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Conceitos Geoprocessamento

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www.uff.br/sigcidades 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Conceitos de 
Geoprocessamento 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Universidade Federal Fluminense / UFF 
Niterói, RJ 
2014 
 
 
 
 
SIGCidades: Mapeamento de Áreas Protegidas 
UFF - Instituto de Geociências - Departamento Análise Geoambiental 
UFF - Pró-Reitoria de Extensão 
MEC - Programa de Extensão 
MCidades -Programa Nacional de Capacitação das Cidades 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
APRESENTAÇÃO 
 
O Ministério das Cidades, dentro do Programa Nacional da Capacitação das Cidades, 
visando o fortalecimento da capacidade técnica e institucional dos municípios nas áreas de 
planejamento, serviços urbanos e gestão territorial, tem lançado editais, no âmbito do 
Programa de Extensão Universitária (ProExt) do MEC, destinados à qualificação de técnicos 
municipais em Sistemas de Informações Geográficas (SIG). 
O projeto SIGCidades, desenvolvido pela Universidade Federal Fluminense (UFF) 
desde 2008, tem como objetivo o desenvolvimento de ações visando à capacitação de técnicos 
de prefeituras do estado do Rio de Janeiro no gerenciamento e tratamento de dados 
geográficos em SIG para fins de ordenamento territorial municipal. SIGCidades 2014 é 
dedicado ao tema o uso das Geotecnologias para o Mapeamento de Áreas Protegidas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SIGCidades: Mapeamento de Áreas Protegidas 
UFF - Instituto de Geociências - Departamento Análise Geoambiental 
UFF - Pró-Reitoria de Extensão 
MEC - Programa de Extensão 
MCidades -Programa Nacional de Capacitação das Cidades - 
 
 
 
 
 
Sistemas de Informações Geográficas 
Estudo Dirigido em SIG 
2ª edição revisada 
 
 
 
 
 
Cristiane Nunes Francisco 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Niterói, julho 2014. 
 
 
 
 
UFF-GAG/PROEX - PROEXT-MEC/MCidades - SIGCidades: Mapeamento de Áreas Protegidas 
Sistemas de Informações Geográficas – 2014. 
1 
1- Sistemas de Informação Geográfica e Geoprocessamento 
Até o advento da informática, a manipulação de dados geográficos era feita através de 
mapas e outros documentos impressos ou desenhados em uma base de papel. Esta 
característica impunha algumas limitações, como (1) na análise combinada de mapas oriundos 
de diversas fontes, temas e escalas e (2) na atualização dos dados, neste caso, era necessária a 
reimpressão/redesenho em outra base. A partir da metade do século XX, os dados geográficos 
passam a serem tratados por um conjunto de técnicas matemáticas e computacionais 
denominadas de Geoprocessamento. Para Câmara et al. (2005), uma nova ciência estaria 
surgindo, denominada de Ciência da Geoinformação, que teria como objetivo “o estudo e a 
implementação de diferentes formas de representação computacional do espaço geográfico”, 
pois, trabalhar com a geoinformação “significa, antes de mais nada, utilizar computadores 
como instrumentos de representação de dados espacialmente referenciados”. Este tema é 
bastante controverso, pois há outros que consideram o Geoprocessamento como a 
automatização de processos de tratamento e manipulação de dados geográficos que antes 
eram feitos manualmente. 
Os Sistemas de Informação Geográfica (SIG) correspondem às ferramentas 
computacionais de Geoprocessamento, que permitem a realização de “análises complexas, ao 
integrar dados de diversas fontes e ao criar bancos de dados georreferenciados” (Câmara et 
al., 2005). Para Aronoff (1989), os SIG, projetados para a entrada, o gerenciamento 
(armazenamento e recuperação), a análise e a saída de dados, devem ser utilizados em estudos 
nos quais a localização geográfica seja uma questão fundamental na análise, apresentando, 
assim, potencial para serem utilizados nas mais diversas aplicações (Quadro 1). Burrough 
(1986) considera que estes sistemas não apresentam apenas a função de manipulação de dados 
geográficos, mas, dentro de um SIG, os dados estruturados representam um modelo do mundo 
real (Figura 1). 
Quadro 1: Exemplos de aplicações dos SIG. 
Finalidade Objetivo Exemplos de aplicação 
Projetos Definição das características do projeto 
Projeto de loteamentos 
Projeto de irrigação 
Planejamento 
territorial 
Delimitação de zoneamentos e 
estabelecimento de normas e 
diretrizes de uso 
Planos de manejo de unidades de 
conservação 
Planos diretores municipais 
Modelagem Estudo de processos e comportamento Modelagem de processos hidrológicos 
 
Gestão Gestão de serviços de utilidade pública Gerenciamento de rede abastecimento 
Banco de Dados Armazenamento e recuperação de dados 
Cadastro urbano e rural 
 
Avaliação de riscos e 
potenciais 
Identificação de locais susceptíveis à 
ocorrência de um determinado evento Mapeamento de riscos ou potenciais 
Monitoramento 
Acompanhamento da evolução dos 
fenômenos espaciais através de 
mapeamentos sucessivos no tempo 
Monitoramento da cobertura florestal 
Monitoramento da expansão urbana 
Logístico Identificação de locais e rotas ideais 
Definição da melhor rota 
Identificação de locais para implantação de 
empreendimento econômico 
UFF-GAG/PROEX - PROEXT-MEC/MCidades - SIGCidades: Mapeamento de Áreas Protegidas 
Sistemas de Informações Geográficas – 2014. 
2 
 Mundo Real 
 
Universo 
Matemático 
 
Universo de 
Representação 
 
Universo de 
Implementação 
 
 
Figura 1: Representação do mundo real no ambiente computacional. 
Fonte: Adaptado de Câmara et al. (2005). 
As múltiplas operações apresentadas por um SIG podem ser classificadas em três 
grupos, de acordo com o fim a que se destinam (adaptado INPE, 2004): 
• Gerenciamento de banco de dados geográficos – armazenamento, integração e 
recuperação de dados georreferenciados de diferentes fontes, formatos e temas 
dispostos em um único banco de dados. 
• Análises espaciais – a partir de um banco de dados geográficos, são efetuados 
combinações e cruzamentos de dados por meio de operações geométricas e 
topológicas cujo resultado é a geração de novos dados. 
• Produção cartográfica – entrada, conversão e edição de dados, bem como de 
acabamento visando à apresentação final por forma impressa ou meio digital. 
Diferentemente dos sistemas de informação, os sistemas aplicativos utilizados em 
geoprocessamento não apresentam funções de banco de dados, mas desempenham tarefas 
específicas sobre a base de dados (RODRIGUES, 1990). Dentre estes sistemas, podemos 
destacar: 
• CAD (Computer Aided Design - projeto auxiliado por computador) – facilitam a 
elaboração de projetos de engenharia e arquitetura. Na cartografia digital, são 
empregados para a digitalização das bases cartográficas através da vetorização de um 
documento cartográfico, em formato raster, diretamente na tela ou de um documento 
impresso com auxílio de uma mesa digitalizadora. Estes sistemas apresentam recursos 
para apresentação com comandos sofisticados de edição gráfica, exibição e impressão. 
• Processamento Digital de Imagens (PDI) – executam operações de tratamento de 
imagens de sensoriamento remoto com auxílio da análise estatística, visando à 
melhoria da sua qualidade para extração de informações pelo analista humano. Dentre 
as operações disponíveis, podem ser destacadas as técnicas de realce, filtragens, 
operações algébricas, transformação por componentes principais e classificação. 
• Modelos Numéricos de Terreno (MNT) – geram uma superfície contínua 
representando a distribuição espacial de uma grandeza através da interpolação de 
pontos amostrais ou isolinhas. 
UFF-GAG/PROEX - PROEXT-MEC/MCidades - SIGCidades: Mapeamento de Áreas Protegidas 
Sistemas de Informações Geográficas – 2014. 
32- Dados Geográficos 
 
Os dados geográficos descrevem os objetos do mundo real, com base (1) na localização 
geográfica - posição em relação a um sistema de coordenadas; (2) nos relacionamentos 
espaciais ou topológicos - relações espaciais entre objetos; e (3) em atributos temáticos - 
propriedades medidas ou observadas dos objetos (BARBOSA, 1997). 
Em um SIG, os dados geográficos são estruturados em planos de informação, também 
denominados de camadas. Os planos de informação, quando geograficamente referenciados 
(georreferenciados), ou seja, referenciados ao sistema de coordenadas terrestres (topográficas, 
geográficas ou planas), podem ser sobrepostos e representam o modelo do mundo real (Figura 
2). Para que ocorra a correta sobreposição entre os planos de informação, é necessário que 
possuam projeção cartográfica, sistema de coordenadas e sistema referencial geodésico 
comuns, bem como tenham sido gerados em escalas aproximadas. 
 
Figura 2: Estrutura de dados dispostos em camadas. 
Fonte: ESRI (2004) 
 
Os planos de informação são compostos por uma coleção de elementos geográficos, 
denominados também entes ou entidades espaciais ou objetos, relacionados a um único tema 
ou uma classe de informação. Conceitualmente, em uma única camada não devem existir 
elementos que se sobreponham espacialmente, pois, como a camada contém elementos de um 
único tema, não é correto que um elemento pertença a duas classes do mesmo tema 
simultaneamente. Por exemplo, um elemento não pode pertencer a ambas as classes, floresta e 
área urbana, em um mapa de uso e cobertura da terra. No entanto, há exceções, como no caso 
do mapeamento de unidades de conservação, em que podem estar presentes unidades 
sobrepostas. 
Os elementos geográficos representam e descrevem os eventos e os fenômenos do 
mundo real através de duas componentes (Figura 3): 
• Gráfica ou espacial – corresponde aos planos de informação ou camadas que descrevem 
(1) a localização registrada pelo sistema de coordenadas geográficas, sistema de 
coordenadas da projeção ou sistema de coordenadas com uma origem local; (2) a 
UFF-GAG/PROEX - PROEXT-MEC/MCidades - SIGCidades: Mapeamento de Áreas Protegidas 
Sistemas de Informações Geográficas – 2014. 
4 
geometria que fornece informações sobre área, perímetro e forma; (3) a topologia que 
possibilita estabelecer as relações espaciais entre os elementos geográficos. 
• Não-gráfica ou não-espacial ou alfanumérica – descreve os atributos temáticos e 
temporais dos elementos geográficos, representados em forma de tabela estruturada ou de 
um banco de dados convencional. 
 
