Exercicos resolvidos

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UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MOÇAMBIQUE
FACULDADE E GESTAO DE RECURSOS NATURAIS E MINERALOGIA
Titulo do trabalho
Exercicios resolvidos 
 Nome da estudante: Antonio Agostinho Manuel
Cadeira de Cartografia e Topografia 
Orientado pelo docente: 
TETE
2020
Introdução
No presente trabalho far-se-á uma breve abordagem dos temas referentes a cartografia e a topografia. No entanto, a Cartografia é a ciência, a técnica e a arte de produzir e usar mapas. Um bom cartógrafo não pode somente ter um conhecimento científico e técnico, mas também deve desenvolver habilidades artísticas quando se trata de escolher os tipos de linhas, as cores e os textos. Todos os mapas são pensados para serem usados para navegação, se com veículos ou a pé, ou para descrever o planejamento territorial ou para encontrar informação como num atlas.
Por outro lado a Topografia é o conjunto de princípios, métodos, aparelhos e convenções utilizados para a determinação dos contornos, dimensões e da posição relativa de uma faixa da superfície terrestre com a finalidade de determinar as dimensões e contornos da superfície física da Terra, desconsiderando a curvatura resultante de sua esfericidade, por meio da medição de distâncias, direcções e altitudes”. Portanto, o mesmo encontra-se dividido em duas partes, a primeira corresponde a Cartografia e segunda corresponde a Topografia.
Objectivos
Parte I Cartografia 
· Identificar se existe diferença entre rumo do azimute. 
· Definir a projecção cartográfica, identificar quantos tipos existe e as Características das projecções. 
· Perceber o que é Generalização cartográfica e Simbolização cartográfica. 
· Estabelecer a diferença entre nivelamento, aterro e corte. 
· Definir curva de nível suas principais características e identificar duas aplicabilidades.
Parte II Topografia 
· Identificar os modelos terrestres e classificar as teorias dos erros em topografia 
· Indicar as etapas dos trabalhos práticos da topografia e detalhe todas as etapas. 
· Definir Fotogrametria e fale da sua importância na cartografia e topografia. 
· Interpretar os elementos e componentes da Cartografia digital, GIS e GPS. 
· Descrever a contribuição traz a cartografia e topografia aérea de GIS?
Parte I Cartografia 
Diferença entre rumo do azimute. 
Rumo de uma linha é o menor ângulo compreendido entre a direcção norte-sul e a linha tomada (direcção) (Menezes, 2013).
É contado sempre a partir da linha norte-sul para leste ou para oeste. Pode ainda ser verdadeiro quando tem sua origem no eixo da Terra, e magnético quando tem sua origem no campo magnético da Terra (Menezes, 2013).
Figura1: Rumos
Azimutes
Azimute é o ângulo que a linha tomada (direcção) forma com a direcção norte-sul, variando de 0o a 360º (Menezes, 2013)
Figura2: Azimutes
Projecção cartográfica, tipos e as Características das projecções. 
Segundo Fernandes (2008), as projecções cartográficas podem ser definidas como funções matemáticas que relacionam pontos de uma superfície de referência (esfera ou elipsóide) a uma superfície de projecção (plana).
Ainda Segundo Fernandes (2008) as características básicas que norteiam a escolha das projecções cartográficas são a localização da superfície a ser representadas, as distâncias extraídas directamente do mapa, as direcções e as áreas. 
Classificação das projecções cartográficas
Quanto ao método de construção
a) Projecção geométrica
Baseia-se em princípios geométricos projectivos e, dependendo da localização do ponto de vista, as projecções geométricas podem se subdividir em:
· Gnomônica – ponto de vista no centro da Terra
· Estereográfica – ponto de vista na superfície da Terra
· Ortográfica – ponto de vista no infinito
b) Projecções analíticas
São aquelas que perderam o sentido geométrico propriamente dito em consequência da introdução de leis matemáticas, visando à obtenção de determinada propriedade. Actualmente, quase todas as projecções cartográficas são analíticas (Nassel, 2011). 
Quanto à superfície de projecção adoptada
a) Projecções planas ou azimutais
A projecção azimutal resulta da projecção da superfície terrestre sobre um plano a partir de um determinado ponto (ponto de vista). 
