AP 1 - Fundamentos de Geoprocessamento - AVA

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FUNDAMENTOS DE 
GEOPROCESSAMENTO
PROF. ORLANDO DONINI FILHO
Reitor: 
Prof. Me. Ricardo Benedito de 
Oliveira
Pró-reitor: 
Prof. Me. Ney Stival
Gestão Educacional: 
Prof.a Ma. Daniela Ferreira Correa
PRODUÇÃO DE MATERIAIS
Diagramação:
Alan Michel Bariani
Thiago Bruno Peraro
Revisão Textual:
Felipe Veiga da Fonseca
Letícia Toniete Izeppe Bisconcim 
Luana Ramos Rocha
Produção Audiovisual:
Eudes Wilter Pitta Paião
Márcio Alexandre Júnior Lara
Marcus Vinicius Pellegrini
Osmar da Conceição Calisto
Gestão de Produção: 
Kamila Ayumi Costa Yoshimura
Fotos: 
Shutterstock
© Direitos reservados à UNINGÁ - Reprodução Proibida. - Rodovia PR 317 (Av. Morangueira), n° 6114
 Prezado (a) Acadêmico (a), bem-vindo 
(a) à UNINGÁ – Centro Universitário Ingá.
 Primeiramente, deixo uma frase de Só-
crates para reflexão: “a vida sem desafios não 
vale a pena ser vivida.”
 Cada um de nós tem uma grande res-
ponsabilidade sobre as escolhas que fazemos, 
e essas nos guiarão por toda a vida acadêmica 
e profissional, refletindo diretamente em nossa 
vida pessoal e em nossas relações com a socie-
dade. Hoje em dia, essa sociedade é exigente 
e busca por tecnologia, informação e conheci-
mento advindos de profissionais que possuam 
novas habilidades para liderança e sobrevivên-
cia no mercado de trabalho.
 De fato, a tecnologia e a comunicação 
têm nos aproximado cada vez mais de pessoas, 
diminuindo distâncias, rompendo fronteiras e 
nos proporcionando momentos inesquecíveis. 
Assim, a UNINGÁ se dispõe, através do Ensino 
a Distância, a proporcionar um ensino de quali-
dade, capaz de formar cidadãos integrantes de 
uma sociedade justa, preparados para o mer-
cado de trabalho, como planejadores e líderes 
atuantes.
 Que esta nova caminhada lhes traga 
muita experiência, conhecimento e sucesso. 
Prof. Me. Ricardo Benedito de Oliveira
REITOR
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UNIDADE
01
SUMÁRIO DA UNIDADE
INTRODUÇÃO ............................................................................................................................................................. 5
1 - INTRODUÇÃO AO GEOPROCESSAMENTO ......................................................................................................... 6
1.1. DEFINIÇÃO ........................................................................................................................................................... 6
1.2. PRINCIPAIS COMPONENTES DO GEOPROCESSAMENTO ............................................................................ 6
1.2.1. CARTOGRAFIA .................................................................................................................................................. 7
1.2.2. GEODÉSIA ......................................................................................................................................................... 7
1.2.3. INFORMÁTICA .................................................................................................................................................. 8
1.2.4. SISTEMA DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA (SIG) ......................................................................................... 8
1.2.5. SENSORIAMENTO REMOTO .......................................................................................................................... 8
1.2.6. SISTEMA GLOBAL DE NAVEGAÇÃO POR SATÉLITES (GNSS) ..................................................................... 9
1.2.7. TOPOGRAFIA E LEVANTAMENTO DE CAMPO ............................................................................................. 10
INTRODUÇÃO AO GEOPROCESSAMENTO E A 
CARTOGRAFIA
PROF. ORLANDO DONINI FILHO
ENSINO A DISTÂNCIA
DISCIPLINA:
FUNDAMENTOS DE GEOPROCESSAMENTO
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1.3. APLICAÇÕES DO GEOPROCESSAMENTO ....................................................................................................... 10
1.3.1. POLÍTICAS PÚBLICAS .................................................................................................................................... 10
1.3.2. PLANEJAMENTO E MONITORAMENTO AMBIENTAL ..................................................................................11
1.3.3. AGRICULTURA ................................................................................................................................................. 12
1.3.4. OBRAS CIVIS ................................................................................................................................................... 12
1.4. SOFTWARES ...................................................................................................................................................... 13
1.5. CARTOGRAFIA ................................................................................................................................................... 14
1.6. FORMAS DA TERRA ........................................................................................................................................... 19
1.6.1. SISTEMAS GEODÉSICOS DE REFERÊNCIA ................................................................................................. 20
1.6.1.1. SISTEMA GEODÉSICO BRASILEIRO (SGB) ................................................................................................ 20
1.6.2. SISTEMAS DE COORDENADAS ..................................................................................................................... 21
1.6.2.1. SISTEMA DE COORDENADAS GEODÉSICAS ............................................................................................. 21
1.6.2.2. SISTEMA DE COORDENADAS PLANAS ..................................................................................................... 22
1.7. PROJEÇÕES CARTOGRÁFICAS ......................................................................................................................... 22
2 - CONSIDERAÇÕES FINAIS .................................................................................................................................. 26
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INTRODUÇÃO
Em novembro do ano de 2015, uma tragédia ambiental ocorreu pelo rompimento da 
barragem de rejeitos da mineradora Samarco, localizado em Mariana, região central de Minas 
Gerais. Para o conhecimento do impacto ambiental da área atingida pelos rejeitos, o uso da 
tecnologia geoprocessamento, foi de fundamental importância devido ao rápido acesso e 
compartilhamento das informações espaciais.
Tanto no caso de Mariana, como em outros relacionados aos recursos terrestres, o 
geoprocessamento (ciência que utiliza técnicas matemáticas e computacionais para a análise de 
informações geográ� cas), trouxe signi� cativos avanços no monitoramento e desenvolvimento 
de pesquisas, ações de planejamento, gestão, manejo e ação imediata, mensurando o impacto 
e tomando medidas de ação imediata relacionados à estrutura do espaço geográ� co. O 
geoprocessamento, integra as etapas de levantamentos (topográ� cos, sensores remotos e sistema 
de navegação por satélites), tratamento e análise dos dados levantados, produção (produção de 
mapeamentos, laudos e memoriais) e implantação. das informações espaciais. 
Os mapas elaborados desta ocorrência serviram como base para determinar áreas que 
foram mais afetadas e locais nos quais se poderia encontrar vítimas. Esses mapas estão diretamente 
ligados ao estudo da Cartogra� a, pois os mapas foram as primeiras formas de comunicação 
grá� ca da humanidade, com o intuito de registrar a localização dos atributos essenciais a sua 
sobrevivência.
Nesta unidade, o acadêmico será capaz de de� nir e conhecer os conceitos de 
geoprocessamento e cartogra� a, suas aplicações e sua relação com a sociedade.
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1 - INTRODUÇÃO AO GEOPROCESSAMENTO
1.1. Definição
O geoprocessamento,etimologicamente quer dizer “geo” (terra; superfície ou espaço) e 
processamento (de processar informações). Rocha (2000, p. 210) de� ne geoprocessamento como:
Uma tecnologia transdisciplinar, que, através da axiomática da localização e do 
processamento de dados geográ� cos, integra várias disciplinas, equipamentos, 
programas, processos, entidades, dados, metodologias e pessoas para a coleta, 
tratamento, análise e apresentação de informações associadas a mapas digitais 
georreferenciados.
Neste contexto, o geoprocessamento utiliza técnicas matemáticas e computacionais para 
o tratamento das informações geográ� cas e que vem in� uenciando de maneira crescente as áreas 
de cartogra� a, recursos naturais, transportes, comunicação, planejamento urbano e rural.
Portanto, o sistema de geoprocessamento é destinado ao processamento de dados 
referenciados geogra� camente (ou georreferenciados), desde a sua coleta até a geração de saídas 
na forma de mapas convencionais, relatórios, arquivos digitais etc.; devendo prever recursos para 
sua estocagem, gerenciamento, manipulação e análise.
1.2. Principais Componentes do Geoprocessamento
O geoprocessamento, como uma ferramenta multidisciplinar, agrega diversas ferramentas. 
A � gura 1 mostra os principais componentes do geoprocessamento, onde cada componente terá 
uma breve explicação para o melhor entendimento do acadêmico. 
Assista ao vídeo Geoprocessamento do programa ação e meio ambiente dispo-
nível no link: <https://www.youtube.com/watch?v=m5LLDaYsXhY>, explicando a 
importância desta ferramenta nos dias de hoje.
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Figura 1 - Principais componentes do geoprocessamento. Fonte: o autor.
1.2.1. Cartografia
A Associação Cartográ� ca Internacional de� ne a cartogra� a como:
conjunto de estudos e operações cientí� cas, técnicas e artísticas que, tendo por 
base o resultado de observações diretas ou da análise da documentação, se voltam 
para a elaboração de mapas, cartas e outras formas de expressão e representação 
de objetos, fenômenos e ambientes físicos e socioeconômicos, bem como sua 
utilização. (ACI, 1966 apud IBGE, 1999, p. 12).
A relação da cartogra� a com o geoprocessamento está relacionada com o espaço 
geográ� co, pois ela preocupa-se em apresentar um modelo de representação de dados para os 
processos que ocorrem no espaço geográ� co. O estudo da cartogra� a será melhor detalhado no 
item 1.5 desta unidade.
