CAP 01 - FUNDAMENTOS TEÓRICOS DAS GEOTECNOLOGIAS E GEOPROCESSAMENTO

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GEOPROCESSAMENTOGEOPROCESSAMENTO
FUNDAMENTOS TEÓRICOS DASFUNDAMENTOS TEÓRICOS DAS
GEOTECNOLOGIAS EGEOTECNOLOGIAS E
GEOPROCESSAMENTOGEOPROCESSAMENTO
Autor: Me. Felipe Rodrigues Macedo
R e v i s o r : K e l l y C r i s t i n a d e M e l o
I N I C I A R
Mege 1.00
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introdução
Introdução
Nesta unidade, será abordada a teoria inicial que originou os conceitos que darão
suporte básico para os trabalhos em geoprocessamento. Esses conhecimentos são
importantes para o pro�ssional entender a teoria e as aplicações por trás das
ferramentas e funcionalidades que possuem os comandos realizados nos Sistemas de
Informações Geográ�cas (SIG). Serão abordados temas como a de�nição de
geoprocessamento; o histórico e a evolução dos Sistemas de Informação Geográ�ca
(SIG); os primeiros softwares desenvolvidos no Brasil; a estrutura de um SIG; e os
princípios básicos de cartogra�a, parte fundamental no geoprocessamento. Em
cartogra�a, serão trabalhados assuntos como as diferenças entre a cartogra�a
sistemática e a temática, semiologia grá�ca e escala, os sistemas de coordenadas
geográ�cas e UTM (Universal Transversa de Mercator), os sistemas geodésicos de
referência, os principais sistemas de projeções e, por �m, a caracterização de fontes de
dados espaciais que podem ser trabalhados no ambiente SIG.
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O geoprocessamento vem auxiliando o planejamento territorial, principalmente,
visando às relações entre o homem e a natureza. Câmara e Davis (2001) a�rmam que o
termo geoprocessamento representa a disciplina do conhecimento que utiliza técnicas
matemáticas e computacionais para o tratamento da informação geográ�ca.
No Brasil, o termo geoprocessamento é utilizado como sinônimo de geomática. Rosa
(2013) a�rma que a geomática se utiliza de técnicas matemáticas e computacionais
para a análise de informações geográ�cas, ou seja, informações temáticas ligadas à
superfície terrestre, demonstrando, assim, a similaridade entre os dois termos.
Os softwares desenvolvidos especi�camente para geoprocessamento são chamados
de Sistemas de Informação Geográ�ca (SIG) (Geographic Information System – GIS em
inglês). Eles permitem realizar análises complexas, integrar dados de diversas fontes e
criar bancos de dados georreferenciados (CÂMARA; DAVIS, 2001).
O Que éO Que é
Geoprocessamento?Geoprocessamento?
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Portanto, a partir dos SIGs, podemos realizar os mapeamentos e o processamento
digital de imagens de sensoriamento remoto que podem ser utilizadas no
planejamento territorial.
Surgimentos e Evolução das Geotecnologias
A necessidade de coletar medidas geográ�cas simples acabou por originar o
desenvolvimento do primeiro SIG verdadeiro, o Sistema de Informação Geográ�ca do
Canadá (Canada Geographic Information System – CGIS), em meados de 1960. O
Inventário de Terras do Canadá foi um esforço do governo federal e dos governos
provinciais para identi�car os recursos naturais do país e seus usos potenciais. O CGIS
foi planejado e desenvolvido como uma ferramenta de mensuração, um produto de
informação tabular e não como uma ferramenta propriamente dita de elaboração de
mapas (LONGLEY et al., 2013).
Por outro lado, os Estados Unidos tinham a necessidade de realizar o censo
demográ�co de 1970. Para isso, foi desenvolvido um programa de Codi�cação Dual
Independente de Mapas (Dual Independent Map Coding) que criou os registros digitais
de todas as ruas do país para dar suporte de referência e agregação automática aos
registros do censo. A similaridade entre os dois sistemas (americano e canadense)
acabou resultando em um importante estudo na Universidade de Harvard para o
desenvolvimento de um SIG multifuncional que pudesse atender ambas as aplicações.
Como resultado do projeto, foi gerado o software de SIG ODYSSEY, no �nal dos anos
de 1970 (LONGLEY et al., 2013).
Durante os 1980, o SIG realmente ascendeu, devido a dois fatores principais: o
desenvolvimento dos microprocessadores, que permitiram a redução de gastos e o
aumento da quantidade de memória em “chips” menores, e o crescimento de
“softwares” de baixo custo, sendo muitos deles já disponíveis para computadores
pessoais (PCs). Esses fatores levaram o SIG a ser uma nova tecnologia no
processamento de informações, com capacidades únicas de automação,
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gerenciamento e análise de vários tipos de dados espaciais (HAMADA; GONÇALVES,
2007).