Figura 3: Estrutura dos dados em um SIG. 
A componente alfanumérica relaciona-se com a componente gráfica através de 
identificadores comuns, denominados geocódigos. A organização dos atributos é feita de 
acordo com técnicas convencionais de banco de dados. A maioria dos SIG utiliza o modelo 
relacional, baseado na estruturação dos dados em tabelas onde cada linha ou registro 
corresponde a um elemento geográfico representado graficamente no plano de informação. As 
colunas ou campos correspondem aos atributos dos elementos. 
3- Modelo geométrico da componente gráfica 
Os modelos geométricos para a representação da componente gráfica no ambiente 
digital são vetorial e matricial, também denominado de raster. As operações dos SIG, para 
serem eficientemente executadas, requerem que os planos de informação estejam 
representados em um determinado modelo. Em geral, esses sistemas suportam os dois 
modelos geométricos. 
UFF-GAG/PROEX - PROEXT-MEC/MCidades - SIGCidades: Mapeamento de Áreas Protegidas 
Sistemas de Informações Geográficas – 2014. 
5 
3.1 Modelo Vetorial 
Na estrutura vetorial, a localização e a feição geométrica do elemento são armazenadas 
e representadas por vértices definidos por um par de coordenadas. Dependendo da sua forma e 
da escala cartográfica, os elementos podem ser expressos pelas seguintes feições geométricas 
(Figura 4): 
� Pontos – representados por um vértice, ou seja, por apenas um par de coordenadas, 
definindo a localização de objetos que não apresentam área nem comprimento. 
Exemplos: hospital representado em uma escala intermediária, cidade em uma escala 
pequena, epicentro de um terremoto, etc. 
� Linhas poligonais ou arcos – representados por, no mínimo, dois vértices conectados, 
gerando polígonos abertos que expressam elementos que possuem comprimento. 
Exemplos: estradas, rios, etc. 
� Polígonos - representados por, no mínimo, três vértices conectados, sendo que o 
primeiro vértice possui coordenadas idênticas ao do último, gerando, assim, polígonos 
fechados que definem elementos geográficos com área e perímetro. Exemplos: limites 
político-administrativos (municípios, estados), classes de mapas temáticos (uso e 
cobertura do solo, pedologia), etc. 
 
Figura 4: Representação geométrica dos elementos geográficos. 
Fonte: ESRI (2004) 
 
Os elementos geográficos em um plano de informação podem ser compostos por um ou 
mais elementos gráficos. Os rios de uma bacia hidrográfica, por exemplo, formados por um 
conjunto de linhas poligonais, podem estar agrupados e armazenados como um único 
elemento. Outro exemplo refere-se aos limites político-administrativos, por exemplo, os 
municípios compostos por partes insular e continental são representados por um conjunto de 
polígonos agrupados formando um único elemento. Há outros casos em que o elemento é 
representado por um polígono e outro(s) contido(s) dentro deste, formando “buracos”, 
representando, por exemplo, um corpo d’água no interior de uma mancha urbana (Figura 5). 
UFF-GAG/PROEX - PROEXT-MEC/MCidades - SIGCidades: Mapeamento de Áreas Protegidas 
Sistemas de Informações Geográficas – 2014. 
6 
(A) Rios agrupados por bacia compondo um 
único elemento geográfico formado por 
mais de uma linha.
(B) Município formado por mais de um 
polígono formando um único elemento 
geográfico.
(C) Lagoa formada por um “buraco” em 
vários elementos geográficos.
(A) (B)
(C)
 
Figura 5: Representação dos elementos geográficos. 
As feições geométricas (ponto, linha e polígono), utilizadas para representação dos 
elementos, bem como a sua estrutura de armazenamento, estabelecem as relações espaciais 
entre os elementos geográficos, ou seja, relações espaciais existentes entre si e entre os outros 
elementos, denominadas de relações topológicas (Burrough, 1998). As relações espaciais são 
percebidas intuitivamente pelo leitor: ao analisar um mapa, por exemplo, os elementos que 
fazem fronteiras com outros elementos são facilmente identificados. Entretanto, como os 
sistemas computacionais não são capazes de perceber estas relações, para processamento de 
análises espaciais nos SIG, há necessidade de que estas sejam definidas explicitamente nos 
arquivos digitais que armazenam as feições geométricas dos elementos. 
A estrutura de armazenamento dos dados vetoriais pode ser topológica ou do tipo 
spaghetti (RIPSA, 2000). Na estrutura topológica (Figura 6), os relacionamentos espaciais 
entre os elementos geográficos, representados por nós, arcos e polígonos, estão armazenados 
em tabelas. Os nós são entidades unidimensionais que representam o vértice inicial e o final 
dos arcos, além das feições pontuais. Os arcos correspondem a entidades unidimensionais, 
iniciados e finalizados por um nó, podendo representar o limite de um polígono ou uma feição 
linear. Os polígonos, que representam feições de região, são definidos por arcos que 
compõem o seu perímetro. A topologia permite estabelecer as seguintes relações entre os 
elementos: 
• Pertinência / Contingência – os arcos definem os limites dos polígonos fechados 
delimitando uma área; 
• Conectividade – os arcos são conectados com outros a partir de nós, permitindo a 
identificação de rotas ede redes, como rios e estradas; e 
• Contigüidade – os arcos comuns definem a adjacência entre polígonos. 
UFF-GAG/PROEX - PROEXT-MEC/MCidades - SIGCidades: Mapeamento de Áreas Protegidas 
Sistemas de Informações Geográficas – 2014. 
7 
 
Figura 6: Topologia de polígonos, arcos e nós. 
Fonte: UNBC GIS LAB (2005) 
Na estrutura spaghetti, as coordenadas das feições são armazenadas linha a linha, 
resultando em arquivos contendo uma lista de coordenadas. A simplicidade desta estrutura 
limita a sua utilização em análises espaciais, já que pode gerar incongruências como as 
listadas na Figura 7. 
(1) arcos sem contigüidade
(2) polígonos abertos sem área
(3) arcos sem conectividade devido ao cruzamento 
de dois arcos sem presença de nó
(4) polígonos adjacentes com sobreposição ou "buracos"
#
#
# #
#
#
#
#
#
Estrutura spaghetti Estrutura topológica
01
02
03
04 04
 
Figura 7: Comparação entre a estrutura topológica e spaghetti. 
Fonte: Adaptado UNBC GIS LAB (2005) 
 
UFF-GAG/PROEX - PROEXT-MEC/MCidades - SIGCidades: Mapeamento de Áreas Protegidas 
Sistemas de Informações Geográficas – 2014. 
8 
3.2 Modelo Matricial 
No modelo matricial, também denominado raster, o terreno é representado por uma 
matriz M(i, j), composta por i colunas e j linhas, que definem células, denominadas de pixels 
(picture cell), ao se cruzarem (Figura 8). Cada pixel apresenta um valor referente ao atributo, 
além dos valores que definem o número da coluna e o número da linha, correspondendo, 
quando o arquivo está georreferenciado, às coordenadas x e y, respectivamente. 
 
Figura 8: Modelo de representação matricial. 
Neste tipo de representação, a superfície é concebida como contínua, onde cada pixel 
representa uma área no terreno, definindo a resolução espacial. Em dois documentos 
visualizados na mesma escala, o de maior resolução espacial apresenta pixels de menor 
tamanho e discrimina objetos de menor tamanho no terreno. Por exemplo, um arquivo com a 
resolução espacial de 1 m possui maior resolução do que um de 20 m, pois o primeiro pode 
discriminar objetos com tamanho em torno de 1 m, enquanto o segundo de 20 m (Figura 9). 
As medidas de área e distância são mais exatas nos documentos de maior resolução, mas, por 
sua vez, demandam mais espaço para o seu armazenamento. 
 
Figura 9: Imagens IKONOS (1m) e SPOT (20 m). 
UFF-GAG/PROEX - PROEXT-MEC/MCidades - SIGCidades: Mapeamento de Áreas Protegidas 
Sistemas de Informações Geográficas – 2014. 
9 
O modelo raster é adequado para armazenar e manipular imagens de sensoriamento 
remoto, ou seja, imagens da superfície terrestre geradas a partir da detecção e do registro da 
radiação eletromagnética refletida ou emitida por uma área da superfície terrestre por um 
sensor transportado em um veículo aéreo ou orbital. Os atributos dos pixels representam um 
valor proporcional à energia eletromagnética refletida, emitida ou retro-espalhada pela 
superfície terrestre. Para identificação e classificação dos elementos geográficos, é necessário 
recorrer às técnicas de processamento digital de imagem e de interpretação visual. 
3.3 Modelo Vetorial x Modelo Matricial 
A eficiência na execução das operações de manipulação e tratamento dos dados em um 
SIG depende do modelo geométrico utilizado para sua representação (Quadro 2). 
Quadro 2: Funções do SIG de acordo com o modelo geométrico. Fonte: Adaptado Câmara et al. (2005). 
 
