Cartografia ii
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PONTA GROSSA - PARANÁ 2009 Marcio José Ornat Almir Nabozny Joseli Maria Silva EDUCAÇÃO A DISTÂNCIA LICENCIATURA EM Geografia Geografia CARTOGRAFIA 2
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pONTA gROSSA - pARANÁ2009
Marcio José OrnatAlmir Nabozny
Joseli Maria Silva
EDUCAÇÃO A DISTÂNCIA
LICENCIATURA EmGeografiaGeografiaCARTOGRAFIA 2
Pró-Reitoria de Assuntos AdministrativosAriangelo Hauer Dias - Pró-Reitor
Pró-Reitoria de GraduaçãoGraciete Tozetto Góes - Pró-Reitor
Divisão de Educação a Distância e de Programas EspeciaisMaria Etelvina Madalozzo Ramos - Chefe
Núcleo de Tecnologia e Educação Aberta e a DistânciaLeide Mara Schmidt - Coordenadora Geral
Cleide Aparecida Faria Rodrigues - Coordenadora Pedagógica
Sistema Universidade Aberta do BrasilHermínia Regina Bugeste Marinho - Coordenadora Geral
Cleide Aparecida Faria Rodrigues - Coordenadora AdjuntaEdu Silvestre Albuquerque - Coordenador de Curso
Silvia Méri Carvalho - Coordenadora de Tutoria
Colaborador FinanceiroLuiz Antonio Martins Wosiak
Colaboradora de PlanejamentoSilviane Buss Tupich
Projeto GráficoAnselmo Rodrigues de Andrade Júnior
CRÉDITOS
João Carlos GomesReitor
Carlos Luciano Sant’ana VargasVice-Reitor
Colaboradores em EADDênia Falcão de BittencourtJucimara Roesler
Colaboradores de InformáticaCarlos Alberto Volpi Carmen Silvia Simão CarneiroAdilson de Oliveira Pimenta JúniorJuscelino Izidoro de Oliveira JúniorOsvaldo Reis JúniorKin Henrique KurekThiago Luiz DimbarreThiago Nobuaki Sugahara
Colaboradores de PublicaçãoRosecler Pistum Pasqualini - RevisãoVera Marilha Florenzano - RevisãoAnselmo Rodrigues de Andrade Júnior - DiagramaçãoCeslau Tomaczyk Neto - Ilustração
Colaboradores OperacionaisEdson Luis MarchinskiJoanice de Jesus Küster de AzevedoJoão Márcio Duran InglêzKelly Regina CamargoMariná Holzmann Ribas
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSANúcleo de Tecnologia e Educação Aberta e a Distância - NUTEAD
Av. Gal. Carlos Cavalcanti, 4748 - CEP 84030-900 - Ponta Grossa - PRTel.: (42) 3220-3163www.nutead.uepg.br
2009
Todos os direitos reservados ao Ministério da EducaçãoSistema Universidade Aberta do Brasil
N117c Ornat, Marcio José Cartografia 2 / Marcio José Ornat, Almir Nabozny e Joseli Maria Silva. Ponta Grossa : UEPG/NUTEAD, 2009. 82p.il. Licenciatura em Geografia – Educação a distância. 1. Cartografia. 2. Escala. 3. Sensoriamento Remoto. 4. Cartografia Digital. 5. Sistema de Posicionamento Global. 6. Mapeamento Sistemático Brasileiro. I. Nabozny, Almir. II. Silva, Joseli Maria. III. T.
CDD : 526
Ficha catalográfica elaborada pelo Setor de Processos Técnicos BICEN/UEPG.
ApRESENTAÇÃO INSTITUCIONAL
Olá, estudante
Seja bem vindo! Certamente, neste período do curso você já se sente mais preparado para enfrentar
os desafios desta modalidade educacional (EaD). Com certeza, também já percebeu que estudar a distância significa muita leitura, organização, disciplina e dedicação aos estudos.
A educação a distância é uma das modalidades educacionais que mais cresce hoje no Brasil e no mundo. Ela representa uma alternativa ideal para alunos–trabalhadores, que necessitam de horários diferenciados de estudo e pesquisa, para cumprir a contento tanto seus compromissos profissionais como suas obrigações acadêmicas. Também é uma alternativa ideal para as populações dos municípios distantes dos grandes centros universitários, contribuindo significativamente para a socialização e democratização do saber.
