Sistema Universal Transverso de Mercator (UTM)

Prévia do material em texto

Cartogra�a Básica
Aula 4: Sistema Universal Transverso de Mercator (UTM)
Apresentação
O Sistema Universal Transverso de Mercator (UTM) é a mais moderna e prática forma de representação cartográ�ca
utilizada no Brasil. O sistema permite a localização de alvos terrestres de maneira mais competente e fornece rapidamente
dados para o cálculo de distâncias e tamanho dos alvos.
Considerando as coordenadas do sistema UTM, sabe onde você está? Você sabia que os softwares de localização
geográ�ca utilizados pelos sistemas de celulares e de automóveis utilizam o sistema de UTM? Vamos aprender tudo isso
nesta aula. Vamos lá!
Objetivo
Analisar o Sistema de Projeção Universal Transverso de Mercator (UTM);
Aplicar o Sistema UTM em exemplos práticos.
Projeção cartográ�ca
Você já sabe que a representação do planeta Terra mais próxima da realidade, no caso da Física, é um Geoide, ou, se
entendermos pela Matemática, um elipsoide de revolução.
 
O grande problema é que nem a esfera ou um elipsoide resolvem a necessidade humana de plani�car o planeta. Ou seja,
transformar aquilo que é em 3D, que é a Terra, em 2D, que é a Terra em uma folha de papel.
Observe a �gura a seguir e imagine o esforço necessário para retirar todas as informações disponíveis no Planeta Terra,
que é um objeto com 3 dimensões, e colocar em uma folha de papel ou em um planisfério, que é um mapa impresso:
Planisfério do Planeta Terra
Para resolver essa questão é necessário fazer uma projeção cartográ�ca, ou seja, transformar o que está em 3D para 2D.
Evolução da representação cartográ�ca
Século XVI
Quem mais contribuiu para que essa
prática fosse possível foi um belga
chamado de Gerhard Kremer Mercator ,
que, ainda em 1569, construiu um mapa,
trabalhando com paralelos retos e
meridianos retos e equidistantes e que é
utilizada até hoje. (IBGE, 2009).
Após Gerard Mercator, no século XVI,
Johann Heinrich Lambert, um cientista que
se destacou, na História, pelo
desenvolvimento das projeções cônicas
conformes, criou, matematicamente, o
Sistema Universal Transverso de
Mercator, tal como se observa hoje. Mas, o
modelo precisava ser aplicado e ter
resultados práticos. (IBGE, 2009)
1
Século XIX
Em 1866, o sistema recebeu a
denominação de Projeção de Gauss,
quando o alemão Carl Friedrich Gauss fez
o cálculo da triangulação de Hanover,
elaborado na cidade de mesmo nome.


http://estacio.webaula.com.br/cursos/go0082/aula4.html
Século XX
Em 1912, foi criado o sistema Gauss-
Kruger, quando Johann Heinrich Louis
Krüger, conseguiu expressar
numericamente a posição Geodésia de um
ponto sobre o terreno.
De acordo com IBGE (2009), a evolução
continuou ocorrendo no período entre as
duas Grandes Guerras Mundiais e
diferentes países na Europa Ocidental e
dentro da União Soviética adotaram o
sistema de projeção transversal de
Mercator para confeccionar seus mapas de
cunho geopolítico e militar. Mas, não o
conheciam como esse nome.
Em plena Segunda Grande Guerra, os
Estados Unidos desenvolveram uma
combinação para abranger a totalidade das
longitudes e criar os seus próprios mapas
militares.
A partir de então, houve a denominação
atual: Sistema de Projeção Universal
Transverso de Mercator (UTM).
Projeção Universal Transverso de Mercator (UTM)
Também conhecido como Projeção conforme de Gauss,
essa técnica tem suas aplicações voltadas para a
elaboração e interpretação de cartogramas de grandes e