1.2.2. Geodésia
Geodésia é o estudo da forma e dimensões da Terra, necessário para construir mapas 
acurados. De acordo com a de� nição de Friedrich Robert Helmert (1880), Geodésia é a ciência 
de medida e mapeamento da superfície da Terra, e das variações temporais da superfície da Terra 
e sua gravidade (ZANETTI, 2007). A geodesia atualmente se divide em:
GNSS (Sistema de Navegação Global por Satélites)
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• Geodésia Geométrica: realiza operações geométricas sobre a superfície terrestre 
(medidas angulares e de distâncias);
• Geodésia Física: realiza medidas gravimétricas que conduzem ao conhecimento 
detalhado do campo da gravidade;
• Geodésia Celeste: utiliza técnicas espaciais de posicionamento, como satélite arti� ciais.
A Geodésia se relaciona com o geoprocessamento devido aos modelos da forma da Terra, 
sendo utilizados atualmente os modelos de elipsoide de revolução.
1.2.3. Informática
Antigamente, a elaboração de mapas, de produtos cartográ� cos ou de cartas topográ� cas 
e também na produção de relatórios através de sobreposição de informações eram feitos 
manualmente. Com o avanço da informática (so� wares e hardwares), surgiu a possibilidade de 
se integrar vários dados e mapas e analisá-los em conjunto, possibilitando análises complexas e a 
criação de bancos de dados.
O acadêmico deve possuir conhecimentos básicos de informática para o entendimento 
das ferramentas a serem utilizadas nos so� wares de geoprocessamento, indispensáveis nos dias 
de hoje.
1.2.4. Sistema de Informação Geográfica (SIG)
Sistema de Informação Geográ� ca é um poderoso conjunto de ferramentas para coleta, 
armazenamento, recuperação, transformação e visualização de dados espaciais do mundo real 
para um conjunto de propósitos especí� cos (BURROUGH; MCDONNELL, 1998), ou seja, é 
um sistema que processa dados grá� cos e não grá� cos (alfanuméricos) com ênfase em análises 
espaciais e modelagens de superfícies. 
As ferramentas de geoprocessamento estão incluídas dentro dos so� wares de SIGs, o qual 
será discutido na Unidade II.
1.2.5. Sensoriamento remoto
Sensoriamento Remoto é a ciência e a arte de obter informações sobre um objeto (alvo), 
área ou fenômeno através da análise de dados adquiridos por um dispositivo (sensor) que não 
está em contato direto com o objeto, área ou fenômeno sob investigação. 
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Figura 2 - princípio básico do sensoriamento remoto. Fonte: Matheus (2013). 
Considerando esse conceito, podemos exempli� car que por meio de uma imagem de 
satélite e das técnicas de geoprocessamento pode-se delimitar a dimensão de uma área que sofre 
desmatamento, ou análise do crescimento urbano, entre outros.
1.2.6. Sistema Global de Navegação por Satélites (GNSS)
São sistemas que estabelecem o posicionamento geoespacial através do uso de satélites 
arti� ciais. Estes sistemas permitem que receptores sobre a superfície terrestre possam determinar 
a sua localização em comparação com os sinais dos satélites, adquirindo sua posição, ou seja, 
suas coordenadas geográ� cas (latitude, longitude e altitude). Existe uma gama de aplicações do 
sistema GNSS, alguns deles como levantamentos topográ� cos, georreferenciamento, agricultura 
de precisão, entre outros. A � gura 3 demonstra o princípio de funcionamento do GNSS para a 
determinação de sua posição. 
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Figura 3 - Determinação do posicionamento através do sistema GNSS. Fonte: Marcelino (2014).
1.2.7. Topografia e levantamento de campo
A topogra� a signi� ca a descrição do lugar, que tem a � nalidade de determinar o contorno, 
dimensão e posição relativa de uma porção limitada da superfície terrestre, desconsiderando a 
curvatura da esfericidade da Terra. A topogra� a é a base de qualquer projeto de engenharia, 
como obras viárias, edifícios, planejamento urbano e rural, irrigação, entre outros.
1.3. Aplicações do Geoprocessamento
As aplicações do geoprocessamento estão relacionadas com as áreas técnicas ligadas 
às informações espaciais, como a Topogra� a, Sensoriamento Remoto, Cartogra� a, Sistema de 
Informação Geográ� ca e Sistema de Navegação Global por Satélites (GNSS).
1.3.1. Políticas públicas
Para as ações do planejamento urbano, as identi� cações das características e dos recursos 
naturais e culturais, de cada parcela de um município, ou seja, o cadastro geoambiental, do uso 
do solo, rede viária, rede de serviços, entre outros. Por exemplo, para a construção de um novo 
posto de saúde, veri� ca-se a densidade demográ� ca, a renda média e a área de abrangência dos 
postos existentes, onde com a geomática pode manipular as informações, podendo identi� car 
determinadas características de acordo com seu objetivo. 
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A fi gura 4 representa um estudo realizado no Uruguai na gestão de trabalho de 
campo consistindo na implementação anual de aproximadamente 40.000 visitas 
a agregados familiares socialmente vulneráveis em todo o país. O objetivo era 
conformar um banco de dados georreferenciados completos de domicílios-alvo, 
a fi m de melhorar a implementação de políticas sociais. Leia mais em: <https://
qgis.org/pt_BR/site/about/case_studies/uruguay_mides.html>.Acesso em: 15 
dez. 2018.
Figura 4 - QGIS no trabalho: identi� cando casas em assentamentos informais para implementar o trabalho de cam-
po. Fonte: D’Angelo (2017). 
1.3.2. Planejamento e monitoramento ambiental
A expansão agropecuária que ocorre no Brasil especi� camente na região Amazônica, 
tem um impacto ambiental devido ao desmatamento da � oresta. Para o monitoramento e 
planejamento de ações para controlar o desmatamento ilegal, o uso de imagens de satélites, 
fotogra� as aéreas com seu estudo, permite acompanhar a evolução do desmatamento em uma 
análise temporal das imagens. 
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Figura 5 - Avanço do desmatamento em Rondônia. Fonte: Ministério do Meio Ambiente (2018). 
1.3.3. Agricultura
A utilização do geoprocessamento na agricultura foi o passo inicial para o estudo da 
Agricultura de Precisão. Por exemplo, em sua propriedade, o proprietário produz soja, para 
obter maior rendimento na sua produção em sua área, coleta informações como a amostragem 
do solo e mapa da área. Após a coleta, na análise das informações, ou seja, no processamento 
das informações são gerados laudos e mapas de aplicação das regiões as quais necessitam de 
maior aplicação de insumos agrícolas para a correção do solo e plantio. Após o plantio, o uso de 
imagens áreas e das técnicas de sensoriamento remoto, serve como ferramenta de monitoramento 
da evolução do plantio, intervindo nas áreas que possuem maior dé� cit, aplicando adubos e 
pulverização.
1.3.4. Obras Civis
Na construção ou ampliação de uma rodovia em um determinado local, o uso do 
geoprocessamento possibilita aos planejadores analisarem as diferentes informações geográ� cas 
na área, como a vegetação, rios, construções e relevo. Essas informações são apresentadas em 
formas de mapas, aumentando sua qualidade e con� abilidade. A � gura 6 representa uma análise 
de áreas instáveis nas quais pode ocorrer deslizamento de terra.
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Figura 6 - Mapa de áreas altamente instáveis (vermelho) propensas a deslizamentos de terra. Fonte: Cosentino e 
Penninca (2015).
1.4. Softwares
Os so� wares são programas de computador com a � nalidade de difundir os conceitos e 
procedimentos metodológicos voltados para a criação, visualização, gerenciamento, elaboração e 
análise das informações geográ� cas. Os principais so� wares utilizados no Brasil atualmente são:
ArcGis
Utilizados para criar, importar, editar, buscar, mapear, analisar e publicar informações 
geográ� cas. Um dos so� wares mais utilizados atualmente na gestão pública municipal. 
Para mais informações sobre o so� ware consultar https://www.img.com.br/pt-br/home
AutoCad Map
Utilizado para a criação e gerenciamento de dados espaciais, possibilita criar, gerir e 
produzir mapas, integrar dados e efetuar análises de Sistema de Informação Geográ� ca 
(SIG).
ENVI
É um so� ware de processamento de imagens desenvolvido com linguagem IDL (Interactive 
Data Language). Tem funções exclusivas como visualizador n-dimensional, funções de 
ortorreti� cação, elaboração de mosaicos e carta imagem, so� sticadas ferramentas de 
processamento de imagens, visualização e análises de Modelos Digitais de Terreno, entre 
outras.
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QuantumGis
O QGIS é um Sistema de Informação Geográ� ca (SIG) de Código Aberto licenciado 
segundo a Licença Pública Geral GNU. Junto com o QGIS possui o GRASS (Geographical 
Resources Analysis Support System) um sistema de código aberto para processamento de 
imagens. É um so� ware baseado em formato de vetor e raster, com funções voltadas para 
processamento de imagens, análise estatística, análise e modelagem espacial, produção de 
mapas e grá� cos e boa interface com banco de dados. Para mais informações visite o site 
<https://qgis.org/pt_BR/site/index.html>.