As novas tecnologias da informação e da comunicação estão cada vez mais presentes em nossas vidas, desafiando os educadores a inserir-se nesse “mundo sem fronteiras” que é a realidade virtual.
Sensível a esse novo cenário, a UEPG vem desenvolvendo, desde o ano de 2000, cursos e programas na modalidade de educação a distância, e para tal fim, investindo na capacitação de seus professores e funcionários.
Dentre outras iniciativas, a UEPG participou do Edital de Seleção UAB nº 01/2006-SEED/MEC/2006/2007 e foi contemplada para desenvolver seis cursos de graduação e quatro cursos de pós-graduação na modalidade a distância pelo Sistema Universidade Aberta do Brasil.
Isso se tornou possível graças à parceria estabelecida entre o MEC, a CAPES, o FNDE e as universidades brasileiras, bem como porque a UEPG, ao longo de sua trajetória, vem acumulando uma rica tradição de ensino, pesquisa e extensão e se destacando também na educação a distância.
Os cursos ofertados no Sistema UAB, apresentam a mesma carga horária e o mesmo currículo dos nossos cursos presenciais, mas se utilizam de metodologias, materiais e mídias próprios da educação a distância que, além de facilitarem o aprendizado, permitirão constante interação entre alunos, tutores, professores e coordenação.
Esperamos que você aproveite todos os recursos que oferecemos para facilitar o seu processo de aprendizagem e que tenha muito sucesso nesse período que ora se inicia.
Mas, lembre-se: você não está sozinho nessa jornada, pois fará parte de uma ampla rede colaborativa e poderá interagir conosco sempre que desejar, acessando nossa Plataforma Virtual de Aprendizagem (MOODLE) ou utilizando as demais mídias disponíveis para nossos alunos e professores.
Nossa equipe terá o maior prazer em atendê-lo, pois a sua aprendizagem é o nosso principal objetivo.
EQUIPE DA UAB/ UEPG
SUmÁRIOPALAVRAS DOS PROFESSO ■ RES 7OBJETIVOS E EMENT ■ A 9
ESCALA 11SEçãO ■ 1- Uma discussão sobre escala 12
SEçãO ■ 2- Escala cartográfica 14
SEçãO ■ 3- Generalização em cartografia 19
SENSORIAmENTO REmOTO 23SEçãO ■ 1- Introdução ao sensoriamento remoto 24
SEçãO ■ 2- Histórico 27
SEçãO ■ 3- Princípios físicos 29
SEçãO ■ 4- Resolução espacial 31
SEçãO ■ 5- Tipos de sensores 32
SEçã ■ O 6- Fotogrametria 35
CARTOgRAfIA DIgITAL 43SEçãO ■ 1- Sistema de informação geográfica - SIG 44
SEçãO ■ 2- Geoprocessamento e Cartografia Digital 46
SISTEmA DE pOSICIONAmENTO gLOBAL – gpS 53SEçãO ■ 1- Histórico 54
SEçãO ■ 2- Sistema Navstar 56
SEçãO ■ 3- Sistemas de posicionamento: Glonass, Galileo e Compass 60
mApEAmENTO SISTEmÁTICO BRASILEIRO 65SEçãO ■ 1- CIM - Carta Internacional do Mundo ao Milionésimo 66
SEçãO ■ 2- UTM 68
SEçãO ■ 3- Nomenclatura e Articulação de Folhas 72
PALAVRAS FINAI ■ S 77REFERÊNCIAS ■ 79NOTAS SOBRE OS AUTO ■ RES 81
pALAVRAS DOS pROfESSORES
Olá aluno da Disciplina de Cartografia II!!!
Nosso objetivo com a construção de material é que este seja a continuidade da disciplina de Cartografia I, iniciados com o livro I. Naquele livro, a Cartografia foi tratada como uma ferramenta de muita importância na reprodução da humanidade, desde os seus primórdios. Além de ser uma forma de conhecimento que produzia uma leitura da realidade, esta se colocava como um caminho de comunicação desta própria leitura.
