntas:
• Você usará o sistema GPS como principal ferramenta para locação e fechamento
de terreno?
• Quais são as informações obtidas ao usar esse aparelho?
• Se estiver nublado poderá sofrer interferência de sinal?
• Quais outras aplicações você terá com o receptor
GPS em campo?
• Quais programas deverão ser utilizados no
pós-processamento dos dados?
Resolvendo a Situação Problema 03
Você usará o sistema GPS como principal ferramenta para locação e fechamento de 
terreno? Quais são as informações obtidas ao usar esse aparelho?
• Sim, para um rápida e ágil execução da tarefa, o receptor GPS deve ser a principal 
ferramenta na locação e fechamento do terreno.
• O aparelho fornece as coordenadas angulares (latitude e longitude) com altitude 
e coordenadas métricas (UTM).
Se estiver nublado poderá sofrer interferência de sinal?
• Sim, qualquer alteração na umidade da atmosfera pode 
causar obstrução do sinal GPS.
Quais outras aplicações você terá com o receptor GPS em campo?
• É possível elaborar um trilha fora das estradas rurais, com uma rota ponto a 
ponto, e no caso de uma emergência, é possível localizar-se no mapa.
Quais programas deverão ser utilizados no pós-processamento dos dados?
• TrackMaker.
• MapSource.
• BaseCamp.
Interação
DÚVIDAS E INTERAÇÃO
Recapitulando ...
• Cartas Topográficas
• Generalização Geométrica
• Fotogrametria
Fonte: https://goo.gl/C4E3Qy, https://goo.gl/kWN2Te, Assis (2011), https://goo.gl/tZy1GB. https://goo.gl/FxqEEZ, https://goo.gl/32rGvJ. https://goo.gl/e6m5oP.
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Recapitulando ...
• Sensoriamento Remoto
• Resolução da imagem
• Sistema de Informações Georreferenciadas
Fonte: https://goo.gl/KT24gn,https://goo.gl/MXfcWE.
Recapitulando ...
• GPS/GNSS
• Funcionamento
• Técnicas de Observação
• Erros e Imprecisão
Fonte: adaptado de ALBUQUERQUE E SANTOS (2003), https://goo.gl/erqgC3. https://goo.gl/fACgBp, MANI (2016). https://goo.gl/wuPZYF. https://goo.gl/ZmoUMb.
T,recebido=t2
T,enviado=t1 nº de fases
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