Função Representação Vetorial Representação Matricial 
Relações espaciais entre 
objetos 
Relacionamentos topológicos 
entre objetos disponíveis 
Relacionamentos espaciais 
devem ser inferidos 
Ligação com banco de dados Facilita associar atributos a 
elementos gráficos 
Associa atributos apenas a 
classes do mapa 
Análise, Simulação e 
Modelagem 
Representação indireta de 
fenômenos contínuos 
Álgebra de mapas é limitada 
Representa melhor fenômenos 
com variação contínua no espaço 
Simulação e modelagem mais 
fáceis 
Algoritmos Problemas com erros geométricos 
Processamento mais rápido e 
eficiente. 
O modelo vetorial permite que os relacionamentos topológicos estejam disponíveis junto 
aos objetos, já no modelo matricial eles devem ser inseridos no banco de dados. Essa 
propriedade possibilita que os arquivos vetoriais sejam mais adequados à execução de 
consultas espaciais. 
A associação entre o atributo e a componente gráfica também é mais adequada ao 
vetorial, já que neste modelo um elemento é identificado como único, enquanto no raster esse 
é definido por um conjunto de pixels que possuem um atributo comum. Assim, operações de 
consultas aos atributos são mais adequadas de serem executadas nos arquivos vetoriais. 
Por outro lado, a representação da superfície por pixels permite que os fenômenos 
contínuos sejam adequadamente representados no modelo matricial. No modelo vetorial, para 
cada variação da magnitude do fenômeno, há necessidade de criação de um novo elemento. 
Por isso, o modelo matricial é utilizado nas imagens de sensoriamento remoto. 
A representação contínua da superfície facilita a realização de simulação e modelagem. 
O raster também facilita as operações algébricas entre camadas (operações com matrizes), 
correspondendo a operações algébricas entre os pixels de camadas sobrepostas corretamente, 
ou seja, georreferenciadas, e com mesma resolução espacial. Esse processamento é utilizado 
na elaboração de mapas de susceptibilidade (potencial/risco), onde o valor obtido por cada 
pixel, após as operações algébricas, pode ser classificado em níveis de susceptibilidade (baixo, 
médio, alto). 
UFF-GAG/PROEX - PROEXT-MEC/MCidades - SIGCidades: Mapeamento de Áreas Protegidas 
Sistemas de Informações Geográficas – 2014. 
10 
 
4- Modelagem de dados em SIG 
Ao se adotar o SIG como o recurso de tratamento e análise de dados em um projeto, o 
primeiro passo a ser efetuado é gerar um modelo de análise que represente o objeto de estudo 
e que seja baseado no objetivo do projeto. Este modelo deve conter as seguintes componentes: 
a base de dados, os tipos de processamento e os resultados alcançados em cada etapa. 
Para definição da base de dados é necessário estabelecer as variáveis que compõem o 
objeto de estudo e necessárias para alcançar o objetivo do trabalho, por isso é fundamental 
que o pesquisador tenha conhecimento profundo do comportamento do fenômeno que está 
estudando. Por exemplo, caso o objetivo seja identificar as áreas sujeitas a enchentes, devem 
ser levantadas os dados que influenciam na ocorrência deste evento, como hidrografia, uso e 
cobertura da terra, altimetria etc. Nesta etapa, devem ser definidos: as propriedades 
cartográficas dos dados (escala, projeção, SGR), o modelo geométrico de representação (vetor 
ou raster), a unidade territorial de integração dos dados ou análise de dados (bacia 
hidrográfica, municípios etc.), as fontes disponíveis de dados e os métodos de coleta. Os 
dados são representados por planos de informação e, para que sejam corretamente 
sobrepostos, devem ser conhecidos o sistema de coordenadas, a projeção cartográfica e o 
sistema geodésico de referência (SGR), e as escalas devem ser aproximadas. 
O processamento dos dados corresponde às operações de tratamento e de análise dos 
dados. O tratamento destina-se à montagem e à preparação da base de dados, consistindo em 
operações como: conversão dos dados para o formato digital (digitalização), adequação da 
base de dados às propriedades cartográficas, construção das tabelas de atributos, e 
especificação dos geocódigos. Com a base de dados construída, o processamento seguinte 
consiste em operações de análise que se destinam a atingir o objetivo do projeto propriamente 
dito. Algumas destas operações estão descritas no próximo item. 
Durante o processamento dos dados, são geradosresultados intermediários e, sobre 
estes, são executadas novas operações até atingir-se o resultado final. Tanto os produtos 
intermediários quanto o final devem ser definidos no modelo de análise. 
Uma boa dica para a geração do modelo de análise é construí-lo com base em um 
fluxograma. A Figura 10 representa um modelo de análise de dados cujo objetivo é a 
identificação de áreas urbanizáveis a partir do mapeamento da legislação ambiental e 
urbanística. Neste estudo, foram consideradas como restrições legais à urbanização: 
• Declividade do terreno – o Código Florestal e a Lei de Parcelamento do Solo 
restringem à ocupação de acordo com a declividade. Essa foi gerada através do MNT 
elaborado com base nas curvas de nível. 
• Mata Atlântica – o projeto de lei da Mata Atlântica restringe à ocupação de acordo 
com os estágios de sucessão. Para identificar essas áreas, foram utilizadas imagens de 
sensoriamento remoto. 
UFF-GAG/PROEX - PROEXT-MEC/MCidades - SIGCidades: Mapeamento de Áreas Protegidas 
Sistemas de Informações Geográficas – 2014. 
11 
• Hidrografia – o Código Florestal considera como áreas de preservação permanente 
aquelas localizadas próximas aos rios. Para definição desses locais, foram construídas 
áreas de proximidade em torno dos cursos d’água. 
• Unidades de conservação – a presença de unidades restringe à ocupação e o uso da 
terra de acordo com a sua categoria. 
• Plano diretor municipal – no zoneamento municipal são estabelecidas as áreas 
destinadas à preservação e outras onde não há restrição à ocupação. 
Esses dados, representados em planos de informação, foram cruzados, obtendo como 
resultado a delimitação das áreas com restrições legais à ocupação e daquelas onde a ausência 
de todas variáveis indica que a urbanização é legal (Figura 11). 
 
Plano Diretor Municipal
Zona de Preservação
Zona Rural
Zona Urbana
Outros
Domínio da União
Parque Nacional da Bocaina
Reserva Indígena
Decreto Mata Atlântica
Mata Atlântica Primária ou Secundária
APP
Manguezal
Faixa marginal
Parcelamento do Solo e Código Florestal
Área com declividade acima de 30%
0 2,5
Km
De
Obs. Devido à escala, não está 
representada APA de Tamoios
 
Figura 11: Mapa de restrições legais ao uso e ocupação da terra\ – Angra dos Reis, RJ. 
 
5- Operações de análise de dados de um SIG 
A quantidade de operações que um SIG pode executar é numerosa, podendo ser 
classificadas em três grupos. No grupo relacionado à produção cartográfica estão inseridas 
operações de entrada, conversão e edição de dados, bem como aquelas destinadas ao 
acabamento visando à apresentação final de forma impressa ou digital. No grupo das 
operações relacionadas ao gerenciamento de banco de dados geográficos estão inseridas as 
operações de montagem, preparação e recuperação de dados. O grupo de operações 
relacionadas à análise espacial dos dados gera novas informações a partir da base de dados 
existente. Abaixo são apresentadas as principais operações presentes no SIG. 
5.1 Associação entre plano de informação e tabela de atributos 
A associação entre um plano de informação e uma tabela de atributos é feita a partir de 
um campo comum entre eles (Figura 12). Essa associação possibilita que, na seleção de 
UFF-GAG/PROEX - PROEXT-MEC/MCidades - SIGCidades: Mapeamento de Áreas Protegidas 
Sistemas de Informações Geográficas – 2014. 
12 
elementos, sejam conjuntamente selecionados a componente gráfica e os atributos da tabela 
vinculados aos elementos selecionados. 
 
Figura 12: Associação entre a camada e tabela de atributos. 
Duas camadas também podem ser diretamente vinculadas, a partir da associação entre 
elementos geográficos de uma camada aos de outra camada, tendo como base a localização 
desses elementos. Quando o vínculo espacial é estabelecido entre duas camadas do tipo ponto 
ou do tipo linha, o critério para a associação é a distância entre os elementos de cada camada. 
Caso uma das camadas seja do tipo polígono, a pertinência ou a interseção entre os elementos 
geográficos é analisada. No vínculo espacial estabelecido pela distância pode haver a opção 
de que seja calculada a distância entre os dois elementos como um atributo a ser acrescentado 
à tabela. Esta operação é apropriada para calcular a menor distância entre dois elementos 
pertencentes a duas camadas distintas. 
5.2 Consulta por atributos 
Operações de consultas visam à recuperação da informação a partir da formulação de 
condições. Em um banco de dados geográficos, como no caso dos SIG, as condições podem 
ser estabelecidas com base nos atributos ou na localização dos elementos geográficos 
(consulta espacial). Como resultado das consultas, elementos geográficos são selecionados e, 
sobre eles, outras operações podem ser executadas, como: novas consultas, criação de uma 
nova camada apenas com os elementos selecionados, cruzamento de camadas etc. 
As consultas por atributos são baseadas em expressões compostas por campos da tabela, 
operadores e os valores de atributos, do tipo: [campo] <operador> “valor”. Geralmente, os 
SIG utilizam SQL (Structured Query Language), linguagem de programação utilizada para 
acessar e gerenciar banco de dados. Nesta linguagem, os operadores utilizados são: = (igual), 
<> (diferente), => (maior e igual), <= (menor e igual), > (maior), < (menor) e LIKE (como). 
Caso a consulta seja composta por mais de uma expressão, um dos seguintes operadores 
lógicos é utilizado para unir as duas expressões (Figura 13): 
UFF-GAG/PROEX - PROEXT-MEC/MCidades - SIGCidades: Mapeamento de Áreas Protegidas 
Sistemas de Informações Geográficas – 2014. 
13 
• AND (interseção) - os elementos, para serem selecionados, devem atender as 
condições de ambas as expressões; 
• OR (união) - os elementos, para serem selecionados, devem atender apenas a condição 
de uma expressão; 
• NOT (negação) - os elementos, para serem selecionados, não devem atender a 
condição da expressão precedida por este operador. 
 