No caso do Brasil, o geoprocessamento começou com a divulgação e formação dos
pro�ssionais, realizado pelo Prof. Jorge Xavier da Silva, da Universidade Federal do Rio
de Janeiro (UFRJ), no início dos anos 1980. A vinda ao Brasil, em 1982, do Dr. Roger
Tomlinson, responsável pela criação do CGIS, incentivou a criação de grupos de
pesquisa interessados em desenvolver o SIG no país (CÂMARA; DAVIS, 2001).
A UFRJ desenvolveu o software SAGA (Sistema de Análise Geoambiental), com grande
capacidade de análise geográ�ca, sendo utilizado como material didático e em projetos
de pesquisa (ROSA, 2013). Ainda nos anos 1980, a empresa de aerolevantamento
AeroSul desenvolveu um sistema para automatização de processos cartográ�cos
(CÂMARA; DAVIS, 2001).
Em 1984, o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) criou uma divisão
especí�ca para o desenvolvimento de tecnologia de geoprocessamento e
sensoriamento remoto, a chamada Divisão de Processamento de Imagens (DPI). Até
1990, a DPI desenvolveu o Sistema de Tratamento de Imagens (SITIM) e o Sistema
Geográ�co de Informações (SGI), para ambiente PC/DOS (CÂMARA; DAVIS, 2001).
A partir de 1990, o uso do SIG se tornou ferramenta de apoio na tomada de decisões.
Assim, ele saiu do meio acadêmico para ser utilizado por instituições governamentais e
empresas privadas, que começaram a investir no uso desses softwares que uniam
diversas funções no mesmo sistema, por exemplo, a análise espacial, o processamento
digital de imagens, a modelagem 3D e a geoestatística (ROSA, 2013).
Nessa década, no Brasil, o Centro de Pesquisa e Desenvolvimento da Telebras iniciou o
desenvolvimento do Sistema Automatizado de Gerência da Rede Externa (SAGRE),
que foi uma extensiva aplicação no setor de telefonia. Construído com base em um
ambiente SIG (VISION) com o uso de um banco de dados cliente-servidor (ORACLE), o
SAGRE envolveu o desenvolvimento e personalização signi�cativa do software
(CÂMARA; DAVIS, 2001).
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A partir de 1991, o INPE desenvolveu o Sistema para Processamento de Informações
Geográ�cas (SPRING). Esse software une o tratamento das imagens de sensoriamento
remoto, mapas temáticos, mapas cadastrais, redes e modelos numéricos de terreno
(CÂMARA; DAVIS, 2001). Desde 1996, o SPRING é distribuído via Internet.
No início do século 21, os SIGs passam a fazer parte da Internet, os softwares se tornam
mais simples e os usuários não precisam mais ser especialistas. Ocorre o surgimento do
Google Maps, do OpenStreetMap, do Google Earth e do Google Street View, entre
outras aplicações (ROSA, 2013).
Nesse histórico, vimos como os SIGs evoluíram de softwares com usos extremamente
especí�cos, como, no caso do CGIS no Canadá, sua evolução ao longo dos anos de 1980
juntamente da evolução dos computadores pessoais. Na década de 1990, ocorreu a
consolidação dos SIGs. Já na década atual, a evolução dos sistemas de informação
geográ�ca se passa por softwares livres, ou seja,gratuitos como é o caso do QGIS,
GvSIG, dentre outros. Os SIGs se tornaram cada vez mais usados nas tomadas de
decisões de governos e empresas, por terem precisão e baixo custo de implementação.
Estruturação e Armazenamento de Dados
Um SIG é capaz de armazenar a geometria e os atributos de dados georreferenciados.
Os dados tratados em geoprocessamento possuem várias fontes geradoras e formatos
diferentes. Para cada objeto geográ�co, o SIG tem a necessidade de armazenar seus
atributos e as suas representações grá�cas. Existem ao menos três maneiras de utilizar
um SIG: como ferramenta para elaboração de mapas; como apoio na análise espacial
dos fenômenos naturais e humanos; e como um banco de dados geográ�cos, incluindo
as funções de armazenamento e recuperação de informação espacial (CÂMARA;
MEDEIROS, 1998).
No SIG, existem dois tipos de dados: espaciais e alfanuméricos. Os espaciais se dividem
em dados matriciais, que são imagens, podendo ser de satélites ou fotogra�as aéreas, e
os dados vetoriais, que se dividem em ponto, linha e área. Os alfanuméricos são os
arquivos com o banco de dados geográ�co e são lidos juntos aos arquivos vetoriais. É
comum que os arquivos vetoriais do tipo .shp (Shape�le), que é a geometria do mapa,
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possua outros dois arquivos: o .dbf (dBASE table), que é a tabela de atributos (dados
alfanuméricos), e .shx (Index �le), que é o arquivo indexador.
