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INSTITUTO FEDERAL Maranhão Centro de Referência em Tecnologias, Educação a Distância e Programas Especiais Cartografia para Geoprocessamento Especialização em Geoprocessamento Ph ot o by L en a Be ll on U ns pl as h Especialização em Geoprocessmanto Cartografia para Geoprocessamento Especialização em Geoprocessmanto Cartografia para Geoprocessamento SUMÁRIO Pág. APRESENTAÇÃO DA DISCIPLINA................................................................... 3 UNIDADE I.... ..................................................................................................... 4 RELAÇÃO ENTRE GEOPROCESSAMENTO E A CARTOGRAFIA.................. 4 FORMA E REPRESENTAÇÃO DA SUPERFÍCEI TERRESTRE..................... 10 UNIDADES II.. ...................................................................................................14 CONCEITOS CARTOGRÁFICOS BÁSICOS EM GEOPROCESSAMENTO... 14 Sistemas de Coordenadas ......................................................................................14 PROJEÇÕES CARTOGRÁFICAS ................................................................... 19 DATUM............................................................................................................. 30 ESCALA......... .................................................................................................. 31 ALGUMAS INFORMAÇÕES RELEVANTES.................................................... 42 CARTAS E MAPAS.......................................................................................... 33 Classificação de Cartas e Mapas ............................................................................33 CARTA INTERNACIONAL DO MUNDO AO MILIONÉSIMO – CIM................. 37 REFERÊNCIAS................................................................................................ 44 3 Especialização em Geoprocessmanto Cartografia para Geoprocessamento APRESENTAÇÃO DA DISCIPLINA Bem-vindos (as), A partir desse momento vamos começar nossa jornada em direção aos caminhos das análises espaciais que o geoprocessamento nos permite. O primeiro passo para este novo mundo, trata-se de entendermos como é possível colocar o mundo no computador, e através desse procedimento, obter novas informações que serão úteis para a geração de conhecimento, formação de recursos humanos qualificados na área e o planejamento das atividades humanas no espaço geográfico. A disciplina de “Cartografia para Geoprocessamento” vai apresentar a vocês os conceitos e princípios básicos em cartografia, que serão necessários para que vocês, no decorrer da especialização, possam entender e realizar inúmeras ações voltadas a análises espaciais, tais como: georreferenciamento/registro de imagens de satélites, organização e manuseio de banco de dados geográficos, manuseio de Sistemas de Informação Geográfica (SIG’s), dentre muito outros. O presente fascículo está dividido em duas partes: Na primeira, o conteúdo é direcionado ao entendimento das relações entre as áreas de cartografia e de geoprocessamento. A Unidade II apresenta alguns conceitos e informações necessários que subsidiarão o entendimento da análise espacial através do geoprocessamento. É importante frisar que aqui vocês irão encontrar os conhecimentos necessários para dá início a sua jornada, mas não fique limitado aos conteúdos contidos nesse fascículo, e nem mesmo no material complementar colocado na área do estudante. Busque novas fontes de informação, outras referências e aprenda a filtrar as informações necessárias para a sua formação na área de geoprocessamento. Então, vamos começar? ..... 4 Especialização em Geoprocessmanto Cartografia para Geoprocessamento UNIDADE I RELAÇÃO ENTRE GEOPROCESSAMENTO E A CARTOGRAFIA Olá alunos (as), vamos começar a nossa jornada em direção ao universo das análises espaciais, e para isso, logo de início temos dois conceitos muito importantes para refletirmos. Vocês sabem quais são esses conceitos? Geoprocessamento Cartografia O nome da disciplina é “Cartografia para Geoprocessamento”, então, antes de tudo devemos nos debruçar sobre o conceito e importância do geoprocessamento. Você o que é geoprocessamento????? Bem, para entendermos o que é, o que se trata em relação ao geoprocessamento, é importante contar uma estória sobre a perspicácia de um médico (Dr. John Snow) na luta para controlar uma epidemia de cólera em Londres no início do século XIX. Ficou curioso? Posso contar? Prezados (as) alunos (as), em 1854 estava ocorrendo em Londres uma epidemia de cólera, que ficou conhecida mundialmente como um exemplo pioneiro em termos de análises de padrões espaciais de fenômenos geográficos. Bem, mas vamos à situação;como já mencionado acima, no século XIX estava ocorrendo mais uma das várias epidemias de cólera trazidas da Índia. O problema é que nesse momento, não se tinha um conhecimento robusto mais profundo acerca dessa doença. Duas linhas de pensamento chamavam a atenção para a resolução daquele dilema de saúde pública, a teoria miasmática1 e uma outra que indicava, que a cólera tinha uma relação com a água consumida pela população. 1 Essa teoria indicava que certos odores oriundos de regiões pantanosas, de relevo baixo e com muita humidade poderiam provocar prejuízos à saúde humana. O ecossistema manguezal aqui no Brasil já foi inserido nessa teoria, mas felizmente isso não ocorre mais. Uma vez que, já se tem expressivo conhecimento científico sobre a importância dos manguezais brasileiros em termos de biodiversidade, economia, na culinária, cultura, sequestro de carbono, dentre outros. 5 Especialização em Geoprocessmanto Cartografia para Geoprocessamento Nesse momento, entrou em cena um médico, o Dr. John Snow. Ele era cético a teoria miasmática, contudo, não dispunha de literatura médica especializada para derrubá-la. Foi quando ele teve uma intuição que ficou conhecida internacionalmente como um dos primeiros casos, onde uma análise espacial foi usada para entender padrões de distribuição espacial para o entendimento de questões de saúde coletiva. Ele por intuição teve uma ideia fantástica, pegar um mapa da cidade Londres e marcar com pontos os bairros onde as pessoas estavam ficando doentes e/ou já houvessem notificações de óbitos (Figura 1), com isso ele poderia avaliar a posição geográfica dos casos de cólera, dos hidrantes usados para abastecimento público de água e das áreas pantanosas circunvizinhas ao perímetro urbano e rural. Através de sua ideia, ele pode constatar que o “epicentro” dos casos de cólera estava próximo a um hidrante localizado na Broad Street. Estudos posteriores confirmaram a hipótese do Dr. John Snow, evidenciando que a 6 Especialização em Geoprocessmanto Cartografia para Geoprocessamento localização geográfica do hidrante estava a jusante de uma fonte de contaminação de dejetos humanos que eram jogados no rio. Assim, o mencionado hidrante foi lacrado, a epidemia de cólera foi controlada e muitas vidas foram salvas, graças a análises de padrões espaciais. Figura 1. Mapa de Londres que foi utilizado pelo Dr, John Snow em 1854. Fonte: adaptado de Johnson (2008) Tomando-se como referência o exemplo do caso de epidemia de cólera em Londres no século XIX, podemos inferir que o geoprocessamento é a área de conhecimento humano destinada ao entendimento de padrões de fenômenos espaciais. Os fenômenos podem ser de ordem natural (climáticos, geológicos, ecológicos, etc) e de origem antrópica, como é o caso do desmatamento. Cabe ressaltar que, quanto a natureza humana de fenômenos espaciais, os diferentes atores sociais existentes nas variadas sociedades humanas vão proporcionar diferentes padrões de uso e ocupação do espaço geográfico. 