Figura 13: Operação de consulta aos atributos. 
5.3 Consulta espacial 
As consultas espaciais são formuladas a partir de condições baseadas na localização, na 
forma e nas relações topológicas dos elementos geográficos (Figura 14): 
• Proximidade – seleção de elementos tendo como base a distância entre eles; 
• Adjacência ou vizinhança – seleção de elementos com base na existência de limites 
comuns entre elementos. Com esta condição, é possível selecionar linhas ou polígonos 
que apresentam vértices comuns; 
• Pertinência – estabelecida pela condição de elementos estarem contidos em polígonos 
ou de polígonos conterem elementos; 
• Interceptação ou interseção - estabelecida pela condição de elementos (linhas e 
polígonos) cruzarem com outros elementos; e 
• Geometria – definida pela existência de elementos que apresentam geometria idêntica. 
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14 
 
Figura 14: Condições de seleção por localização 
 
5.4. Elaboração de cartogramas 
Esta operação destina-se ao estabelecimento de uma representação gráfica comum (cor, 
tipo, símbolo, padrão e tamanho) dos elementos geográficos a partir da classificação dos 
atributos, ou seja, os atributos pertencentes a uma mesma classe apresentam a mesma 
representação gráfica. O número de classes, o tipo de classificador e a representação gráfica 
dos elementos são definidos pelo usuário. Os tipos de classificadores mais comuns são 
(Figura 15): 
• Quantil – as classes possuem o mesmo número de elementos. A partir da definição do 
número de classes, os intervalos são estipulados definindo o número de elementos de 
cada classe, obtido através da divisão entre o número total de elementos e número de 
classes. 
• Intervalos iguais / Passosiguais – as classes devem possuir o mesmo intervalo, 
calculado pela subtração entre o valor máximo e valor mínimo do atributo a ser 
classificado e, posteriormente, dividindo este valor pelo número de classes. 
• Desvio padrão – as classes são determinadas com base na soma e na subtração do 
desvio padrão da média do atributo a ser classificado, gerando, assim, 
respectivamente, as classes acima da média e as classes abaixo da média. 
• Quebras naturais – classes são estabelecidas utilizando o algoritmo denominado 
Otimização de Jenks para classificar os atributos. Este algoritmo agrupa os atributos 
UFF-GAG/PROEX - PROEXT-MEC/MCidades - SIGCidades: Mapeamento de Áreas Protegidas 
Sistemas de Informações Geográficas – 2014. 
15 
baseado no menor erro possível, definido pela soma dos desvios absolutos da classe 
mediana ou, alternativamente, a soma dos desvios quadrados da classe média (ESRI, 
2004). 
• Valor único - utilizado para dados qualitativos. Os atributos com mesmo valor são 
inseridos na mesma classe. 
Quebras naturais
Taxa de Alfabetização
Quantil
Nº de elementos / número de 
classes =
91 / 3 = 30
Taxa de Alfabetização
Desvio Padrão
DP =Desvio padrão
Intervalos iguais
(Valor máx – valor mín) / 
número de classes =
(97-77) / 3 = 6
Taxa de Alfabetização
Quebras naturais
Taxa de Alfabetização
Quantil
Nº de elementos / número de 
classes =
91 / 3 = 30
Taxa de Alfabetização
Desvio Padrão
DP =Desvio padrão
Intervalos iguais
(Valor máx – valor mín) / 
número de classes =
(97-77) / 3 = 6
Taxa de Alfabetização
77 - 83%
84 - 90%
91 - 97%
77 - 83%
84 - 90%
91 - 97%
7 7 - 8 8 %
8 9 - 9 2 %
9 3 - 9 7 %
7 7 - 8 8 %
8 9 - 9 2 %
9 3 - 9 7 %
77 - 85%
86 - 90%
91 - 97%
77 - 85%
86 - 90%
91 - 97%
< -3 DP
-3 - -2 DP
-2 - -1 DP
-1 - 0 DP
Média
0 - 1 DP
1 - 2 DP
< -3 DP
-3 - -2 DP
-2 - -1 DP
-1 - 0 DP
Média
0 - 1 DP
1 - 2 DP
 
Figura 15: Mapas de demografia do Rio de Janeiro segundo vários classificadores. 
Dependendo da distribuição dos dados, um determinado tipo de classificador é 
adequado. No caso de dados que apresentam uma tendência de distribuição uniforme em 
todos os intervalos, a classificação utilizando intervalos iguais ou quantil é apropriada. No 
caso de dados intervalos fixos, como, por exemplo, porcentagens e temperaturas, o 
classificador intervalos iguais pode ser uma boa opção. Para dados com distribuição não 
uniforme, os classificadores por quebras naturais e desvio-padrão são as melhores opções. No 
caso deste tipo de distribuição, a classificação feita pelos classificadores - quantil e intervalos 
iguais - pode resultar em interpretações incorretas, já que estes podem agrupar em uma 
mesma classe elementos com valores de muito grande amplitude entre si e separar elementos 
com menor amplitude entre si. 
UFF-GAG/PROEX - PROEXT-MEC/MCidades - SIGCidades: Mapeamento de Áreas Protegidas 
Sistemas de Informações Geográficas – 2014. 
16 
5.5 Cálculo de medidas lineares e de área 
Uma das operações básicas de um SIG é o cálculo de medidas lineares e de área, desde 
que a base de dados esteja em uma estrutura topológica e corretamente georreferenciada. 
Podem ser calculados: a distância entre elementos geográficos, a extensão de feições lineares, 
e a área e o perímetro de feições poligonais. Com base nessas medidas, outros cálculos podem 
ser feitos, como, por exemplo, densidade por área, indicadores de fragmentação e da 
geometria de bacias hidrográficas. 
5.6 Cruzamento de planos de informação 
Uma das funções mais relevantes em um SIG é o cruzamento de planos de informação, 
que gera um novo plano com as feições gráficas originadas do cruzamento das camadas 
envolvidas e com os atributos de um ou de todos os planos cruzados. Os cruzamentos podem 
ser dos seguintes tipos (Figura 16): 
• Interseção - a partir do cruzamento de duas ou mais camadas, é gerado um novo plano 
com a área de abrangência correspondendo à interseção das camadas cruzadas. Os 
atributos podem ser de todos ou apenas de um plano cruzado. 
• União – a partir do cruzamento de duas ou mais camadas, é gerado um novo plano 
com área de abrangência correspondendo à união das camadas cruzadas. Os atributos 
podem ser de todos ou apenas de um plano cruzado. 
• Diferença - a partir do cruzamento de duas ou mais camadas, é gerado um novo plano 
com área de abrangência correspondendo à diferença entre as camadas cruzadas. Os 
atributos podem ser de todos ou apenas de um plano cruzado. 
União–conservam-se os 
atributos das duas 
camadas sobrepostas e a 
união da área das duas 
camadas.
Interseção–conservam-se 
os atributos das duas 
camadas sobrepostas e a 
interseção da área das 
duas camadas.
União–conservam-se os 
atributos das duas 
camadas sobrepostas e a 
união da área das duas 
camadas.
Interseção–conservam-se 
os atributos das duas 
camadas sobrepostas e a 
interseção da área das 
duas camadas.
 
Figura 16: Cruzamento de planos de informação. 
5.7 Criação de áreas de proximidade 
Esta função gera polígonos – buffer – no entorno de elementos a partir de uma distância 
definida pelo usuário ou de um atributo de distância vinculado aos elementos. Na primeira 
opção, ou seja, quando um valor único de distância é especificado, são criados um ou mais 
polígonos com a distância igual no entorno dos elementos (ponto ou linha) ou do seu 
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Sistemas de Informações Geográficas – 2014. 
17 
perímetro (polígono). Na segunda opção, o atributo vinculado aos elementos estabelece a 
distância para geração dos polígonos; neste caso, o buffer construído no entorno de cada 
elemento varia segundo esse valor (Figura 17). No caso de polígonos, também pode haver a 
opção de construção do buffer no entorno externo ou interno. 
 
Figura 17: Opções na construção de buffers. 
5.8 Agregação de dados 
Esta função gera uma nova camada a partir da agregação espacial de elementos com 
base em um atributo comum. Assim, a partir de uma camada com elementos com menor 
agregação espacial, uma nova camada pode ser gerada com elementos apresentando maior 
agregação, por exemplo: municípios podem ser agregados em microrregiões. 
Da mesma forma, os atributos podem ser tratados, ou seja, uma nova tabela pode ser 
construída a partir da agregação de registros com base em um atributo comum. A agregação 
dos elementos pode ocorrer a partir de medidas estatísticas como média, moda, variância, 
desvio-padrão e soma (Figura 18). 
 
 
Figura 18: Agregação de municípios gerando uma nova camada a partir do campo “regiões de governo”. 
 
