SISTEMA DE INFORMAÇÃO E PROJEÇÕES

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SISTEMAS DE INFORMAÇÃO E PROJEÇÕES 
CARTOGRÁFICAS 
 
 
INTRODUÇÃO 
 
A Cartografia se constitui numa ferramenta aplicável a qualquer das atividades 
humanas que requeiram conhecimento acerca do seu ambiente ou de 
relacionamentos ocorridos entre fenômenos deste ambiente. Sob a 
denominação Cartografia encontram-se todos os procedimentos e métodos 
voltados para o planejamento, coleta, representação e utilização de dados 
geográficos, quer na forma digital quer na forma analógica. A Cartografia pode 
ser vista, dentre outras formas, como meio de comunicação de informação. 
Neste sentido a Cartografia é veículo de comunicação mais eficiente do que um 
relatório escrito ou do que uma tabela ou gráfico. 
Apesar de ser impossível evitar as distorções, é possível escolher como elas 
ocorrerão. Os mapas em que as áreas são alteradas, mas as formas dos 
continentes são mantidas, são chamados de projeções conformais. Por outro 
lado, os mapas em que as áreas são corretamente mantidas e as formas são 
alteradas são chamados de projeções equivalentes. Agora, quando se opta por 
alterar tanto as áreas quanto as formas, eles são chamados de projeções 
afiláticas. 
O desenvolvimento da tecnologia de informação na última década tem oferecido 
oportunidades de melhorar dramaticamente o processo de tomada de decisões 
e resolução de problemas no domínio geo-espacial. Segundo Egenhofer (1999), 
embora os Sistemas de Informação Geográfica (SIGs) tenham alcançado um 
crescimento e popularidade sem precedentes na última década, para torná-los 
uma contribuição a comunidades mais amplas de usuários, mudanças 
significativas de design devem ocorrer. Em especial, uma nova tendência é 
acoplar SIGs a dispositivos de telefonia móvel e GPS, criando os Spatial 
Information Appliances (SIA), assistentes pessoais do futuro para problemas que 
envolvem o espaço, movendo a tecnologia do desktop para o trabalho de campo 
e da mão dos cientistas e profissionais especializados para as dos cidadãos em 
geral. 
Problemas sérios de usabilidade e gaps entre tarefas do usuário em 
implementações de SIG têm sido reportados em literatura recente. Câmara et al. 
 
 
(1999) argumentam que, apesar dos avanços ocorridos na modelagem de 
dados, é o design da interface de SIG que desempenha um papel crucial em 
determinar a aceitação do sistema. Davis & Laender (1999) discutem a utilidade 
dos SIGs entre diferentes grupos de usuários, cada qual com seu conjunto 
particular de aplicações e suas necessidades específicas no que diz respeito 
principalmente à representação dos objetos. 
Ainda segundo Davis & Laender (1999, pág. 36) “a representação de um objeto 
espacial não determina completamente sua aparência visual, ou seja, a forma 
segundo a qual o objeto será apresentado ao usuário, na tela ou em papel. A 
cada representação correspondem uma ou mais apresentações, alternativas de 
visualização adequadas para comunicar o significado dos dados geográficos de 
acordo com as necessidades da aplicação”. 
SIGs tentam preservar a familiaridade do usuário com a apresentação tradicional 
do mundo. Dominar o processo de representação da realidade através de mapas 
há muito tem sido objeto de estudo e pesquisa. A necessidade do homem de 
compreender o universo que o cerca exige que a cartografia, enquanto “arte de 
conceber, levantar, redigir e divulgar mapas” (Joly, 1990, pág. 7), seja cada vez 
mais eficiente. 
 
 
 
 
 
SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GRÁFICA 
Um SIG, Sistema de informações geográficas, ou GIS (Geographic Information 
System) é um sistema composto por software, usuário, hardware, dados e 
metodologia (ou técnicas) de análise, que permite o uso integrado de dados 
georreferenciados com uma finalidade específica. 
O primeiro SIG foi criado na década de 60 no Canadá com o intuito de possibilitar 
a criação de um inventário de recursos naturais. Mas, naquela época os 
programas ainda eram muito difíceis de se utilizar, exigiam mão de obra 
especializada, o que custava caro, e ainda não havia programas específicos para 
os variados tipos de aplicação, logo, estes tinham que ser desenvolvidos, 
tomando mais tempo e mais dinheiro. 
Entretanto, com o desenvolvimento da informática e de modelos matemáticos 
para aplicação da cartografia em meio computadorizado, os GIS foram se 
aperfeiçoando. Já na década seguinte, Ottawa (Canadá) sediaria o primeiro 
simpósio sobre Sistemas de Informações Geográficas do mundo. 
Desde a criação do primeiro sistema simples para aplicação da cartografia por 
meio de sistemas informatizados em 1950, até a recente massificação do acesso 
à GIS (como o Google Earth), as tecnologias para captura, armazenamento, 
tratamento e recuperação de informações georreferenciadas tem melhorado 
cada vez mais e possibilitado um leque cada vez maior de aplicações. 
Assim, podemos identificar três formas principais de se utilizar um SIG: para 
produção de mapas, como suporte para a análise espacial de fenômenos, ou 
como um banco de dados geográficos, com funções de armazenamento e 
recuperação de informação espacial. 
Os sistemas de projeções cartográficas foram desenvolvidos para dar uma 
solução a esse problema da transferência de uma imagem da superfície curva 
da esfera terrestre para um plano da carta, o que sempre vai acarretar 
deformações. Os sistemas de projeções constituem-se de uma fórmula 
matemática que transforma as coordenadas geográficas, a partir de uma 
superfície esférica (elipsoidal), em coordenadas planas, mantendo 
correspondência entre elas. O uso desse artifício geométrico das projeções 
consegue reduzir as deformações, mas nunca eliminá-las. Nesta aula, 
 
 
apresentamos os principais conceitos relacionados aos sistemas de projeção e 
discutimos a sua importância em permitir a transferência de pontos de uma 
superfície esférica para um plano, de modo a possibilitar a representação 
cartográfica de elementos geográficos. 
A escolha do sistema de projeção depende de uma série de fatores. Existem 
alguns que se adequam melhor do que outros, a depender da finalidade, ou que 
oferecem a vantagem de uma construção simples e rápida. Entretanto, para os 
cartógrafos, nenhum deles pode ser considerado ideal para resolver esse grande 
desafio da Cartografia que é eliminar completamente as distorções quando se 
passa de um sistema a outro. Assim, a solução parcial, que seria a adoção de 
um sistema de projeção, é sempre usada. 
Nos SIGs, um dos conceitos fundamentais envolvidos é o da base de dados 
espacialmente referenciada, com flexibilização da forma de representação. •Em 
grande parte, a introdução direta de produtos cartográficos como Base 
Cartográfica nos SIGs, sem uma discussão das características, erros e 
distorções destes produtos e sem vínculo direto com um PROJE, gera produtos 
de má qualidade ou de qualidade desconhecida. 
 
 
 
REPRESENTAÇÃO VISUIAIS EM CARTOGRAFIAS 
 
Existe um grande número de trabalhos voltados ao estudo da Cartografia e dos 
elementos utilizados na produção de mapas, como por exemplo Barkowsky & 
Freksa (1997), Couclelis & Gottsegen (1997). 
O trabalho de Bertin (1967) não se resume à Cartografia, mas trata das 
representações visuais de um modo geral. O autor coleta e analisa diversas 
simbologias gráficas e, para cada uma, associa propriedades perceptivas que se 
pode obter com sua utilização. Como resultado, apresenta uma classificação dos 
dados a serem representados de acordo com sua natureza geométrica: pontos, 
linhas e áreas, o que foi chamado de modos de implantação. Por estar 
interessado na expressão no plano do papel, Bertin (1967, pág. 42) limita seu 
estudo a representações bidimensionais, desconsiderando também fenômenos 
de natureza temporal. 
O ponto inicial do seu trabalho é a afirmação geral de que a comunicação é feita 
por meio de marcas no papel. A apresentação de um dado ocorre através de 
variações ou modulaçõesde características dessas marcas, como sua forma, 
posição ou cor. Deste raciocínio surge a lista das variáveis visuais: tamanho, 
valor (tons de uma mesma cor), granulação, cor (matiz), orientação e forma, além 
da posição no plano bidimensional. Forma-se, assim, um conjunto de 
transformações que aplicadas isoladamente ou em conjunto seriam capazes de 
transmitir visualmente qualquer tipo de informação, respeitando-se as limitações 
que o próprio Bertin se impôs – bidimensionalidade e atemporalidade. 
 