7 Especialização em Geoprocessmanto Cartografi a para GeoprocessamentoUm exemplo marcante em nossa cidade (São Luis/MA) é o processo de ocupação dos manguezais presentes na área, pois diferentes grupos sociais ocupam e degradam esse ecossistema, contudo os seus padrões espaciais são distintos. As pessoas mais humildes são direcionadas às periferias, surgindo assim, as palafitas (Figura 2); já nas áreas ditas mais nobres da cidade ou até em bairros populares já bem estabelecidos, o processo de aterro domina. Figura 2. Exemplo de processo de aterro no manguezal. (A) – Submoradia (palafita) localizada em uma área de manguezal degradado. (B) – Áreas de manguezais nos bairros da Liberdade2 no ano de 1975. (C) – Situação após o processo de aterro das áreas de manguezal no bairro da Liberdade em 2001. Adaptado de Bezerra (2008). Então, podemos entender que o geoprocessamento destina-se a estabelecer relações de causa e efeito, entre diferentes atores, processos e 8 Especialização em Geoprocessmanto Cartografia para Geoprocessamento fenômenos que ocorrem de forma simultânea no espaço geográfico. O que possibilita não apenas um processo de ocupação do solo mais eficiente e sustentável, mas também, possibilita até mesmo um uso mais racional dos recursos naturais de nosso planeta. A Tabela 1 evidencia alguns exemplos de relações espaciais possíveis de serem estabelecidas. Tabela 1. Exemplos de análises espaciais. Fonte. Câmara (1996). Prezados cursista para que seja possível uma análise espacial que possa representar ao máximo os padrões espaciais de fenômenos geográficos, os profissionais do geoprocessamento e das geotecnologias de um modo geral, tem que se preocupar com uma questão bem específica. Você qual é esta questão? 9 Especialização em Geoprocessmanto Cartografia para Geoprocessamento Cursistas, a questão “chave” aqui é como colocar o mundo no computador, pois os mapas, as imagens de satélites e afins são objetos planos que tentam descrever o planeta Terra, que é um corpo celeste arredondado com profundas fossas oceânicas e com expressivas cadeias de montanhas. Ou seja, por mais que os mapas pareçam objetos de orientação espacial e de medição de distância perfeitos, os mesmos sempre vão conter relevantes distorções do chamado mundo real; uma vez que, sempre haverá alterações nos ângulos e nas áreas do mundo, no momento em que o mundo real for colocado no computador. Cabe mencionar cursistas que neste momento entra em ação a cartografia, pois através dela vamos tentar entender os mecanismos que serão necessários para transformar as características geográficas em informação 10 Especialização em Geoprocessmanto Cartografia para Geoprocessamento espacial. Mas sempre tendo em mente que sempre irá ocorrer imprecisões geográficas inseridas no sistema. A Cartografia em síntese pode ser entendida como a ciência que trata da concepção, produção, difusão, utilização e estudo dos mapas, para posterior processos de análises espaciais e para a localização geográfica. Assim como o conceito de geoprocessamento, existem várias definições sobre essa temática, por isso na área do estudante foi colocado algumas referências que podem ser acessadas para posterior leitura. A seguir, iremos apresentar e discutir alguns conceitos e termos muito importantes acerca da área da cartografia, que são imprescindíveis. FORMA E REPRESENTAÇÃO DA SUPERFÍCIE TERRESTRE Durante milênios a forma da superfície do planeta Terra foi motivo de inúmeros debates e de teorias, do campo religioso à perspectiva científica e observacional. Por exemplo, na Antiguidade, alguns estudiosos acreditavam que superfície da Terra era plano, no entanto, muitos sábios já afirmavam que a Terra apresentava formato “arredondado”. Posteriormente com aprimoramento das técnicas cartográficas e o desenvolvimento tecnológico foi possível se estimar matematicamente e cartograficamente modelos para representar a superfície da Terra. 11 Especialização em Geoprocessmanto Cartografia para Geoprocessamento O modelo de representação da superfície do planeta Terra, na forma “redonda” foi posposto por vários pensadores e cientistas mesmo muito anos do surgimento do Cristianismo. A seguir são apresentados alguns pensadores e o momento da história que eles propuseram suas ideias sobre o formato da Terra. Pitágoras (580 - 500 AC) - Concepção filosófica - Terra esférica - sólido regular perfeito Aristóteles (384 - 322 AC) - Menciona a dimensão da Terra esférica, mas não indica o método Archimedes (~250 AC) - Menciona dimensão da Terra esférica, mas não indica o método Eratosthenes (235 - 195 AC) - Medição da circunferência terrestre: C≅ 39400km a 52500km 12 Especialização em Geoprocessmanto Cartografia para Geoprocessamento Poseidonius (~100 AC) - Medição da circunferência terrestre. C≅ 35000km - observações astronômicas Ptolomeu (100 - 178 DC) - Pai da cartografia - grande influência na Europa C≅ 28350km (R≅ 4512km) I-Hsing (724 DC) - C≅ 56700km (R≅ 9024km) - observações astronômicas Al Mamum (820 DC) - C≅ 39986km (R≅ 6363km). A ciência que estuda a forma e as dimensões da Terra, a posição de pontos sobre sua superfície e a modelagem do campo de gravidade é denominada de Geodésia. Esse termo também é usado em matemática para a medição e o cálculo acima de superfícies curvas usando métodos semelhantes àqueles usados na superfície curva da Terra. Cursistas, na cartografia, nós podemos classificar a forma do planeta Terra em pelo menos três modelos de representação: superfície real, modelo físico (geóide) e modelo matemático. Estes modelos são descritos abaixo e podem ser visualizados na Figura 3: Superfície real - Diz respeito ao relevo presente na superfície terrestre, que não se apresenta de forma homogênea; pois podemos entrar na superfície da Terra, desde fossas oceânicas que beira valores de 11.000 km (fossas das Marianas) abaixo do nível médio do mar (NMM) até grandes cordilheiras de montanhas, como é o caso do Monte Evest (8 km de altura). A limitação desse tipo de representação consiste na dificuldade de colocar as informações geográficas na forma de um objeto plano (o mapa) e também, porque sua natureza é dinâmica. Ou seja, porque o relevo é alterado de forma ininterrupta por forçantes antrópicas e de origem natural. Modelo físico - O matemático alemão CARL FRIEDRICH GAUSS (1777- 1855), introduziu o conceito de GEÓIDE, que corresponde à superfície do nível médio do mar homogêneo (ausência de correntezas, ventos, variação de densidade da água, etc.) supostamente prolongado por sob 13 Especialização em Geoprocessmanto Cartografia para Geoprocessamento continentes. Essa superfície se deve, principalmente, às forças de atração (gravitacional) e força centrífuga (rotação da Terra). Modelo matemático – Também foi necessário buscar um modelo mais simples para representar o nosso planeta. Para contornar o problema que acabamos de abordar, lançou-se mão de uma figura geométrica chamada ELIPSE que ao girar em torno do seu eixo menor forma um volume, o ELIPSÓIDE DE REVOLUÇÃO, achatado no pólos. Assim, o elipsóide é a superfície de referência utilizada nos cálculos que fornecem subsídios para a elaboração de uma representação cartográfica. Muitos foram os intentos realizados para calcular as dimensões do elipsóide de revolução que mais se aproxima da forma real da Terra, e muitos foram os resultados obtidos. Figura 3. Modelos de representação da superfície terrestre. Fonte: Santos (2017). 