Esse é o so� ware que será utilizado nas práticas no decorrer da disciplina. Entrar no site 
e baixar a versão 2.18.
SPRING
O SPRING é um SIG (Sistema de Informações Geográ� cas) no estado-da-arte com 
funções de processamento de imagens, análise espacial, modelagem numérica de terreno 
e consulta a bancos de dados espaciais. Os objetivos do projeto SPRING são construir 
um sistema de informações geográ� cas para aplicações em Agricultura, Floresta, 
Gestão Ambiental, Geogra� a, Geologia, Planejamento Urbano e Regional e fornecer 
um ambiente uni� cado de Geoprocessamento e Sensoriamento Remoto para aplicações 
urbanas e ambientais. Para mais informações acesse: <http://www.dpi.inpe.br/spring/
portugues/index.html>.
Quadro 1 - Principais so� wares de geomática utilizados no Brasil. Fonte: Rosa (2014).
1.5. CARTOGRAFIA
Já imaginou como seriam as sociedades sem os mapas? Isso é impensável, pois a cartogra� a 
foi essencial para o desenvolvimento das civilizações. O ser humano, ao contrário de outras 
espécies como as aves, não possui um sistema interno de localização preciso, que possibilite a 
memorização de locais e consiga retornar ao ponto exato em que visitara outrora.
Os mapas foram as primeiras formas de comunicação grá� ca da humanidade. Desde 
os primórdios, nossos ancestrais já confeccionavam, de forma primitiva é claro, mapas em suas 
cavernas, com o intuito de registrar a localização dos atributos essenciais a sua sobrevivência.
O desenvolvimento da cartogra� a confunde-se com o das sociedades. Sabe-se que os 
mapas acompanham as civilizações desde o seu princípio, antes mesmo dos aglomerados humanos 
serem considerados civilizações, antes de o homem desenvolver a escrita, já havia desenvolvido 
a habilidade para registrar gra� camente atributos essenciais ao seu cotidiano. Diversos são os 
relatos de desbravadores que encontraram vestígios de mapas rudimentares em cavernas, ou 
talhados em rochas. 
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Duarte (2006), em seu livro Fundamentos de Cartografi a, no Capítulo 3, apre-
senta a evolução da cartografi a no decorrer do tempo e em diferentes culturas, 
não abordado em sua totalidade na presente aula, em virtude de não ser o obje-
tivo principal da mesma. Disponível em: http://fi les.profricardoferreira.webnode.
com/20000003191716926b0/historia_dos_mapas_Duarte.pdf Acesso em: 11 jul. 
2018.
Figura 7 - Mapa primitivo talhado em rocha. Fonte: Wikimedia Comons (2018).
Primeiramente, cabe-nos de� nir o conceito de cartogra� a. No sentido etimológico 
da palavra, cartogra� a deriva do grego (carta+o+gr gráphō), vem a ser o registro das cartas, 
dos mapas. A palavra mapa (mappa) tem origem na civilização cartaginesa, que denominava 
“toalha de mesa”, onde eram feitos os registros de rotas de comerciantes dessa civilização. Já a 
denominação carta, tem origem egípcia, e tem como referência o papel (ROSA, 2014). Alguns 
autores tratam os termos mapa e carta como sinônimos, porém veremos adiante as diferenças 
entre esses tipos de representação cartográ� ca.
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Em suma, a cartografi a pode ser conceituada como uma ciência através da qual é 
possível o registro e armazenamento de informações terrestres, com a fi nalidade 
de se conhecer, administrar e racionalizar o uso do espaço geográfi co. Disponível 
em:
http://fi les.profricardoferreira.webnode.com/20000003191716926b0/historia_
dos_mapas_Duarte.pdf Acesso em: 11 jul. 2018.
Ainda, a Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT (NBR 13133), conceitua as 
cartas e mapas como:
Representação grá� ca sobre uma superfície plana, dos detalhes físicos, naturais 
e arti� ciais, de parte ou de toda a superfície terrestre - mediante símbolos ou 
convenções e meios de orientação indicados, que permitem a avaliação dasdistâncias, a orientação das direções e a localização geográ� ca de pontos, áreas e 
detalhes -, podendo ser subdividida em folhas, de forma sistemática, obedecido 
um plano nacional ou internacional. Esta representação em escalas médias e 
pequenas leva em consideração a curvatura da Terra, dentro da mais rigorosa 
localização possível relacionada a um sistema de referência de coordenadas.
A de� nição exposta pela ABNT apresenta diversos elementos presentes nos produtos 
cartográ� cos, como simbologia, orientação, projeções cartográ� cas e escala. Esses elementos são 
fundamentais para que o produto cartográ� co obtenha êxito em seu objetivo. Mas qual o objetivo 
da cartogra� a?
O objetivo da cartografi a é representar de forma gráfi ca (símbolos) elementos es-
paciais, que se manifestam no espaço geográfi co (elementos físicos, sociais ou 
econômicos), com o intuito de fornecer ao leitor informações mais próximas à 
realidade espacial, com determinado grau de generalização estabelecido (escala), 
o qual possa fornecer aos usuários informações quanto à localização, distâncias 
e dimensão dos atributos apresentados.
Cartografi a – Cartas e Mapas, evolução e breve histórico. Disponível em:
<https://www.youtube.com/watch?v=BX7mncUhWmA>. Acesso em: 11 jul. 2018.
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A simbologia a ser adotada para representar os atributos espaciais está atrelada ao produto 
cartográ� co a ser elaborado. A cartogra� a sistemática utiliza símbolos padrões para representar 
os elementos físicos da terra. Há uma padronização de sua representação grá� ca, geralmente 
atrelada à localização precisa dos elementos representados (cartas topográ� cas). Já a cartogra� a 
temática procura representar uma ampla gama de elementos espaciais, não se restringe apenas 
à localização dos atributos, mas sim a sua distribuição, densidade e características. Os mapas 
temáticos buscam a interpretação do leitor quanto ao elemento a ser representado, não apenas a 
localização exata do elemento, isso faz com que os símbolos utilizados pela cartogra� a temática 
não sejam pré-estabelecidos, � cando a cargo do produtor do mapa a escolha dos signos a serem 
utilizados, com o intuito de facilitar a interpretação do leitor.
Por se tratar de uma representação de um elemento espacial, ou seja, de algo que se manifesta 
na Terra, nos mapas há uma relação ou proporção entre as distâncias lineares representadas em 
um produto cartográ� co (d) a as existentes na superfície real (D), a essa proporção dá-se o nome 
de escala (E), a qual é representada pela fórmula:
A escala está relacionada ao grau de detalhamento dado aos elementos representados. 
Quanto maior a escala, mais próximo a realidade, maior o nível de detalhamento dos elementos 
espaciais, assim, quanto menor a escala, mais generalização há no mapa, menor o detalhamento 
da superfície terrestre. 
Exemplo: 
No caso de um mapa de uso do solo, se formos representar o uso do solo a nível nacional, 
ou seja, em escala pequena (1:5.000.000), haverá a necessidade de se agrupar elementos. Nesse 
caso, as classes poderiam ser: cultura temporária, cultura permanente, pastagem, arborização 
densa e área urbana. Caso fosse realizado o mesmo mapa, em escala maior (1:50.000), tomando-
se como base um município, ou uma fazenda, o nível de detalhamento seria maior. Nesse caso, 
por exemplo, a classe de culturas temporárias poderia ser dividida em cultivo de mandioca, 
cultivo de milho, tomate etc.
Nos produtos cartográ� cos as escalas podem ser representadas de duas maneiras, grá� ca 
ou numérica.
Figura 8 - Escala grá� ca (à esquerda) e Escala Numérica (à direita). Fonte: o autor.
Outro elemento fundamental ao alcance do objetivo dos produtos cartográ� cos é a 
localização dos atributos representados. A localização se dá através da utilização de um sistema 
de coordenadas (coordenadas geográ� cas ou UTM), apresentadas no tópico 1.6.
A orientação se dá a partir dos pontos cardeais (Leste, Oeste, Norte e Sul). O verbo 
orientar deriva da palavra oriente, que signi� ca nascente, ou seja, o nascer do Sol, método antigo 
de orientação convencionado (FITZ, 2008). Esse método indica que o nascer do Sol ocorre ao 
Leste, apontando-se o braço direito para essa direção, tem-se o braço esquerdo na direção Oeste, 
a parte frontal do corpo na direção Norte e as costas voltadas para a direção Sul.
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Figura 9 - Rosa dos Ventos - Indicativo dos Pontos Cardeais. Fonte: Wikimedia Comons (2018).
Além dos elementos citados, para que o objeto do produto cartográ� co seja alcançado, o 
mesmo deve ser confeccionado com base em um sistema de projeção cartográ� ca pré-estabelecido. 
Esses sistemas são cálculos matemáticos que buscam diminuir as distorções causadas pela 
esfericidade da Terra ao ser retratada no plano, ou seja, no mapa. 
A cartogra� a utiliza diversos produtos cartográ� cos para representar as informações 
espaciais, dentre eles os principais são: globo terrestre, mapa, carta e planta.
O globo terrestre é a representação sobre uma superfície esférica, em escala pequena, 
com alto grau de generalização, apresenta aspectos naturais e arti� ciais do planeta como um 
todo. Tem � nalidade ilustrativa e educacional.
