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Cartografia Temática Metodologia de Representação da Cartografia Temática Material Teórico Responsável pelo Conteúdo: Prof. Ms. Carlos Eduardo Martins Revisão Textual: Prof. Ms. Selma Aparecida Cesarin. 5 • Introdução • Manifestações Pontuais • Manifestações Zonais Atenção Para um bom aproveitamento do curso, leia o material teórico atentamente antes de realizar as atividades. É importante também respeitar os prazos estabelecidos no cronograma. · Nesta Unidade, em que trataremos sobre a metodologia de representação da Cartografia Temática, você terá acesso a diversos recursos. · Não deixe de baixar o arquivo em PDF do material teórico. Assim, você poderá ter acesso às nossas discussões, onde quer que esteja. · Veja o mapa mental que sintetiza e estrutura o assunto tratado; fique atento aos prazos das atividades que serão colocados no ar; recorra, sempre que possível, às videoaulas e ao Power point narrado para tirar eventuais dúvidas sobre o conteúdo textual e participe do fórum de discussão proposto para o tema. Metodologia de Representação da Cartografia Temática • Manifestação Linear • Método Isarítmico • Altimetria 6 Unidade: Metodologia de Representação da Cartografia Temática Contextualização Mapa de Giacomo Gastaldi, publicado em 1565. Original na Fundação Biblioteca Nacional. A temática deste mapa italiano mostra os costumes da população nativa e o comércio do pau-brasil entre franceses e índios; descreve a viagem do francês Jean Parmentier ao longo da costa brasileira, em 1520 e foi elaborado para o 3º volume da obra Navigationi et viaggi de Giovanni Battista Ramusio. Fonte: http://www.historia-brasil.com/imagens/mapa-historico-brasil.jpg 7 Introdução A Cartografia Temática é a técnica de representação gráfica dos elementos geográficos. Para que os elementos geográficos possam ser representados o mais adequadamente possível para sua interpretação por parte dos usuários dos mapas, são adotadas técnicas de manuseio de recursos gráficos a fim de que estes tomem o lugar dos objetos reais nos mapas. O conjunto de elementos geográficos reais, quando representados nos mapas temáticos, é convertido em figuras pontuais, geométricas zonais, ou poligonais e lineares, a serem analisadas nesta unidade. Manifestações Pontuais A técnica que utiliza as manifestações pontuais é adequada para a representação de fenômenos localizados, que são representados por pontos. As manifestações pontuais podem ilustrar aspectos humanos como a localização de cidades ou núcleos de povoamento e até mesmo a existência de organizações civis, por exemplo. As manifestações pontuais também são adequadas para representar elementos socioeconômicos, infraestruturais e de serviços como shoppings, hospitais, escolas, telefones públicos, áreas de extração mineral etc. Os elementos da natureza também podem ser representados pelas manifestações pontuais. Um mapa de geologia pode apresentar os afloramentos rochosos, os poços para monitoramento da água subterrânea, explotação mineral, entre outros. As manifestações pontuais podem representar dados qualitativos, ordenados e quantitativos. Manifestações Pontuais de Dados Qualitativos A Figura 1 é uma representação qualitativa da localização das sedes municipais no Brasil, consideradas aqui como informação seletiva. 8 Unidade: Metodologia de Representação da Cartografia Temática Figura 1. Sedes municipais no Brasil. Fonte IBGE (2010). Note que a disposição dos pontos permite confirmar a informação, tendo em vista que a maior parte da população brasileira é urbana (cerca de 81%, conforme IBGE, 20101 ), de que a distribuição da população brasileira é bastante desigual. Em sua grande maioria, ela está concentrada na faixa oriental, junto ou razoavelmente próxima do litoral. Por outro lado, a porção ocidental apresenta uma concentração bem menor. Manifestações Pontuais de Dados Ordenados Observe agora a Figura 2. Nela, classificamos as cidades segundo o seu aspecto político em cidades, capitais estaduais e capital federal. Isso dá ao elemento mapeado um caráter de ordem de importância, ou seja, uma certa hierarquia para os elementos do mapa. Figura 2 - Hierarquização urbana no Brasil. Fonte IBGE (2010). 1 Disponível em http://saladeimprensa.ibge.gov.br/noticias?view=noticia&id=1&busca=1&idnoticia=1766. Acesso em: 10 jun.2014. 