14 Especialização em Geoprocessmanto Cartografia para Geoprocessamento UNIDADES II CONCEITOS CARTOGRÁFICOS BÁSICOS EM GEOPROCESSAMENTO Sistemas de Coordenadas A cartografia trabalha com “geodados” (dados especiais), com informação geográfica de objetos localizados no espaço. Para ser considerado um geodado,o objeto deve possuir uma localização geográfica, que irá determinar onde o mesmo se encontro no globo terrestre e um conjunto de atributos, que iria demonstrar as suas características geográficas. Então alunos, podemos inferir que os denominados geodados apresentam uma natureza hibrida, marcada por: Localização – Onde é marcante a representação da superfície da Terra, assim como, também, a relação espacial com outros objetos espaciais; Atributos – Descrevem as características do fenômeno espaciais e podem ser armazenados em bancos de dados (que serão trabalhados posteriormente no curso). Construção do Sistema de Coordenadas Os chamados sistemas de coordenadas são necessários para expressar a posição de objetos sobre uma superfície terrestre, seja ela no modelo da elipsóide, esfera ou um plano. É com base em determinados sistemas de coordenadas planetárias que servem para descrevermos geometricamente a superfície terrestre. Cursistas para o modelo de elipsoide (que é um dos mais utilizados), ou esfera, usualmente empregamos um sistema de coordenadas cartesianas e curvilíneas, baseado nos cruzamentos dos paralelos e meridianos, as denominadas coordenadas geográficas. Também é possível se estabelecer a localização de um objeto na superfície terrestre através de um eixo cartesiano convencional, tendo-se por base um plano, este é um sistema de coordenadas cartesianas X e Y (o chamado sistemas de coordenadas planas), que também é largamente utilizado. 15 Especialização em Geoprocessmanto Cartografia para Geoprocessamento Meridianos e Paralelos Cursistas, como mencionado no subtópico anterior, o sistema de coordenadas geográficas é amplamente utilizado, e este sistema é muito dependente dos paralelos e dos meridianos que cruzam a Terra. Tendo-se por base IBGE (2017), podemos destacar que: Meridianos - São círculos máximos que cortam a superfície terrestre em duas partes iguais de pólo a pólo. Sendo assim, todos os meridianos se cruzam entre si, em ambos os pólos. O meridiano de origem é o de GREENWICH (0º)3 Paralelos - São círculos que cruzam os meridianos perpendicularmente, isto é, em ângulos retos. Apenas um é um círculo máximo, o Equador (0º). Os outros, tanto no hemisfério Norte quanto no hemisfério Sul, vão diminuindo de tamanho à proporção que se afastam do Equador, até se transformarem em cada pólo, num ponto (90º). Figura 4. Figura 4. Paralelos e Meridiano. Fonte: Câmara (1986) 3Meridiano Internacional de Referência, escolhido em Bonn, Alemanha, durante a Conferência Técnica das Nações Unidas para a Carta Internacional do Mundo ao milionésimo, como origem da contagem do meridiano. Está localizado na cidade de Greenwich na Inglaterra. 16 Especialização em Geoprocessmanto Cartografia para Geoprocessamento Cursistas neste sistema de localização global, as coordenadas são representadas por ângulos, minutos e segundos conforme exemplo que segue abaixo. Cabe frisar também que a leste de Greenwich, os meridianos são medidos por valores crescentes até + 180° e a oeste, suas medidas são decrescentes até o limite mínimo de - 180°. Já os paralelos, tomando-se como referência o Equador até em direção aos pólos (Norte e Sul) têm-se vários planos paralelos ao equador, cujos valores vão diminuindo até se tornarem um ponto nos pólos Norte (+90°) e Sul (-90°). No artigo intitulado de “Caracterização da Bacia Hidrográfica do Rio Itapecuru, Maranhão, Brasil”4, o autor menciona a localização da referida bacia hidrográfica, usando coordenadas geográficas (Figura 5) Como a latitude e a longitude são ângulos, suas medidas são tradicionalmente representadas em graus, minutos e segundos, no caso da bacia do Itapecuru as coordenadas são compreendidas entre 2°51’ a 6°56’ Lat. S e 43°02’ a 43°58’ Long W. 4 Disponível em http://files.nea.webnode.com/200000006-3cfc83df67/artigo07_vol11_Itapecuru.pdf 17 Especialização em Geoprocessmanto Cartografia para Geoprocessamento Figura 5. Localização geográfica da bacia hidrográfica do Itapecuru. Fonte: Alcântara (2004). Queridos cursistas, cabe mencionar que por ser um sistema baseado nas curvaturas dos ângulos originados pela junção dos paralelos e meridianos, tendo como referência o centro da Terra, este sistema de coordenadas não é o mais indicado aplicações onde buscam-se distâncias ou áreas, uma vez que estas informações geográficas são distorcidas e preservam-se os ângulos. Para estes casos, ou seja, para as situações onde há necessidade de se manter ao máximo as dimensões de áreas, recomenda-se o uso de um sistema de coordenadas mais adequado, como, por exemplo, o sistema de coordenadas planas, descrito a seguir. Sistemas de Coordenadas Planas Agora iremos apresentar um pouco do sistema de coordenadas planas já descritos no item anterior. Este sistema, que também é conhecido por sistema 18 Especialização em Geoprocessmanto Cartografia para Geoprocessamento de coordenadas cartesianas, é baseado na seleção de dois eixos perpendiculares, usualmente os eixos horizontal e vertical, conforme um eixo cartesiano comum da matemática, cuja intersecção é denominada origem, estabelecida como base para a localização de qualquer ponto do plano. A origem normalmente tem coordenadas planas (0, 0), mas pode, por convenção, receber valores diferentes, denominados offsets. Nesse sistema de coordenadas, um ponto é representado por dois números: um correspondente à projeção sobre o eixo x (horizontal), normalmente associado à longitude (importante!), e outro correspondente à projeção sobre o eixo y (vertical), normalmente associado à latitude (também muito importante!). Ainda utilizando um exemplo que consta no sistema de ajudo do software SPRING, vejamos os valores de x e y que são referenciados conforme um sistema cartesiano, que representa as coordenadas planas para a cidade de Leme – SP (Figura 6). Figura 6. Localização da cidade de Leme (SP). Fonte: Câmara, Monteiro e Meeiros (2004) Queridos cursistas, cabe frisar também a unidade apresentada por este tipo de sistema de coordenadas que consta na Figura 5. Podemos ver que cada coordenada x e y é marcada em metros, o que corrobora com a informação que neste tipo de sistema, as dimensões das áreas da superfície terrestre são conservadas, na medida do possível (pois sempre há perdas). 