Retomamos estes encaminhamentos, partindo de uma temática que sempre foi de vital importância à prática cartográfica e geográfica: falamos da questão da escala. Tratamos de uma discussão geral relacionada a escala, para mergulharmos na escala cartográfica. Na sequência, trabalharemos com dois temas muito valiosos à nossa prática docente: nos referimos ao sensoriamento remoto e a cartografia digital.
Estas duas ferramentas em conjunção ampliam nossas possibilidades em sala de aula, maximizando o processo de ensino e aprendizagem da Ciência Geográfica. Ambas demonstram uma cartografia viva, que pode ser todo dia atualizada. Isto abre um amplo leque de possibilidades para seus futuros alunos, pois estas ferramentas possibilitam que tanto professor como aluno sejam produtores do conhecimento, com suas representações cartográficas.
As nossas duas últimas temáticas serão o Sistema de Posicionamento Global e a Sistemática de Mapeamento Global. O Sistema de Posicionamento Global - GPS é uma tecnologia que revolucionou os mapeamentos da superfície da Terra. Começamos com sua história, para finalizarmos com as últimas palavras em tecnologia de posicionamento global via satélite. Da mesma forma, é tendo como referencial um mapeamento de base que outras séries de materiais cartográficos podem ser construídos
Assim, convidamos você para mais este momento de formação.
Seja bem-vindo!!!
OBJETIVOS E EmENTA
O principal objetivo da disciplina de Cartografia II é fazer com que o estudante reconheça a importância da Cartografia para o ensino e o estudo de Geografia. Desta forma, apropriando-se do conteúdo deste material, o aluno adquire competência para utilizar os conhecimentos técnicos e teóricos da Cartografia nos estudos e no ensino da Ciência Geográfica.
ObjetivOs
Reconhecer a importância da Cartografia para o estudo e o ensino da Ciência ■
Geográfica.
Apreender os conhecimentos técnicos e teóricos da Cartografia. ■
Aplicar os conhecimentos técnicos e teóricos da Cartografia aos estudos e ao ■
ensino da Ciência Geográfica.
ementa
Princípios de sensoriamento remoto. Desenho e produção cartográfica. Cartografia ■
digital. Sistema de Posicionamento Global (GPS). Mapeamento sistemático brasileiro.
Legislação cartográfica. Análise e interpretação de cartas sistemáticas.
ESCALA
ObjetivOs De aPRenDiZaGem
Apreender a discussão referente à escala cartográfica. ■
Aplicar os conhecimentos referentes à escala na leitura de documentos ■
cartográficos.
ROteiRO De estUDOs
SEçãO 1 – Uma discussão sobre escala ■
SEçãO 2 – Escala cartográfica ■
SEçãO 3 – Generalização em cartografia ■
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DE I
Marcio José OrnatAlmir Nabozny
Joseli Maria Silva
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pARA INÍCIO DE CONVERSA
Vamos compreender neste momento de formação os mecanismos e
métodos empregados no estabelecimento de escalas cartográficas. Estas
serão visualizadas como uma estratégia de aproximação do real em uma
relação entre tamanho e fenômeno.
SEÇÃO 1UmA DISCUSSÃO SOBRE ESCALA
Enquanto um conceito geográfico, a escala tem sido objeto de
renovado interesse de vários cientistas. Como visto por Roberto Lobato
Corrêa (2003), a escala tem se revelado um problema geográfico, sendo
considerada tanto uma construção social1, como também a partir de uma
perspectiva política e metodológica2.
Em sua discussão sobre O problema da escala, Iná Elias de
Castro (2000) afirma que existem três encaminhamentos relacionados
à escala. Uma discussão relacionando escala à cartografia, a partir de
uma visão matemática. A escala é visualizada enquanto um problema
metodológico de coerência entre o percebido e o concebido. A escala
enquanto um problema epistemológico, pois tantos os experimentos que
trabalham em macro como em micro nos mostram que as leis que regem
uma determinada dimensão de fenômeno não passam sem alteração à
outra dimensão. Assim, “a escala coloca-se como um problema para a
ciência (...) o artifício analítico que dá visibilidade ao real”. (CASTRO,
2000, p.133). E a escala enquanto estratégia de apreensão da realidade
como representação.