Um dos fatores principais dos SIGs são sua capacidade de inserir e integrar, em uma
única base de dados, as informações espaciais originadas de dados cartográ�cos, dados
censitários e imagens de satélite, entre outras. Eles podem oferecer, também, funções
para combinar várias informações, por meio de algoritmos de manipulação e análise, e,
também, consultar, recuperar, visualizar e imprimir o conteúdo de uma base de dados
georreferenciados. Alguns componentes de um SIG são: a interface com o usuário; a
entrada e integração de dados; as funções de processamento grá�co e de imagens; a
visualização e impressão; o armazenamento e recuperação de dados (CÂMARA;
MEDEIROS, 1998).
A Figura 1.1 esquematiza a hierarquia do SIG. No primeiro nível, está o usuário e como
ele controla e opera o sistema. No segundo nível, estão as funções para o
processamento dos dados espaciais, os algoritmos, fórmulas etc. E, por �m, o
gerenciamento dos bancos de dados geográ�cos, que reúne a capacidade de
armazenar e recuperar os dados.
Figura 1.1 - Arquitetura de Sistemas de Informação Geográ�ca 
Fonte: Câmara e Medeiros (1998, p. 3).
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praticarVamos Praticar
Os Sistemas de Informação Geográ�ca (SIGs) nasceram com o propósito de melhorar a forma
no qual os governos se relacionavam com os mapas para um melhor planejamento territorial.
Atualmente, o uso de SIGs contempla uma série de outras utilidades, mas sempre mantendo
os dados georreferenciados de objetos na superfície terrestre. Qual foi o primeiro SIG
desenvolvido no Brasil?
a) SPRING.
b) SAGA.
c) SGI.
d) SITIM.
e) SAGRE.
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O Instituto Brasileiro Geogra�a e Estatística (IBGE, 1999) aponta que o conceito da
cartogra�a:
[...] hoje aceito sem maiores contestações, foi estabelecido em 1966 pela
Associação Cartográ�ca Internacional (ACI), e posteriormente, rati�cado
pela UNESCO, no mesmo ano: A Cartogra�a apresenta-se como o conjunto
de estudos e operações cientí�cas, técnicas e artísticas que, tendo por base
os resultados de observações diretas ou da análise de documentação, se
voltam para a elaboração de mapas, cartas e outras formas de expressão ou
representação de objetos, elementos, fenômenos e ambientes físicos e
socioeconômicos, bem como a sua utilização (IBGE, 1999, p. 12).
Rosa (2013) explica que a cartogra�a pode ser considerada como a ciência e a arte para
representar, por meio de mapas e cartas, o conhecimento da superfície terrestre. É
uma ciência, visto que, para alcançar exatidão, depende, basicamente, da astronomia,
Princípios de Cartogra�aPrincípios de Cartogra�a
Sistemática e Temática emSistemática e Temática em
GeoprocessamentoGeoprocessamento
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geodésia e matemática. E é uma arte porque está submetida às leis da estética,
simplicidade, clareza e harmonia.
Carvalho e Araújo (2008) aponta que já está estabelecida uma divisão conceitual da
cartogra�a em duas áreas: a cartogra�a sistemática e a cartogra�a temática. Porém,
isso não signi�ca que a ciência tenha nascido com essa divisão; na prática, é difícil
identi�car um documento cartográ�co que seja integralmente sistemático que não
contenha um tema.
A Cartogra�a Sistemática pode ser entendida como a atividade voltada para
a representação do espaço com seus atributos dimensionais e de localização
absoluta, através da execução de mapeamentos básicos a partir de
levantamentos que podem ser topográ�cos, aerofotogramétricos ou
apoiados em imagens de satélites. As escolhas da projeção cartográ�ca, da
escala, da simbologia e de outros requisitos necessários a um mapeamento,
estão na pauta dos pro�ssionais envolvidos nas atividades que levam à
elaboração do mapa-base de um determinado espaço (CARVALHO;
ARAÚJO, 2008, p. 4).
A cartogra�a sistemática se utiliza de convenções e de escalas-padrão, na execução dos
mapeamentos básicos da representação altimétrica e planimétrica dos relevos,
buscando representar as feições gerais da superfície terrestre. A cartogra�a
sistemática possui uma preocupação central na localização precisa dos objetos, na
instalação e manutenção das redes de apoio geodésico, na execução dos
levantamentos aerofotogramétricos e, por �m, na elaboração e atualização dos
mapeamentos básicos (ARCHELA, 2000).