 
ALFABETO CARTOGRÁFICO 
 
Ramirez (1993) coleta e analisa dados do domínio cartográfico visando 
identificar os elementos básicos com os quais mapas são construídos. Para isso, 
baseando-se na teoria de níveis linguísticos de Chomsky (1972), decompõe 
sucessivamente e isola os componentes de mapas até obter um conjunto básico 
de elementos. 
As regras da gramática levam a elementos semelhantes às variáveis visuais de 
Bertin, ou seja, são modulações a serem aplicadas sobre o conjunto básico de 
primitivas (alfabeto), através dos quais seriam obtidas as possibilidades de 
representação para a construção de mapas. Sobre um mesmo elemento original 
- digamos, uma linha - podemos combinar variações de cor, granulação 
(tracejado, por exemplo) ou tamanho (espessura) e com isso progressivamente 
construir mapas. 
Ramirez considera os mapas como sendo sentenças, conjuntos de elementos 
relacionados de modo a conter um significado específico: a descrição de uma 
realidade geográfica. Embora esta abordagem sirva ao seu objetivo de permitir 
automatizar a construção de mapas ao isolar seus elementos mínimos, a 
granularidade da decomposição atingida é alta, gerando elementos por si 
desprovidos de significado, o que não dá margem ao estudo dos fenômenos de 
comunicação que existem quando se constrói ou se interpreta um mapa. 
 
 
CONCEITUAÇÃO DE PROJEÇÕES CARTOGRÁFICAS 
 
Projeções cartográficas são representações da superfície esférica da Terra em 
um plano, possibilitando a construção de um mapa. Um mapa corresponde à 
representação aproximada da superfície terrestre em um plano utilizando as 
coordenadas geográficas. Essa construção se dá por meio de um sistema plano 
de paralelos e meridianos (representados por linhas), ou seja, as projeções 
cartográficas. 
Existem diversos tipos de projeções que, segundo o Instituto Brasileiro de 
Geografia e Estatística (IBGE), representam cada uma um determinado aspecto, 
como a dimensão e a forma. As projeções, por representarem uma superfície 
esférica, apresentam deformações, sendo assim, nenhuma representa fielmente 
essa superfície, pois nunca estará livre de distorções. 
Todos os mapas ou cartas que nós conhecemos são representações 
aproximadas da superfície terrestre. Isso ocorre porque não se pode passar de 
uma superfície curva para uma superfície plana sem que haja deformações, ou 
seja, não é possível manter as relações espaciais na transferência de pontos da 
superfície real para uma de representação. 
Segundo Rocha (1998), quando desejamos representar a superfície da Terra, 
diversas formas podem ser utilizadas: mapas, cartas, plantas, modelos 
reduzidos, modelos numéricos, globos e outros. 
Os globos apresentam uma grande vantagem na representação, pois mostram 
ao usuário uma boa visão ilustrativa do real, porém de pouca utilização prática, 
já que para uma escala de 1/1.000.000 ter-se-ia um globo com raio de 6,5 
metros. 
A forma plana é a mais utilizada para representação das informações espaciais 
da superfície terrestre por ser a forma mais prática de representação e 
manipulação de mapas e cartas. 
Como a superfície terrestre não é plana, a Cartografia se vê obrigada a usar de 
artifícios para representar essas informações no plano. 
 
 
As projeções cartográficas são ferramentas utilizadas na Cartografia para 
representar a superfície curva sobre o plano, com o mínimo de distorções. 
A elaboração de um documento cartográfico em um plano consiste em um 
método segundo o qual se faz corresponder à cada ponto da Terra, em 
coordenadas geográficas, um ponto no mapa, em coordenadas planas. Para se 
obter essa correspondência utilizam-se os sistemas de projeções cartográficas. 
Existem diferentes projeções cartográficas, uma vez que há uma variedade de 
modos de projetar sobre um plano os objetos geográficos que caracterizam a 
superfície terrestre. 
Elemento secundário na medida que está associada com o produto específico e 
pode ter diferentes definições relacionadas com a forma pretendida de 
visualização, com a representação do espaço tridimensional no plano. Não tem 
solução exata. 
A seleção da Projeção Cartográfica é fixada em função dos produtos ou 
resultados desejáveis. Cada tipo de projeção pode preservar uma ou mais 
características ou gerar novas propriedades geométricas. 
Cada uma das Projeções Cartográficas gera distorções que devem ser 
consideradas nas aplicações. 
A Projeção Cartográfica deve propiciar a obtenção de distâncias, direções, 
áreas, etc. no plano, com possibilidade de estimativa das distorções introduzidas 
e da acurácia dos valores derivados. Deve propiciar a recuperação do SGR. 
A Projeção Cartográfica deve possibilitar a investigação das propriedades da 
representação em relação às propriedades da superfície de referência que: 
• são conservadas na representação; 
• se alteram ou desaparecem na representação; 
• são adquiridas pela representação e que não existiam na superfície de 
referência. 
 