Figura 10 - Globo Terrestre. Fonte: Wikimedia Comons (2018).
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As cartas são representações sobre uma superfície plana em escala pequena a média, ou 
seja, abrangem grandes áreas. Apresentam informações do meio físico, cultural, social, político-
administrativo, econômico, de uma determinada área da superfície terrestre. As cartas têm 
utilização diversa, podem ser temáticas, culturais, ilustrativas, educacionais etc.
Os mapas, assim como as cartas, são a representação de informações espaciais sobre 
uma superfície plana. A principal diferença entre mapas e cartas está na área a ser representada 
e o nível de detalhamento. Os mapas representam menores áreas da superfície, as escalas são 
médias ou grandes, possuem menos detalhes do que as cartas. Os mapas também apresentam 
informações do meio físico, cultural, social, político-administrativo, econômico e têm utilização 
diversa, podendo ser temáticas, culturais, ilustrativas, educacionais etc.
As plantas representam áreas muito limitadas, sua escala é grande, assim, o nível de 
detalhamento é muito superior se comparado aos outros produtos cartográ� cos. Ao contrário 
dos outros produtos, as plantas desconsideram a curvatura da Terra, em virtude da reduzida área 
de representação a ser transformada em representação plana.
1.6. Formas da Terra
Já é sólido o conhecimento de que a Terra possui um formato arredondado, mais 
precisamente, possui a forma de um geoide, forma arredondada com diversas irregularidades 
em sua superfície. Conforme já exposto no item anterior (item 1.5), os mapas são, em sua grande 
maioria, representações de elementos da superfície terrestre confeccionados sobre uma superfície 
plana. Mas como se representa algo redondo em uma superfície plana? É nesse contexto que 
surgem as projeções cartográ� cas, as quais serão apresentadas no próximo item.
Há séculos sabe-se que a Terra não é uma superfície plana, mas sim um corpo esférico 
não perfeito, de forma arredondada, um geoide. Por ser esférica, a representação de elementos 
distribuídos por sua superfície em um plano resulta em distorções inevitáveis. Para melhor 
trabalhar essas distorções adotou-se uma � gura mais próxima do formato da Terra e mais fácil de 
ser trabalhada matematicamente, o elipsoide de revolução (IBGE).
Figura 11 - Comparação Entre o Geoide, Esfera Perfeita o Elipsoide de Revolução. Fonte: Albireo (2015).
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ENSINO A DISTÂNCIAA � gura 11 mostra três formas de representação da Terra. Nesse sentido, o trabalho do 
geoprocessamento diz respeito ao uso de sistemas de referência, tema a ser discutido no próximo 
tópico.
1.6.1. Sistemas geodésicos de referência 
Os sistemas de referência, são utilizados para descrever as posições de objetos. Quando 
é necessário identi� car a posição de uma determinada informação na superfície da Terra são 
utilizados os Sistemas de Referência Terrestres ou Geodésicos. Estes, por sua vez, estão associados 
a uma superfície que mais se aproxima da forma da Terra (tópico 1.6).
1.6.1.1. Sistema geodésico brasileiro (SGB)
A de� nição das superfícies, origem e orientação do sistema de coordenadas usado 
para mapeamento e georreferenciamento no território brasileiro são dadas pelo referencial de 
planimentria. No Brasil, o sistema de referência utilizado atualmente é o Sistema de Referência 
Geocêntrico para as Américas (SIRGAS). Esse sistema leva em consideração os seguintes 
parâmetros:
a) Sistema Internacional de Referência Terrestre;
b) Elipsoide de referência: Geodetic Reference System 1980 (GRS80) com:
 • Raio equatorial da Terra: a = 6.378.137 m
 • Semieixo menor (raio polar): b = 6.356.752,3141 m
 • Achatamento (f) = 1/298,257222101
Leitura Complementar: O Instituto Brasileiro de Geografi a (IBGE) é uma organi-
zação pública responsável pelos levantamentos e gerenciamentos dos dados e 
estatísticas brasileiras. Dentro de suas atribuições, possui a diretoria de Geociên-
cias que é responsável pela cartografi a básica, pelo sistema geodésico brasileiro, 
levantamentos de recursos naturais e meio ambiente e pelos levantamentos e 
estudos geográfi cos. 
Acesse o site <https://ww2.ibge.gov.br/home/geociencias/geodesia/default.
shtm> e realize a leitura sobre o Sistema Geodésico Brasileiro, o qual enfatiza so-
bre os modelos da forma da Terra e suas utilidades.
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1.6.2. Sistemas de Coordenadas
O sistema geodésico de referência sustenta-se na � gura de um elipsoide de referência, 
portanto essa � gura está dotada de um sistema de coordenadas de� nido por duas posições 
principais, a latitude e longitude (coordenadas geodésicas) ou norte e leste (coordenadas plano-
retangular)
1.6.2.1. Sistema de coordenadas geodésicas
Quando um ponto na superfície é de� nido por suas coordenadas geodésicas (latitude, 
longitude e altitude geométrica ou elipsoidal) considera-se um elipsoide de revolução. De� ne-
se como coordenadas geodésicas de um ponto P qualquer na superfície do elipsoide como: 
Latitude geodésica (Φ) é o ângulo formado entre a normal (linha perpendicular ao elipsoide) 
no ponto considerado e o plano equatorial do elipsoide. Essa coordenada tem sinal positivo no 
hemisfério norte e negativo no hemisfério sul, pode-se também ser indicada pela letra N quando 
no hemisfério norte ou S no hemisfério sul.
Longitude geodésica (λ) é o ângulo formado entre o meridiano de origem (Greenwich) e 
o meridiano do ponto considerado, contado sobre o plano equatorial. Essa coordenada é positiva 
a leste de Greenwich e negativa a oeste, podendo ser indicada pelas letras E e W para leste ou 
oeste, respectivamente (TULER, 2014).
Figura 12 - Coordenadas Geodésicas. Fonte: Tuler (2014).
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1.6.2.2. Sistema de coordenadas planas
As coordenadas podem ser representadas no plano através dos componentes Norte (N) 
e Leste (E) regularmente utilizadas em mapas e cartas, referidas a um determinado sistema de 
referência geodésico. Para representar uma superfície curva e plana são necessárias formulações 
matemáticas chamadas de projeções. Diferentes projeções poderão ser utilizadas na confecção de 
mapas. No Brasil, a projeção mais utilizada é a Universal Transversa de Mercator (UTM).
1.7. Projeções Cartográficas
Com o intuito de possibilitar a representação da superfície terrestre em um plano, 
desenvolveu-se as projeções cartográ� cas, que podem ser conceituadas como um conjunto de 
técnicas e formas que possibilitam a representação da superfície terrestre em mapas, de forma 
a diminuir ao máximo as distorções. As projeções cartográ� cas são um conjunto de linhas 
(paralelos e meridianos) que formam uma grade sobre a qual são representados os atributos 
espaciais.
As projeções cartográ� cas estão baseadas em cálculos matemáticos complexos, que 
possibilitam a transferência de pontos notáveis da superfície terrestre utilizando � guras 
geométricas como superfícies de projeção (FITZ, 2008). 
Em relação à superfície de projeção, as projeções cartográ� cas podem ser classi� cadas 
como cilíndricas, azimutal (ou plana) e cônica.
Figura 13 - Tipo de Superfícies de Projeção. Fonte: Rosa (2014).
O livro Fundamentos de Topografi a de Marcelo Tuler, no capítulo 1 (página 27), 
explica sobre a projeção UTM e suas características.
Webinar Labgis/UERJ - Descomplique datum e projeção cartográfi ca no ambien-
te GIS (20/03/2013)
Disponível em: <https://www.youtube.com/watch?time_continue=5&v=bppyS-
prI50k> Acesso em: 15 dez. 2018.
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As projeções também podem ser classi� cadas em relação às distorções que apresentam, 
nesse sentido dividem-se em conformes (ou isogonais), equidistantes, equivalentes (ou 
isométricas) e a� láticas (ou arbitrárias).
As projeções também podem ser classi� cadas em relação à posição da superfície de 
projeção, podendo ser equatoriais (normais ou diretas), polares, transversas e oblíquas. 
As projeções equatoriais têm o centro da superfície de projeção sobre o plano do equador. 
As polares apresentam um polo terrestre como centro do plano de projeção. As transversas 
ocorrem quando o eixo da superfície de projeção é perpendicular ao eixo de rotação terrestre. Já 
as oblíquas são aquelas em que a superfícies de projeção está em posição diversa às citadas.
Na projeção plana ou azimutal o mapa é confeccionado pensando que há um pla-
no tangente ou secante a um ponto na superfície do elipsoide de revolução. 
A projeção cônica parte do princípio que há um cone envolvendo a esfera, que em 
seguida é desenrolado. O cone pode estar tangente ou secante a um ponto. Nesse 
tipo de projeção cartográfi ca, os meridianos encontram-se em um ponto único e 
os paralelos formam circunferências que possuem como centro esse ponto.
A projeção cilíndrica considera que há um cilindro envolvendo a Terra e posterior-
mente é desenrolado, o cilindro pode estar secante ou tangente à superfície ter-
restre. Os mapas confeccionados com base nesse tipo de superfície de projeção 
possuem paralelos e meridianos como retas perpendiculares.