UFF-GAG/PROEX - PROEXT-MEC/MCidades - SIGCidades: Mapeamento de Áreas Protegidas 
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18 
5.9 Tabela de Pontos 
 Uma tabela de pontos, denominada também como tabela de eventos, contém as 
coordenadas de eventos, que podem ser mapeados e representados graficamente através de 
pontos. As coordenadas podem ser obtidas através de um sistema de posicionamento por 
satélite, como o GPS. 
5.10 Geocodificação por endereço 
 Esta operação consiste no mapeamento de eventos através da atribuição de 
coordenadas aos seus endereços, possibilitando que cada evento seja representado na tela por 
um ponto. Para executar esta operação, são necessárias uma base de ruas e uma lista de 
endereços. A base de ruas deve ser constituída pelos eixos de logradouros segmentados por 
quadras – “trechados”. Como atributos, cada trecho deve possuir o nome do logradouro, a 
numeração inicial e final, par e ímpar. A lista de eventos deve estar em uma tabela “endereço” 
formada pelo nome e complemento em campos separados. Para o ideal funcionamento dessa 
operação, é necessário que o nome do logradouro que constena base de ruas seja idêntico ao 
relacionado na tabela, caso contrário, o endereço não é encontrado automaticamente, sendo 
necessária intervenção do usuário para localização do endereço. Sugere-se que não sejam 
utilizados acentos e cedilha nos endereços, já que a chance de erro aumenta. 
6- Modelos digitais de distribuição espacial 
 Os modelos digitais de distribuição espacial, conhecidos por modelos digitais de 
terrenos (MNT) e modelos digitais de terreno (MDT), representam a distribuição espacial da 
magnitude (grandeza) de um fenômeno através de uma representação matemática 
computacional gerada a partir da interpolação, ou seja, processo de medida para determinação 
de valores médios com base em valores fixos existentes (FELGUEIRAS, 2005). 
 A primeira etapa para a geração de um modelo corresponde ao levantamento dos 
valores da magnitude, que podem estar representados por curvas de isovalores (isolinhas) ou 
pontos tridimensionais, compostos pelas coordenadas (x,y) e pelo valor da magnitude (z), que 
correspondem a pontos de coleta dos dados. 
 A etapa seguinte corresponde à modelagem propriamente dita e consiste na 
interpolação dos valores de magnitude, resultando em uma grade regular ou triangular, 
dependendo do interpolador utilizado (Figura 19). A primeira grade corresponde a uma matriz 
(raster) com espaçamento fixo, onde cada ponto da grade apresenta um valor estimado a 
partir da interpolação das amostras. A grade triangular é formada a partir da conexão entre as 
amostras utilizando, em geral, a triangulação de Delaunay, representada por uma estrutura 
vetorial do tipo arco-nó. 
 Os modelos podem ser aplicados para representar espacialmente dados 
hidrometeorológicos, geofísicos, geoquímicos, altimétricos etc. Esses últimos são 
denominados de modelos digitais de elevação (MDE)1 e com eles é possível: calcular o 
 
1
 Nos últimos anos, novas tecnologias, com a utilização de sensores remotos, vêm sendo empregadas para a 
geração de MDE, destacando-se o radar interferométrico e perfilamento a laser. 
UFF-GAG/PROEX - PROEXT-MEC/MCidades - SIGCidades: Mapeamento de Áreas Protegidas 
Sistemas de Informações Geográficas – 2014. 
19 
volume e a área da superfície; traçar perfil e seção transversal do terreno; gerar curva de nível; 
elaborar mapas de declividade, orientação de vertentes, sombreamento e visibilidade; e 
visualizar em perspectiva tridimensional. 
 
Figura 19: Modelos digital de distribuição espacial: (A) grade regular e (B) grade triangular. 
 
 
7- Levantamento de dados geográficos 
 
O levantamento de dados geográficos é aqui apresentado de acordo com a natureza dos 
dados e está dividido em planialtimétrico, ambiental e populacional. Os levantamentos 
planialtimétricos determinam a posição do objeto em relação à localização (x,y) e à altura ou 
altitude (z). Os métodos de levantamento podem ser divididos nos seguintes grupos (adaptado 
Rodrigues, 1990): 
• Topográficos - são baseados na medição de distâncias e ângulos e na aplicação de 
relações trigonométricas, através de equipamentos analógicos e, mais recentemente, 
por estações totais. São utilizados em levantamentos com extensão de até 30 km, onde 
a curvatura da Terra não necessita ser considerada. 
• Geodésicos - são similares aos topográficos, porém destinados a levantamentos de 
maiores extensões, onde a curvatura da Terra deve ser considerada. A determinação da 
localização planimétrica dos pontos pode ser feita por triangulação, poligonação ou 
trilateração, e a altitude através de nivelamento geodésico. 
• Posicionamento por satélites - fundamentam-se na utilização de rastreadores 
geodésicos que recebem ondas eletromagnéticas emitidas de posições conhecidas, 
permitindo a determinação da posição do objeto na superfície terrestre. São exemplos 
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Sistemas de Informações Geográficas – 2014. 
20 
desse levantamento os realizados por sistema global de navegação por satélites 
(GNSS) como o GPS, GALILEO e o GLONASS. 
• Aerofotogramétricos - utilizam fotografias aéreas para determinação da posição dos 
objetos. Estes não prescindem dos dados levantados pelos métodos anteriores, pois é 
necessário ter pontos de controle com coordenadas conhecidas para a transformação 
dos pontos das fotos em valores das coordenadas. 
• Sistemas de varredura - baseiam-se na emissão de um pulso de energia em direção à 
superfície terrestre a partir de um sensor a bordo de uma aeronave. Ao atingir a 
superfície, parte do sinal emitido é refletida na direção do sensor, que mede a 
intensidade do sinal de retorno e o tempo decorrido entre a emissão e a captação. Um 
destes sistemas é denominado como LIDAR - Light Detection And Ranging - e 
consiste na utilização de um pulso de laser disparado na direção da superfície. 
• De forma semelhante funciona a interferometria por radar, que consiste na interação de 
pulsos refletidos pelo terreno e recebidos por antenas instaladas no sensor e operando 
conjuntamente na plataforma de vôo. O sinal refletido pelo terreno chega em 
momentos diferentes nas duas antenas; conhecendo-se esta diferença, dados sobre a 
altura do terreno são obtidos. A missão espacial liderada pela NASA, em fevereiro de 
2000, conhecida como Shuttle Radar Topographic Mission (SRTM), coletou dados 
altimétricos de mais de 80% da superfície terrestre utilizando um radar a bordo do 
ônibus espacial Endeavour, fazendo uso da técnica de interferometria. 
Os levantamentos de dados ambientais coletam a distribuição espacial de eventos da 
superfície terrestre de forma contínua e qualitativa, como os mapas de pedologia e a aptidão 
agrícola, ou de forma pontual e quantitativa, como os dados pluviométricos. 
Nos levantamentos ambientais contínuos, os dados podem ser coletados diretamente em 
campo ou remotamente. Neste último caso, a coleta é feita por sensores que registram a 
energia emitida ou refletida pelo alvo de forma contínua na superfície, gerando imagens e 
possibilitando a coleta de dados de áreas extensas e de difícil acesso. Os dados coletados, 
quando interpretados visualmente ou processados digitalmente, fornecem as feições espaciais 
e os atributos qualitativos. Devido à possibilidade de coleta temporal constante, é possível 
fazer o monitoramento de fenômenos espaciais, como, por exemplo, o monitoramento do uso 
e cobertura da terra. Esses levantamentos podem dar origem a outras informações ambientais, 
como pedologia, geologia etc. 
Os levantamentos ambientais pontuais baseiam-se na coleta de dados a partir de estações 
localizadas em campo ou na coleta direta em campo, e visam medir a magnitude do 
fenômeno. A possibilidade dos dados serem enviados por estações telemétricas reduz a 
quantidade de visitas a campo. Nesses levantamentos, podem ser obtidas séries históricas de 
dados, permitindo o monitoramento do fenômeno estudado. As estações hidrometeorológicas 
são exemplos deste tipo de levantamento. 
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Sistemas de Informações Geográficas – 2014. 
21 
Os levantamentos populacionais coletam dados sobre a freqüência de ocorrências 
(contagem) e os atributos dos indivíduos que compõem a população. Estes levantamentos 
podem ser feitos por amostragem, nos quais parte representativa da população é levantada, ou 
por censo, onde todo universo é levantado. Os métodos de levantamento podem ser por 
observação ou por entrevistas. As pesquisas domiciliares demográficas e socioeconômicas são 
exemplos dos métodos baseados em entrevistas, onde os atributos são obtidos através da 
aplicação de questionários. 
BIBLIOGRAFIA 
ARONOFF, S. Geographic Information Systems: A Management Perspective. WDL Publications. 1995. 
BARBOSA, C. C.F.Álgebra de mapas e suas aplicações em sensoriamento remoto e geoprocessamento. 
de Mestrado. São José dos Campos, SP, 1997. Dissertação (Mestrado em Sensoriamento Remoto). INPE. 
BURROUGH, P.A.; MCDONNELL, R.A. Principles of Geographical Information Systems. Oxford 
University Press. 1998 
CÂMARA, G.; DAVIS, C.; MONTEIRO, A. M.V. Introdução à Ciência da Geoinformação. Disponível 
em: http://www.dpi.inpe.br/livros.html. Acesso em: março de 2005. 
ESRI. What is Arc GIS? Disponível em: http://www.esri.com. Acesso em: março/2004. 
FELGUEIRAS, C.A. Modelagem Numérica de Terreno. In: Introdução à Ciência da Geoinformação. 
Disponível em: http://www.dpi.inpe.br/livros.html. Acesso em: março de 2005. 
INPE. INSTITUTO NACIONAL DE PESQUISAS ESPACIAIS. SPRING versão 4.1. São Paulo: INPE, 
2004. Disponível em http://www.inpe.br. 
RIPSA. Conceitos Básicos de Sistemas de Informação Geográfica e Cartografia aplicados à Saúde. Org: 
Carvalho, M.S; Pina, M.F; Santos, S.M. Brasília: Organização Panamericana da Saúde, Ministério da Saúde, 
2000. 
RODRIGUES, M. Introdução ao Geoprocessamento. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE 
GEOPROCESSAMENTO, 1990, São Paulo. Anais. São Paulo: Universidade de São Paulo, 1990, 1-26p. 
UNBC GIS LAB. Introduction to Geographic Information System. Lecture 3b. Canada: University of 
Northern British Columbia. Disponível em: http://www.gis.unbc.ca/courses/geog300/lectures/lect6/index.php. 
Acesso em: agosto/2005. 
XAVIER-DA-SILVA, J. et al. Geoprocessamento e SGIs. In: CURSO DE ESPECIALIZAÇÃO EM 
GEOPROCESSAMENTO, unidades didáticas 12 a 19, volume 1. Rio de Janeiro: LAGEOP /UFRJ, 2002. 2 CD-
ROM. 
 