 
 
A Representação Cartográfica, mesmo com base em um sistema de 
coordenadas de projeção adequado às aplicações, deve possibilitar o resgate 
das coordenadas referidas ao SGR de base. 
 
 
 
 
TIPOS DE PROJEÇÕES CARTOGRÁFICAS 
 
1. Projeção Cilíndrica 
As projeções cilíndricas são aquelas elaboradas como se alguém colocasse o 
globo dentro de uma esfera e, ao desenrolar esse cilindro, conseguíssemos 
representar a superfície da Terra, conforme a figura abaixo: 
 
Esquema de uma projeção cilíndrica 
As projeções cartográficas mais famosas e utilizadas são as cilíndricas. Dentre 
elas, algumas merecem destaque especial em razão de suas importâncias e 
características. 
2. Projeção de Mercator 
Nessa projeção, muito utilizada nos dias atuais, há uma preocupação em se 
manter as formas dos continentes, no entanto, as suas áreas são alteradas. 
Trata-se, portanto, de uma projeção conformal. Repare que, por exemplo, a 
Groelândia está maior que o Brasil, sendo que, na verdade, ela é bem menor do 
que ele. 
 
 
 
Mapa-múndi na projeção de Mercator 
3. Projeção de Peters 
Ao contrário da anteriormente citada, essa projeção sacrifica as formas em 
benefício da conservação da proporção das áreas. É, portanto, um tipo 
de projeção equivalente. Os meridianos e os paralelos também são linhas retas. 
 
Mapa-múndi na projeção de Peters* 
 
 
 
4. Projeção de Robinson 
Essa é a mais utilizada atualmente para representar o mapa-múndi. Ela altera 
tanto as formas quanto as áreas dos continentes, entretanto, nem as áreas e 
nem as formas são tão distorcidas quanto nas duas projeções anteriores, ficando 
 
 
em uma espécie de “meio-termo”. Nela, os paralelos são retos, mas os 
meridianos são curvados, como se acompanhassem a esfera terrestre. 
 
Mapa-múndi na projeção de Robinson 
5. Projeção cônica 
As projeções cônicas são elaboradas como se colocassem a Terra em um cone 
e, em seguida, ele fosse aberto e colocado em um plano. Com isso, observa-se 
que os meridianos formam uma série de linhas retas que se direcionam aos 
polos. Esse tipo de projeção é muito utilizado para representar alguns trechos de 
continentes ou países. 
 
Esquema de uma Projeção Cônica 
 
 
6. Projeção Plana, polar ou azimutal 
Nessa projeção, observa um plano colocado de forma tangente à superfície que 
será representada no centro do mapa. Nele, as linhas concentram-se do ponto 
centrale dispersam-se em direção às áreas mais afastadas. Essa projeção é 
muito utilizada para representar os polos ou para colocar no centro de um mapa 
qualquer ponto da Terra. 
 