De acordo com Erwin Raisz (famoso cartógrafo americano), as projecções azimutais são de três tipos: polar, equatorial e oblíqua. Elas são utilizadas para confeccionar mapas especiais, principalmente os náuticos e aeronáuticos (Nassel, 2011).
São as que utilizam um plano directamente como superfície de projecção. Tais projecções podem ser polares, equatoriais e oblíquas, dependendo da localização do ponto de tangencia.
b) Projecções cónicas
A projecção cónica resulta da projecção do globo terrestre sobre um cone, que posteriormente é planificado. 
São projecções que utilizam o cone como superfície auxiliar. Dependendo da posição do cone, as projecções podem se subdividir em: normal, transversa e oblíqua.
c) Projecções cilíndricas
A projecção cilíndrica resulta da projecção dos paralelos e meridianos sobre um cilindro envolvente, que é posteriormente desenvolvido (planificado). Esse tipo de projecção:
· Apresenta os paralelos rectos e horizontais e os meridianos rectos e verticais;
· Acarreta um crescimento (deformação) exagerado das regiões de elevadas latitudes;
· É o mais utilizado para a representação total da Terra (mapas mundi).
São projecções que utilizam o cilindro como superfície auxiliar e, dependendo da posição do cilindro, elas podem se subdividir em equatorial, transversa e oblíqua.
Quanto às propriedades que elas conservam
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 (Nassel, 2011).
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 (Nassel, 2011).
d) Afilática – são aquelas em que os comprimentos, as áreas e os ângulos não são conservados.
Projecção de Mercator 
Nessa projecção, os paralelos e os meridianos são linhas rectas que se cruzam formando ângulos rectos. Pertence ao tipo chamado conforme, porque não deforma os ângulos. Em compensação, as áreas extensas ou situadas em latitudes elevadas aparecem nos mapas com dimensões exageradamente ampliadas (Nassel, 2011).
Projecções de Mollweide e Aitoff
Essas projecções são do tipo equivalente, isto é, conservam a proporção ou equivalência das áreas representadas em detrimento da forma. Nelas, os paralelos são horizontais e estão de tal modo espaçados que cada área limitada por dois deles conserva a mesma proporção da área real, embora possa variar muito no tocante à forma. Elas têm formato elíptico e são muito utilizadas para a confecção de mapas mundi (Moraes, 1981).
Projecção interrompida de Goode
A projecção é um tipo diferenciado de projecção cuja finalidade principal é mostrar a equivalência das massas continentais e oceânicas. Para tanto, os mapas que apresentam esse tipo de projecção trazem as referidas massas interrompidas ou descontínuas (Moraes, 1981).
Projecção de Peters
Outra projecção muito utilizada para planisférios é a de Arno Peters, que data de 1973. Sua base também é cilíndrica equivalente, e determina uma distribuição dos paralelos com intervalos decrescentes desde o Equador até os pólos (Moraes, 1981).
Generalização cartográfica e Simbolização cartográfica. 
A generalização cartográfica define-se como um processo de ajustamento de conteúdo e gráfico, que tem a finalidade de melhorar o uso de dados geográficos a um nível mais elevado da percepção visual de entidades espaciais/temporais tal como as suas relações (Lopes, 2005). 
A generalização é função dos seguintes factores: 
· Escala (considerada a mais importante)· Finalidade da carta 
· Tema representado 
· Características da região mapeada- 
· Natureza das informações disponíveis sobre a região 
A transformação de escala é a operação mais relevante para a generalização, por que independente de todos os demais factores (Menezes e Fernandes, 2013). 
Simbolização cartográfica 
A simbolização cartográfica é representação de informação geográfica, nos mapas, através de símbolos e alguns autores consideram uma das fases da generalização cartográfica, visto influir no nível de abstracção com que a informação é representada, (Fernandes, 2008). 
Diferença entre nivelamento, aterro e corte. 
Nivelamento, é a operação que determina as diferenças de nível ou distâncias verticais entre pontos do terreno. O nivelamento destes pontos, porém, não termina com a determinação do desnível entre eles mas, inclui também, o transporte da cota ou altitude de um ponto conhecido (RN – Referência de Nível) para os pontos nivelados (Menezes e Fernandes, 2013). 
Aterro: ponto do greide acima do ponto correspondente no terreno 
Corte: ponto do greide abaixo do ponto correspondente no terreno 
Curva de nível suas principais características e duas aplicabilidades.