 
SIGCidades: Mapeamento de Áreas Protegidas 
UFF - Instituto de Geociências - Departamento Análise Geoambiental 
UFF - Pró-Reitoria de Extensão 
MEC - Programa de Extensão 
MCidades -Programa Nacional de Capacitação das Cidades 
 
 
 
 
 
 
Fundamentos de Cartografia e SIG 
Estudo Dirigido em Cartografia 
2ª edição revisada 
 
 
 
 
 
Cristiane Nunes Francisco 
 Ladjane Marques Guimarães 
Luiz Paulo da Silva 
 Lidiana de Paiva Lima Vieira 
 
 
 
 
 
Niterói, julho 2014. 
 
 
 
UFF-GAG/PROEX - PROEXT-MEC/MCidades - SIGCidades: Mapeamento de Áreas Protegidas 
Lições de Sensoriamento Remoto – 2014. 
 
23 
 
1. Representação da Terra 
 
Os mapas correspondem à representação, aproximada, em um plano dos aspectos - 
geográficos, naturais, culturais e antrópicos, em proporção reduzida de toda superfície 
terrestre ou de parte dela. Para confecção de um mapa é necessária a aplicação de um 
conjunto de procedimentos que visa relacionar os pontos da superfície terrestre a pontos 
correspondentes no plano de projeção (mapa). Estes procedimentos consistem em (IBGE, 
2004): 
• Adotar um modelo matemático simplificado que melhor represente a forma da 
Terra; 
• Projetar os elementos da superfície terrestre sobre o modelo de representação 
selecionado; e 
• Relacionar, através de um processo projetivo ou analítico, pontos do modelo 
matemático de referência ao plano de projeção, selecionando a escala e o sistema 
de coordenadas. 
A superfície terrestre é totalmente irregular, não existindo, até o momento, definições 
matemáticas capazes de representá-la sem deformá-la. A forma da Terra se assemelha a um 
elipsóide, com o raio equatorial aproximadamente 23 km maior do que o polar, devido ao 
movimento de rotação em torno do seu eixo (Figura 1). 
 
Figura 1: Comparação entre os três modelos de representação da superfície terrestre (CRUZ, 2002). 
O modelo que se aproxima da sua forma real, e que pode ser determinado através de 
medidas gravimétricas, é o geiodal. Neste modelo, a superfície terrestre é definida por uma 
superfície fictícia determinada pelo prolongamento do nível médio dos mares estendendo-se 
em direção aos continentes. Esta superfície pode estar acima ou abaixo da superfície 
topográfica, definida pela massa terrestre (Figura 2). 
UFF-GAG/PROEX - PROEXT-MEC/MCidades - SIGCidades: Mapeamento de Áreas Protegidas 
Lições de Sensoriamento Remoto – 2014. 
 
24 
 
 
Figura 2: Comparação entre a superfície topográfica, elipsoidal e geoidal (Brandalize,(2004). 
Para representar a superfície terrestre em um plano, é necessário que se adote uma 
superfície de referência, que corresponda a uma figura matematicamente definida. O elipsóide 
de revolução, gerado por uma eclipse rotacionada em torno de eixo menor, é a figura 
geométrica que mais se aproxima da forma real da Terra. Para representações em escalas 
muito pequenas – menores do que 1:5.000.000, a diferença entre o raio equatorial e o raio 
polar apresenta um valor insignificante, o que permite representar a forma a Terra, em 
algumas aplicações, como uma esfera. Este modelo é bastante simplificado e o mais distante 
da realidade, pois os elementos da superfície terrestre apresentam-se bastante deformados em 
relação às suas correspondentes feições reais e à posição relativa. O globo terrestre é uma 
representação deste tipo (Figura 3). 
 
Figura 3: Globo terrestre. 
2. Sistemas Geodésicos de Referência (SGR) 
Para a confecção de um mapa, é necessário, assim, estabelecer a superfície de 
referência a ser utilizada para representar a superfície terrestre no modelo matemático. Sobre 
esta superfície, são necessárias informações sobre as dimensões do elipsóide de referência 
melhor adaptado à região a ser mapeada (raio do equador e raio polar), a sua orientação no 
espaço e a origem do sistema de coordenadas geodésicas referenciadas a superfície (datum 
horizontal). 
 
UFF-GAG/PROEX - PROEXT-MEC/MCidades - SIGCidades: Mapeamento de Áreas Protegidas 
Lições de Sensoriamento Remoto – 2014. 
 
25 
 
 O elipsóide de melhor ajuste varia de acordo a área a ser mapeada, por isto que cada 
região tende a adotar um referencial específico. No Brasil, até o final da década de 1970, 
utilizava-se o elipsóide Internacional de Hayford e o datum Córrego Alegre-MG, como a 
origem das coordenadas. A partir de 1977, passou-se a adotar o SAD-69 (Datum Sul-
Americano), que apresenta o vértice Chuá-MG como a origem das coordenadas, e como 
elipsóide de referência o recomendado pela União Astronômica Internacional, homologado 
em 1967 pela Associação Internacional de Geodésia (Quadro 1). Esses sistemas são 
considerados topocêntricos, pois o ponto de origem está localizado na superfície da Terra. 
Quadro 1: Sistemas geodésicos de referência utilizados no Brasil. 
Elipsóide Ponto Datum Raio Equador (m) Achatamento Início Final 
Hayford 
(IAG-1924) 
Córrego Alegre-
MG 6.378.388 1/297 - 1977 
SAD – 69 
(UGGI-1967) Chuá-MG 6.378.160 1/298,25 1977 2014 
WGS – 84 Centro de Massa da Terra 6.378.137 1/298,257223563 1984 Hoje 
GRS – 80 Centro de Massa da Terra 6.378.137 1/298,25722210 2000 Hoje 
 
 Com o advento do Sistema Global de Navegação por Satélite (GNSS), foi necessário 
empregar referencial geodésico geocêntrico, ou seja, o ponto de origem coincide com o centro 
de massa da Terra e com eixo de revolução coincidente com o eixo de rotação da Terra. A 
sua materialização ocorre mediante o estabelecimento de uma rede de estações geodésicas 
com coordenadas tridimensionais (IBGE, 2014). Os sistemas WGS–84 e SIRGAS são 
referenciais geodésicos geocêntricos, o primeiro é utilizado globalmente, e o segundo é 
adotado no país. A partir do ano 2014, os mapeamentos oficiais feitos no Brasil devem 
empregar esse sistema. 
 Dicas SIG 
• No levantamento da base de dados para uso em um Sistema de Informação Geográfica 
(SIG), é comum encontrar os documentos cartográficos e as imagens de sensoriamento 
remoto referenciados a diferentes SGR. 
• A sobreposição de planos de informação que apresentem diferentes SGR no SIG pode 
apresentar deslocamentos de até 100m, devido à diferença das coordenadas dos SGR. 
Considerando 65 m como a diferença média das coordenadas entre o SAD-69 e um 
sistema geocêntrico, em escalas acima de 1/250.000, o SGR não deve ser ignorado, 
pois o deslocamento ultrapassa 0,2 mm, caso esse valor seja considerado como erro 
admissível (Quadro 2). 
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26 
 
• Assim, caso a base cartográfica apresente SGR distintos, é necessário fazer a 
conversão, utilizando o próprio SIG ou outro sistema computacional que apresente 
esta rotina. 
• O mesmo cuidado deve ser adotado ao se levantar dados por GPS. É necessário que o 
SGR seja devidamente configurado para o sistema de interesse do mapeamento. 
• As diferenças das coordenadas entre o WGS-84 e o SIRGAS é irrelevante para fins 
cartográficos, logo é possível manipular conjuntamente bases cartográficas 
configuradas nesses dois sistemas. 
Quadro 2: Deslocamento entre mapeamento em SAD69 e em sistema geocêntrico considerando 65m como 
diferença média das coordenadas. 
 
 Fonte: (IBGE, 2014) 
 
3. Sistemas de Coordenadas Terrestres 
A superfície terrestre pode ser descrita geometricamente a partir de levantamentos 
geodésicos ou topográficos tendo como base sistemas de coordenadas distintos. Estes 
sistemas servem como referência para o posicionamento de pontos sobre uma superfície 
referência, que, como foi visto, pode ser um elipsóide, uma esfera ou um plano. Para a esfera 
é empregado o sistema coordenadas geográficas. Para o elipsóide é empregado o sistema de 
coordenadas geodésicas. Por fim, para o plano pode ser empregado um sistema de 
coordenadas cartesianas ou planas (x,y) e topográficas locais. 
O sistema de coordenadas geográficas considera que qualquer ponto da superfície 
terrestre apresenta a mesma distância do centro da esfera. Para o posicionamento de um 
ponto, é necessário conhecer dois ângulos diedros, pois o raio do vetor é constante e 
conhecido. O par de coordenadas neste posicionamento é definido por uma rede geográfica 
formada por meridianos e paralelos (Figura 4). Um ponto na superfície terrestre pode ser 
localizado, assim, pela interseção de um meridiano e um paralelo. 
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Figura 4: Meridianos e paralelos (a) perspectiva lateral, (b) perspectiva superior. 
http://www.cdcc.sc.usp.br/cda/aprendendo-basico/esfera-celeste/esfera-celeste.htm
 
 
Os meridianos são semicírculos gerados a partir da interseção de planos verticais que 
contém o eixo de rotação terrestre com a superfície da Terra. Um semicírculo define um 
meridiano que com seu antimeridiano formam um círculo máximo (Figura 5). O meridiano de 
origem (0º), denominado como Greenwich, com o seu antimeridiano (180º), divide a Terra em 
dois hemisférios: leste ou oriental e oeste ou ocidental. À leste de Greenwich, os valores da 
coordenadas são crescentes, variando entre 0º e +180°. A oeste, as medidas são decrescentes, 
variando entre 0º e -180º. 
 
