Cartografia Básica

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CG-419: Desenho Geológico
Conceitos básicos de cartografia
UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ
CENTRO DE CIÊNCIAS - DEPARTAMENTO DE GEOLOGIA
Fortaleza, 03 de abril de 2013
GEOPROCESSAMENTO
É O CONJUNTO DE TODAS AS CIÊNCIAS E
TECNOLOGIAS(GEOGRAFIA, CARTOGRAFIA, TOPOGRAFIA,
GEODÉSIA, GPS, SR, SIG) UTILIZADAS PARA EFETUAR VÁRIOS
PROCESSOS COM DADOS E INFORMAÇÕES
GEOGRÁFICAMENTE REFERENCIADAS.
UMA IMAGEM É TUDO!
O GEOPROCESSAMENTO CADA VEZ MAIS VEM SENDO
UTILIZADO NA GESTÃO DE UM OU MAIS TEMAS(MEIO
AMBIENTE, REDES DE DISTRIBUIÇÃO, PLANEJAMENTO
URBANO, EXPLORAÇÃO MINERAL, CONSTRUÇÕES,
COMÉRCIO, SÁUDE, AGRICULTURA, ETC), PRESENTES NA
SUPERFICIE TERRESTRE.
O INFORMAÇÃO ORGANIZADA, CORRETA E DISPONÍVEL DE
FORMA ÁGIL.
O PAPEL DA CARTOGRAFIA NO 
GEOPROCESSAMENTO
A CARTOGRAFIA TEM PAPEL FUNDAMENTAL NO
GEOPROCESSAMENTO, POIS O MAPA É O PRINCIPAL MEIO
DE APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS.
 É CIÊNCIA POIS SE APOIÁ NO USO DA ASTRONOMIA, MATEMÁTICA,
FÍSICA, GEOGRAFIA, ESTATÍSTICA, GEODÉSIA, ETC, PARA
ALCANÇAR A EXATIDÃO SATISFATÓRIA.
É ARTE, QUANDO RECORRE AS LEIS ESTÉTICAS DA SIMPLICIDADE
E DA CLAREZA, BUSCANDO ATINGIR UM IDEAL ARTISTICO DE
BELEZA.
CARTOGRAFIA É A CIÊNCIA E A ARTE QUE SE PROPÕEM A
REPRESENTAR ATRAVÉS DE MAPAS, CARTAS E OUTRAS
FORMAS GRÁFICAS OS DIVERSOS RAMOS DO
CONHECIMENTO DO HOMEM SOBRE A SUPERFÍCIE E
AMBIENTE TERRESTRE.
CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS INTEGRADAS NA 
CARTOGRAFIA E GEOPROCESAMENTO
TOPOGRAFIA
Determina a posição tridimensional X,Y e Altitude utilizando teodolitos,
estações totais e outros dispositivos.
ESTAÇÃO TOTAL: Teodolito digital equipado com medidor eletrônico,
processador, memória, coletores de dados, programas e dispositivos de
transferência de dados computador estação
CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS INTEGRADAS NA 
CARTOGRAFIA E GEOPROCESAMENTO
GEODESIA
Fornece redes de posições geodésicas de alta precisão na superfície
da Terra para suporte ao georeferenciamento preciso de informações
- Utiliza modelos complexos
para a Terra; cálculos
matemáticos e estatísticos
sofisticados; instrumentos e
métodos de alta precisão.
- DATUM vertical e horizontal
- Superfície terrestre real,
Geóide, Elipsóide, Esfera,
Plano.
CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS INTEGRADAS NA 
CARTOGRAFIA E GEOPROCESAMENTO
SISTEMA DE POSICIONAMENTO GLOBAL - GPS
Fornece posições geográficas com diferentes níveis de precisão
(desde 30 metros até alguns milímetros)
SEGMENTO ESPACIAL
24 satélites
20.000 km de altitude
Função: transmitir sinais GPS
CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS INTEGRADAS NA 
CARTOGRAFIA E GEOPROCESAMENTO
SISTEMA DE POSICIONAMENTO GLOBAL – GPS
Receptores, softwares, metodologias, algoritmos e aplicações para
posição, velocidade e tempo.
CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS INTEGRADAS NA 
CARTOGRAFIA E GEOPROCESAMENTO
FOTOGRAMETRIA
Fornece medidas confiáveis, mapeamento preciso e modelos digitais
através de fotografias métricas
CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS INTEGRADAS NA 
CARTOGRAFIA E GEOPROCESAMENTO
SENSORIAMENTO REMOTO
Fornece imagens e informações da Terra em várias faixas do espectro 
eletromagnético.
CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS INTEGRADAS NA 
CARTOGRAFIA E GEOPROCESAMENTO
SENSORIAMENTO REMOTO
Principais Sistemas Orbitais de SR
LANDSAT
SPOT
CBERS
IKONOS
QUICK BIRD
RADARES
CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS INTEGRADAS NA 
CARTOGRAFIA E GEOPROCESAMENTO
COMPUTAÇÃO
Fornece as ferramentas de hardware e software para o
Geoprocessamento.
-Scanners 
- Mesas Digitalizadoras
- Computação Gráfica
- Bancos de Dados
- Algoritmos/Programas 
- Plotters e Impressoras
ORIENTAÇÃO
PONTOS CARDEAIS
Para podermos nos orientar, dividimos o horizonte que nos cerca em
04 direções denominadas de pontos cardeais:
N
S
LO
Os 04 pontos cardeais são divididos em
pontos colaterais.
NORDESTE(NE)
NOROESTE(NO)
SUDESTE(SE)
SUDOESTE(SO)
Os 08 pontos sub-colaterais.
NOR- NORDESTE(NNE); NOR- NOROESTE(NNO);
SUL-SUDESTE(SSE); SUL-SUDOESTE(SSO); ESTE-
NORDESTE(ENE); ESTE-SUDESTE(ESE); OESTE-
NOROESTE(ONO); OESTE-SUDOESTE(OSO)
PARALELOS E MERIDIANOS
-PARALELOS
São círculos da esfera cujo plano é perpendicular ao eixo dos pólos.
A linha do Equador é que divide a Terra em 2 hemisférios(N e S) e é
considerado como paralelo de origem (0o)
O tamanhos vão diminuindo quando se aproximam dos pólos;
Latitudes geográficas
0 a + 90 e 0 a -90
PARALELOS E MERIDIANOS
-MERIDIANOS
São círculos máximos que em consequência cortam a Terra em duas
partes iguais de pólo a pólo. Sendo assim, todos os meridianos se
cruzam entre si, em ambos os pólos. O meridiano de origem é o de
Greenwich origem (0o).
Qualquer um poderia ser um referencial para contagem
Longitude;
0 a + 180 ou 0 a 180 L Gr
0 a - 180 ou 0 a 180 O Gr
ESCALAS
-É A RAZÃO ENTRE AS DIMENSÕES DE UM ELEMENTO
REPRESENTADO NO MAPA E AS DIMENSÕES DO MESMO
ELEMENTO NO TERRENO.
Ou seja é a relação existente entre a medida de um objeto ou lugar
representado no papel(d) e sua medida real(D).
Um escala normalmente é expressa das seguintes formas:
- Fração representativa ou numérica (escala numérica)
- Gráfica ou escala em barras (escala gráfica)
ESCALA NUMÉRICA
-É REPRESENTADA POR UMA FRAÇÃO NA QUAL O NUMERADOR
APRESENTA UM DISTÂNCIA NO MAPA(d), E O DENOMINADOR, A
DISTÂNCIA CORRESPONDENTE NO TERRENO(D).
1: 100.000 1/100.000
ESCALA GRÁFICA
-É A QUE REPRESENTA AS DISTÂNCIAS NO TERRENO SOBRE
UMA LINHA GRADUADA. NORMALMENTE, UMA DAS PORÇÕES
ESTÁ DIVIDIDA EM DÉCIMOS, PARA QUE SE POSSA MEDIR
DISTÂNCIAS COM MAIOR PRECISÃO.