média escalas, ou seja, aqueles que apresentam maior
detalhamento.
Para se fazer um sistema de projeções, é necessário que
se coloque o globo terrestre em um cilindro. Por isso, é
chamado de projeção cilíndrica.
É como se você colocasse uma luz no meio do globo e todas as linhas e desenhos, presentes em sua superfície fossem
projetados na folha de papel que está no entorno do globo: o cilindro.
Repare como o contorno dos continentes podem ser observados no cilindro. Agora, �ca fácil. É só abrir a folha de papel e
você terá o desenho do planeta Terra, que é redondo, em uma folha de papel, que é plano.
Atenção! Aqui existe uma videoaula, acesso pelo conteúdo online
Clique nos botões para ver as informações.
Geralmente, esse cilindro é colocado em pé, como você pode observar na imagem a seguir.
No caso do sistema UTM, o cilindro �ca deitado e não em pé.
Veja como o sistema UTM foi organizado:
O mundo foi dividido em 60 fusos, que garantem menor distorção possível.
Os fusos são numerados de 1 a 60. Observe, na �gura, que cada um deles tem 6º de longitude.
Veri�que também que, em vez de começar no 0º, como acontece no sistema normal, o início é na longitude de 180º,
ou seja, na Linha Internacional de Mudança de Data e vai aumentando para Leste.
O mais interessante é que os dados não são dados em graus, mas em quilômetros! Cada fuso, na Linha do
Equador, apresenta, aproximadamente, 500km de extensão Leste-Oeste.
Como foi organizado o sistema UTM? 
 Sistema UTM, com organização das parcelas da Terra.
Na �gura a seguir, repare que um fuso tem 6º de longitude e aproximadamente 500km de extensão leste e oeste.
Veja, ainda, que não cobre todo o planeta Terra, considerando o sentido Norte-Sul. Vai apenas até o 80ºN e 84ºSul.
O mais importante, no entanto, é que a Linha do Equador funciona como �m para o Hemisfério Sul e início para o
Hemisfério Norte. Como assim?
Vamos olhar cada um desses fusos? 
 Modelo explicativo do sistema UTM. Adaptado de: coral.ufsm
javascript:void(0);
Você vai aumentando as latitudes, conforme se distancia da Linha do Equador, certo? E chega até o máximo nos
Polos Norte e Sul (90ºN e 90ºS).
No sistema UTM é diferente! A contagem, no Hemisfério Sul, começa lá, perto do Polo Sul (84ºS) e vai aumentando
de quilometragem até chegar à Linha do Equador, quando chega a 10.000.000 metros.
E se a gente quiser fazer algum mapeamento no Hemisfério Norte? Então, o início é na Linha do Equador e chega até
os 10.000.000 metros já perto do Polo Norte (80ºN).
Como funciona em relação a latitudes? 
Por que não vai até os noventa graus Norte e Sul?
Como você já sabe, não se pode achatar um globo sem quebrá-lo ou rasgá-lo de alguma forma. Além disso, o ato de
transformar, matematicamente, as coordenadas geográ�cas em coordenadas planas, desloca, necessariamente, a
maior parte (mas não todas) das coordenadas transformadas até certo ponto.
Conceitualmente, a projeção de Mercator Transversal transfere posições no globo para posições correspondentes
em uma superfície cilíndrica, que é cortada de ponta a ponta e achatada, para caber em um papel, em cima da
mesa.
Observe isso na �gura a seguir:
Por que não utilizar todo o globo terrestre? 
 Organização do sistema UTM, em um plano. Fonte: media.snl
javascript:void(0);
 Sistema UTM mundial, identificando as quadrículas representadas por números e letras.
Globalmente, o sistema UTM é organizado em um plano. Veri�que, na �gura, que há 60 faixas verticais e, para melhor
organização do sistema, o governo norte-americano criou uma organização horizontal, representada por letras que vão de
A, perto do Polo Sul, até a letra X, no extremo do Hemisfério Norte.
A combinação dessas letras e números poderá identi�car cada um desses quadrados que estão representados na
�gura.
Vamos ver um exemplo, considerando o território brasileiro.
 Sistema UTM – Território brasileiro 
 Clique no botão acima.
Sistema UTM – Território brasileiro
Veri�que que as letras representam as faixas horizontais, enquanto que as faixas verticais são representadas por
cada fuso, sempre começando da esquerda e sofrendo acréscimo para a direita.
Segundo Loch (2006), o sistema UTM foi adotado em 1995, no Brasil, pela diretoria do serviço geográ�co do
exército. São 8 fusos UTM cuja numeração é 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 e 25.
 Fusos e Zonas UTM sobre o Brasil. Fonte: blogspot.com
Atenção! Aqui existe uma videoaula, acesso pelo conteúdo online
Aplicação do Sistema UTM
Vamos ver, na prática, como funciona o sistema UTM?
Lembre-se de que, em um cartograma, em vez dos dados dos meridianosserem dados em graus, são dados em
números “fechados”, ou seja, em quilômetros.
No território brasileiro, o sistema de UTM vai sempre aumentar, conforme nos deslocamos para leste!
E quando nos dirigimos para sul? O sistema de UTM aumenta ou diminui?
javascript:void(0);
Qual o efeito prático da UTM?
 Analise a figura que apresenta a área do bairro de Ipanema, no Rio de Janeiro, em escala 1:10.000, 
considerada com um bom detalhamento. 
Analise a �gura que apresenta a área do bairro de Ipanema, no Rio de
Janeiro, em escala 1:10.000, considerada com um bom detalhamento.
 