9 Esse tipo de manifestação proporciona ao leitor a possibilidade de perceber que, apesar da grande quantidade de cidades existentes no território, elas não têm o mesmo peso, a mesma importância. Não se trata de saber o tamanho das cidades e sim o seu status frente à articulação política existente no país. A título de exemplo, muitas cidades médias dos estados de São Paulo, Minas Gerais e Rio de Janeiro, são maiores tanto em população quanto em área do que diversas capitais de outros estados. Manifestações Pontuais de Dados Quantitativos Nos mapas temáticos que retratam os fenômenos quantitativos enquanto manifestações pontuais valorizam-se, diferentemente dos casos anteriores, o tamanho do ponto com expressão da representatividade matemática do objeto representado. A Figura 3 mostra a distribuição das populações urbanas, por faixas ou classes, de acordo com a técnica que utiliza os círculos proporcionais. Figura 3. Distribuição da população urbana brasileira em 2000. Fonte: adaptado de Rosely Sampaio Archela e Hervé Théry, 2008 . Os círculos proporcionais são aplicados à representação de dados demográficos e permitem não só observar a distribuição das cidades no território, mas também aquelas com as maiores densidades de população, oferecendo mais um recurso de leitura do espaço para o usuário dos mapas temáticos. 10 Unidade: Metodologia de Representação da Cartografia Temática Manifestações Zonais As manifestações zonais são mais adequadas para a representação de dados qualitativos, ordenados e quantitativos, que dispõem de uma certa área sobre a superfície. Manifestação Zonal Qualitativa Os mapas de representação zonal de dados qualitativos são chamados de corocromáticos e resultam em um mosaico de cores que representam a área de abrangência do objeto representado em relação aos demais que compõem a unidade do território cartografado. A Figura 4 pode ser utilizada para exemplificar esse método de representação de informações seletivas. Trata-se do tipo de mapa chamado de forma convencional de Mapa Político. Figura 4 - Unidades da federação – UF – do Brasil. Fonte IBGE (2010). A representação das manifestações zonais qualitativas, como os mapas políticos, também podem ocorrem por meio do uso da textura. A Figura 5 trata exatamente do mesmo tema da Figura 4. No entanto, o corocromatismo foi substituído pela granulação ou textura orientada. 11 O resultado obtido é a possibilidade de leitura por parte do usuário em identificar, com base na forma, a identidade de cada unidade da federação brasileira. Figura 5 - Unidades da federação – UF – do Brasil. Fonte IBGE (2010). A pura e simples diferencialidade das áreas, sem atributos de valor, sequência ou hierarquia, é o objetivo deste tipo de representação, focado na seletividade das informações. Rapidamente, o leitor percebe que o mosaico de cores expressa a posição e a forma das unidades que compõem o território que foi decomposto em partes e preenchido por cores que definem os limites das porções a serem destacadas. Manifestação Zonal Ordenada As manifestações zonais ordenadas permitem que se consiga observar a ordem ou a hierarquia associadas à área que a estrutura zonal representa. Nestes casos, não se quer somente identificar forma e posição, mas um valor agregado a cada uma das zonas. A Figura 6 é um exemplo de que é possível, por meio dos tons de uma mesma cor, identificar a sequência de importância por trás da forma. 12 Unidade: Metodologia de Representação da Cartografia Temática Figura 6 - Distribuição da população segundo as macrorregiõesdo IBGE. Fonte: IBGE (2010). A manifestação zonal de dados ordenados tem outro recurso além do corocromatismo e que também permite a identificação zonal dos objetos ordenados. Esse recurso é mais utilizado quanto o documento não permite a identificação das cores por qualquer motivo. Nesse caso utilizamos a granulação ou a textura orientada (Figura 7). Figura 7 - Distribuição da população segundo as macrorregiões do IBGE. Fonte: IBGE (2010). 