Curvas de Nível são linhas que ligam pontos, na superfície do terreno, que tenham a mesma cota (mesma altitude), é uma forma de representação gráfica de extrema importância. As curvas de nível serão representadas na planta abrangendo uma área, o que nos permiti uma visão imaginária geral da sinuosidade do terreno (Nassel, 2011).
Principais características: 
a) As curvas de nível tendem a ser quase que paralelas entre si. 
b) Todos os pontos de uma curva de nível se encontram na mesma elevação. 
c) Cada curva de nível fecha-se sempre sobre si mesma. 
d) As curvas de nível nunca se cruzam, podendo se tocar em saltos de água ou despenhadeiros. 
e) Em regra geral, as curvas de nível cruzam os cursos de água em forma de "V", com o vértice apontando para a nascente.
Aplicações
· Serve para nos permitir uma visão imaginária geral do terreno. A sua construção é feita através dos pontos cotados de acordo com o levantamento feito no terreno. 
· A partir da visualização de uma curva de nível é possível identificar se o relevo de uma determinada área se é acidentado, plano, montanhoso ou íngreme.
PARTE II TOPOGRAFIA 
Modelos terrestres e classificar as teorias dos erros em topografia
No estudo da forma e dimensão da Terra, podemos considerar quatro tipos de superfície ou modelo:
a) Modelo Real
Não existe modelagem matemática (não pode ser definido matematicamente) devido à irregularidade da superfície terrestre;
b) Modelo Geoidal
Permite que a superfície terrestre seja representada por uma superfície fictícia definida pelo prolongamento do nível médio dos mares (NMM) por sobre os continentes.
Determinado matematicamente através de medidas gravimétricas (força da gravidade) realizadas sobre a superfície terrestre;
c) Modelo Elipsoidal
É o mais usual de todos os modelos que serão apresentados. Nele, a Terra é representada por uma superfície gerada a partir de um elipsóide de revolução, com deformações relativamente maiores que o modelo geoidal.
Erros em topografia
Por melhores que sejam os equipamentos e por mais cuidado que se tome ao proceder um levantamento topográfico, as medidas obtidas jamais estarão isentas de erros.
Assim, os erros pertinentes às medições topográficas podem ser classificados como:
a) Naturais: são aqueles ocasionados por factores ambientais, ou seja, temperatura, vento, refracção e pressão atmosféricas, acção da gravidade, etc. Alguns destes erros são classificados como erros sistemáticos e dificilmente podem ser evitados. São passíveis de correcção desde que sejam tomadas as devidas precauções durante a medição (Moreira, 2005).
b) Instrumentais: são aqueles ocasionados por defeitos ou imperfeições dos instrumentos ou aparelhos utilizados nas medições. Alguns destes erros são classificados como erros acidentais e ocorrem ocasionalmente, podendo ser evitados e/ou corrigidos com a aferição e calibragem constante dos aparelhos (Moreira, 2005).
c) Pessoais: são aqueles ocasionados pela falta de cuidado do operador. Os mais comuns são: erro na leitura dos ângulos, erro na leitura da régua graduada, na contagem do número de trenadas, ponto visado errado, aparelho fora de prumo, aparelho fora de nível, etc (Moreira, 2005).
São classificados como erros grosseiros e não devem ocorrer jamais pois não são passíveis de correcção.
Etapas dos trabalhos práticos da topografia 
De acordo com Brinker; Wolf (1977), o trabalho prático da Topografia pode ser dividido em cinco etapas: 
1) Tomada de decisão: onde se relacionam os métodos de levantamento, equipamentos, posições ou pontos a serem levantados, etc. 
2) Trabalho de campo ou aquisição de dados: efectuam-se as medições e gravação de dados. 
3) Cálculos ou processamento: elaboram-se os cálculos baseados nas medidas obtidas para a determinação de coordenadas, volumes, etc. 
4) Mapeamento ou representação: produz-se o mapa ou carta a partir dos dados medidos e calculados. 
5) Locação. 
Fotogrametria e sua importância na cartografia e topografia. 
O termo fotogrametria deriva das palavras gregas photos, que significa luz, gramma, que significa algo desenhado ou escrito e metron, que significa "medir". Portanto, Fotogrametria, de acordo com suas origens, significaria "medir graficamente usando luz" (Rodrigues, 1990).