Esquema de uma projeção plana 
 
 
CARACTERÍSTICAS DAS PROJEÇÕES CARTOGRÁFICAS 
 
Existem diversas representações aproximadas da superfície esférica da Terra 
em um plano. Elas podem ser classificadas quando à superfície de projeção (que 
são as mais comuns e já foram mencionadas anteriormente); quanto ao tipo de 
contato com a superfície; quanto às propriedades; quanto ao método de 
elaboração do traçado; ou quanto à situação do ponto de vista.|1| As mais 
conhecidas são: 
→ Superfície de contato 
Tangente: superfície de projeção encontra-se tangente à superfície de 
referência. 
Secante: superfície de projeção divide em partes (secciona) a superfície de 
referência. 
Afilática: projeção cartográfica que não conserva ângulo, área ou comprimento, 
portanto, não há conservação das propriedades. Contudo, há o mínimo de 
deformação possível em conjunto. 
→ Posição da superfície de projeção 
Policônica: projeção cuja superfície de representação é um cone apresentando 
deformações ao centro que aumentam à medida que a área se afasta da região 
central. Utilizada especialmente em representações de áreas extensas de norte 
a sul. 
Transversa: projeção em que as coordenadas geográficas não se apresentam 
em linha reta (exceto a Linha do Equador), utilizada principalmente para 
representar áreas extensas de norte a sul. 
Normal: projeção em que os paralelos se apresentam como círculos e os 
meridianos como linhas retas, apresentando baixo nível de deformação. 
Utilizada especialmente em representações de áreas extensas de oeste a leste. 
→ Método de elaboração do traçado 
 
 
Geométrica: projeção representada segundo princípios geométricos, sendo 
dividida em: gnômica (ponto de vista no centro da Terra), estereográfica (ponto 
de vista no plano contrário à tangência do plano da projeção) ou ortográfica 
(ponto de vista no infinito). 
Analítica: projeções representadas segundo formulações matemáticas 
(cálculos, tabelas, ábacos). 
Convencional: projeções representadas por meio de cálculos e tabelas. 
 
 
 
QUANTO AS PROPIEDADES QUE ELAS CONSERVAM 
 
 
Outra classificação muito importante é quanto às propriedades que elas 
preservam, sendo: equidistantes, equivalentes, conformes e afiláticas. 
a) Equidistantes– são as que não apresentam deformações lineares, isto é, os 
comprimentos são representados em escala uniforme. 
b) Equivalentes – são as que não deformam as áreas, isto é, as áreas na carta 
guardam uma relação constante com suas correspondentes na superfície da 
Terra. Às vezes, a igualdade de áreas é obtida com uma excessiva deformação 
de figura. 
c) Conformes ou ortomórficas – são as que não deformam os ângulos e, em 
decorrência dessa propriedade, não deformam também a forma das áreas. Não 
existe projeção que seja ao mesmo tempo equivalente e conforme. 
d) Afilática – são aquelas em que os comprimentos, as áreas e os ângulos não 
são conservados. Entretanto, podem possuir uma ou outra propriedade que 
justifique sua construção. 
 
 
DESIGNAÇÃO DAS PROJEÇÕES 
 
 
Para dar nome às projeções, devemos em princípio seguir as seguintes regras: 
1) enunciar em primeiro lugar a natureza da superfície de projeção (plana, 
cônica, cilíndrica); 
2) enunciar, em seguida, a posição do eixo com relação à linha dos pólos (polar, 
normal, transversa); 
3) acrescentar, finalmente, a propriedade que a projeção conserva: analítica 
(conforme, eqüidistante, equiárea); geométrica (gnomônica, esferográfica, 
ortográfica). 
 
 
BASE CARTOGRÁFICA 
 
 
Base Cartográfica é uma estrutura espacial de dados de referência, consistente 
com um SGR, constituindo-se em ferramenta essencial para a geração, 
compatibilização e gestão das informações espaciais. 
Associada a um SGR, possibilita a consistência espacial, o controle da qualidade 
dos dados, atualidade e suas redundâncias. 
Os Aspectos Geométricos dos SGRs e a Transformação de Coordenadas são 
elementos de grande atualidade e prioritários para as Bases Cartográficas. 
SGRs e Bases Cartográficas são fundamentais na base geométrica dos 
Sistemas de Informações Geográficas (SIGs). 
A visão geral dos aspectos relacionados com a formação das Bases 
Cartográficas vinculadas ao Sistema Geodésico Brasileiro (SGB) é fundamental. 
Implicações: 
Produtos derivados terão características geométricas condicionadas pelo 
produto base. 
A recuperação de informações espaciais é afetada pela precisão do produto, 
escala, grau de generalização das informações e distorções próprias da 
Projeção para visualização. 
Um conjunto de produtos cartográficos só será suficiente para caracterizar uma 
Base Cartográfica se vinculada a um SGR e permitir a recuperação de 
informações a ele referenciadas com controle da qualidade. 
 