13 De uma forma ou de outra, o método de representação zonal de dados quantitativos é bastante adequado para as análises comparativas da sequência das informações existentes em um determinado espaço. Tal método permite aos usuários compreender a ordem de cada fenômeno representado no mapa, além da representatividade. Manifestação Linear As manifestações lineares representam os elementos que se prolongam linearmente sobre a superfície. Para esses casos, a Cartografia Temática reserva o método de implantação linear. Esse recurso cartográfico é adequado para a representação de vias de transporte como as rodovias, ferrovias, hidrovias, aerovias, vias de comunicação física como os dutos de fibra ótica e cabo de telecomunicação e de fornecimento de energia, como as linhas de transmissão elétrica, gasodutos, oleodutos, entre outros. A Figura 8, que representa as aerovias no Brasil, é um exemplo de mapa temático de um fenômeno de manifestação linear. Figura 8 - Aeroportos e aerovias no Brasil. Fonte: IBGE (2010). Os mapas de implantação linear também são interessantes para a representação de dados quantitativos. 14 Unidade: Metodologia de Representação da Cartografia Temática A Figura 9 que apresenta o volume de tráfego das rotas aéreas no Brasil e mostra a representação da intensidade dos fenômenos lineares. Figura 9. Aeroportos e volume de tráfego nas aerovias no Brasil. Fonte: IBGE (2010). No caso da Figura 9, o que se pretende representar, além da situação espacial do elemento geográfico, é a importância de cada via, nesse caso, por meio da espessura das linhas. Como cada linha tem o seu valor específico, fica a cargo do autor estabelecer, por meio de critérios estatísticos, as classes generalistas que agrupem as vias com valores aproximados. No exemplo da Figura 9, as vias foram divididas em 3 (três) classes, para maior facilidade de leitura por parte do usuário a respeito do fluxo aéreo, que é denominado de Dominante, Secundário e Terciário. Método Isarítmico Entre os métodos existentes para a representação de dados quantitativos pela Cartografia Temática, um dos mais recorrentes é o método isarítmico. O método isarítmico permite à Cartografia Temática representações das dinâmicas dos fenômenos geográficos, sejam eles considerados físicos, humanos e/ ou, econômicos, por meio das isolinhas. Estas consistem em linhas de valor único que representam estágios, fases ou zonas do fenômeno no espaço. 15 Isolinhas As isolinhas são definidas de diferentes formas, dependendo do fenômeno representado, e representam um dado valor, ou seja, um isovalor relacionado a um objeto. A relação a seguir apresenta os tipos de isolinhas mais conhecidas e os fenômenos geográficos que representam: » Isóbara: mesma pressão atmosférica; » Isóbata: mesma profundidade subaquática; » Isóclina: mesma inclinação magnética; » Isógama: mesma aceleração da gravidade; » Isogeoterma: mesma temperatura no interior da Terra; » Isógona: mesma declinação magnética; » Isógrada: mesmo grau de metamorfismo; » Isohalina: mesma salinidade marinha; » Isoieta: mesma precipitação pluviométrica num dado período; » Isoípsa ou curva de nível: mesma elevação ou cota; » Isópaca: mesma espessura real de camada; » Isopieza: mesma altura piezométrica; » Isopícnica: mesma densidade do meio; » Isopórica: mesma variação anual da declinação magnética; » Isoquímena: mesma temperatura média no inverno; » Isorada: mesma intensidade radiométrica; » Isoradiação: mesma insolação num certo período; » Isoteor: mesmo teor de um elemento químico; » Isoterma: mesma temperatura. Como as isolinhas são representações de dados quantitativos, elas carregam a informação da intensidade dos fenômenos (MARTINELLI, 2000). Desta forma, cada linha representará um estágio contínuo da representação dos objetos. Pode-se afirmar, portanto, que se considerarmos um mapa plano com as dimensões “X” e “Y”, as isolinhas ou isovalores seriam a terceira dimensão “Z” dos objetos. O método isarítmico é, portanto, uma alternativa de representação das três dimensões dos fenômenos geográficos. Estrutura da representação isarítmica A estrutura de uma representação isarítmica decorre da aplicação da técnica matemática de interpolação. Esta técnica consiste em estabelecer uma estrutura plana por meio dos eixos “X” e “Y” e a partir de uma dada origem, gerar os pontos de mesmo valor dentro da 16 Unidade: Metodologia de Representação da Cartografia Temática área dos eixos considerados. Esse método tem como elemento os pontos correspondentes às intensidades descontínuas dos objetos representados. Quando os pontos ou a maior proximidade destes são ligados por linhas, estas incorporam os isovalores daqueles e passam a expressar uma continuidade do fenômeno geográfico. Uma particularidade importante das isolinhas é a sua variação positiva ou negativa constante, ou seja, deve haver um critério arbitrado de equivalência entre os