Diferente da escala numérica que na escala gráfica não há
necessidade de cálculos. Basta tomar qualquer comprimento no mapa
e lê-lo na escala gráfica em Km, m, etc.
É constituída de um segmento a direita da referência 0, denominada
escala primária.
A esquerda do 0 existe um segmento denominado de Talão ou escala
de fracionamento.
01Km 1 2 3 4 5 Km
01Km 1 2 3 4 5 Km
PONTOS IMPORTANTES 
- A ESCALA ESTÁ RELACIONADO COM A RESOLUÇÃO ESPACIAL
DA CARTA;
-1:1000, SIGNIFICA DIZER QUE O ELEMENTO ESTÁ
REPRESENTADO 1000 VEZES MENOR DO QUE ELE REALMENTE
É.
-O QUE É ESCALA MAIOR E ESCALA MENOR? A ESCALA
1:1000.000 É MAIOR QUE A ESCALA 1:5000?
-UM MAPA EM ESCALA PEQUENA NÃO PODE SER IMPRESSO EM
UMA ESCALA MAIOR, O INVERSO É POSSÍVEL.
> Resolução > nível de detalhes > maior a escala
1:1
ESCALAS
FATORES CONSIDERADOROS NA DEFINIÇÃO 
DA ESCALA
-NÍVEL DE DETALHAMENTO DAS INFORMAÇÕES NA CARTA;
-ESPAÇO DISPONÍVEL OU CONVENIENTE NO PAPEL
EXERCÍCIOS 
1- Entre as escalas seguintes, qual pode ser considerada “maior”? E
menor? Explique.
2- Desenhe as escalas gráficas das seguintes escalas numéricas:
1: 1.000 e 1: 300
3- Tendo as seguintes escalas gráficas, calcule as escalas numéricas.
EXERCÍCIOS 
4- Num país, o mapa em escala 1: 250.000 apresenta a distância de 25 cm 
entre as duas principais cidades. A distância entre elas, no terreno é:
a) 10 km;
b) 625 km;
c) 100 km;
d) 62,5 km;
e) 6.250 km.
5- Imagine a seguinte situação: Você está no início de uma avenida e deseja ir 
até o “shopping center” que se situa no final dessa avenida. De posse da 
planta da cidade, você quer saber exatamente quantos metros terá de andar 
até chegar ao “shopping center”, sabendo que a planta da cidade está 
representada na escala 1:5000 e que a distância do ponto que você está até o 
“shopping center” representado mede 40 cm.
Assim, você terá de andar
a) 20 metros.
b) 200 metros.
c) 2000 metros.
d) 40 metros.
REPRESENTAÇÃO CARTOGRÁFICA
- PARA QUE UMA REPRESENTAÇÃO CARTOGRÁFICA MOSTRE O
MAIS PRÓXIMO A REALIDADE DEVE-SE CONSIDERAR 02FATORES:
- A ESCALA
- SISTEMA DE COORDENADAS E PROJEÇÃO CARTOGRÁFICA
REPRESENTAÇÃO CARTOGRÁFICA
GLOBO: é uma representação tridimensional do dado geográfico.
Esta representação mais realística que um mapa planar pois o globo
mantém as propriedades espaciais (área, forma, direção e distância).
MAPA: é uma representação bidimensional da superfície curva da
Terra. Para expressar um espaço tridimensional em um mapa
bidimensional é necessário projetar as coordenadas de um espaço
tridimensional para um espaço bidimensional (plano).
Os mapas planos são mais utilizados : facilidade de uso, armazenamento,
deslocamento, em representar a superfície terrestre em grandes escalas,
etc.
Quais os motivos para o usarmos mais as representações em
mapa?
REPRESENTAÇÃO CARTOGRÁFICA
GLOBO PARA MAPA = NECESSITA DE UMA PROJEÇÃO
CARTOGRÁFICA.
PROJEÇÕES CARTOGRÁFICAS
- OCORREM DISTORÇÕES DE UM OU MAIS PROPRIEDADES
ESPACIAIS. OU SEJA, NESSA “TRANSFORMAÇÃO” ALGUMAS
PROPRIEDADES SÃO MANTIDAS OUTRAS DISTORCIDAS.