19 Especialização em Geoprocessmanto Cartografia para Geoprocessamento PROJEÇÕES CARTOGRÁFICAS Agora vamos falar um pouco das projeções cartográficas. Você sabe o que é uma projeção? Para que ela é utilizada? Primeiramente queridos cursistas é necessário a seguinte reflexão: todo o mundo é representado didaticamente em uma superfície plana, mas o mundo real apesar de ser “redondo”, possui um relevo bem diversificado, fossas oceânicas bem profundas e ainda é achatado nos polos Norte e Sul. Aí vem mais uma vez aquele nosso dilema, você lembra qual é?? A resolução para este nosso dilema prezados (as) vem da nossa boa e venha matemática, o “grande lance” é comparar a informação geográfica com certos artifícios da matematica como, por exemplo, a geometria, e assim, comparar as dimensões da superfície da terra às áreas de objetos cuja resolução matemática já é bem estabelecida (cilindros, cones, etc.). Esse procedimento é denominado de projeções cartográficas. 20 Especialização em Geoprocessmanto Cartografia para Geoprocessamento Existem inúmeras projeções cartográficas descritas na literatura, uma vez que há uma variedade de modos de projetar sobre um plano os objetos geográficos que caracterizam a superfície terrestre. Logo, torna-se necessário classificá-las sob seus diversos aspectos, a fim de melhor compreende-las e as utilizar de forma mais adequada. Segue abaixo uma classificação das projeções cartográficas,de acordo com o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE). Quanto ao Método as Projeções Podem Ser Geométricas - baseia-se em princípios geométricos projetivos. Podem ser obtidos pela interseção, sobre a superfície de projeção, do feixe de retas que passa por pontos da superfície de referência partindo de um centro perspectivo (ponto de vista). Analíticas - baseia-se em formulação matemática obtida com o objetivo de se atender condições (características) previamente estabelecidas (é o caso da maior parte das projeções existentes). Quanto a Superfície de Projeção As projeções podem ser dos seguintes tipos: Planas - este tipo de superfície pode assumir três posições básicas em relação à superfície de referência: polar, equatorial e oblíqua (ou horizontal). Obs.: a Figura 6 apresenta algumas ilustrações de projeções. Cônicas - embora esta não seja uma superfície plana, já que a superfície de projeção é o cone, ela pode ser desenvolvida em um plano sem que haja distorções, e funciona como superfície auxiliar na obtenção de uma representação. A sua posição em relação à superfície de referência pode ser: normal, transversal e oblíqua (ou horizontal). 21 Especialização em Geoprocessmanto Cartografia para Geoprocessamento Cilíndricas - tal qual a superfície cônica, a superfície de projeção que utiliza o cilindro pode ser desenvolvida em um plano e suas possíveis posições em relação à superfície de referência podem ser: equatorial, transversal e oblíqua (ou horizontal). Polissuperficiais - se caracterizam pelo emprego de mais do que uma superfície de projeção (do mesmo tipo) para aumentar o contato com a superfície de referência e, portanto, diminuir as deformações (plano-poliédrica; cone-policônica; cilindro-policilíndrica). A Figura 7 evidencia algumas ilustrações quanto ao a superfície das projeções cartográficas 22 Especialização em Geoprocessmanto Cartografia para Geoprocessamento Figura 7. Superfícies de Projeção desenvolvidas em um plano. Fonte: IBGE (2017) Quanto às Propriedades De acordo com o IBGE, quando não é possível se desenvolver uma superfície esférica ou elipsóidica sobre um plano sem deformações com erros mínimos, na prática, buscam-se projeções tais que permitam diminuir ou eliminar parte das deformações conforme a aplicação desejada. Assim, destacam-se: Equidistantes - As que não apresentam deformações lineares para algumas linhas em especial, isto é, os comprimentos são representados em escala uniforme. Conformes - Representam sem deformação, todos os ângulos em torno de quaisquer pontos, e decorrentes dessa propriedade, não deformam pequenas regiões. Equivalentes - Têm a propriedade de não alterarem as áreas, conservando assim, uma relação constante com as suas correspondentes na superfície da Terra. Seja qual for a porção representada num mapa, ela conserva a mesma relação com a área de todo o mapa. Afiláticas - Não possui nenhuma das propriedades dos outros tipos, isto é, equivalência, conformidade e equidistância, ou seja, as projeções em que as áreas, os ângulos e os comprimentos não são conservados. As propriedades acima descritas são básicas (existes muitas outras) e mutuamente exclusivas. Outro ponto que merece sua atenção aluno (a) é que elas ressaltam que não existe uma representação ideal, mas apenas a projeção mais adequada representação de um determinado propósito. Quanto ao Tipo de Contato Entre as Superfícies de Projeção e Referência Tangentes - a superfície de projeção é tangente à de referência (plano - um ponto; cone e cilindro - uma linha). 23 Especialização em Geoprocessmanto Cartografia para Geoprocessamento Secantes - a superfície de projeção secciona a superfície de referência (plano - uma linha; cone - duas linhas desiguais; cilindro - duas linhas iguais) (Figura 8). Através da composição das diferentes características apresentadas nesta classificação das projeções cartográficas, podemos especificar representações cartográficas cujas propriedades atendam as nossas necessidades em cada caso específico. Figura 8. Superfícies de projeção secantes. Fonte: IBGE (2017) Projeções Mais Usuais e Suas Características Como já mencionado nos parágrafos acima, existem uma infinidade de projeções cartográficas, contudo algumas são mais usuais, devido suas características ou a seus métodos, que possibilitam uma vasta lista de aplicações, a seguir são apresentadas algumas projeções bem comuns em aplicações de geoprocessamento. Projeção Policônica 24 Especialização em Geoprocessmanto Cartografia para Geoprocessamento As suas principais características são descritas abaixo: Superfície de representação: diversos cones (Figura 9) Não é conforme nem equivalente (só tem essas características, próximo ao Meridiano Central - MC). O Meridiano Central e o Equador são as únicas retas da projeção. O MC é dividido em partes iguais pelos paralelos e não apresenta deformações. Os paralelos são círculos não concêntricos (cada cone tem seu próprio ápice) e não apresentam deformações. Os meridianos são curvas que cortam os paralelos em partes iguais. Pequena