intervalos que as isolinhas vão representar. Esse critério deve ser explicitado no carimbo do mapa onde serão descritas a legenda, as convenções cartográficas e as demais informações exigidas. Considerando-se que estamos tratando de intervalos matemáticos, entre duas isolinhas podem ser traçadas infinitas isolinhas que representam as subdivisões entre elas, desde que respeitando o critério pré-estabelecido. Propriedades das isolinhas Como as isolinhas são fruto da interpolação de valores constantes, elas tendem a certo paralelismo e a não apresentar ângulos agudos e nem curvas muito bruscas. As isolinhas também são contínuas, não sendo interrompidas bruscamente. Além dos atributos anteriores, como as isolinhas são resultantes de valores constantes, elas nunca se cruzam, não tangenciam a si próprias e nem bifurcam. Como existem inúmeros elementos que podem ser representados por este método, elegemos aquele que pode ser considerado o mais recorrente na Cartografia Temática: a altimetria. Altimetria É representação das irregularidades verticais da superfície terrestre. Embora não seja possível observar nos mapas planos, a superfície da Terra é bastante irregular, principalmente do ponto de vista vertical. Parametrizar esta irregularidade para gerar uma alternativa de sua representação é uma das finalidades das ciências cartográficas. Um dos parâmetros básicos para a parametrização das altitudes é a definição da origem, referência ou nível 0 (zero). Convencionalmente, utiliza-se o chamado Nível Médio do Mar, abreviado para nível do mar, que é a altitude média da superfície do mar. 17 O problema é que o nível do mar é extremamente dinâmico e sua definição é arbitrada a partir de uma equação que envolve diversos fatores. Em função destes e por mais cautelosa que seja o cálculo, o nível do mar deve ser considerado como um fator regional, pois o valor resultante sempre dependente das condições específicas que o circundam, dificilmente podendo ser generalizado para escalas geográficas maiores. Elementos de controle do nível do mar As variações temporais no nível do mar, ou variações eustáticas, ocorreram ao longo do tempo geológico. As grandes mudanças climáticas globais do passado resultaram em inúmeras glaciações, aumentando e diminuindo a disponibilidade de água líquida nos oceanos implicando transgressões e regressões marinhas. Isso resultou em significativas oscilações no nível do mar. Além das variações no tempo geológico, as variações contemporâneas como aquelas ocorridasdevido à meteorologia, como, por exemplo: » O vento e a pressão atmosférica que determinam correntes marinhas; » A temperatura da superfície do mar podem produzir variações de centímetros a metros no nível do mar; » A variação da salinidade que corresponde à medida da quantidade de sais existentes na água do mar e que define a densidade da água. » Os fatores de ordem astronômica como a gravitação do Sol e da Lua que influenciam significativamente o fenômeno das marés. Por estes e outros motivos, o chamado nível do mar é um valor médio que corresponde ao conjunto de variações ambientais ocorridas ao nível local e, no máximo, regional. No Brasil, o nível médio do mar foi estabelecido e é monitorado na estação maregráfica de Imbituba, em Santa Catarina, que é considerada a Referência de Nível – RN, para a topografia brasileira. Se considerarmos o RN como um plano que coincide com o nível médio do mar, qualquer altura subsequente corresponderá a um plano de altura superior ao RN, ou seja, enquanto o plano que corresponde ao RN é o nível 0 (zero), todos os outros níveis superiores a ele conterão as distâncias verticais correspondentes. Às diferenças verticais entre os planos superiores e o nível médio do mar dá-se o nome de altitude. Conforme o que foi dito anteriormente, as irregularidades verticais na superfície terrestre são bastante significativas, a ponto de impor barreiras físicas à própria existência humana. Entre as amplitudes altimétricas mais importantes, podemos citar aquela que separa o Monte Everest, entre o Nepal e a China. O topo desta montanha encontra-se 8.848 metros acima do nível do mar. No outro, a superfície do Mar Morto, situado entre Israel e Jordânia, encontra-se a uma altitude de -415 metros sob o nível do mar. 18 Unidade: Metodologia de Representação da Cartografia Temática Trata-se de uma depressão continental que está abaixo do nível médio do mar que, neste