Desse modo, o uso da cartogra�a sistemática é mais focado no mapeamento básico da
superfície terrestre. As cartas topográ�cas realizadas pelo IBGE e DSG no projeto
RADAM Brasil são um exemplo desse tipo de cartogra�a. Enquanto a cartogra�a
sistemática trabalha com a base, a cartogra�a temática trabalha com temas:
De maneira geral, diz-se que a Cartogra�a temática preocupa-se com o
planejamento, a execução e a impressão �nal, ou plotagem de mapas
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temáticos, que são aqueles que possuem um tema principal a ser
representado. Para obter-se um bom resultado em um mapa temático,
alguns preceitos devem ser respeitados e, como esses mapas se baseiam em
mapas preexistentes, deve-se ter um conhecimento preciso das
características da base de origem (FITZ, 2008a, p. 48).
A cartogra�a temática trabalha a cartogra�a como sendo um mecanismo na expressão
dos resultados obtidos pelas ciências que necessitam transmitir dados na forma
grá�ca. Esses dados devem ser representados a partir da utilização de uma técnica
mais conveniente, com o objetivo de melhorar a visualização (ARCHELA, 2000).
Para transmitir os dados para uma forma grá�ca, Jacques Bertin utilizou princípios da
semiótica. A semiologia grá�ca representa a maneira pela qual a informação é
transmitida e os elementos visuais que serão utilizados nessa comunicação. As
variáveis visuais fornecem a forma grá�ca dos dados tabelados que estão armazenados
em um SIG. Boa parte das variáveis visuais já está incorporada aos softwares atuais
(SAMPAIO; BRANDALIZE, 2018).
Bertin identi�cou três relações, que são: similaridade, ordem e proporcionalidade.
Elas consistem nos signi�cados da representação grá�ca e são expressas pelas
variáveis visuais: tamanho, valor, granulação, cor, orientação e forma. Essas variáveis
visuais possuem três modos de implantação:pontual, linear e zonal. Dessa maneira,
Bertin foi o pioneiro em sistematizar as relações entre os dados e sua representação
grá�ca, criando, assim, uma caracterização de uma linguagem cartográ�ca (QUEIROZ,
2000). Aqui temos uma relação com os SIGs. Os arquivos vetoriais do tipo Shape�le
(.shp) não conseguem ser híbridos, ou seja, apenas representam um único modo de
implantação, pontual, linear e zonal.
Infelizmente, nem todos os SIGs atuais possuem ferramentas para todos os recursos
visuais estabelecidos pela semiologia grá�ca. Não é incomum os SIGs sugerirem por
padrão a utilização de variáveis visuais inadequadas para representar os atributos na
forma grá�ca. Dependendo do software, pode ocorrer que o número de elementos
grá�cos disponíveis seja restrito, o que limita a elaboração de mapas temáticos
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adequados. Um exemplo é a variável visual granulação. Devido a suas limitações
grá�cas como a geração de um efeito vibratório, não está disponibilizada nas “paletas”
dos principais softwares atuais (SAMPAIO; BRANDALIZE, 2018).
Assim, entendemos um pouco das diferenças entre a cartogra�a sistemática, que
mapeia o modelado do relevo, e a cartogra�a temática, que possui algum tema. Porém,
conforme visto, é difícil separar uma da outra. O próprio mapa topográ�co, que é
sistemático, possui um tema. 
praticarVamos Praticar
A cartogra�a sistemática é responsável pelo mapeamento da base da superfície terrestre. A
cartogra�a temática é responsável pelo mapeamento de temas na superfície terrestre. Porém,
como dito, é muito difícil identi�car as diferenças entre os dois tipos. Qual mapa listado a
seguir pode ser considerado da cartogra�a sistemática?
a) Mapa hidrográ�co.
b) Mapa geológico.
c) Mapa pedológico.
d) Mapa populacional.
e) Mapa topográ�co.
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De modo geral, existem dois sistemas de coordenadas, que são os sistemas de
coordenadas geográ�cas e os sistemas de coordenadas UTM. O primeiro é um sistema
global normalmente expresso no sistema sexagesimal, ou seja, em graus, minutos e
segundos, podendo ser apresentadas em graus decimais (SAMPAIO; BRANDALIZE,
2018). A latitude, representada pela letra grega φ (�), é a distância entre o Plano do
Equador e um ponto na superfície terrestre, variando de 0º e 90º tanto ao norte quanto
ao sul. Geralmente, a marcação do sul é negativa. A longitude, representada pela letra
grega λ (lambda), é a distância entre o meridiano de origem (geralmente Greenwich =
0º) e um ponto na superfície terrestre. Ela varia de 0º até 180º tanto a leste quanto a
oeste. Geralmente, a marcação do oeste é negativa (FITZ, 2008b).