deformação próxima ao centro do sistema, mas aumenta rapidamente para a periferia. Aplicações: Apropriada para uso em países ou regiões de extensão predominantemente Norte-Sul e reduzida extensão Este-Oeste. É muito popular devido à simplicidade de seu cálculo, pois existem tabelas completas para sua construção. No BRASIL é utilizada em mapas da série Brasil, regionais, estaduais e temáticos. Figura 9. Projeção Policônica. Fonte: IBGE (2017) Projeção Cônica Normal de Lambert (Com Dois Paralelos Padrões) 25 Especialização em Geoprocessmanto Cartografia para Geoprocessamento As suas principais características são descritas nos itens abaixo: Cônica. Conforme. Analítica. Secante. Os meridianos são linhas retas convergentes. Os paralelos são círculos concêntricos com centro no ponto de interseção dos meridianos (Figura 10). Aplicações: A existência de duas linhas de contato com a superfície (dois paralelos padrão) nos fornece uma área maior com um baixo nível de deformação. Isto faz com que esta projeção seja bastante útil para regiões que se estendam na direção Este-Oeste, porém pode ser utilizada em quaisquer latitudes. Curiosidade:A partir de 1962, foi adotada para a Carta Internacional do Mundo, ao Milionésimo. Figura 10. Projeção Cônica Normal de Lambert (com dois paralelos-padrão). Fonte: IBGE (2017). Projeção Cilíndrica Transversa de Mercator (Tangente) Cilíndrica. Conforme. 26 Especialização em Geoprocessmanto Cartografia para Geoprocessamento Analítica. Tangente (a um meridiano). Os meridianos e paralelos não são linhas retas, com exceção do meridiano de tangência e do Equador. Aplicações: Indicada para regiões onde há predominância na extensão Norte-Sul. É muito utilizada em cartas destinadas à navegação. Ver Figura 11. Figura 11. Projeção Cilíndrica Transversa de Mercartor. Fonte: IBGE (2017) Projeção Cilíndrica Transversa de Mercator (Secante) Segue abaixo algumas de suas características que a distinguem de outras: Cilíndrica. Conforme. Secante. Só o Meridiano Central e o Equador são linhas retas. Projeção utilizada no SISTEMA UTM - Universal Transversa de Mercator desenvolvido durante a 2ª Guerra Mundial. Este sistema é, em essência, uma modificação da Projeção Cilíndrica Transversa de Mercator, Figura12. 27 Especialização em Geoprocessmanto Cartografia para Geoprocessamento Aplicações: Utilizado na produção das cartas topográficas do Sistema Cartográfico Nacional produzidas pelo IBGE e DSG. - Figura 12. Cilindro secante. Fonte: IBGE (2017) Características básicas do sistema UTM: O mundo é dividido em 60 fusos, onde cada um se estende por 6º de longitude. Os fusos são numerados de um a sessentacomeçando no fuso 180º a 174º W Gr. e continuando para este. Cada um destes fusos é gerado a partir de uma rotação do cilindro de forma que o meridiano de tangência divide o fuso em duas partes iguais de 3º de amplitude. O quadriculado UTM está associado ao sistema de coordenadas plano- retangulares, tal que um eixo coincide com a projeção do Meridiano Central do fuso (eixo N apontando para Norte) e o outro eixo, com o do Equador. Assim cada ponto do elipsóide de referência (descrito por latitude, longitude) estará biunivocamente associado ao terno de valores Meridiano Central, coordenada E e coordenada N. Avaliando-se a deformação de escala em um fuso UTM (tangente), pode- se verificar que o fator de escala é igual a 1(um) no meridiano central e aproximadamente igual a 1.0015 (1/666) nos extremos do fuso. Desta forma, atribuindo-se a um fator de escala k = 0,9996 ao meridiano central do sistema UTM (o que faz com que o cilindro tangente se torne secante), torna-se possível assegurar um padrão mais favorável de deformação em escala ao longo do fuso. 28 Especialização em Geoprocessmanto Cartografia para Geoprocessamento O erro de escala fica limitado a 1/2.500 no meridiano central, e a 1/1030 nos extremos do fuso. A cada fuso associamos um sistema cartesiano métrico de referência, atribuindo à origem do sistema (interseção da linha do Equador com o meridiano central) as coordenadas 500.000 m, para contagem de coordenadas ao longo do Equador, e 10.000.000 m ou 0 (zero) m, para contagem de coordenadas ao longo do meridiano central, para os hemisférios sul e norte respectivamente. Isto elimina a possibilidade de ocorrência de valores negativos de coordenadas. Cada fuso deve ser prolongado até 30' sobre os fusos adjacentes criando- se assim uma área de superposição de 1º de largura. Esta área de superposição serve para facilitar o trabalho de campo em certas atividades. Cabe ressaltar também que um o sistema UTM é usado entre as latitudes 84º N e 80º S. Aplicações: Indicada para regiões de predominância na extensão Norte- Sul, entretanto mesmo na representação de áreas de grande longitude poderá ser utilizada. Segundo o IBGE é a mais indicada para o mapeamento topográfico a grande escala, e é o Sistema de Projeção adotado para o Mapeamento Sistemático Brasileiro. A Tabela 2 apresenta uma síntese de algumas projeções cartográficas, evidenciando suas classificações, aplicações e características gerais. IMPORTANTE: Lembrando que não precisa “decorar” esses sistemas cartográficos, apenas tentar entender sua lógica, pois assim, caso haja necessidade, vocês saberão onde e o que pesquisar. Tabela 2. Projeções e suas características Projeção Classificação Aplicações Características Albers Cônica Equivalente Mapeamentos temáticos. Serve para mapear áreas com extensão predominante leste-oeste. Preserva áreas. Substitui com vantagens todas as outras cônicas equivalentes. Bipolar Cônica Conforme Indicada para base cartográfica confiável dos Preserva ângulos. É uma adaptação 29 Especialização em Geoprocessmanto Cartografia para Geoprocessamento continentes americanos. da Cônica de Lambert. Cilíndrica Equidistante Cilíndrica Equidistante Mapas Mundi. Mapas em escalas pequenas. Trabalhos computacionais. Altera áreas. Altera ângulos. Gauss Cilíndrica Conforme Cartas topográficas antigas. Mapeamento básico em escala média e grande. Altera áreas (mas as distorções não ultrapassam 0,5%). Preserva ângulos. Similar à UTM com defasagem de 3 de longitude entre os meridianos centrais. Estereográfica Polar Plana Conforme Mapeamento das regiões polares. Mapeamento da Lua, Marte e Mercúrio. Preserva ângulos. Oferece distorções de escala. Lambert Cônica Conforme Cartas gerais e geográficas. Cartas militares. Cartas aeronáuticas do mundo. Preserva ângulos. Lambert Million Cônica Conforme Cartas ao milionésimo. Preserva ângulos. Mercator Cilíndrica Conforme Cartas náuticas. Cartas geológicas e magnéticas. Mapas Mundi. Preserva ângulos. Miller Cilíndrica Mapas Mundi. Mapas em escalas pequenas. Altera ângulos. Altera áreas. No_Projection Plana Armazenamento de dados que não se encontram vinculados a qualquer sistema de projeção convencional (desenhos, plantas, imagens brutas ou não Sistema local de coordenadas planas. 