A autora trata que isto traz à discussão a questão:“da polimorfia do espaço, sendo o jogo de escalas um jogo de relações entre fenômenos e amplitude e natureza diversas, (...) no campo de pesquisa da geografia não há recortes territoriais sem significação explicativa, o que há, muitas vezes, são construtos teóricos que privilegiam a explicação de fenômenos pertinentes a determinadas escalas territoriais”. (p.138-139).
1 (MARSTON, 2000).2 (BRENNER, 2000 e 2001; MARSTON & SMITH, 2001).
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Sempre na pesquisa ou no ensino geográfico, a escala é tema de
relevância. Essa questão não está relacionada apenas à geografia, mas
também a outras áreas do conhecimento científico. Em suas reflexões
sobre Escala e investigação geográfica – natureza, sociedade e método,
Eric Sheppard e Robert McMaster (2004) constatam que, via de regra, os
geógrafos têm corriqueiramente pensado a escala tradicionalmente sob
sua concepção cartográfica.
Os autores apontam que a fração - 1:10.000 - tornou-se o método
padrão para representar a escala, a partir de seu aspecto matemático.
Temos tanto geógrafos físicos como biogeógrafos demonstrando
preocupação com as escalas operacionais, relacionadas ao funcionamento
dos fenômenos.Essas preocupações também perpassam as discussões dos geógrafos
humanos, referindo-se a uma multiplicidade de escalas, relacionadas a uma variedade de temáticas. Esta é vista como uma construção social e um guia conceitual na definição de leis de funcionamento dos fenômenos. De forma geral, segundo os autores, existem diferentes conceitos de escala, referentes às distintas concepções geográficas, tornando difícil apenas
uma conceituação. Mas, buscando contribuir para estes encaminhamentos, Sheppard
e McMaster (2004) identificam três caminhos de interesse dos geógrafos relacionados à escala: escala espacial, escala temporal e escala espaço-temporal. Os autores oferecem uma classificação dos tipos de escala, incluindo a cartográfica, a geográfica, a operacional, a resolução espacial e a escala enquanto construção.
Vejamos a figura 1:
FIGURA 1 – Os Significados da Escala Fonte: Adaptado de Lan e Quattrochi, 1992. Apud. Sheppard e McMaster, 2004
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Então, temos para Sheppard e McMaster (2004), a Escala
Cartográfica, relacionando medidas na carta e no real, a Escala
Geográfica, referente à medida da área de estudo, a Escala Operacional,
referente a lógica geográfica de funcionamento de determinado fenômeno,
a Resolução, que entende-se pelo tamanho espacial do pixel em imagens
de satélite (retornaremos a este assunto na próxima unidade), e a Escala
Enquanto Construção.
Primeiro, se o espaço é uma construção social, a mesma verdade
deve ser em relação à escala. Assim, precisamos pensar na forma como a
escala faz parte da existência, relacionada as dimensões da nossa vida:
bairro, cidade, região, nação e mundo.
A cartografia a partir da sua estrutura tem por objetivo representar fatos ou interpretações do real, assumindo a escala um papel fundamental nessas representações. Nosso objetivo na presente unidade é trilhar o caminho relacionado à escala cartográfica.
SEÇÃO 2ESCALA CARTOgRÁfICA
A produção de mapas não é uma atividade restrita ao séc. XX,
como visto no livro de Cartografia I, mas localizável em toda a história
da humanidade. As reflexões relacionadas à escala se processaram em
paralelo ao próprio desenvolvimento dos mapas.
Autores como Sheppard e McMaster (2004) relatam que a escala
foi relacionada a um método que derivava da ideia de que o mapa era
uma medição geral do terreno e uma forma de armazenamento dessas
informações. Os mapas não foram vistos inicialmente pela cartografia
Outras discussões têm demonstrado também as várias possibilidades de compreensão da escala. Destacam-se dentre estas o texto de Anssi Paasi (2004), em Lugar e Região: olhando através do prisma da escala; Richard Howitt (2008), em Escala; Neil Brenner (2000), em A questão urbana como uma questão de escala: reflexões sobre Henri Lefebvre, teoria urbana e políticas de escala; Neil Brenner (2001), em Os limites da escala? Reflexões metodológicas em estruturação escalar; Sallie Martson e Neil Smith (2001), em Estados, escalas e o doméstico: limites para pensar a escala? Uma resposta pra Brenner; Sallie Martson (2000), em A construção social da escala; Tomothy Bunnel e Neil Coe, em Espaços e escalas de inovação.