Figura 5: Meridiano de Greenwich e outros meridianos. 
http://www.dpi.inpe.br/spring/usuario/cartogrf.htm#projecoes. 
Os meridianos são referência para medição da distância angular entre um ponto 
qualquer e o meridiano de Greenwich. Esse ângulo, denominado longitude, corresponde, 
assim, ao arco da circunferência, em graus, medido do meridiano de origem ao meridiano 
onde se localiza um determinado ponto (Figura 6). 
 
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Figura 6: Longitude. Fonte: http://www.dpi.inpe.br/spring/usuario/cartogrf.htm#projecoes. 
 
A linha do Equador é um círculo máximo gerado a partir da interseção de um plano 
perpendicular ao eixo de rotação terrestre com a superfície da Terra passando pelo centro da 
esfera (Figura 7). Eqüidistante aos pólos, divide a Terra em dois hemisférios, norte ou 
setentrional e sul ou meridional. Os paralelos são círculos menores, gerados a partir da 
interseção de planos paralelos ao plano do Equador terrestre com a superfície da Terra. 
Devido à curvatura da Terra, a extensão dos paralelos diminui em direção pólos, até se 
tornarem um ponto neste local. Ao norte do Equador, os valores da coordenadas são 
crescentes, variando entre 0º e +90°. Ao sul desta linha, as medidas são decrescentes, 
variando entre 0º e -90°. 
 
Figura 7: Linha do Equador e paralelos. Fonte: http://www.dpi.inpe.br/spring/usuario/cartogrf.htm#projecoes. 
 
Os paralelos são referências para medição da distância angular entre um ponto, 
localizado sobre um paralelo, e a linha do Equador. Esta ângulo, denominado latitude, 
corresponde, assim, ao arco da circunferência, em graus, medido entre um ponto localizado 
em um paralelo qualquer e a linha do Equador (Figura 8). 
 
 
Figura 8: Latitude. Fonte: http://www.dpi.inpe.br/spring/usuario/cartogrf.htm#projecoes. 
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O sistema de coordenadas cartesianas é composto por dois eixos perpendiculares: um 
eixo horizontal correspondendo ao eixo das abscissas e denominado com x, e outro vertical 
correspondendo ao eixo das ordenadas e denominado como y. A interseção dos eixos 
corresponde a origem do sistema (Figura 9). Um ponto qualquer no sistema é definido pela 
interseção de duas retas perpendiculares entre si e paralelas aos respectivos eixos, e expresso, 
assim, por dois valores, um correspondente à projeção sobre o eixo x, e outro correspondente 
à projeção sobre o eixo y. O par das coordenadas de origem, normalmente, apresenta valor 
(0,0), mas, por convenção, pode receber valores diferentes de zero. 
 
 
Figura 9: Sistema de coordenadas cartesianas. 
 
Dicas SIG 
• Em geral em um SIG, os sistemas de coordenadas utilizados para armazenamento e 
visualização da componente gráfica são o geográfico e o cartesiano. Este último 
corresponde ao sistema de coordenadas da projeção cartográfica, dentre estes o mais 
conhecido é a UTM. 
• Para que seja possível a correta sobreposição entre os planos de informação, o sistema 
de coordenadas deve ser comum entre os planos, bem como as unidades das 
coordenadas devem ser mesmas. Caso contrário, é necessário se faça a conversão para 
um sistema e uma unidade comuns, utilizando o próprio SIG ou outro sistema 
computacional que apresente esta rotina. 
• Em geral, as coordenadas cartesianas apresentam-se em unidades métricas – 
quilômetro ou metro, enquanto que as coordenadas geográficas são expressas em graus 
decimais. 
 
4. Escala 
Escala é a relação matemática entre o comprimento ou a distância medida sobre um mapa 
e a sua medida real na superfície terrestre. Esta razão é adimensional já que relaciona 
quantidades físicas idênticas de mesma unidade. A escala pode ser representada 
numericamente e graficamente. 
A escala numérica, ou fracionária, é expressa por uma fração ordinária 
(denominador/numerador) ou por uma razão matemática. O numerador corresponde a uma 
unidade no mapa, enquanto o denominador expressa a medida real da unidade no terreno. A 
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escala, por exemplo, 1:10.000 indica que uma unidade no mapa corresponde a 10 mil 
unidades no terreno, ou seja, considerando como unidade o centímetro, 1 cm no mapa 
equivale a 10.000 cm no terreno. Quanto maior o denominador, menor a escala, menor o 
detalhamento e maior a extensão da área mapeada, considerando a mesma dimensão do plano 
de representação(Figura 10). 
 
Figura 10: Comparação entre mapas de diferentes escalas. 
 
A escala gráfica é representada por um segmento de reta graduada em uma unidade de 
medida linear, dividida em partes iguais indicativas da unidade utilizada. A primeira parte, 
denominada como talão ou escala fracionária, é subdividida de modo a permitir uma 
avaliação mais detalhada das distâncias ou dimensões no mapa (Figura 11). 
 
Figura 11: Escala gráfica. 
A documentação cartográfica com escalas até 1/25.000 é denominada como plantas ou 
cartas cadastrais, enquanto entre 1/25.000 e 1/250.000, é denominada como cartas 
topográficas (IBGE, 2005). 
Dicas SIG 
• Em um SIG, um plano de informação georreferenciado pode ser exibido e manipulado 
em qualquer escala, inclusive maiores do que o seu original. Porém, o usuário deve 
ficar atento, pois a inexistência de limite técnico, não o habilita a manusear planos de 
informação em escalas muito ampliadas em relação ao original. Como o erro 
cartográfico é função direta da escala do mapa, a ampliação da escala provoca 
igualmente a ampliação dos erros associados à escala do mapa. 
• Desta forma, antes de iniciar a manipulação de mapa em formato digital, é 
fundamental que o usuário tome conhecimento da escala do original e do método 
utilizado para a elaboração do mapeamento. No caso de um arquivo em formato raster, 
a resolução espacial é uma boa dica da escala adequada às suas análises. 
 
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5. Projeção Cartográfica 
 A projeção cartográfica corresponde a um conjunto de métodos empregados e relações 
matemáticas para representar a superfície terrestre sobre um plano, onde cada ponto desse 
plano corresponde a um ponto na superfície de referência. A representação de uma superfície 
curva, no caso a Terra, sobre um plano gera distorções, pois não é possível representar uma 
superfície esférica em uma superfície plana sem causar "extensões" ou "contrações" da 
superfície original. Assim todo mapa apresenta uma deformação ou a combinação de mais de 
uma dos seguintes tipos de deformação: linear, angular e superficial. A projeção cartográfica 
escolhida na confecção do mapa determina as deformações presentes no mapa, assim deve 
possuir propriedades que atendam aos objetivos da finalidade do mapeamento, podendo ser 
classificadas em três tipos: 
• Conforme ou Isogonal – mantém a fidelidade aos ângulos observados na superfície de 
referência, conservando a forma da superfície mapeada. 
• Equivalente ou Isométrica – conserva as relações de superfície, mantendo a área da 
superfície mapeada inalterada em relação à área real do terreno. 
• Equidistante – mantém a proporção entre a distância dos pontos representados no 
plano e os correspondentes na superfície de referência em determinadas direções. 
 Uma ou duas destas propriedades podem estar contidas em um mapa, caso a superfície 
de referência seja envolvida por uma superfície desenvolvível, que funciona como uma 
superfície intermediária auxiliando na projeção dos elementos da área a ser mapeada no 
plano. A seleção da superfície sobre a qual se projeta depende da finalidade do mapa e da 
situação geográfica da área a ser mapeada. De acordo com a superfície desenvolvível, as 
projeções podem ser classificadas em: 
• Projeção cônica – os meridianos e paralelos geográficos são projetados em um cone 
tangente, ou secante, à superfície de referência, desenvolvendo, a seguir, o cone num 
plano. (Figura 12). 
 
Figura 12: Projeção cônica. Fonte: IGAC. 
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• Projeção cilíndrica - a projeção dos meridianos e paralelos geográficos é feita num 
cilindro tangente, ou secante, à superfície de referência, desenvolvendo, a seguir, o 
cilindro num plano. (Figura 13). 
 
Figura 13: Projeção cilíndrica. Fonte: IGAC. 
 
• Projeção plana ou azimutal – a projeção é construída com base num plano tangente ou 
secante a um ponto na superfície de referência. (Figura 14). 
 
Figura 14: Projeção plana. Fonte: IGAC. 
Dicas SIG 
• Para que os planos de informação sejam corretamente sobrepostos em um SIG, é 
necessário que eles apresentem a mesma projeção. Caso contrário, deve ser feita a 
conversão para uma projeção comum, utilizando o próprio SIG ou outro programa 
com esta rotina. 
• Os SIG denominam de Geográfica a projeção que utiliza como referência o sistema de 
coordenadas geográficas. A superfície de referência é a esfera e a origem do sistema 
é o cruzamento entre a linha do Equador e o meridiano de Greenwich. As 
coordenadas do hemisfério norte e do hemisfério oriental possuem valores positivos, 
enquanto as coordenadas do hemisfério sul e do hemisfério ocidental possuem valores 
negativos. (ESRI, 1999). 
 
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6. Sistema de Projeção UTM 
 A Universal Transversa de Mercator (UTM) é um sistema de projeção cartográfica e 
corresponde a uma modificação da projeção de Mercator, onde o cilindro secante é colocado 
em posição transversa (Figura 15). Este sistema foi adotado pela Diretoria de Serviço 
Geográfico do Exército e pelo IBGE como padrão no mapeamento sistemático do país. 
 
Figura 15: Cilindro na posição transversa. Fonte: IGAC. 
 