Já o sistema de coordenadas UTM possui a característica de adotar coordenadas
métricas planas ou plano-retangulares. Tem a sua origem estabelecida pelo
cruzamento do equador com um meridiano padrão especí�co, chamado de Meridiano
Central (MC). Os valores das coordenadas possuem um sistema que estabelece o valor
de 10.000 km sobre o equador e de 500 km sobre o MC. As coordenadas lidas a partir
Aplicação dos Sistemas deAplicação dos Sistemas de
Coordenadas Geográ�cas,Coordenadas Geográ�cas,
Sistemas Geodésicos e deSistemas Geodésicos e de
Projeção Cartográ�ca emProjeção Cartográ�ca em
GeoprocessamentoGeoprocessamento
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do eixo N (Norte-Sul) de referência decrescem no sentido sul. As coordenadas do eixo
E (leste-oeste), contadas a partir do MC de referência, possuem valores decrescentes
no sentido oeste (FITZ, 2008b). A Terra é dividida em 60 fusos UTM com de 6º de
longitude (1 a 60) e 20 fusos de 8º latitude (C a X, sendo o último com 12º). As letras I e
O são suprimidas para não confundir com 1 e 0 (FRIEDMANN, 2003).
Uma explicação muito importante: o Meridiano Central do sistema de coordenadas
UTM não tem relação com o Meridiano de Greenwich (utilizado no sistema de
coordenadas geográ�cas). Sendo assim, ele “reinicia a contagem” a cada 500 km, e cada
reinício é chamado de fuso. Um mapa só poderá ser elaborado no sistema de
coordenadas UTM se a área a ser mapeada não abranger dois fusos. Caso isso ocorra,
terá de ser, necessariamente, utilizado o sistema de coordenadas geográ�cas. A Figura
1.2 mostra os fusos UTM para o Brasil: 
Outro detalhe é não confundir o sistema de coordenadas UTM com a projeção
Universal Transversa de Mercator (UTM). O primeiro é o sistema de coordenadas no
mapa, e a segunda é uma forma de projeção da superfície terrestre para o mapa.
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Sistema Geodésico de Referência
O meio acadêmico utiliza o termo geoide para a �gura que mais se aproxima à
verdadeira forma do planeta. O geoide seria uma superfície idêntica ao nível médio e
inalterado dos mares e criada por um conjunto de pontos in�nito, cuja medida do
potencial do campo gravitacional da Terra é constante e possui direção exatamente
perpendicular (FITZ, 2008a).
O elipsoide de referência é a �gura matemática que mais se aproxima da forma da
superfície terrestre. Para estabelecer uma relação entre um ponto na superfície
terrestre e um no elipsoide de referência, é necessário um sistema geodésico de
referência que consegue fazer essa ligação entre a superfície real e o cálculo
matemático (FITZ, 2008a). A Figura 1.3 mostra os diferentes modelos de
representação da superfície terrestre. 
Um sistema geodésico é constituído de marcos geodésicos e suas coordenadas e busca
correlacionar o geoide e o elipsoide. O elipsoide de revolução é selecionado para se
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ajustar da melhor forma ao geoide local, estabelecendo coordenadas geodésicas
indicadas para esse elipsoide, através dos datum horizontal e vertical. É necessário
conhecer o seu semieixo maior (a), o semieixo menor (b) ou o achatamento (α). O
cálculo do achatamento é realizado pela seguinte fórmula: α = a-b/a. A posição, a forma
e o tamanho do elipsoide em relação ao geoide completam um conjunto de parâmetros
que são denominados datum geodésico (ROSA, 2013).
A partir do elipsoide de referência, é possível traçar os planos horizontal das latitudes e
vertical das longitudes. Assim, o elipsoide apenas facilita o cálculo matemático para
uma elipse perfeita da superfície terrestre que é imperfeita.
Cada país adota um tipo de sistema geodésico. No Brasil, o sistema é composto por
redes de altimetria, gravimetria e planimetria. A altimetria está vinculada ao geoide; no
caso brasileiro, coincidindo com a marca “zero” do marégrafo de Imbituba, Santa
Catarina. O referencial de gravimetria do sistema geodésico brasileiro está vinculado a
milhares de estações existentes espalhadas por todo território nacional, que coletam
dados sobre a aceleração da gravidade em cada uma delas. E o referencial de
planimetria de�ne as superfícies, a origem e a orientação do sistema de coordenadas
utilizado no mapeamento e georreferenciamento do território brasileiro (FITZ, 2008b).