- Imagine um grande pedaço de papel (a superfície de projeção)
colocado em contato com o globo e uma fonte de luz brilhando no
centro do globo. Os raios de luz projetam as feições desenhadas na
superfície da esfera, na superfície plana do papel.
- As projeções são representações planas da superfície esférica da
Terra, desenhadas sobre o papel ou exibidas sobre a tela do
computador. Em outras palavras, elas expressam uma superfície
tridimensional em uma superfície bidimensional.
REPRESENTAÇÃO CARTOGRÁFICA
AS SUPERFÍCIES DE PROJEÇÃO SÃO:
PLANO
CONE
CILINDRO
PROJEÇÕES CARTOGRÁFICAS
REPRESENTAÇÃO CARTOGRÁFICA
PLANA
PROJEÇÕES CARTOGRÁFICAS
CARACTERÍSTICAS:
- As áreas próximas ao ponto de
tangência apresentam <
deformações
- As distantes são mais distorcidas
ou desaparecem porque abrangem
apenas um hemisfério.
PRINCIPAIS USOS:
-Navegação marítima e aeronáutica;
- Bancos;
- Países – “status”.
REPRESENTAÇÃO CARTOGRÁFICA
CÔNICA
PROJEÇÕES CARTOGRÁFICAS
CARACTERÍSTICAS:
-Paralelos concêntricos em relação
ao vértice do cone;
PRINCIPAIS USOS:
-São mais utilizadas para
representações cartográficas de
áreas de altas latitudes-América do
Norte, Europa e norte da Ásia.
REPRESENTAÇÃO CARTOGRÁFICA
CILINDRICA
PROJEÇÕES CARTOGRÁFICAS
CARACTERÍSTICAS:
-Deformam as superfícies de altas
latitudes;
- Mantém as de baixa em forma e
dimensão mais próxima do real;
- Apresentam os meridianos e paralelos
retos e perpendiculares.
- Mais conhecida Mercator e Peter
PRINCIPAIS USOS:
- Mais usada na cartografia.
REPRESENTAÇÃO CARTOGRÁFICA
FORMA E DIMENSÕES DA TERRA
- É inconcebível definir essa forma matematicamente
SUPERFÍCIE TOPOGRÁFICA
FORMA VERDADEIRA DA TERRA COM SEUS VALES E
MONTANHAS.
REPRESENTAÇÃO CARTOGRÁFICA
FORMA E DIMENSÕES DA TERRA
-Não tem definição matemática.
- Usado como referência padrão para medidas de altitudes.
GEÓIDE
FORMA VERDADEIRA DA TERRA RETIRADOS OS VALES E
MONTANHAS (< 10KM). NÍVEL MÉDIO DAS ÁGUAS TRANQÜILAS
DOS MARES PROLONGADO PELOS CONTINENTES. É A
REFERÊNCIA PADRÃO PARA AS ALTITUDES
REPRESENTAÇÃO CARTOGRÁFICA
FORMA E DIMENSÕES DA TERRA
- Usado como referência padrão pela GEODÉSIA para medidas de latitude
e longitude.
ELIPSÓIDE
MODELO MATEMÁTICO QUE MAIS SE APROXIMA DO GEOIDE.
SUPERFÍCIE PADRÃO PARA COORDENADAS PLANIMÉTRICAS.
MAPAS, CARTAS, SISTEMA GPS E SISTEMAS DE NAVEGAÇÃO
USAM O MODELO ELIPSÓIDICO.
REPRESENTAÇÃO CARTOGRÁFICA
FORMA E DIMENSÕES DA TERRA
ELIPSÓIDE
REPRESENTAÇÃO CARTOGRÁFICA
FORMA E DIMENSÕES DA TERRA
REPRESENTAÇÃO CARTOGRÁFICA
DATUM VERTICAL E HORIZONTAL
DATUM HORIZONTAL:
É UM SISTEMA DE REFERÊNCIA PADRÃO ADOTADO POR UM PAÍS, UMA
REGIÃO OU POR TODO O PLANETA AO QUAL DEVEM SER REFERENCIADAS
AS POSIÇÕES GEOGRÁFICAS(LATITUDE E LONGITUDE).