Assim, podemos dizer que a fotogrametria possui papel fundamental no estudo e representação da realidade por meio da Cartografia, pois as imagens fotográficas podem ser utilizadas para mapear temas do objecto fotografado. 
Elementos e componentes da Cartografia digital, GIS e GPS. 
Sistemas de Informações Geográficas (SIG’s) 
Figura3: Esquema Geral dos módulos de um SIG
Quanto aos componentes de um SIG, Teixeira, et al (1992) apresenta os elementos básicos, onde caracterizam-se por ser: hardware, que corresponde a parte material e aos componentes físicos do sistema. 
Segundo Rodrigues (1990) divide-se em sistemas central e periférico; software, que caracteriza-se por ser a parte lógica do SIG, onde, ainda citando Rodrigues (1990), pode ser dividido em básico ou aplicativo; recursos humanos, que podem ser dividido em pessoal de processamento de dados (analistas e programadores) e usuários finais; base de dados, onde são armazenados os dados em uma ambiente que seja conveniente e eficiente na recuperação e na inserção de novas informações; e métodos e procedimentos, são os meios adoptados para entrada, processamento e saída de dados.
Sistema de Posicionamento Global (GPS) 
Esse sistema está programado para nos fornecer coordenadas bi ou tridimensionais de pontos no terreno, bem como a velocidade e direcção com que nos deslocamos entre pontos (Rodrigues, 1990). 
O GPS tem como objectivo auxiliar as actividades de navegação e realização de levantamentos geodésicos e topográficos. O sistema opera ininterruptamente, 24 horas por dia, independentemente das condições meteorológicas (muito embora essas condições possam provocar algum tipo de interferência na qualidade dos resultados do levantamento) (Rodrigues, 1990). 
A contribuição traz a cartografia e topografia aérea de GIS?
Para a Topografia os SIGs permitem compatibilizar a informação proveniente de diversas fontes, como informação de sensores espaciais (detecção remota / sensoriamento remoto), informação recolhida com GPS ou obtida com os métodos tradicionais da Topografia. Estas informações poderão ser sintetizadas em mapas temáticos sobre á área de estudo.
Para Cartografia os SIGs envolvem muito mais que a elaboração de mapas digitais, mas verdadeiramente a habilidade de analisar dados com referência espacial.
Referências bibliográficas
Andrade, J. B (1998). Fotogrametria. Curitiba: SBEE.
Camara, G. & Medeiros, J. S (1998). GIS para Meio Ambiente. INPE, São José dos Campos, SP
Carvalho, E. A.; Araújo, P. A (2008). Leituras cartográficas e interpretações estatísticasI: geografia Natal, RN: EDUFRN.
Fernandes, M. G (2008). Cartografia: programa, conteúdos e métodos de ensino. Faculdade de Letras da Universidade do Porto.
Lopes, J. (2005). Generalização cartográfica. Faculdade Ciências da Universidade de Lisboa,
Mascarenhas, N. D. A. & Velasco, F. R.D (1984). Processamento de Imagens. São José dos campos, SP: INPE.
Menezes, P. M. L.; Fernandes, M.C (2013). Roteiro de Cartografia. 1ª Ed. São Paulo
Moraes, A. C. R (1981). Geografia: Pequena História Crítica. São Paulo
Moreira, M. A (2005). Fundamentos do Sensoriamento Remoto e Metodologias de Aplicação.1. ed. Ed. UFV, Viçosa
Nassel, C. W (2011). Princípios básicos de Cartografia e Sistemas de Informação Geográfica. Faculdade de Maputo, Moçambique. Disponível em: < http://cnassel.weebly.com/uploads/1/3/0/0/13005283/manual_de_cartografia_e_sistemas_de_informacao_geografica.pdf>. Acesso em: 05 Julho 2020. 
Taura, T. A.; SLuter, C. R.; Firkowski, H (2008). Experimento em generalização cartográfica de cartas nas escalas 1:2.000, 1:5.000 e 1:10.000 de mapeamento urbano. In: II Simpósio Brasileiro de Ciências Geodésicas e Tecnologias da Geoinformação, 2., 2010, Recife.
Rodrigues, M (1990). Introdução ao Geoprocessamento. Simpósio Brasileiro de Geoprocessamento. Anais, USP, EDUSP, São Paulo.