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como um mecanismo que buscava retratar aspectos específicos de
distribuição de fenômenos, como ocorre em um mapa temático.
A cartografia como ramo específico do conhecimento nasce na
França durante o séc. XVIII. Seus pilares foram tanto o desenvolvimento
da moderna geodésia, como a confecção do primeiro mapa nacional
patrocinado pelo estado francês, a Carta de Cassini (veja na Plataforma
Moodle o link Des Villages de Cassini). Assim, o problema das medidas
tomam a comunidade cartográfica.
Sheppard e McMaster (2004) apontam que os mapeamentos
topográficos demandavam um aumento de precisão entre medidas
no terreno e medidas no mapa. Foi nessa conjuntura que a escala foi
sancionada como uma informação importantíssima em qualquer
representação cartográfica, primeiro na França e depois no restante da
Europa.
A Carta de Cassini concluída em 1789 (um conjunto de 180 folhas)
foi publicada com uma escala de 1:86.400. A partir deste trabalho, a escala
numérica torna-se padrão para representar escala em mapas. Assim,
uma escala de 1:10.000 indica que uma unidade de distância do mapa
representa 10.000 unidades na superfície da Terra. Uma maneira simples
e funcional para representar a escala, podendo ser estas unidades pés,
metros ou milhas.
A escala cartográfica é um mecanismo que transforma distâncias
reais existentes na superfície da Terra em distâncias compatíveis com
o tamanho de determinado mapa. Esta relação pode ser traduzida pela
fração:
Como exemplo, vamos considerar as informações contidas na figura 2:
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FIGURA 2
No cartograma do Estado do Paraná, a distância real entre o ponto
A e o ponto B, indicada acima, é de aproximadamente 473,10 km. Sabe-
se que a distância gráfica entre os pontos A e B no cartograma é de 8 cm.
Indiquemos a escala do cartograma:
Informações: Distância no mapa: 8 cm (d).Distância no terreno: 473,10 km (D).
Podermos indicar a escala na forma numérica como feito acima. Outra possibilidade é a indicação da escala na forma gráfica abaixo, obtida através da relação entre a distância gráfica, medida no papel, e a medida real correspondente (figura 3).
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FIGURA 3 – Escala Gráfica
Convém salientar uma questão que sempre se coloca como um
empecilho à prática geográfica docente. Uma fonte de confusão tem se
relacionado à terminologia grande e pequena escala. Matematicamente,
uma fração de 1:24.000 é maior que uma de 1:500.000.
Todavia, quando falamos que uma escala é maior, estamos nos
referindo ao nível e detalhamento da carta ou mapa. Quer dizer que um
carta ou mapa com escala 1:24.000 tem um nível de detalhamento maior
que uma carta com escala 1:500.000.
A relação entre pequena e grande escala depende dos fatores das
relações. Uma escala 1:100.000 é maior que uma escala 1:500.000. Mas,
1:100.000 é menor que uma escala 1:25.000.
Fazendo uma classificação das escalas, Ardemirio de Barros
Silva (1999) e Cêurio de Oliveira (1988) agrupam as escalas em dois
conjuntos.
As escalas podem ser classificadas, segundo Ardemirio de Barros Silva
(1999, p.80), em duas grandes categorias: Escalas grandes - (1:100.000
– cartas topográficas / 1:25.000 – levantamento de detalhes / 1:5.000 –
planos cadastrais). Seriam empregadas em mapas que demandassem
uma representação com grandes detalhes, permitindo a caracterização
de pequenas feições (na Plataforma Moodle, veja o link Planta Cadastral)
e Escalas pequenas (1:250.000 – cartas corográficas / 1:500.000 - cartas
corográficas / 1:5.000.000 – cartas gerais). Permite a representação de
grandes áreas, havendo uma diminuição no detalhamento.