Nas projeções conformes não há a deformação dos ângulos existentes no mapa. 
Porém, há a distorção das formas dos elementos representados quando de gran-
des proporções.
As projeções equidistantes não apresentam deformações lineares, as distâncias 
representadas possuem escala uniforme com as reais, ou seja, não há distorção 
nas distâncias.
As projeções equivalentes têm a propriedade de não provocar a deformação das 
áreas dos elementos espaciais representados. Ao contrário, possuem considerá-
vel deformação de suas formas.
As projeções afi láticas são as que não possuem a propriedade de manter conser-
vado nenhum elemento, não há relação entre as áreas, ângulos e distâncias da 
representação com a superfície real.
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Figura 14 - Posição da superfície de projeção. Fonte: Fitz (2008).
Conhecer situação em que ocorre o encontro da superfície com o elipsoide é outro método 
de classi� car as projeções cartográ� cas, podem ser tangentes ou secantes. Essa classi� cação é 
importante, pois indica onde há menor e maior deformidade. Nos pontosonde há o encontro 
da superfície de projeção com o elipsoide a distorção é mínima, na medida em que ocorre o 
afastamento desse ponto, as deformações vão aumentando. Por exemplo, na projeção plana polar, 
no polo não há distorção, mas conforme há o afastamento em direção ao plano do equador as 
deformações vão aumentando.
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Deve-se considerar que em todas as representações da Terra haverá distorções, algumas 
projeções possuem relação muito próxima entre o real e o representado, mas não há como se 
manter a proporcionalidade de todas as variáveis em um único mapa (ângulos, distâncias e áreas). 
Cabe aos produtores e utilizadores de produtos cartográ� cos escolherem a melhor projeção 
cartográ� ca a ser utilizada, de acordo com o objetivo a ser alcançado com a utilização do mapa. 
A Projeção Transversa de Mercator é uma das mais populares, trata-se de uma projeção 
cilíndrica, secante, conforme, ou seja, mantém a relação entre os ângulos representados com os 
reais. Proporciona boa reprodução dos tamanhos e formatos nas áreas intertropicais, mas há 
grande distorções nas áreas temperadas e polares, o que � ca evidente ao se observar a Groelândia, 
que parece ter a mesma dimensão do Brasil. Esse sistema de projeção foi de grande importância 
para as grandes navegações, pois facilitou o mapeamento de rotas de navegação e a orientação 
dos navegadores, em virtude de conservar os valores reais dos ângulos. 
Figura 15 - Mapa Confeccionado com Base na Projeção Transversa de Mercator. Fonte: Wikimedia Comons (2018).
A Projeção de Peters é uma contraposição da Projeção de Mercator. Enquanto a de 
Mercator se preocupa em conservar os ângulos, a de Peters mantém as áreas (projeção equivalente), 
conserva uma representação mais � el ao tamanho das áreas, porém distorce as formas.
Outra projeção bastante utilizada é a Cônica Conforme de Lambert, a qual possui dois 
pontos de contato com a superfície, ou seja, é secante, assim possibilita uma grande área com 
baixo nível de deformação, principalmente para regiões que possuem extensão Leste-Oeste 
prolongada.
En� m, deve-se destacar que não existe uma projeção cartográ� ca correta e outra errada. 
A escolha da projeção está vinculada à utilização que se dará ao mapa, se é um mapa para medir 
áreas, para mensurar distâncias, navegar, entre outros usos.
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As projeções cartográfi cas mostram uma faceta poderosa da cartografi a. Ao es-
colher a projeção cartográfi ca a ser utilizada, o produtor do mapa pode realçar 
atributos que sejam de seu interesse, ou até mesmo esconder ou diminuir elemen-
tos, assim, infl uenciando os leitores dos mapas. Com isso, percebe-se o poder da 
cartografi a. 
2 - CONSIDERAÇÕES FINAIS
Nesta unidade o acadêmico conheceu a importância do geoprocessamento nas questões 
referentes ao auxilio no planejamento, monitoramento e outras aplicações referentes ao meio 
ambiente e urbanismo, as quais vem sendo utilizadas nos órgãos públicos e empresas privadas. Foi 
possível também veri� car a importância das projeções cartográ� cas na elaboração e interpretação 
de produtos cartográ� cos. Ficou evidente que a escolha do sistema de projeção a ser adotado 
depende da utilização que se quer dar ao mapa. 
Dessa forma, você teve a oportunidade de:
• Aprender o conceito de geoprocessamento;
• A principais aplicações e so� wares de geoprocessamento;
 Aprender o conceito de projeção cartográ� ca;
• Conhecer as diferentes classi� cações dos sistemas de projeção cartográ� ca e suas 
características;
• Reconhecer a importância de se conhecer qual o sistema de projeção cartográ� ca 
utilizado no mapa em que se está trabalhando.
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UNIDADE
02
SUMÁRIO DA UNIDADE
INTRODUÇÃO ............................................................................................................................................................ 29
1 - CONCEITOS BÁSICOS DO SISTEMA DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA - SIG ................................................. 30
1.1. DEFINIÇÃO .......................................................................................................................................................... 30
1.2. BREVE HISTÓRICO DO SIG ............................................................................................................................... 31
1.3. COMPONENTES DO SIG ................................................................................................................................... 32
1.4. APLICAÇÕES DO SISTEMA DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA ........................................................................ 34
2 - DADOS GEOGRÁFICOS ....................................................................................................................................... 39
2.1. DADOS ESPACIAIS ............................................................................................................................................. 39
2.1.1. ESTRUTURA VETORIAL .................................................................................................................................. 39
2.1.1.1. PONTO ...........................................................................................................................................................40
2.1.1.2. LINHA ............................................................................................................................................................40
INTRODUÇÃO AO SISTEMA DE 
INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA
PROF. ORLANDO DONINI FILHO
ENSINO A DISTÂNCIA
DISCIPLINA:
FUNDAMENTOS DE GEOPROCESSAMENTO
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2.1.1.3. POLÍGONO ................................................................................................................................................... 41
2.1.2. ESTRUTURA MATRICIAL OU RASTER ......................................................................................................... 42
2.1.3. COMPARAÇÃO ENTRE A ESTRUTURA DE DADOS MATRICIAL X VETORIAL ........................................... 44
2.2. DADOS NÃO ESPACIAIS ................................................................................................................................... 45
2.3. PRINCIPAIS DADOS GEOGRÁFICOS ............................................................................................................... 46
2.3.1. MAPAS TEMÁTICOS E CADASTRAIS ............................................................................................................ 46
2.3.2. REDES ............................................................................................................................................................. 46
2.3.3. MODELOS NUMÉRICOS DE TERRENO ...................................................................................................... 46
3 - CONSIDERAÇÕES FINAIS ..................................................................................................................................48
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INTRODUÇÃO
Você já se perguntou sobre como são elaborados os mapas turísticos que recebemos 
quando viajamos para algum lugar. Esses mapas indicam os principais locais geográ� cos para a 
navegação em destinos como restaurantes, shopping, museus, prontos socorros, farmácias, entre 
outras informações. Por isso, a localização geográ� ca é um importante atributo de atividades, 
polí ticas, estraté gias e planos. 
Os sistemas de informaç ã o geográ � ca (SIG) sã o uma classe especial de sistemas de 
informaç ã o que controlam nã o apenas eventos, atividades e coisas, mas també m onde esses 
eventos, atividades e coisas acontecem ou existem. 
Nesta unidade, você vai conhecer o conceito do sistema de informação geográ�ca, suas 
aplicações, a arquitetura e componentes do sistema, os dados geográ� cos além de compreender 
sobre o sistema de informação geográ� ca na sociedade.
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1 - CONCEITOS BÁSICOS DO SISTEMA DE 
INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA - SIG
1.1. Definição
Analisando o conceito de Sistemas de Informação Geográ� ca (SIG), extraímos que a 
informação é um conjunto de registros e dados interpretados e dotados de signi� cado lógico. O 
sistema de� ne-se como um conjunto integrado de elementos interdependentes, estruturado de tal 
forma que estes possam relacionar-se para a execução de uma determinada função (FITZ, 2008). 
E com relação a geográ� ca, refere-se à superfície da Terra e ao que está próximo da superfície.
No contexto apresentado, de� ne-se SIG como um conjunto organizado de hardware, 
so� ware e, dados geográ� cos e pessoal capacitado, desenvolvido para capturar, armazenar, 
atualizar, manipular e apresentar, por meio de um produto � nal cartográ� co, a espacialização das 
informações referentes geogra� camente (CÂMARA et al., 1996).
O objetivo principal do SIG é permitir a análise de informações georreferenciadas do 
modo mais e� ciente, dinâmico e rápido, auxiliando na tomada de decisões. Câmara e Ortiz apud 
Garcia (2014), apresentam três características sobre os SIG que são: 
• Sistemas que possibilitam a integração, numa única base de dados, de diferentes 
informações geográ� cas, oriundas de diferentes fontes (dados climatológicos, 
geomorfológicos, imagens de satélite, censo demográ� cos etc.)
• Mecanismos que possibilitam a recuperação, a manipulação e a visualização dos dados, 
por meio de um conjunto de algoritmos de manipulação e análise;
• Oferecem variadas ferramentas que permitem a combinação de diversas informações 
para a elaboração de mapeamentos derivados.