 O sistema é constituído por 60 fusos de 6º de longitude, numerados a partir do 
antimeridiano de Greenwich, seguindo de oeste para leste até o encontro com o ponto de 
origem (Figura 16). A extensão latitudinal está compreendida entre 80º Sul e 84o Norte. O 
eixo central do fuso, denominado como meridiano central, estabelece a origem do sistema de 
coordenadas de cada fuso junto com a linha do Equador. 
 
Figura 16: Sistema Universal Transversa de Mercator. Fonte: IGAC. 
 
 Para evitar coordenadas negativas, são acrescidas constantes à origem do sistema de 
coordenadas, conforme especificado abaixo (Figura 17): 
• 10.000.000 m para a linha do Equador, referente ao eixo das ordenadas do hemisfério 
sul, com valores decrescentes nesta direção; 
• 0 m para a linha do Equador, referente ao eixo das ordenadas do hemisfério norte, com 
valores crescentes nesta direção; e 
• 500.000 m para o meridiano central, com valores crescentes do eixo das abscissas em 
direção à leste. 
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Figura 17: Origem das coordenadas do fuso 23 UTM . Fonte: IGAC. 
 
 Cada fuso apresenta um único sistema com valores de coordenadas que se repetem em 
todos os fusos. Assim, para localizar um ponto definido pelo sistema UTM, é necessário 
conhecer, além dos valores das coordenadas, o fuso às quais as coordenadas pertençam. 
 Como convenção atribui-se a letra N para coordenadas norte-sul (ordenadas) e, a letra 
E, para as coordenadas leste-oeste (abscissas). Um par de coordenadas no sistema UTM é 
definido, assim, pelas coordenadas (E, N). 
 Cada fuso, na linha do Equador, apresenta, aproximadamente, 670 km de extensão 
longitudinal, já que a circunferência da Terra é próxima a 40.000 km. Como o meridiano 
central possui valor de 500.000 m, o limite leste e oeste de cada fuso corresponde, na linha do 
Equador, respectivamente, valores próximos a 160.000 m e 830.000 m (IBGE, 2005). 
 As linhas de secância do cilindro estão situadas entre o meridiano central e o limite 
inferior e superior de cada fuso, o que infere, assim, duas linhas onde a distorção é nula, ou 
seja, o fator escala igual a 1. Elas estão situadasa cerca de 180 km a leste e a oeste do 
meridiano central, correspondendo, respectivamente, a coordenada 320.000 m e 680.000 m. 
Entre os círculos de secância, fica estabelecida a zona de redução e, externa a eles, a zona de 
ampliação. No meridiano central, o coeficiente de redução de escala corresponde a 0,9996, 
enquanto, nos limites do fuso, o coeficiente de ampliação é igual a 1,0010 (Figura. 18). 
 
Figura 18: Zonas de ampliação e redução de um fuso UTM. Fonte: Cruz (2002) 
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 Devido à sua extensão longitudinal, o território brasileiro possui por oito fusos UTM: 
do fuso 18, situado no extremo oeste, ao fuso 25, situado no extremo leste do território 
(Figura 19). Como quase toda a extensão latidudinal do território está situada no hemisfério 
sul, as coordenadas situadas ao norte da linha do Equador, que deveriam apresentar valores 
crescentes e seqüenciais a partir do 0, de acordo com a convenção atribuída à origem do 
sistema de coordenadas, apresentam valores crescentes e seqüenciais a partir de 10.000.000 
m, dando continuidade às coordenadas atribuídas ao hemisfério sul. 
 
Figura 19: Fusos UTM que atravessam o território brasileiro. 
 
Dicas SIG 
• Em um SIG, não é possível manipular conjuntamente planos de informação de fusos 
UTM distintos, já que cada fuso apresenta um sistema de coordenadas único, com sua 
origem definida pelo cruzamento do meridiano central do fuso e a linha do Equador. 
Para que seja possível a manipulação, é necessário converter o sistema de coordenadas 
para um sistema único a todos os planos de informação. A seguir estão descritos 
alguns procedimentos que podem ser adotados. 
• Converter a projeção dos planos de informação para uma projeção comum, passando-
se a adotar o sistema de coordenadas da respectiva projeção ou o sistema de 
coordenadas geográficas. 
• Deslocar o meridiano central do fuso para que toda a área em estudo pertença a um 
único fuso. Com este procedimento, não será possível sobrepor os planos de 
informação com o fuso deslocado a outros planos de informação com fuso padrão. 
• Converter o fuso do plano de informação, com a menor área de interesse, para o fuso 
do plano, com maior área de interesse. Como resultado, a área de estudo ficará 
inserida em um único fuso estendido. Este procedimento é indicado quando a área do 
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fuso estendido não ultrapassar 30’ ou, no máximo, 1º grau, pois o coeficiente de 
ampliação cresce demasiadamente após transposição dos limites leste e oeste do fuso, 
gerando distorções cartograficamente inadmissíveis. Neste caso, recomenda-se utilizar 
um dos procedimentos anteriormente descritos. 
Referências Bibliográficas 
BRANDALIZE, M.C.B. Topografia. PUC/BR Disponível em: www.topografia.com.br. Acesso em 
03/09/2004. 
BAKKER, M. P. R. Introdução ao estudo da Cartografia: noções básicas. Rio de Janeiro: D. H. N., 1965. 
CRUZ, C.B.M; PINA, M.F. Fundamentos de Cartografia. CEGEOP Unidades didáticas 29 a 41. Volume 
2. Rio de Janeiro: LAGEOP /UFRJ, 2002. 
ESRI. Help do Arc View 3.1 1999. 
FUNDAÇÃO IBGE. Noções Básicas de Cartografia. Disponível em 
http://www.ibge.gov.br/home/geociencias/cartografia. Acesso em 12/07/2005. 
RIPSA. Conceitos Básicos de Sistemas de Informação Geográfica e Cartografia aplicados à Saúde. Org: 
Carvalho, M.S; Pina, M.F; Santos, S.M. Brasília: Organização Panamericana da Saúde, Ministério da Saúde, 
2000. 
 
 
SIGCidades: Mapeamento de Áreas Protegidas 
UFF - Instituto de Geociências - Departamento Análise Geoambiental 
UFF - Pró-Reitoria de Extensão 
MEC - Programa de Extensão 
MCidades -Programa Nacional de Capacitação das Cidades 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LIÇÕES DE 
SENSORIAMENTO REMOTO 
2ª edição revisada 
 
 
 
Cristiane Nunes Francisco 
Rodrigo Peixoto de Souza 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Niterói, julho 2014. 
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Lição 1: Definição de Sensoriamento Remoto 
 De acordo com INPE (1980) “Um fluxo de radiação eletromagnética ao se 
propagar pelo espaço pode interagir com superfícies ou objetos, sendo por esses 
refletido, absorvido, transmitido ou reemitido. As variações que essas interações 
produzem no fluxo considerado dependem fortemente das propriedades físico-químicas 
dos elementos irradiados, e o fluxo resultante constitui uma valiosa fonte de 
informações a respeito daquelas superfícies ou objetos. Essa ideia básica tem motivado 
a criação de equipamentos, que situados a grandes distâncias de alvos naturais, podem 
detectar e registrar o fluxo de radiação eletromagnética (REM) proveniente dos 
mesmos. As informações obtidas, geralmente sob a forma de gráficos ou imagens, são 
então analisadas por especialistas na busca de dados que os auxiliem no 
desenvolvimento de projetos de pesquisa e monitoramento da superfície terrestre. 
 A utilização de sistemas sensores em nível aéreo ou orbital permite a aquisição 
de imagens da superfície da terra de forma sinótica e repetitiva. Considerando que as 
propriedades dos alvos se manifestam de forma característica no fluxo de REM que 
refletem ou emitem, tais imagens, quando obtidas em faixas espectrais adequadas, 
permitem que um máximo de discriminação entre os alvos e sua vizinhança seja obtido, 
e constituem um meio rápido, econômico e eficiente para detecção dos alvos na área 
analisada.” 
 Novo (2010) assim define “Sensoriamento remoto como sendo a utilização 
conjunta de modernos sensores, equipamentos, aeronaves, espaçonaves etc., com 
objetivo de estudar o ambiente terrestre através do registro e da análise das interações 
entre a radiação eletromagnética e as substâncias componentes do planeta Terra em suas 
mais diversas manifestações”. 
 De acordo com a autora, os sensores remotos são os equipamentos capazes de 
transformar a energia em um sinal passível de ser convertido em informação sobre o 
ambiente, podendo ser transportados em aeronaves e espaçonaves (Figura 1). Esses 
equipamentos incluem as câmaras fotográficas, os scanners eletro-ópticos e os sistemas 
de radares. 
EnergiaEnergia ColetorColetor DetectorDetector ProdutoProdutoProcessadorProcessador
Coletor Coletor - recebe energia através de uma lente, espelho, antenas etc.
Detector - capta a energia coletada de uma determinada faixa do espectro
Processador - sinal registrado é submetido a um processamento - revelador, amplificação - 
 através do qual se obtém o produto
 
Figura 1: Esquema de um de sensor remoto (INPE, 2012). 
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 Até a década de 1960, a utilização de fotografias aéreas predominava como o 
principal sensor remoto no levantamento de informações sobre a superfície terrestre A 
partir da década de 1970, com lançamento do primeiro satélite não tripulado para 
levantamento de recursos naturais, o primeiro da série LANDSAT, iniciava-se uma 
nova etapa (Anexo I - Evolução do sensoriamento remoto). Nas últimas décadas, os 
sensores transportados por cada satélite lançado trazem inovações, superando as 
limitações presentes nas primeiras imagens geradas a nível orbital (Anexo II - 
Características dos principais sistemas sensores em operação). Uma das principais 
limitações dizia respeito à resolução espacial que não possibilitava o uso das imagens 
em aplicações que requeriam escalas de grande detalhe, como é o caso

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