Outra classificação proposta pelo autor está relacionada a escalas
menores que 1:100.000 - (chamadas de mapas), situadas entre 1:100.000
e 1:10.000 (chamadas de cartas) e maiores que 1:10.000 (chamadas de
plantas).
Na figura 4, o autor apresenta as possíveis relações entre a
fonte da informação / o produto obtido / escala conveniente e área de
abrangência:
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FIGURA 4 – Materiais, métodos e escalas em cartografia básica Fonte: Silva (1999, p.80).
De forma distinta, Cêurio de Oliveira (1988, p. 46) classifica as escalas em três grupos: Escala grande - Compreende de 1:500 a 1:50.000 – comporta um sem-número de detalhes; Escala média - Compreende as escalas entre 1:100.000 a 1:250.000 – de detalhamento topográfico regular; e Escala pequena - Menor que 1:5.000.000 – não possibilita detalhes.
Note-se que a nomenclatura relaciona-se não com as áreas abarcadas, mas sim com o nível de representação do espaço em seu detalhamento (figura 5).
FIGURA 5
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Se usamos uma escala numérica (ver figura 5), qualquer alteração
no tamanho do documento cartográfico altera as relações entre distâncias
medidas no mapa e distâncias medidas na superfície da Terra. Assim,
a escala gráfica (figura 3) é a mais aconselhada, porque acompanha
possíveis alterações dos documentos cartográficos.
SEÇÃO 3gENERALIzAÇÃO Em CARTOgRAfIA
Os cartógrafos têm trabalhado buscando colocar nas representações
as quantidades adequadas de informação em distintas escalas (SHEPPARD
& MCMASTER, 2004). A quantia de informações de uma carta ou mapa
com escala 1: 10.000 é completamente diferente de uma carta com escala
1: 100.000.
Isso demonstra uma filtragem das informações relacionadas tanto a
um como a outro documento. Tal atividade recebe o nome de generalização
cartográfica. Os autores apontam que Hudson (1992) demonstra as
diferenças das informações que são colocadas em um mapa de tamanho
12,70 x 17,78 cm (5 x 7 pol) :
Uma casa em uma escala de 1:100;
Um quarteirão em uma escala de 1:1.000;
Um bairro em uma escala de 1:10.000;
Uma pequena cidade em uma escala de 1:100.000;
Uma grande área metropolitana em uma escala de 1:1.000.000;
Vários estados em uma escala de 1:10.000.000;
Mais de um hemisfério em uma escala de 1:100.000.000;
Todo o planeta em uma escala de 1:1.000.000.000.
Portanto, a escolha da dimensão da escala de análise do espaço
geográfico, que dá visibilidade aos fenômenos, é de suma importância
para a Geografia, pois como frisado por Castro (2000), não há escalas mais
ou menos válidas, estando a realidade contida em todas elas, a escala da
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percepção está sempre relacionada ao nível do percebido e concebido, e
a escala não fragmenta o real, apenas permite sua múltipla apreensão.
Leituras Complementares:
CASTRO, Iná Elias de. O Problema da Escala. In: CASTRO, Iná Elias de; GOMES, Paulo Cesar da Costa; CORRÊA, Roberto Lobato. Geografia: Conceitos e Temas. 2ª Edição. Rio de Janeiro: Bertrand Brasil, 2000.OLIVEIRA, Cêurio de. Curso de Cartografia Moderna. Rio de Janeiro: IBGE, 1998.SHEPPARD, Eric; MCMASTER, Robert. Scale and Geographic Inquiry. Nature, society and method. Malden – USA: Blackwell Publishing, 2004.SILVA, Ardemirio B. Sistemas de Informações Geo-referenciadas: conceitos e fundamentos. São Paulo: Unicamp, 1999.
Tratamos até agora dos mecanismos e métodos de funcionamento das escalas cartográficas, que se colocam como uma importantíssima estratégia de aproximação do real, em uma relação entre tamanho e fenômeno.
Não existem escalas mais ou menos validas, pois a realidade esta contida em todas elas. A utilização da escala está longe de ser apenas uma atividade que registra informações métrica contidas nos levantamentos de campo. É uma atividade que permite múltiplas apreensões do real.