Existem dois tipos de datuns horizontais: os globais são aqueles que não possuem um
ponto de amarração sobre a superfície terrestre além daqueles de�nidos no sistema. Já
os locais são aqueles que possuem um ponto de amarração local e parâmetros
diferenciais. Por exemplo, o sistema de coordenadas geográ�cas de�nido no WGS-84
(World Geodetic System), o qual utiliza o elipsoide global UGGI-79 (União Geodésica e
Geofísica Internacional), não possui um ponto de amarração local. Já o sistema SAD69
(South American Datum 1969), o qual utiliza o elipsoide local UGGI-67, que é o
elipsoide para a América do Sul, possui o ponto de amarração situadono vértice Chuá,
MG (ROSA, 2013). No Brasil, adotou-se, até a década de 1970, o elipsoide
Internacional de Hayford, de 1924, possuindo origem nas coordenadas planimétricas
instituída pelo Datum Planimétrico de Córrego Alegre. Em 1984, o sistema geodésico
brasileiro foi alterado para o SAD69 (ROSA, 2013).
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Entretanto, desde 2015, o sistema geodésico brasileiro é o Sistema de Referência
Geocêntrico para a América do Sul (SIRGAS) na versão 2000. Esse não possui um ponto
datum associado, mas uma rede de pontos distribuídos em todo o território sul
americano (SAMPAIO; BRANDALIZE, 2018).
O parâmetro do elipsoide utilizado no SIRGAS2000 é considerado idêntico ao do
WGS-84, para casos como o mapeamento. Os semieixos dos dois elipsoides são
idênticos a= 6.378.137 e b=6.356.752, a diferença está em uma pequena variação no
achatamento terrestre (α), sendo 1/298.257223563 para o WGS84 e
1/298.257222101 para o SIRGAS2000 (ROSA, 2013). Devido a essa característica, as
latitudes e longitudes são iguais, havendo um pequeno erro na altitude que não afeta a
maioria dos mapas.
Uma das principais diferenças entre os datuns horizontal SAD69 e o SIRGAS2000 é
que o SAD-69 não é Geocêntrico, ou seja, o centro do elipsoide não é alinhado ao
centro do geoide, como no SIRGAS2000 e no WGS-84. Assim, ocorre uma diferença
entres os sistemas. Essa diferença, para o Brasil, é de aproximadamente 65 metros na
direção nordeste, variando para mais ou menos ao longo do território nacional
(PEREIRA et al., 2004). A Figura 1.4 apresenta o esquema dessa diferença: 
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Assim, a elaboração de mapas no Brasil atualmente deve seguir como sistema
geodésico o SIRGAS2000. Entretanto, muitas cartas topográ�cas e outros produtos
cartográ�cos elaborados no passado ainda possuem o datum SAD-69 ou Córrego
Alegre. Esses produtos, se utilizados como base de mapas temáticos, por exemplo,
deverão, obrigatoriamente, ter o datum horizontal convertido para o SIRGAS2000. A
resolução do Presidente 01/2005 (IBGE, 2005) especi�ca os cálculos necessários para
essa conversão. A conversão é necessária, pois utilizar sistemas geodésicos diferentes
em um mesmo mapa causará erros de precisão na localização dos objetos. 
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Principais Sistemas de Projeção
Cartográ�ica e suas Aplicações
As projeções cartográ�cas podem ser descritas como a forma de representação da
Terra, que é arredondada para um mapa em papel, ou seja, num plano. Isso acaba por
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gerar uma série de soluções e de problemas. Uma projeção pode ser útil em uma parte
do globo, mas muito deformada em outra parte.
Desse modo, uma projeção cartográ�ca é um conjunto de linhas (paralelos e
meridianos), que formam uma rede na qual são representados os elementos da
superfície terrestre. Todos os mapas são representações aproximadas dessa superfície,
visto que a forma esférica da Terra é representada numa superfície plana. A elaboração
de um mapa é o método pelo qual a cada ponto da superfície terrestre é representado
como sendo um ponto no mapa. Essa representação se utiliza dos sistemas de
projeções cartográ�cas que são classi�cadas quanto ao tipo de projeção e pelo grau de
deformação da superfície terrestre (ROSA, 2013). Quanto à superfície, temos, segundo
Fitz (2008a p. 45):
Plana: quando a superfície de projeção é um plano; Cônica: quando a
superfície de projeção é um cone; Cilíndrica: quando a superfície de projeção
é um cilindro; Poliédrica: quando se utilizam vários planos de projeção que,
reunidos, formam um poliedro.