Um exemplo de aplicação de SIG, como ferramenta de solução de problemas e 
auxilio na tomada de decisões, podemos avaliar o risco de desmoronamento junto 
as rodovias (informação espacial), se conhecermos a forma com que a estabilida-
de de uma encosta é impactada por fatores como características subsuperfi ciais 
rasas , porosidade, solo, estrutura entre outros, e quanto o lugar que se encontra 
os riscos de desmoronamento. O SIG é uma ferramenta para solucionar esse pro-
blema, conteria conhecimento sobre as encostas na forma de mapas digitais, e 
os programas executados pelo SIG expressariam o conhecimento geral de como 
com condições de tempo extremas infl uenciariam a probabilidade de movimentos 
de massa das encostas. 
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O SIG se torna uma grande ferramenta pois se relaciona com os programas assistidos por 
computador (CAD), cartogra� a computadorizada, sistema de gerenciamento de dados e sistemas 
de informação de sensoriamento remoto. O SIG pode ser utilizado para realizar pesquisas e 
superposições espaciais que geram novas informações devido a essas relações com as tecnologias. 
Figura 1 - O SIG e relação com outros sistemas. Fonte: McComark et al. (2019)
1.2. Breve histórico do SIG
Em 1854, o Dr. John Snow, conhecido como o pai da epidemiologia, superpôs o mapa da 
cidade de Londres com a localização de poços de água da cidade e as áreas onde as mortes por 
cólera eram particularmente prevalecentes (� gura 2). Isso permitiu à cidade encontrar e fechar 
os poços perigosos (MCCOMARCK, 2019).
Figura 2 - Mapa elaborado pelo Dr. Jonh Snow para remediar o surto de cólera. Fonte: Barros (2013).
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Este exemplo mostra a sobreposição de dados, como o mapa de Londres, relacionando 
com a localização dos poços e as áreas onde as mortes por cólera prevaleciam. Isto é uma 
característica básica da utilização do SIG, realizada de forma manualmente. 
Atualmente, com o avanço da tecnologia, o primeiro desenvolvimento do SIG foi o 
Sistema de Informação Geográ� ca do Canadá na década de 1960, criado como um sistema 
computadorizado de mensuração de mapas relacionados a identi� cação dos recursos naturais da 
nação e seus potenciais (LONGLEY et al., 2013). 
O SIG se difundiu mais quando se adaptou a necessidade de realizar a criação de mapas 
automaticamente por computadores, suprindo as necessidades de cartógrafos e geógrafos 
reduzindo o tempo e os custos para a elaboração. O sensoriamento remoto também teve parte 
no desenvolvimento do SIG, como uma fonte de tecnologia e de dados, como a série do satélite 
Landsat, fornecendo imagens para identi� cação e monitoramento dos recursos naturais.
A partir da década de 1980, devido ao barateamento dos computadores e dos so� wares, 
se caracterizou pela ampliação da integração entre usuários e SIGs, no qual são utilizados por 
diversas empresas que utilizam informações espaciais, têm departamentos dedicados ao SIG 
como a agricultura, exploração de petróleo, controle dos recursos naturais, socioeconômicos e 
controle do uso da terra (FILHO, 1996).
1.3. Componentes do SIG
A aplicação real do SIG integra equipamentos (hardware), dados, programas 
computacionais (so� ware), recursos humanos e métodos (� gura 3). 
Figura 3 - Componentes do SIG. Fonte: Longley (2013).
Para saber mais sobre a história do SIG e dos principais eventos, acessar: GARCIA, 
M. C. P. Aplicação do sistema de informações geográfi cas em estudos ambientais. 
Curitiba: Intersaberes, 2014. Disponível em <https://bv4.digitalpages.com.br/#/> 
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Os equipamentos (hardware) utilizados em SIG, são os computadores, notebooks, 
impressoras, scanners, entre outros produtos de hardware. O so� ware é programa de computador 
que passa a ser utilizado, através dele é possível manipular as ferramentas e funções para a geração 
da informação geográ� ca.
As pessoas são compostas pelos desenvolvedores, operadores e administradores do 
sistema, como também desenvolvem novas ferramentas para a soluções de casos reais. Elas devem 
possuir um conhecimento técnico para operar o sistema. Os procedimentos (metodologia), são 
os processos realizados através do so� ware SIG para a geração de novas informações espaciais. 
Os dados são as informações espaciais, divididos em dados espaciais e dados de atributos.
A � gura 4 representa a arquitetura do SIG, citamos um exemplo para facilitar o 
entendimento sobre esta arquitetura. Imaginamos que devemos elaborar um mapa de 
implementação de uma empresa. Com base neste exemplo, a interface será a interação do 
so� ware SIG com o usuário. Com relação à integração e entrada dos dados, o pro� ssional deve 
conhecer onde buscar as informações necessárias para o seu projeto, como censo censitário, 
renda per capita, regiões estratégicas, entre outros, e como levantamento de campo. As funções 
e processamento, refere-se à manipulação, edição dos dados para obter novas informações ou 
ajustá-lo de acordo com sua necessidade de acordo com as ferramentas de geoprocessamento 
disponíveis. Os dados adquiridos e os novos gerados, � cam armazenados num sistema de banco 
de dados geográ� cos, sendo possível a sua recuperação, no qual o pro� ssional visualiza e realiza 
a impressão (plotagem) das informações espaciais que cabe ser necessária a representar no mapa.
Há diversos softwares no mercado, como softwares livres e privados, para conhe-
cer os principais softwares gratuitos atualmente utilizados, acesse: <https://www.
geoaplicada.com/blog/softwares-sig-gratuitos/>.
Das ferramentas utilizadas no Sistema de Informação Geográfi ca, algumas são 
mais avançadas e outras mais básicas. Destas ferramentas, deve-se conhecer as 
utilizadas como frequência que são o buffer, clipe, merge, dissolve, union, extract 
by mask.
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Figura 4 - Arquitetura do SIG. Fonte: INPE (2019).
 
1.4. Aplicações do sistema de informação geográfica
Os sistemas de informações geográ� cas são utilizados em órgãos públicos, nos níveis 
federal, estadual e municipal, em instituto de pesquisa, empresas de prestação de serviços (como 
água, energia, recursos naturais) e em empresas privadas. Segundo Ramirez apud Filho e Iochope 
(1996) divide-se em cinco grupos obtendo diversas aplicações conforme o quadro.
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Quadro 1 - Aplicações do SIG. Fonte: Filho e Iochpe (1996).
O SIG é uma ferramenta de apoio para uso das entidades pública e privada, na qual 
se utiliza para o auxílio na tomada de decisões em seus projetos.
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2 - DADOS GEOGRÁFICOS
Para a produção de informações geoespaciais no sistema de informação geográ� ca, 
é necessário nutrir o sistema com os dados sobre o mundo real. Neste tópico, veremos as 
características gerais dos dados geográ� cos a partir de três componentes fundamentais conforme 
o quadro 2.
Quadro 2 - Componentes fundamentiais de banco de dados. Fonte: Camara (1997).
Os dados espaciais descrevem a localização geográ� ca de várias entidades tais como as 
áreas de código de endereçamento postal, limites municipais e estradas em termos de latitude 
e longitude ou outro sistema de coordenadas. Um dado não espacial é uma propriedade ou 
característica que pode ser usada para descrever certa coisa ou feição. Ele pode ser numérico 
(censo populacional, unidades habitacionais etc.) ou pode ser textual (o nome de uma zona 
postal, da unidade residencial etc.) (MCCOMARK, 2019).
2.1. Dados espaciais
A estrutura dos dados espaciais pode ser representada no modelo matricial ou vetorial, a 
ser discutido nos tópicos seguintes.
2.1.1. Estrutura vetorial
Fitz (2008) especi� ca que a estrutura vetorial é composta por três elementos grá� cos, 
sendo ponto, linha e polígonos e utiliza um sistema de coordenadas para sua representação. 
Nesta estrutura, os dados não espaciais estão relacionados à estrutura vetorial representando suas 
informações, como exemplo, a consulta do valor do IPTU de cada propriedade urbana, sendo 
que as informações referentes ao IPTU são dados não espaciais compostos na tabela de atributos 
que traz elementos representativos da estrutura vetorial.
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2.1.1.1. Ponto
Sã o representados por um vé rtice, ou seja, por apenas um par de coordenadas que de� ne 
a localizaç ã o de objetos que nã o apresentam á rea nem comprimento.
Figura 5 - Mapeamento de dados tabulares das taxas de roubos em Exeter, Inglaterra. Fonte: Longley (2013).
2.1.1.2. Linha
Representados pelo menos por dois vé rtices ligados que geram polí gonos abertos e 
expressam elementos que tê m comprimento, como estradas, rios, avenidas, pontes etc. A � gura 
8 representa o mapeamento da distribuição de água, representado pelas linhas vermelhas e 
azuis, identi� cando sua ligação com as propriedades e como também realizar o gerenciamento e 
monitoramento de alguma ocorrência e futuras ampliações do sistema. As linhas são utilizadas 
juntamente com os pontos para representarem as estruturas das redes.
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Figura 6 - Gerenciamento de distribuição de água. Fonte: Longley (2013). 
As geometrias das linhas são determinadas por uma série de pares de coordenadas. Para 
uma única linha reta são necessários apenas dois pares de coordenadas para a sua descrição 
(� gura 7).