Após termos explicado os conteúdos desta seção, vamos resolver os exercícios.
01. A extensão de um determinado rio em uma carta com escala 1:10.000 é de 15 cm. Qual a distância real do rio?02. A distância real entre duas cidades, em uma carta com escala 1:50.000, é de 463,8 km. Qual a distância gráfica entre as duas cidades?
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SENSORIAmENTO REmOTO
ObjetivOs De aPRenDiZaGem
Iniciar o aluno nos conhecimentos referentes ao sensoriamento remoto. ■
Salientar a importância hodierna dessa forma de conhecimento na geografia ■
da sala de aula.
ROteiRO De estUDOs
SEçãO 1 – Introdução ao sensoriamento remoto ■
SEçãO 2 – Histórico ■
SEçãO 3 – Princípios físicos ■
SEçãO 4 – Resolução espacial ■
SEçãO 5 – Tipos de sensores ■
SEçãO 6 – Fotogrametria ■
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pARA INÍCIO DE CONVERSA
A qualquer momento podemos acessar o software Google Earth e
obter informações, com uma considerável qualidade, de toda a superfície
do planeta. Observando qualquer parte do planeta, são mostradas na parte
inferior da tela de visualização do software, informações como LeadDog
Consulting Image, Digital Globe ou Europe Technologies Image.
Esses nomes nada mais são do que empresas que comercializam
um tipo específico de produto, proveniente de uma área denominada
Sensoriamento Remoto. Nosso encaminhamento é iniciar você, caro
acadêmico, nessa tecnologia, salientando sua grande importância na
prática docente do ensino geográfico.
SEÇÃO 1INTRODUÇÃO AO SENSORIAmENTO REmOTO
A tecnologia do sensoriamento remoto é hoje um instrumento
fundamental na obtenção rápida de informações em relação à superfície
da Terra. Através de equipamentos como máquinas fotográficas, radares
e satélites, é possível captar a energia refletida da superfície da Terra,
energia esta que advém do Sol.
A International Society for Photogrammetry and Remote Sensing
(veja o link através da Plataforma Moodle) coloca a fotogrametria e o
sensoriamento remoto como termos associados. Para essa sociedade, os
dois são “arte, ciência e tecnologia de obtenção de informações fiáveis a partir de sensores remotos de imagens e outros sistemas sobre o planeta Terra e seu meio ambiente, e outros objetos físicos e processos através da gravação, medição, análise e representação”.(ISPRS)1.
O Sensoriamento Remoto refere-se à utilização da energia
eletromagnética no processo de obtenção das informações. Esta técnica faz
1 Fonte: http://www.isprs.org. Acesso em: 6/2/2009.
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uso de sensores remotos para captar e registrar a energia eletromagnética
que são instalados a bordo de aeronaves e espaçonaves.
Como visto pela International Society for Photogrammetry and
Remote Sensing, a conjunção entre fotogrametria e sensoriamento remoto
tem se colocado como a principal fonte de informações dos Sistemas de
Informação Geográfica (SIG’s).
O imageamento da superfície da Terra, através de aviões e satélites
artificiais, usando sensores que operam em diferentes espectros, tem
sido chamado de sensoriamento remoto. Para a International Society for
Photogrammetry and Remote Sensing, não existe nenhum significado
especial no afastamento do sensor em relação ao objeto imageado.
Assim, não existe distinção entre fotogrametria e sensoriamento remoto.
Isto justifica a mudança do nome da associação de International Society
for Photogrammetry para International Society for Photogrammetry and
Remote Sensing, em 1980. (ISPRS)2. Desde a fundação da associação,
ocorreram 20 congressos que culminaram em trocas científicas e técnicas,
fomentando o desenvolvimento do sensoriamento remoto no mundo.
Vejamos agora exemplos de produtos do sensoriamento remoto:
FIGURA 6 – Imagem Satélite NOAA3
2 Fonte: http://www.isprs.org. Acesso em: 6/2/2009.3 Fonte: http://www.osdpd.noaa.gov/PSB/EPS/SST/data/anomnight.current.gif. Acesso em: 5/2/2009.