A Figura 1.5 apresenta várias projeções diferentes: 
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Dentre os vários tipos de projeções, temos as projeções conformes ou isogonais, que
consistem em não deformar os ângulos de pequenas áreas. Na projeção conforme, os
paralelos e os meridianos se cruzam em ângulos retos e a escala em torno de um ponto
se mantém para qualquer direção. Entretanto, essa característica, de manter a precisão
dos ângulos, acaba por distorcer a forma dos objetos no mapa (ROSA, 2013). As
projeções equivalentes ou isométricas não deformam áreas, conservando uma relação
constante, em termos de área, com a superfície terrestre. Por conta das suas
deformações, não são adequadas à cartogra�a de base, mas são bastante utilizadas
para a cartogra�a temática (ROSA, 2013).
As projeções equidistantes são aquelas em que as projeções não apresentam
deformações lineares, ou seja, os comprimentos são representados em escala
uniforme, porém essa só é conseguida em determinada direção. Essas projeções são
menos empregadas porque raramente é desejável um mapa com distâncias corretas
apenas em uma direção (ROSA, 2013).
A projeção de Mercator, conhecida também como projeção cilíndrica de Mercator,
procura traçar um mapa de toda a superfície terrestre. Ela reproduz bem o formato e o
tamanho de área na zona intertropical, mas exagera na representação das áreas
temperadas e polares. É nessa projeção que a Groenlândia parece ter a mesma área
que a do Brasil, quando, na verdade, é cerca de quatro vezes menor (ROSA, 2013).
Desse modo, a determinação da projeção a ser utilizada na elaboração de um mapa
altera a forma como ele será lido e interpretado. Essa decisão tem um peso maior na
cartogra�a sistemática, que servirá de base para os outros mapas temáticos. A
distorção da representação da superfície terrestre pelo uso de uma projeção não
adequada àquela área pode acarretar sérios problemas sérios de medição de distâncias
e da representação da superfície terrestre. 
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praticarVamos Praticar
Dentre os modos de localização na superfície terrestre, os sistemas de coordenadas são muito
utilizados nos mapeamentos. Existem, de modo geral, o sistema de coordenadas e geográ�cas
e o sistema de coordenadas UTM. Cada sistema possui suas características, e essas podem
divergir com o outro sistema. Qual das características a seguir é pertencente aos sistemas de
coordenadas geográ�cas?
a) Graus, minutos e segundos.
b) WGS-84.
c) Meridiano central.
d) Unidade métricas planas.
e) SIRGAS2000.
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A entrada de dados no SIG requer do usuário uma busca por dados geoespaciais e por
atributos disponíveis em diversas fontes de dados geográ�cos existentes. É necessário,
também, compreender as escalas, as projeções cartográ�cas, os sistemas de referência
geodésica e os sistemas de coordenadas distintos. Todos esses dados podem ter ou não
custo, em diversas instituições ou organizações, públicas ou privadas. Atualmente, a
busca pode ser realizada por meio dos websites das instituições/organizações,
principalmente as públicas, que estão disponibilizando seus acervos de dados on-line
ou informações sobre dos dados produzidos por elas (SAMPAIO; BRANDALIZE, 2018).
Essa entrada requer, ainda, que o usuário do sistema tenha acesso aos metadados
disponibilizados pelas instituições/organizações. Esses metadados são informações
pertinentes, tais como escala de representação, projeção cartográ�ca e sistema de
coordenadas utilizados, datum (horizontal e/ou vertical), unidades de medida e ano de
obtenção/produção dos dados originais, entre outros (SAMPAIO; BRANDALIZE,
2018).Coleta, Processamento eColeta, Processamento e
Apresentação de DadosApresentação de Dados
EspaciaisEspaciais
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Características dos SIGs
Os SIGs possuem a capacidade de tratar dados geográ�cos e recuperar informações da
localização espacial e de suas características alfanuméricas. Cada objeto geográ�co
necessita ter armazenado seus atributos e suas várias representações grá�cas. A
principal diferença entre os SIGs está na forma como os dados geográ�cos são
gerenciados. Existem, basicamente, três diferentes arquiteturas de SIGs na utilização
de um Sistema de Gerenciamento de Banco de Dados (SGBD) (CÂMARA; QUEIROZ,
2001).
O sistema dual utiliza um SGBD relacional que armazena os atributos dos objetos
geográ�cos na forma de tabelas e arquivos para dar representações geométricas
desses objetos. As tabelas são organizadas de modo que as linhas correspondem aos
dados e as colunas correspondem aos atributos. Na inserção de atributos não
espaciais, cada entidade grá�ca recebe um identi�cador único, que faz a ligação com
seus respectivos atributos não espaciais (CÂMARA; QUEIROZ, 2001).
A arquitetura Integrada consiste em armazenar todo o dado espacial em um SGBD. A
vantagem é a utilização dos recursos para controle e manipulação de dados espaciais.