Figura 7 - Representação da linha com as coordenadas. Fonte: McComarck (2019).
2.1.1.3. Polígono 
São utilizadas para representar elementos do mundo real, que possuem área e perímetro 
e podem ser representados gra� camente, são representados por pelo menos trê s vé rtices 
conectados, sendo que o primeiro vé rtice possui uma coordenada idê ntica à do ú ltimo (� gura 
8). São itens contínuos bidimensionais (2D), utilizados para a de� niç ã o de limites, como uso e 
cobertura do solo, limites polí tico-administrativos dos municí pios e estados etc. 
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Figura 8 - Representação de polígono na estrutura vetorial. Fonte: McComarck (2019).
2.1.2. Estrutura matricial ou raster
Essa estrutura de dados matricial é representada por uma matriz bidimensional, composta 
por linhas e colunas, onde cada elemento desta estrutura contém um número inteiro ou real, 
podendo ser negativo ou positivo. Cada elemento (célula), denominado pixel (picture element). 
Figura 9 - Representação matricial ou raster. Fonte: ESRI (2019).
Cada pixel representa uma á rea no terreno e apresenta um valor, objeto ou condiç ã o que 
é encontrado na localizaç ã o, bem como valores que de� nem o nú mero da coluna e o nú mero 
da linha, correspondendo à s coordenadas x e y, como também apresenta um valor z que pode 
indicar, por exemplo, uma cor ou tom de cinza a ele atribuído (IBRAHIN, 2014).
Um fator importante neste modelo é referente à resolução espacial que corresponde à 
dimensão linear mínima da menor unidade do espaço geográ� co (pixel), ou seja, quanto menor 
a dimensão dos pixels, maior a resolução da área e, consequentemente, maior a quantidade de 
memória necessária para armazená-las (FILHO, IOCHPE, 1996).
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Figura 10 - Resolução espacial de imagens de satélite e fotogra� a área representando o tamanho do pixel. Fonte: 
CEPSRM (2019).
Analisando a � gura 10, cada pixel, possui sua dimensão bidimensional, ilustrando o 
contraste visual e a distinção dos elementos urbanos. Na imagem Ikonos II, consegue distinguir 
os elementos como ruas, áreas residenciais e industrial, entre outros. Já imagem Landsat que 
possui a resolução de 30 metros (que cada pixel tem a dimensão de 30 x 30 metros, ou seja, 900 
m²), � ca difícil identi� car quais tipos de elementos aparecem na imagem, di� cultando a sua 
interpretação. 
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Os dados, matricial ou raster, são oriundos do sensoriamento remoto, imagens de satélite, 
fotogra� as, áreas digitais, mapas digitalizados (scanneados).
2.1.3. Comparação entre a estrutura de dados matricial x vetorial
Nenhuma das duas classes de representação de dados é melhor em todas as condições 
ou para todos os dados, depende do objetivo do estudo para saber qual será o melhor dado a ser 
utilizado. O quadro 3 mostra as características dos dados raster e vetor.
Quadro 3 - Comparação de Raster e Vetor. Fonte: Ibrahin (2014).
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Figura 11 - Estrutura vetorial e raster. Fonte: Fitz (2008).
2.2. Dados não espaciais
Os dados não espaciais ajudam a descrever as características do objeto espacial, que estão 
ligadas ao objeto espacial através de identi� cadores, fornecendo informações qualitativas ou 
quantitativas. Seu armazenamento se dá através das tabelas de atributos.
Figura 12 - Informação de dados não espaciais. Fonte: Lino e Ferreira (2019).
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2.3. Principais Dados Geográficos
2.3.1. Mapas temáticos e cadastrais
Os mapas temáticos podem ser representados na forma matricial ou vetorial. Onde 
sua região geográ� ca é representada por um polígono (vetorial) segundo ao seu tema, como 
por exemplo, uso do solo, aptidão agrícola, entre outros. Em relação ao raster o polígono é 
representado pelas células (pixel) de tamanho � xo.
Os mapas temáticos e cadastrais eles possuem uma diferença, como explica Camara 
(1997, p. 42):
Em mapas temáticos, os polígonos apresentados são resultado de funções de 
análise e classi� cação de dados e não correspondem a elementos identi� cáveis 
do mundo real. Mapas cadastrais, ao contrário, apresentam objetos identi� cáveis 
(por exemplo, lotes de terreno). Por exemplo, os lotes de uma cidade são 
elementos do espaço geográ� co que possuem atributos (por exemplo, 
proprietário, valor venal, IPTU devido). Os dados são em geral armazenados 
usando uma representação topológica.
2.3.2. Redes
Em Geoprocessamento, o conceito de rede denota as informações associadas a serviços 
de utilidade pública, como água, luz e telefone; redes relativas a bacias hidrográ� cas; e rodovias.
2.3.3. Mo delos numéricos de terreno 
Os modelos numéricos de terreno (MNT) são comumente associados à altimetria. 
Os MNT são utilizados para trabalhos com bacias hidrográ� cas, estabelecimento de per� s 
topográ� cos (na área de rodovias e barragens), elaboração de mapas de orientação de vertentes, 
confecção de zoneamentos climáticos, entre outros (CAMARA, 1996).
Para a geração do MNT de acordo com Fitz (2008),
• Realizar um levantamento dos dados disponíveis e procurar caracterizar espacialmente. 
Normalmente, trabalha-se com dados pontuais (altitudes, pluviosidade, temperaturas, 
etc.) ou com isolinhas (linhas de mesmo valor: isoietas, isotermas etc.)
• Introduzir os dados no sistema (digitalização/vetorização);
• Traçar as respectivas isolinhas a partir dos dados pontuais (dispostos em tabela);
• Estabelecer as con� gurações de interpolação dos pontos;
• Aplicar o módulo do respectivo so� ware para a geração do modelo.
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Figura 13 - (A) MNT Imagem - Extraída da imagem do satélite SRTM; (B) MNT na representação de curvas de 
nível; (C) MNT gerado através da interpolação dos dados altimétricos. Fonte: (A) Felgueiras; (B e C) Neto (2016).
O livro Anatomia de Sistemas de Informações Geográfi cas de Gilberto Câmara, 
disponível em <http://www.dpi.inpe.br/geopro/livros/anatomia.pdf>, enfatiza as 
principais aplicações e conceitos do sistema de informação geográfi ca. Essa lei-
tura complementa informações processamento de dados, arquitetura do SIG, o 
sistema SPRING, entre outros.
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3 - CONSIDERAÇÕES FINAIS
O uso do sistema de informações geográ� cas está em crescente utilização na realidade, 
pois as atividades humanas sempre são desenvolvidas em alguma localidade geográ� ca. A 
utilização desta ferramenta, tem como grande potencial nas análises e de� nições dos problemas 
geográ� cos, como também na interpretação, apresentação dos resultados obtidos como auxílio 
na tomada de decisões.
Concluindo, nesta unidade você adquiriu os conhecimentos básicos da utilização do 
sistema de informação geográ� ca, sabendo identi� car o uso desta ferramenta. 
O vídeo titulado de SIG ao Alcance de Todos (<https://www.youtube.com/watch?-
time_continue=2010&v=XC5CsvHYjbs>) aborda os principais conceitos e aplica-
ções do sistema de informação geográfi ca através do software SIG. Demonstra as 
principais ferramentas básicas e integração dos dados.
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UNIDADE
03
SUMÁRIO DA UNIDADE
INTRODUÇÃO ............................................................................................................................................................ 51
1. PRINCIPIOS DO SENSORIAMENTO REMOTO ................................................................................................... 52
1.1 HISTÓRICO .......................................................................................................................................................... 52
1.2 DEFINIÇÕES ........................................................................................................................................................ 53
1.2.1 SENSORIAMENTO REMOTO ........................................................................................................................... 53
1.2.2 RADIAÇÃO ELETROMAGNÉTICA .................................................................................................................... 53
1.2.3 ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO ................................................................................................................... 54
1.2.4 COMPORTAMENTO ESPECTRAL DOS ALVOS .............................................................................................. 56
1.3 APLICAÇÕES DO SENSORIAMENTO REMOTO ................................................................................................ 58
2. SENSORES REMOTOS ......................................................................................................................................... 58
3. PROGRAMAS ESPACIAIS .................................................................................................................................... 64
INTRODUÇÃO AO SENSORIAMENTO REMOTO
PROF. ORLANDO DONINI FILHO
ENSINO A DISTÂNCIA
DISCIPLINA:
FUNDAMENTOS DE GEOPROCESSAMENTO
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3.1 SATÉLITES ARTIFICIAIS .................................................................................................................................... 64
3.1.1 CATEGORIAS DE SATÉLITES ........................................................................................................................... 65
3.1.1.1 SATÉLITES MILITARES ................................................................................................................................. 65
3.1.1.2 SATÉLITES RECURSOS NATURAIS ............................................................................................................. 65
3.1.1.3 SATÉLITE METEOROLÓGICO ....................................................................................................................... 66
4. CONSIDERAÇÕES FINAIS ................................................................................................................................... 66
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INTRODUÇÃO
O desenvolvimento da urbanização e o crescimento demográ� co acarretou em um 
processo de degradação ambiental acelerada. Esse processo foi intensi� cado para a construção 
de cidades, principalmente nas regiões tropicais. O desmatamento das � orestas para a obtenção 
de madeiras para o carvão vegetal ou para a expansão agropecuária tem sido umas das causas da 
degradação ambiental nos dias de hoje. 