caso, não utiliza o Mar Morto como RN, mas os mares do entorno da região do Oriente Médio. A cartografia altimétrica sintetiza todos os planos altimétricos em relação a um determinado RN. Ao plano altimétrico com seu respectivo isovalor de altura dá-se o nome de curva de nível ou isoípsa. A Figura 10 é uma demonstração de como é possível, a partir do método isarítmico, construir um mapa plano altimétrico ou planialtimétrico feito de curvas de nível ou isoípsas. Figura 10. Esquema do método isarítmico. O nível 0 (zero) é definido com base no nível médio do mar e vai ser a Referência de Nível – RN para todos os níveis superiores do território. A definição das curvas de nível deve obedecer a um critério de distribuição quanto à dimensão vertical em relação à RN. Dá-se o nome de equidistância à distância vertical entre as curvas de nível e a RN. Observe que no nosso terreno hipotético a equidistância é de 20 metros já que de 0 a 100 temos curvas de 20 metros. O Quadro 1 apresenta a convenção do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística – IBGE – para equidistâncias entre curvas de nível em mapas de diferentes escalas. 19 Quadro 1. Relação escala-equidistância-curvas de nível. Fonte: IBGE (1999, p. 85). Nomenclatura dos mapas isarítmicos de curvas de nível ou isoípsas Os mapas de curvas de nível ou isoípsas, que são produtos da aplicação do método isarítmico, apresentam diversos elementos convencionados. Esses elementos são as ferramentas de leitura do mapa e são os recursos que expressam os isovalores atribuídos às curvas de nível. Cota altimétrica A cota altimétrica ou simplesmente “cota” é o valor expresso por um número que representa a altitude da isolinha, ou seja, o valor da altura em relação à Referência de Nível – RN. Curva mestra São as isolinhas com a maior espessura. Em geral, são distribuídas de 50 em 50 ou de 100 em 100 metros. Curvas intermediárias São as isolinhas distribuídas segundo a equidistância adotada como critério e têm menor espessura. Topo É a máxima altitude do terreno representada no mapa plano. Pode ser expressa por um pequeno círculo ou por um ponto cotado com altitude confirmada. Nesse caso, a altitude estará associada a um “X”. Interpretação das formas das curvas de nível ou isoípsas É possível deduzir a forma do terreno com a interpretação da distribuição das curvas de nível no mapa. Para tanto, devemos considerar as premissas de que entre cada curva de nível há uma equidistância e que o espaçamento entre as curvas corresponde ao intervalo plano do terreno. 20 Unidade: Metodologia de Representação da Cartografia Temática Observe a Figura 11. Trata-se de um modelo de terreno com curvas mestras (100 e 200 metros) e curvas intermediárias com equidistância de 20 metros que não carregam a numeração da altitude. Figura 11. Declividade representada por curva de nível no método isarítmico. Ao analisar a Figura 11, é possível associar o espaçamento entre as curvas à forma do terreno. Note que, no perfil, no trecho entre as curvas 120 e 140 metros, a forma do terreno apresenta- se mais suavizada. Por outro lado, entre as altitudes 140 e 200 metros, apresenta-se um terreno com uma inclinação mais acentuada. Em resumo, as curvas de nível ou isoípsas são, de fato, uma importante ferramenta para a representação da terceira dimensão do terreno, permitindo deduzir-se a forma deste a partir da interpretação da disposição das isolinhas. 21 Material Complementar Site do IBGE com bases para confecção de cartas temáticas zonais: http://www.ibge.gov.br/webcart/tabelas.php#v_sinopse_censo2010 Artigo sobre a metodologia da Cartografia Temática: http://confins.revues.org/3483 Artigo sobre o ensino de Cartografia Temática: http://www.cartografia.ime.eb.br/artigos/epq2.pdf http://www.ibge.gov.br/webcart/tabelas.php#v_sinopse_censo2010 http://confins.revues.org/3483 http://www.cartografia.ime.eb.br/artigos/epq2.pdf 22 Unidade: Metodologia de Representação da Cartografia Temática Referências INSTITUTO Brasileiro de Geografia E Estatística – IBGE. Noções Básicas de Cartografia. Rio de Janeiro, 1999. MARTINELLI, Marcelo. Mapas da Geografia e Cartografia Temática 4.ed.rev. e atual. São Paulo: Contexto, 2000. 23 Anotações www.cruzeirodosulvirtual.com.br Campus Liberdade Rua Galvão Bueno, 868 CEP 01506-000 São Paulo SP Brasil Tel: (55 11) 3385-3000 http://www.cruzeirodosulvirtual.com.br
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