30 Especialização em Geoprocessmanto Cartografia para Geoprocessamento Fonte: SPRING (2009) DATUM Queridos (as) além das projeções cartográficas, existem também os data5, estes se caracterizam como uma superfície de referência posicionada em relação da Terra. Dessa forma, pode-se se inferir que o datum é um modelo matemático que substitui a Terra real nas aplicações e representações cartográficas. Existem o datum planimétrico ou horizontal, este é estabelecido a partir da latitude e da longitude de um ponto geográfico inicial, do azimute de uma linha que parte deste ponto e de duas constantes necessárias para definir o elipsóide de referência. Assim, forma-se a base para o cálculo dos levantamentos de controle horizontal. Existe ainda o conceito de datum vertical, que representa às altitudes medidas na superfície terrestre. 5 plural de Datum georeferenciadas, etc.). Policônica Cônica Mapeamento temático em escalas pequenas. Altera áreas e ângulos. Substituída pela Cônica Conforme de Lambert nos mapas mais atuais. Latlong - Aramazenamento de dados matriciais com resolução espacial definida em graus decimais. Geometria idêntica a da projeção cilíndrica equidistante. Sinusoidal Pseudo-cilíndrica Equivalente Mapeamentos temáticos em escalas intermediárias e pequenas. Preserva áreas. UTM Cilíndrica Conforme Mapeamento básico em escalas médias e grandes. Cartas topográficas. Preserva ângulos. Altera áreas (mas as distorções não ultrapassam 0,5%). 31 Especialização em Geoprocessmanto Cartografia para Geoprocessamento Os mapas mais antigos do Brasil adotavam o datum planimétrico Córrego Alegre. Depois, o datum planimétrico SAD-69 passou a ser utilizado como referência. Posteriormente, com o advento das medições dos sistemas de detecção de GPS, começou a ser utilizado datum planimétrico global WGS-84. E mais recentemente o IBGE adotou o SIRGAS2000 (Sistema de Referência Geocêntrico para as Américas). A partir do ano de 2005, o sistema SIRGAS2000 foi considerado como o novo sistema de referência geodésico para o Sistema Geodésico Brasileiro (SGB). ESCALA Tendo por base o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), a escala pode ser entendida como uma relação entre as dimensões dos elementos geográficos representados em um mapa/carta e as dimensões correspondentes sobre a superfície terrestre. Existem basicamente dois tipos de escalas: a de ampliação e a de redução (Figura 13). Figura 13: Mapa do Brasil em diferentes escalas. Fonte: internet6 Quando queremos representar um objeto muito pequeno, usamos uma escala de ampliação e assim o representamos de maneira visível (geralmente como uma planta). Já os mapas são representações reduzidas do mundo real, ou seja, utilizamos uma escala de redução. 6 http://2.bp.blogspot.com/- zY5GHwNkIME/TZzM7JP_-BI/AAAAAAAAAWQ/ Aan_qesjJJ0/s1600/mapas.gif 7 ESCALA 32 Especialização em Geoprocessmanto Cartografia para Geoprocessamento A escala é definida como um valor adimensional entre a representação gráfica (o mapa) e o mundo real com uma relação ou proporção. É definida matematicamente como a razão entre duas grandezas. E = d/D, onde: d é a distância medida no papel; D é a distância real no terreno; e E é a relação ou proporção entre d e D, ou seja, a escala do desenho. Trata-se de uma informação obrigatória para qualquer representação cartográfica da superfície terrestree geralmente está representada sob a forma numérica, gráfica ou nominal. Sendo assim denominados de escalas numéricas ou fracionárias, e estas são expressas por frações cujos denominadores representam as dimensões naturais e os numeradores, as que lhes correspondem no mapa. Indicam-se da seguinte forma: 1:50 000 ou 1/50 000.A escala de 1:50 000, por exemplo, indica que uma unidade de medida no mapa equivale a 50 000 unidades da mesma medida sobre o terreno. Assim, 1 cm no mapa corresponde a 50 000 cm (ou 500 m) no terreno. Já a escala gráfica é representada por uma linha reta graduada (barra de escala), na qual se indica a relação da distância real com as distâncias representadas no mapa. Esse tipo de representação possui uma porção, à esquerda, denominada talão com uma parte fracionada (desenhada do zero para a esquerda) com submúltiplos da unidade escolhida para que se possa verificar o tamanho do desenho em frações (Figura 14). Figura 14. Exemplo de escala gráfica (1:4.000). Fonte: internet7 7 http://2.bp.blogspot.com/- zY5GHwNkIME/TZzM7JP_-BI/AAAAAAAAAWQ/ Aan_qesjJJ0/s1600/mapas.gif 7 ESCALA 33 Especialização em Geoprocessmanto Cartografia para Geoprocessamento CARTAS E MAPAS Quando pensamos em geoprocessamento, de imediato imaginamos o “produto” final, o mapa em si, mas é necessário que tenhamos em mente quais são suas características, usos e classificações. É exatamente sobre esse item que iremos estudar a partir de agora. Ficou curioso? Podemos começar? Vamos lá!!! Classificação de Cartas e Mapas Quanto à natureza da representação: A) Geral CADASTRAL - Até 1:25.000 TOPOGRÁFICA - De 1:25.000 até 1:250.000 GEOGRÁFICA - 1:1.000.000 e menores (1:2.500.000, 1:5.000.000 até 1:30.000.000) B) Temática São representações cartográficas com base em temas bem específicos, como um mapa pedológico, de uso e cobertura do solo, etc. Sua classificação segue abaixo: Geral São produtos cartográficos elaborados sem um fim específico. A finalidade é fornecer ao usuário uma base cartográfica com possibilidades de aplicações generalizadas, de acordo com a precisão geométrica e tolerâncias permitidas pela escala. Apresentam os acidentes naturais e artificiais e servem, também, de base para os demais tipos de cartas. Cadastral Representação em escala grande, geralmente planimétrica e com maior nível de detalhamento, apresentando grande precisão geométrica. Normalmente 34 Especialização em Geoprocessmanto Cartografia para Geoprocessamento é utilizada para representar cidades e regiões metropolitanas, nas quais a densidade de edificações e arruamento é grande. As escalas mais usuais na representação cadastral são: 1:1.000, 1:2.000, 1:5.000, 1:10.000 e 1:15.000. As representações cartográficas cadastrais também podem ser do tipo Mapa de Localidade - Denominação utilizada na Base Territorial dos Censos para identificar o conjunto de plantas em escala cadastral, que compõe o mapeamento de uma localidade (região metropolitana, cidade ou vila). Topográfica Carta elaborada a partir de levantamentos aerofotogramétrico e geodésico original ou compilada de outras cartas topográficas em escalas maiores. Inclui os acidentes naturais e artificiais, em que os elementos planimétricos (sistema viário, obras, etc.) e altimétricos (relevo através de curvas de nível, pontos colados, etc.) são geometricamente bem representados. As aplicações das cartas topográficas variam de acordo com sua escala: 1:25.000 - Representa cartograficamente áreas específicas, com forte densidade demográfica, fornecendo elementos para o planejamento socioeconômico e bases para anteprojetos de engenharia. Esse mapeamento, pelas características da escala, está dirigido para as áreas das regiões metropolitanas e outras que se definem pelo atendimento a projetos específicos. Cobertura Nacional: 1,01%. 