A cobertura vegetal garante a proteção dos solos contra a erosão e recarga dos lençóis 
freáticos, sendo que seu uso irracional, devido ao aumento populacional e à crescente demanda 
por alimentos, tem levado a comunidade cientí� ca a buscar soluções para um uso mais e� ciente 
do solo. 
Esses fatores, juntamente com as necessidades de planejamento de cada região do país, 
levaram a um aprimoramento de técnicas e equipamentos ligados a essa � nalidade e, nesse 
contexto, surge o sensoriamento remoto e o geoprocessamento. Essas técnicas são usadas no 
apoio à tomada de decisão na gestão de recursos naturais, meteorologia, agricultura e gestão 
� orestal de precisão e ordenamento do território. 
O grande potencial de utilização destas tecnologias se dá devido ao grande número de 
imagens captadaspelo numeroso conjunto de satélites para a observação da Terra que orbita o 
nosso planeta. Muitas dessas imagens estão liberadas gratuitamente, sendo uma ferramenta de 
baixo custo para o planejamento do território. 
A utilização de imagens orbitais nas análises ambientais vem a cada ano se tornando uma 
prática cada vez mais frequente nas análises de processos como a � scalização e a degradação da 
vegetação natural, de � orestas e outros fatores que podem modi� car a vegetação natural. Elas 
têm a capacidade de fazer o registro de dados da superfície e também da dinâmica da paisagem.
Contudo, nesta unidade, o estudante aprenderá os conhecimentos básicos do 
sensoriamento remoto, suas aplicações, componentes do sensor e aquisição de imagens orbitais 
em relação ao projeto de estudo.
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1. PRINCIPIOS DO SENSORIAMENTO REMOTO
1.1 Histórico
Sensoriamento Remoto (SR) pode ser entendido como a medição e a coleta de informações 
sobre um objeto ou área geográ� ca por um dispositivo de registro (sensor) que não esteja em 
contato físico ou íntimo com o objeto ou fenômeno em estudo, tendo como o produto � nal uma 
imagem ou fotogra� a (COLWELL, 1960). 
Inicialmente, as coletas de informações sobre uma área geográ� ca eram realizadas através 
da Fotogrametria. O seu início deu-se com a invenção da câmera fotográ� ca, sendo utilizada em 
aeronaves suborbitais, de� nida como, “a arte ou ciência de obter medidas con� áveis por meio 
da fotogra� a” (AMERICAN SOCIETY OF PHOTOGRAMMETRY, 1952; 1966 apud JENSEN, 
2009, p. 3). 
Quanto à Interpretação Fotográ� ca, Colwell (1960) de� ne como o ato de examinar 
imagens fotográ� cas a � m de identi� car objetos e julgar sua signi� cância. As primeiras aplicações 
de Fotogrametria foram extremamente de uso militar, com as fotos obtidas consistiam em um 
valioso material informativo, reconhecendo as posições inimigas e sua infraestrutura. 
A origem do termo sensoriamento remoto, remonta a um artigo no começo dos anos de 
1960 por Evelyn L. Pruitt e seus colaboradores (JENSEN, 2009). Devido à ocorrência da corrida 
espacial, estavam iniciando os primeiros lançamentos de satélite na plataforma orbital sendo 
instalados câmeras ou sensores a bordo para a observação da Terra. Rudor� (2004, p.1) cita 
que “um sensor a bordo do satélite gera um produto de sensoriamento remoto denominado de 
imagem ao passo que uma câmara aerofotográ� ca, a bordo de uma aeronave, gera um produto 
de sensoriamento remoto denominado de fotogra� a aérea”.
Em 1960, foi a época da corrida espacial que pela primeira vez o homem pode ir ao espaço 
e observar a Terra e tomar as primeiras fotos da superfície terrestre usando câmeras fotográ� cas 
manuais. A Missão GT-4 do programa Gemini que teve como objetivo especí� co de mapeamento 
geológico, obtendo fotogra� as em preto e branco na escala de 1:350.000 descobrindo novas feições 
geológicas que não demonstravam nas escalas de 1:250.000. Essas foram as primeiras experiências 
realizadas, alavancando o aperfeiçoamento e estudo do sensoriamento remoto. Portanto, eram 
utilizadas câmeras especiais como a Hasselblad, cada uma com � lmes pancromáticos com � ltros 
vermelho e verde e � lmes infravermelhos. (MENESES; ALMEIDA, 2012).
No � nal da década de 60 foram testados os sensores imageadores, equipamentos com 
capacidade de recobrir a superfície terrestre e de armazenar ou transmitir para a Terra os dados 
coletados. Um dos fatores importantes dos sensores foi a capacidade de obterem imagens 
simultâneas em várias faixas do espectro eletromagnético. A vantagem do sensor imageador por 
satélites foi como cita Meneses e Almeida (2012, p. 2): [...] sua capacidade de imagear em curto 
espaço de tempo toda a superfície do planeta e de uma maneira sistemática, dado que um satélite 
� ca continuamente orbitando à Terra. Essa forma de cobertura repetitiva, obtendo imagens 
periódicas de qualquer área do planeta, propicia detectar e monitorar mudanças que acontecem 
na superfície terrestre. 
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No ano de 1970, foi lançado o primeiro satélite denominado Earth Resources Technology 
Satellite (ERTS-1), posteriormente batizado como Landsat, lançado pela NASA, com o objetivo 
de obter imagem dos recursos naturais da Terra, para análise ambientais de diversos ecossistemas 
terrestres. Destes programas espaciais realizados surgiram outros, como o SPOT (satélite francês), 
European Space Agency – ERS – 1 (União Européia), RADARSAT (Canadá), e muitos outros, 
procurando atender as suas necessidades especí� cas para aplicação de monitoramento de suas 
áreas geográ� cas de interesse. 
No Brasil, o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais – INPE é o órgão responsável 
pela difusão da ciência do Sensoriamento Remoto, sendo o pioneiro a utilizar estas tecnologias, 
projetando o Brasil como a nação pioneira no hemisfério sul a dominar esta tecnologia. Menezes 
e Almeida (2012) citam que em 1972 o INPE investiu em pesquisas de sensoriamento remoto, 
como a Missão 96, com parceria com a NASA, que realizou um levantamento aerotransportado 
com diversos tipos de sensores imageadores na região do Quadrilátero Ferrífero em Minas Gerais. 
O Brasil, em conjunto com a China, entra no seleto grupo de países com domínio da 
tecnologia de sensoriamento remoto de recursos terrestres, com o lançamento dos satélites 
CBERS (Satélite Sino-Brasileiro de Recursos Terrestres). O satélite CBERS 1 foi lançado em 14 de 
outubro de 1999 e o CBERS 2 foi lançado em 21 de outubro de 2003 e o CBERS-2B lançado em 19 
de setembro de 2007. Em 9 de dezembro de 2013 foi lançado o CBERS 3, porém não entrou em 
funcionamento devido a uma falha no satélite. Contudo, em 7 de dezembro de 2014 foi lançado o 
CBERS 4. Os lançamentos da série de satélites CBERS trouxeram signi� cativos avanços cientí� cos 
ao país, devido à utilização das imagens para o uso ao meio ambiente e recursos naturais (INPE, 
2015).
1.2 Definições
1.2.1 Sensoriamento remoto
Sensoriamento Remoto é uma ciência aplicada na obtenção de imagens sobre um objeto 
sem tocá-lo, sendo uma de� nição mais globalizada sobre a utilização do Sensoriamento Remoto. 
Uma de� nição mais especí� ca como cita Jensen (2009, p. 4), o considera como o registro de 
informações das regiões do ultravioleta, visível, infravermelho e micro-ondas do espectro 
eletromagnético, sem contato, por meio de instrumentos como câmeras, escâneres, lasers, 
dispositivos lineares e/ou matriciais localizados em plataformas tais como aeronaves ou satélites, 
e a análise da informação adquirida por meio visual ou processamento digital de imagens. 
Essa de� nição explica a a� rmação de que o objeto imageado é registrado pelo sensor por 
meio de medições da radiação eletromagnética. Meneses e Almeida (2012) citam que sensores 
que obtêm imagens, mas que não sejam pela detecção de radiação eletromagnética não devem 
ser classi� cados como sensoriamento remoto. Essas atividades envolvem a detecção, aquisição e 
análise, interpretação e extração de informações da energia eletromagnética emitida ou re� etida 
pelos objetos terrestres e registradas pelos sensores remotos. 
1.2.2 Radiação eletromagnética
A REM, foi concebida por James Clerk Maxwell (1831-1879), como sendo uma onda 
eletromagnética que se desloca no espaço à velocidade da luz (300.000 km/s). 
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Todos os objetos acima do zero absoluto (-273°C) emitem energia eletromagnética, 
sendo o Sol a fonte inicial da energia eletromagnética, ou seja, a energia emitida por um objeto 
como o Sol ou a Terra é uma função de sua temperatura, quanto maior sua temperatura maior a 
quantidade de energia que emana do objeto (MENESES; ALMEIDA, 2012). 
 Para o estudo e aplicação das técnicas de Sensoriamento