Existem duas alternativas para a arquitetura integrada: a baseada em SGBDs
relacionais e a baseada em extensões espaciais sobre SGBDs objeto-relacionais. A
primeira utiliza campos longos, chamados de BLOBs, que armazenam o componente
espacial do dado. A segunda possui funcionalidades e procedimentos que permitem
armazenar, acessar e analisar os dados espaciais de formato vetorial. Os SGBDs
objeto-relacionais oferecem recursos para a de�nição de novos tipos de dados e de
métodos para manipular esses dados, aumentando, assim, o modelo de dados e sua
linguagem de consulta. Desse modo, um SGBD objeto-relacional é o mais adequado
para tratar dados geográ�cos (CÂMARA; QUEIROZ, 2001).
Fontes de Dados Georreferenciados
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O armazenamento de dados geoespaciais está no meio digital, e tais dados,
geralmente, são disponibilizados por meio de repositórios, bases de dados e bibliotecas
digitais, além de portais na internet. Um exemplo é o Portal Brasileiro de Dados
Geoespaciais (SIG Brasil), que é uma rede de servidores denominada Diretório
Brasileiro de Dados Geoespaciais (DBDG), e que tem por objetivo integrar os dados
geoespaciais gerados por diversas instituições, facilitando o acesso a esses dados e a
outros recursos. Nesse portal, existem dados de diferentes provedoras. Dentre elas, as
principais são: a Diretoria de Hidrogra�a e Navegação (DHN); o Instituto de
Cartogra�a Aeronáutica (ICA); IBGE; e INPE, entre outras (SAMPAIO; BRANDALIZE,
2018).
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Os dados georreferenciados podem possuir outras inúmeras fontes nacionais e
internacionais. É importante veri�car localmente os dados, ou seja, nos websites de
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prefeituras e/ou órgão estaduais. Infelizmente, no Brasil, ainda é comum dados
georreferenciados �carem apenas no sistema interno das prefeituras, necessitando a
solicitação de acesso a esses dados pessoalmente.
praticarVamos Praticar
Os dados georreferenciados são essenciais no geoprocessamento. Esses podem ser obtidos
geralmente nos websites de órgãos públicos ou privados. Quais informações advindas desses
dados são essenciais na hora de elaborar um mapa?
a) A escala e o tamanho do arquivo.
b) O tipo de compactador utilizado na compressão dos arquivos pela fonte geradora e
a escala.
c) O tamanho do arquivo e o tipo de compactador utilizado na compressão dos
arquivos pela fonte geradora.
d) O sistema geodésico de referência, o sistema de coordenadas e a escala.
e) O ano de realização e o tipo de compactador utilizado na compressão dos arquivos
pela fonte geradora.
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indicações
Material
Complementar
L I V R O
Cartogra�ia Geral, Digital e Temática
Editora: UFPR
Autores: Tony Vinicius Moreira Sampaio e Maria Cecília
Bonato Brandalize
Comentário: o livro aborda os conceitos de cartogra�a de
forma avançada. As explicações são mais técnicas e
apresentam muitos usos diretamente em alguns softwares
SIGs. Está disponibilizado gratuitamente.
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F I L M E
Como são Feitos os Mapas?
Ano: 2008
Comentário: o vídeo, produzido pelo Instituto Brasileiro de
Geogra�a e Estatística (IBGE), mostra o processo passo a
passo da construção de uma carta topográ�ca, que
compreende a cartogra�a sistemática. Apesar de o vídeo ter
sido feito em 2008, a elaboração de um mapa desse tipo não
se alterou. As novas tecnologias diminuem custos como o uso
de DRONES ou VANTs, imagens digitais etc. Processos como a
ortorreti�cação, estereoscopia e as visitas em campo ainda
continuam sendo utilizadas.
T R A I L E R
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conclusão
Conclusão
Nesta unidade, vimos um pouco sobre a história dos Sistemas de informação
Geográ�ca; o primeiro SIG, desenvolvido no Canadá; a explosão dos SIG, com o avanço
da computação até hoje, em que os SIGs fazem parte do dia a dia da população; e, por
�m, a estruturação e arquitetura dos SIGs.
Além disso, estudamos a cartogra�a, a ciência e a arte na elaboração de mapas; as
diferenças entre a cartogra�a sistemática e temática; a semiologia grá�ca; os sistemas
de coordenadas geográ�cas e UTM; os sistemas geodésicos de referência; e os tipos de
projeções cartográ�cas e suas importâncias para a melhor representação possível do
terreno.
Esses tópicos são importantes para que o usuário de geoprocessamento comece a
entender o funcionamento dos SIGs e a teoria que existe por trás deles.
referências
Referências
Bibliográ�cas
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