Agora, veja o que acontece no sentido Oeste-Leste, em laranja. Perto da Praça Poeta Gibran, a UTM é 683.000,
enquanto que, perto do Morro do Cantagalo, a UTM é 685.000, aumentando para leste, certo?
Agora, você consegue saber a diferença, em metros ou quilômetros, entre o Morro do Cantagalo e a Praça Poeta
Gibran? Um está a 685.000m e outro está a 683.000. Qual a diferença entre os dois? Pode usar a calculadora.
A diferença é de 2.000 metros, ou seja, 2 km.
Um simples mapa, com o sistema de coordenadas em UTM, permite-nos que façamos os cálculos de distância
em quilômetros. Muito mais fácil do que determinar a distância em graus, não é mesmo?
Como foi informado, o Equador tem valor de
10.000.000km e os valores decrescem, conforme você se
dirige para sul.
É isso que você observa?
Veri�que que perto da margem da Lagoa Rodrigo de
Freitas, no Parque Cantagalo, a UTM é de 7.459.000m e,
na Avenida Vieira Souto, você tem UTM de 7.458.000m.
Reparou que reduziu, conforme chegamos para sul?
 Cartograma de escala de detalhe com sistema UTM. Adaptado de data.rio.
 Figura adaptada de uma carta topográfica em escala de 1:50.000. 
 Clique nos botões acima.
Figura adaptada de uma carta topográ�ca em escala de 1:50.000.
Vamos ver outro exemplo? Essa �gura foi adaptada de uma carta topográ�ca em escala de 1:50.000.
Observe que há bem menos detalhes do que a �gura anterior, em que tínhamos o nome de todos os lugares. Aqui,
não há os nomes de todas as ruas, mas veri�que o sistema UTM.
Você achou que está faltando número?
Tanto nos paralelos quanto nos meridianos, você tem que acrescentar três zeros (000). Então, o que você lê
como 7.460, na verdade, é 7.460.000, correto? Lembre-se sempre disso!
As estrelas marcam as coordenadas UTM de paralelos (em azul) e meridianos (em amarelo). Novamente, observe
que os números dos paralelos aumentam em direção à linha do equador (para norte) e os meridianos aumentam
para leste.
 Cartograma de escala de semidetalhe com sistema UTM. Brasil (1987).
Atenção! Aqui existe uma videoaula, acesso pelo conteúdo online
Atividade
1. A base aérea dos Afonsos está em qual paralelo? Lembre-se de que os paralelos são linhas horizontais.
a) 7.470.000
b) 7.460.000
c) 60.000
d) 67.000
e) 68.000
2. A ponta dos dois irmãos está em qual meridiano? Lembre-se de que os meridianos são linhas verticais.
a) 7.470.000
b) 7.460.000
c) 60.000
d) 67.000
e) 68.000
3. Para a aplicação nos estudos de cartogra�a, de geoprocessamento e de sensoriamento remoto, é fundamental
aprender sobre o sistema Universal Transverso de Mercator (UTM).
Após a observação da �gura, podemos dizer que, no território brasileiro, o sistema de UTM vai sempre aumentar, conforme
nos deslocamos para:
 Figura adaptada. Carta topográfica, em escala 1:25.000, elaborado pelo IBGE, em 1973. Fonte de domínio público.
a) Sul
b) Leste
c) Oeste
d) Norte
e) Sudeste
javascript:void(0);
4. O Sistema UTM é dividido em 60 fusos de 6 graus de amplitude em longitude. Observe a �gura a seguir.
Qual das medidas UTM está mais ao Sul e a Oeste, respectivamente?
 Figura adaptada. Cartograma de escala de detalhe com sistema UTM. Fonte: Data.Rio
a) 7.472.000 e 646.000
b) 7.471.000 e 646.000
c) 7.472.000 e 647.000
d) 7.471.000 e 647.000
e) 646.000 e 647.000
Notas
Gerhard Kremer Mercator1
Mercator foi um famoso cartógrafo �amengo e fundador da Geogra�a Moderna. Na �gura, o cientista está explicando o seu
globo terrestre ao imperador Charles V.
Referências
BRASIL. Ministério do Exército. Departamento de Engenharia e Comunicações. Carta topográ�ca Baía de Guanabara. Escala
1.10.000. Rio de Janeiro: DGH, 1987.
javascript:void(0);
 
BRASIL. IBGE. Noções básicas de cartogra�a. Rio de Janeiro: IBGE, 1999.
 
LOCH, Ruth Emilia Nogueira. Cartogra�a: representação, comunicação e visualização de dados espaciais. Florianópolis: Ed. da
UFSC, 2006.
 
PHILIPE, Gabriel. Como funciona o GPS? Disponível em: https://www.o�cinadanet.com.br/post/12406-como-funciona-o-gps.
Acesso em: 19 abril 2019.
Próxima aula
Projeções cilíndricas;
Projeções planas;
Projeções cônicas;
Outras formas de classi�cação.
Explore mais
Para complementar o que estudou nesta aula, assista aos seguintes vídeos:
"Geogra�a - Aula 23 - Projeções cartográ�cas <https://www.youtube.com/watch?v=tdohb3wwlH8> "
"Google Earth - Localizar um local tendo a Coordenada UTM <https://www.youtube.com/watch?v=r4Yosaszy_k> "
"Como usar as coordenadas UTM para calcular distâncias entre dois pontos <https://www.youtube.com/watch?v=w-
fJsKfNsNI> "
javascript:void(0);
https://www.youtube.com/watch?v=tdohb3wwlH8
https://www.youtube.com/watch?v=r4Yosaszy_k
https://www.youtube.com/watch?v=w-fJsKfNsNI