1:50.000 - Retrata cartograficamente zonas densamente povoadas, sendo adequada ao planejamento socioeconômico e à formulação de anteprojetos de engenharia. A sua abrangência é nacional, tendo sido cobertos até agora 13,9% do Território Nacional, concentrando-se principalmente nas regiões Sudeste e Sul do país. 1:100.000 - Objetiva representar as áreas com notável ocupação, priorizadas para os investimentos governamentais, em todos os níveis de governo - Federal, Estadual e Municipal. 35 Especialização em Geoprocessmanto Cartografia para Geoprocessamento A sua abrangência é nacional, tendo sido coberto até agora 75,39% do Território Nacional. 1:250.000 - Subsidia o planejamento regional, além da elaboração de estudos e projetos que envolvam ou modifiquem o meio ambiente. A sua abrangência é nacional, tendo sido coberto até o momento 80,72% do Território Nacional. Mapa Municipal: Entre os principais produtos cartográficos produzidos pelo IBGE encontra-se o mapa municipal, que é a representação cartográfica da área de um município, contendo os limites estabelecidos pela Divisão Político- Administrativa, acidentes naturais e artificiais, toponímia, rede de coordenadas geográficas e UTM, etc. Esta representação é elaborada a partir de bases cartográficas mais recentes e de documentos cartográficos auxiliares, na escala das referidas bases. O mapeamento dos municípios brasileiros é para fins de planejamento e gestão territorial e em especial para dar suporte as atividades de coleta e disseminação de pesquisas do IBGE. Geográfica Carta em que os detalhes planimétricos e altimétricos são generalizados, os quais oferecem uma precisão de acordo com a escala de publicação. A representação planimétrica é feita através de símbolos que ampliam muito os objetos correspondentes, alguns dos quais muitas vezes têm que ser bastante deslocados. A representação altimétrica é feita através de curvas de nível, cuja eqüidistância apenas dá uma idéia geral do relevo e, em geral, são empregadas cores hipsométricas. São elaboradas na escala. 1:500.000 e menores, como por exemplo, a Carta Internacional do Mundo ao Milionésimo (CIM). Mapeamento das Unidades Territoriais: Representa, a partir do mapeamento topográfico, o espaço territorial brasileiro através de mapas elaborados 36 Especialização em Geoprocessmanto Cartografia para Geoprocessamento especificamente para cada unidade territorial do país.Produtos gerados:- Mapas do Brasil (escalas 1:2.500.000,1:5.000.000,1:10.000.000, etc.). Mapas Regionais (escalas geográficas diversas). Mapas Estaduais (escalas geográficas e topográficas diversas). Temática São as cartas, mapas ou plantas em qualquer escala, destinadas a um tema específico, necessária às pesquisas socioeconômicas, de recursos naturais e estudos ambientais. A representação temática, distintamente da geral, exprime conhecimentos particulares para uso geral. Com base no mapeamento topográfico ou de unidades territoriais, o mapa temático é elaborado em especial pelos Departamentos da Diretoria de Geociências do IBGE, associando elementos relacionados às estruturas territoriais, à geografia, à estatística, aos recursos naturais e estudos ambientais. Principais produtos: Cartogramas temáticos das áreas social, econômica territorial, etc. Cartas do levantamento de recursos naturais (volumes RADAM). Mapas da série Brasil 1:5.000.000 (Escolar, Geomorfológico, Vegetação, Unidades de Relevo, Unidades de Conservação Federais). Atlas nacional, regional e estadual. Especial São as cartas, mapas ou plantas para grandes grupos de usuários muito distintos entre si, e cada um deles, concebido para atender a uma determinada faixa técnica ou científica. São documentos muito específicos e sumamente técnicos que se destinam à representação de fatos, dados ou fenômenos típicos, tendo assim, que se cingir rigidamente aos métodos e objetivos do assunto ou 37 Especializaçãoem Geoprocessmanto Cartografia para Geoprocessamento atividade a que está ligado. Por exemplo: Cartas náuticas, aeronáuticas, para fins militares, mapa magnético, astronômico, meteorológico e outros. Náuticas: Representa as profundidades, a natureza do fundo do mar, as curvas batimétricas, bancos de areia, recifes, faróis, bóias, as marés e as correntes de um determinado mar ou áreas terrestres e marítimas. Elaboradas de forma sistemática pela Diretoria de Hidrografia e Navegação - DHN, do Ministério da Marinha. O Sistema Internacional exige para a navegação marítima, seja de carga ou de passageiros, que se mantenha atualizado o mapeamento do litoral e hidrovias. Aeronáuticas: Representação particularizada dos aspectos cartográficos do terreno, ou parte dele, destinada a apresentar além de aspectos culturais e hidrográficos, informações suplementares necessárias à navegação aérea, pilotagem ou ao planejamento de operações aéreas. Para fins militares: Em geral, são elaboradas na escala 1:25.000, representando os acidentes naturais do terreno, indispensáveis ao uso das forças armadas. Pode representar uma área litorânea características topográficas e náuticas, a fim de que ofereça a máxima utilidade em operações militares, sobretudo no que se refere a operações anfíbias. CARTA INTERNACIONAL DO MUNDO AO MILIONÉSIMO – CIM Fornece subsídios para a execução de estudos e análises de aspectos gerais e estratégicos, no nível continental. Sua abrangência é nacional, contemplando um conjunto de 46 cartas. É uma representação de toda a superfície terrestre, na projeção cônica conforme de LAMBERT (com 2 paralelos padrão) na escala de 1:1.000.000. A distribuição geográfica das folhas ao Milionésimo foi obtida com a divisão do planeta (representado aqui por um modelo esférico) em 60 fusos de amplitude 6º, numerados a partir do fuso 180º W - 174º W no sentido Oeste- Leste (Figura 15). Cada um destes fusos por sua vez estão divididos a partir da 38 Especialização em Geoprocessmanto Cartografia para Geoprocessamento linha do Equador em 21 zonas de 4º de amplitude para o Norte e com o mesmo número para o Sul. Figura 15. Carta Internacional do Mundo ao Milionésimo. Fonte: IBGE (2017) Como o leitor já deve ter observado, a divisão em fusos aqui apresentada é a mesma adotada nas especificações do sistema UTM. Na verdade, o estabelecimento daquelas especificações é pautado nas características da CIM. Cada uma das folhas ao Milionésimo pode ser acessada por um conjunto de três caracteres: 1. Letra N ou S - indica se a folha está localizada ao Norte ou a Sul do Equador. 2. Letras A até U - cada uma destas letras se associa a um intervalo de 4º de latitude se desenvolvendo a Norte e a Sul do Equador e se prestam à indicação da latitude limite da folha8. 