 
CLASSES DE PRODUTOS CARTOGRÁFICOS COM 
INFORMAÇÕES ESPECIALMENTE REFERENCIADAS (VÍNCULO 
COM O SGR) 
 
 
As cartas topográficas, as quais apresentam os elementos da toponímia, 
principais feições naturais e artificiais, domínios, as ocupações e suas relações 
espaciais; 
As cartas cadastrais, onde os objetos principais são os Prédios (áreas e 
domínios públicos e privados) com os elementos básicos para o registro ou os 
equipamentos edificados ou implantados; 
Os produtos cartográficos temáticos, onde a representação espacial privilegia 
ou distingue categorias de elementos naturais ou artificiais. Cada uma destas 
classes pressupõe uma ou mais formas de visualização do produto, tendo em 
vista a sua aplicação. 
 
 
CONSIDERAÇÕES FINAIS 
A representação mais precisa da superfície da Terra é o globo. A representação 
por meio de mapas, sempre acarretará distorções. Não existem projeções 
melhores ou piores. Cada uma se adapta a determinadas finalidades. Mas 
nenhuma resolve o problema da representação da curvatura da Terra numa 
superfície plana. 
Para ser feita, a representação emprega um sistema de projeções cartográficas 
baseadas em relações matemáticas e geométricas. Apesar dos problemas que 
todas apresentam, sem essas projeções seria impossível a reprodução plana do 
globo terrestre. 
É desejável que a aparência visual dos componentes do mapa seja adequada 
ao uso e à categoria de usuário da aplicação. Na produção cartográfica 
convencional, o processo é baseado no conhecimento empírico do cartógrafo, 
incluindo seu senso estético. A análise comparativa dos sistemas semióticos da 
Cartografia e de SIGs mostra que o segundo ainda é tecnocêntrico, o que pode 
ser explicado pela herança das restrições iniciais da tecnologia de interfaces 
gráficas (palhetas genéricas de símbolos ocupam menos espaço e servem a um 
número maior de objetivos na criação de mapas no computador). 
Sistemas de Informação Geográfica podem ser usados para produzir infinitas 
interpretações do mundo real e apresentá-las como mapas. Neste caso, uma 
parte da interface é dedicada a permitir aos usuários definir sua interpretação 
(ativando módulos de análise espacial) e a segunda parte à apresentação 
cartográfica. Poderíamos ser levados a pensar que limitações de escolha dos 
signos para construção de mapas deveriam ser impostas para não sobrecarregar 
a interface e confundir o usuário leigo. É fundamental termos em mente que o 
perfil dos usuários de SIG tem se deslocado do especialista em computação para 
o especialista em outros domínios do conhecimento que necessitam manipular 
dados espaciais. Assim, apesar de o usuário de SIG poder ser alguém leigo em 
Cartografia – tanto a tradicional quanto a digital – ele toma também a posição de 
usuário do mapa que será produzido. Ou seja, a análise, processamento e 
apresentação dos dados geográficos deixam de ter a intermediação do 
especialista em computação e em SIG. Portanto, torna-se desejávelque esse 
 
 
SIG disponibilize ao usuário elementos que facilitem a construção de um mapa 
cuja futura leitura e interpretação para tomada de decisões seja a mais natural e 
imediata possível. 
É importante destacar que, embora o sistema semiótico da Cartografia tenha 
apresentado resultados mais favoráveis à interoperabilidade dos signos 
constituintes dos mapas do que os SIGs, a informação geográfica no computador 
pode ser muito mais rica do que a informação cartográfica convencional, se 
exploradas as possibilidades da mídia do computador, e não permanecendo 
meramente uma duplicação digital de mapas já existentes. A produção de mapas 
via SIG é, assim, um passo adiante da cartografia eletrônica “padrão”, que se 
limita a reproduzir mapas previamente criados usando a cartografia tradicional. 
Estes sistemas permitem a construção de mapas a partir de dados brutos 
observados no mundo e armazenados em bancos de dados geográficos. Desta 
forma, a partir de um conjunto básico de dados, uma infinidade de mapas 
totalmente diferentes pode ser produzida, adequando-se à variedade de 
aplicações que necessitam de informações geográficas. 
 
 
REFERÊNCIAS 
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