É UM PONTO DE AMARRAÇÃO – REFERÊNCIA
EXISTEM VÁRIOS DATUNS HORIZONTAIS
REPRESENTAÇÃO CARTOGRÁFICA
DATUM VERTICAL E HORIZONTAL
DATUM HORIZONTAL
É ESCOLHIDO A PARTIR DA MÁXIMA COINCIDÊNCIA ENTRE A SUPERFÍCIE
GEÓIDE E ELIPSÓIDE.
REPRESENTAÇÃO CARTOGRÁFICA
DATUM VERTICAL E HORIZONTAL
DATUM HORIZONTAL NO BRASIL
-CORRÉGO ALEGRE (Usado até 1977 )
- SAD- 69 (South Ammerican Datum – 1969- oficial
adotado por Lei até 2005 )
- WGS- 84 (World Geodetic System, 1984- mundial)
- SIRGAS (Novo Datum oficial adotado por Lei após
2005)
DATUM VERTICAL NO BRASIL
-MAREGRAFO DE IMBITUBA - SC
CLASSIFICAÇÃO DOS MAPAS 
- CARTA: documento relacionado com escalas médias ou grande,
representação plana, desdobramento em folhas articuladas de maneira
sistemática; limites das folhas constituídos por linhas
convencionais(meridianos e paralelos), destinada à avaliação precisa
de direções, distâncias e localização de pontos, áreas e detalhes
- PLANTAS: documento relacionado com escalas grandes,
representando áreas de pequenas dimensões e se desconsidera a
curvatura da Terra. Ex: plantas cadastrais
CLASSIFICAÇÃO DOS MAPAS - OBJETIVO 
- GERAL: uma mapa geral é aquele que atende a uma gama imensa e
indeterminada de usuários. Ex: mapas do IBGE na escala 1:5.000.000,
que apresenta todos os estados, países vizinhos, informações físicas e
culturais.
- TEMÁTICOS: são mapas, cartas ou plantas em qualquer escala,
destinadas a um tema específico, necessária a pesquisa sócio
econômica, de recursos naturais e estudos ambientais, exprime
conhecimentos particulares para uso geral.
- ESPECIAL: são mapas, cartas ou plantas para grandes grupos de
usuários muito distinto entre si, e cada um deles, concebido para
atender determinada faixa técnica ou científica. Exs: cartas náuticas,
aeronáuticas, para fins militares, meteorológicas, etc.
AZIMUTE E RUMO
AZIMUTE: de um alinhamento é o ângulo formado no sentido horário, entre a linha
Norte-Sul e um alinhamento qualquer, com variação entre 0o e 360o.
RUMO : de um alinhamento é o menor ângulo formado entre a linha Norte-Sul e um
alinhamento qualquer, com variação de 0o a 90o, devendo ser indicado o quadrante.
SERVEM PARA ORIENTAÇÃO A PARTIR DE INFORMAÇÕES NA
CARTA OU PARA “PLOTAR” MANUALMENTE TRILHAS E OUTROS
NA CARTA.
AZIMUTE E RUMO
NORTE
NORTE DA QUADRÍCULA:
NORTE MAGNÉTICO
NORTE GEOGRÁFICO
Declinação magnética: é o ângulo formando
entre o NM e NG
Convergência Meridiana: é o ângulo
formando entre o NG e NQ
Mapas Topográficos
As linhas de contorno são o que 
diferem os mapas topográficos 
dos outros mapas. 
As linhas de contorno são linhas 
traçadas no mapa e que 
conectam pontos de elevação 
igual, o que significa que se 
você seguir uma linha de 
contorno, a elevação se 
manterá constante. 
Essas linhas mostram a 
elevação e a forma do terreno. 
Mapas Topográficos
EXERCÍCIO 02