8Além das zonas de A a U, temos mais duas que abrangem os paralelos de 84º a 90º. A saber: a zona V que é limitada pelos paralelos 84º e 88º e a zona Z, ou polar, que vai deste último até 90º. Neste intervalo, que corresponde às regiões Polares, a Projeção de Lambert não 39 Especialização em Geoprocessmanto Cartografia para Geoprocessamento 3. Números de 1 a 60 - indicam o número de cada fuso que contém a folha. Observação Importante: De acordo com o IBGE, o Território Brasileiro é coberto por 08 (oito) fusos. (Figura 16) Figura 16. O Brasil dividido em fusos de 6º. Fonte: IBGE (2017) ÍNDICE DE NOMENCLATURA E ARTICULAÇÃO DE FOLHAS Este índice tem origem nas folhas ao Milionésimo, e se aplica a denominação de todas as folhas de cartas do mapeamento sistemático (escalas de 1:1.000.000 a 1:25.000). A Figura 17 apresenta a referida nomenclatura. atendeconvenientemente a sua representação. Utiliza-se então a Projeção Estereográfica Polar. 40 Especialização em Geoprocessmanto Cartografia para Geoprocessamento Figura 17. Nomenclatura das cartas do mapeamento sistemático. Fonte: IBGE (2017) Para escalas maiores que 1:25.000 ainda não existem normas que regulamentem o código de nomenclatura. O que ocorre na maioria das vezes é que os órgãos produtores de cartas ou plantas nessas escalas adotam seu próprio sistema de articulação de folhas, o que dificulta a interligação de documentos produzidos por fontes diferentes. Existem dois sistemas de articulação de folhas que foram propostos por órgãos envolvidos com a produção de documentos cartográficos em escalas grandes: O primeiro, proposto e adotado pela Diretoria de Eletrônica e Proteção ao vôo (e também adotado pela COCAR), se desenvolve a partir de uma folha na escala 1:100.000 até uma folha na escala 1:500. 41 Especialização em Geoprocessmanto Cartografia para Geoprocessamento O segundo, elaborado pela Comissão Nacional de Região Metropolitana e Política Urbana, tem sido adotado por vários órgãos responsáveis pela Cartografia Regional e Urbana de seus estados. Seu desenvolvimento se dá a partir de uma folha na escala 1:25.000 até uma folha na escala 1:1.000. Mapa Índice Além do índice de nomenclatura, dispomos também de um outro sistema de localização de folhas. Neste sistema numeramos as folhas de modo a referenciá-las através de um simples número, de acordo com as escalas. Assim: para as folhas de 1:1.000.000 usamos uma numeração de 1 a 46; para as folhas de 1:250.000 usamos uma numeração de 1 a 550; para as folhas de 1:100.000 temos 1 a 3036; Estes números são conhecidos como "MI" que quer dizer número correspondente no MAPA-ÍNDICE. O número MI substitui a configuração do índice de nomenclatura para escalas de 1:100.000, por exemplo, à folha SD-23-Y-C-IV corresponderá o número MI 2215. Para as folhas na escala 1:50.000, o número MI vem acompanhado do número (1,2,3 ou 4) conforme a situação da folha em relação à folha 1:100.000 que a contém. Por exemplo, à folha SD-23-Y-C-IV-3 corresponderá o número MI 2215-3. Para as folhas de 1:25.000 acrescenta-se o indicador (NO,NE,SO e SE) conforme a situação da folha em relação à folha 1:50.000 que a contém, por exemplo, à folha SD-23-Y-C-IV-3-NO corresponderá o número MI 2215-3-NO. A aparição do número MI no canto superior direito das folhas topográficas sistemáticas nas escalas 1:100.000, 1:50.000 e 1:25.000 é norma cartográfica hoje em vigor, conforme recomendam as folhas-modelo publicadas pela Diretoria de Serviço Geográfico do Exército, órgão responsável pelo estabelecimento de Normas Técnicas para as séries de cartas gerais, das escalas 1:250.000 e maiores. 42 Especialização em Geoprocessmanto Cartografia para Geoprocessamento OUTRAS INFORMAÇÕES RELEVANTES O sistema de coordenadas geodésicas ou o UTM permite o posicionamento de qualquer ponto sobre a superfície da Terra, no entanto é comum se desejar posicionamento relativo de direção nos casos de navegação. Assim, ficam definidos três vetores associados a cada ponto: Norte Verdadeiro ou de Gauss - Com direção tangente ao meridiano (geodésico) passante pelo ponto e apontado para o Pólo Norte. Norte Magnético - Com direção tangente à linha de força do campo magnético passante pelo ponto e apontado para o Pólo Norte Magnético. OBS.: Devido à significativa variação da ordem de minutos de arco anualmente deste pólo ao longo dos anos, torna-se necessária à correção do valor constantes da carta/mapa para a data do posicionamento desejado. Norte da Quadrícula - Com direção paralela ao eixo N (que coincide com o Meridiano Central do fuso) do Sistema de Projeção UTM no ponto considerado e apontado para o Norte (sentido positivo de N) Azimute: É o ângulo formado entre a direção Norte-Sul e a direção considerada, contado a partir do Pólo Norte, no sentido horário. O Azimute varia de 0º a 360º e dependendo do Norte ao qual esteja a referenciado podemos ter: 1. Azimute Verdadeiroou de Gauss (Az G AB) 2. Azimute da Quadrícula (Az Q AB) 3. Azimute Magnético (Az M AB) OBS.: O azimute Geodésico corresponde ao Azimute Verdadeiro contato a partir do Pólo Sul. Contra-azimute: Contra-Azimute de uma direção é o Azimute da direção inversa. 43 Especialização em Geoprocessmanto Cartografia para Geoprocessamento Declinação Magnética(d): É o ângulo formado entre os vetores Norte Verdadeiro e o Norte Magnético associado a um ponto. Convergência Meridiana Plana (g): É o ângulo formado entre os vetores Norte Verdadeiro e o Norte da Quadrícula associado a um ponto. No sistema UTM, a Convergência Meridiana Plana cresce com a latitude e com o afastamento do Meridiano Central (MC). No hemisfério Norte ela é positiva a Este do MC e negativa a Oeste do MC. No hemisfério Sul ela é negativa a Este do MC e positiva a Oeste do MC. Rumo: É o menor ângulo que uma direção faz com a Direção Norte- Sul. Após o valor do rumo deve ser indicado o quadrante geográfico a que o mesmo pertence, ou seja: NO, NE, SO ou SE. OBS: Como os azimutes, os rumos, dependendo do norte ao qual são referenciados podem ser: Rumo verdadeiro, da quadrícula ou magnético. Contra-rumo: É o rumo da direção inversa. 44 Especialização em Geoprocessmanto Cartografia para Geoprocessamento REFERÊNCIAS Alcântara, E. H. Caraterização da Bacia Hidrográfica do Itapecuru, Maranhão, Brasil. Caminhos de Geografia 7(11)97-113, Fev/2004. Bezerra, D. S. O ecossistema manguezal em meio urbano no contexto de políticas públicas de uso e ocupação do solo na bacia do rio Anil, São Luís- MA. Dissertação de mestrado apresentada ao programa de pós-graduação em Saúde e Ambiente da Universidade Federal do Maranhão (UFMA), 122 p. 2008. Câmara, G. et al. Anatomia de Sistemas de Informação Geográfica. Escola de Computação, SBC, 1996. IBGE. Manual de Cartografia. Instituto Brasileiro de Geografia e Geografia e Estatística (IBGE) / Diretoria de Geociência (DGC) – Departamento de Cartografia. 2017. Disponível em <https://www.ibge.gov.br/home/geociencias/cartografia/manual_nocoes/indice.h tm>. Acesso em 02/07/2017. Johnson, S. O Mapa Fantasma: Jorge Zahar Editor. p. 66-68. ISBN 978-85-378- 0055-3. 2008. Santos, A.L.S. Aula de Noções de GNSS para o mestrado em Meio Ambiente da Universidade Ceuma. Data: 31/03/2017. INSTITUTO FEDERAL Maranhão Centro de Referência em Tecnologias, Educação a Distância e Programas Especiais ESPECIALIZAÇÃO EM GEOPROCESSAMENTO capa-cartografia cartografia_geoprocessamento.pdf capa-cartografia
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