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FIGURA 7 – Satélite Landsat 74
FIGURA 8 – Radar Imageador PALSAR5
4 Fonte: http://antwrp.gsfc.nasa.gov/apod/image/9905/sanfran_landsat7_big.jpg. Acesso em: 5/2/2009.5 Fonte: http://www.engesat.com.br/pub/fckeditor/Image/alos/PALSAR_100M.jpg. Aces-so em 5/2/2009.
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FIGURA 9 – Fotografia Aérea6
SEÇÃO 2HISTóRICO
Todo o desenvolvimento do Sensoriamento Remoto está conectado
tanto ao desenvolvimento da fotografia e de seus equipamentos como a
própria pesquisa espacial. Podemos considerar que o primeiro produto
do sensoriamento remoto foi uma fotografia tirada pelo francês Gaspar
Félix Tournachon. Dentro de um balão, no dia 23 de outubro de 1858,
Tournachon fotografou a pequena cidade de Petit-Clamart, ao sul de
Paris. (OLIVEIRA, 1988).
6 http://www.panoramio.com/photos/original/4875288.jpg. Acesso em: 5/2/2009.
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O desenvolvimento do avião e das câmaras fotográficas impulsionaram a utilização de fotografias aéreas como uma fonte de informações sobre a superfície do planeta. Em 1909, Wilbur Wright tira fotografias de paisagens italianas com máquinas instaladas em um avião (RIBEIRO, 2007). Em 1910, é fundada a International Society for Photogrammetry, na Áustria. A partir desses eventos, vários acontecimentos auxiliam no desenvolvimento do sensoriamento remoto, como visto no Quadro I:
QUADRO I - Principais Acontecimentos da História do Sensoriamento Remoto
Ano Acontecimento1913 1° Congresso Internacional da International Society for Photogrammetry, em Viena.
1914 /1918 1° Guerra Mundial: reconhecimento aéreo.1920 / 1930 Desenvolvimento de aplicações de fotografia aérea e fotogrametria na área civil.1929 / 1939 Os departamentos governamentais procuram aplicar à fotografia aérea instrumento de planejamento
territorial.1930 / 1940 Desenvolvimento de radares na Alemanha, Estados Unidos e Reino Unido.
1934 Fundação da Sociedade Americana de Fotogrametria.1942 A KODAK patenteia o primeiro filme infravermelho falsa cor.1956 Investigação de Robert Colwell na detecção de doenças de plantas com fotografia de infravermelho.1957 Lançamento do satélite Sputnik pela União Soviética.1958 Lançamento do satélite americano Explorer 1.1959 Primeira fotografia aérea da Terra a partir do espaço (Explorer – 6).1960 Lançamento do satélite meteorológico TIROS.1972 Lançamento do primeiro satélite não militar, o ERTS-1 (Earth Resources Technollogy Satellite) que mais
tarde foi renomeado de Landsat 1.1975 Lançamento do ERTS-2 (renomeado de Landsat 2).1977 Lançamento do METEOSAT.1978 Lançamento do Seasat, do Landsat 3, do Nimbus 7 e do TIROS-N.1981 Início do programa Space Shuttle da NASA e lançamento do Radar de Imagem do Space Shuttle (SIR-A). 1982 Lançamento do Landsat 4: nova geração de sensores Landsat TM.1985 Lançamento do Landsat 5.1986 Lançamento do satélite comercial francês de observação da Terra SPOT 1.1991 Lançamento do primeiro satélite europeu de detecção remota ERS-1 (radar ativo) e do IRS- 1B; a NASA
inicia a “Missão do Planeta Terra”.1992 Lançamento do JERS-1.1993 Lançamento falhado do Landsat 6, lançamentos do SPOT 3 e do SIR-C da NASA.1994 Lançamento do IRS-P2.1995 Lançamento do RADARSAT – 1, ERS 2 e IRS-1C. 1997 Lançamento do IRS-1D.1998 Lançamento do SPOT 4.1999 Lançamento do EOS-TERRA, do IKONOS, do Landsat-7 com o novo sensor ETM+ e do CBERS-1.2000 Lançamento do EO-1 e EROS A1.2001 Lançamento do QuickBird.2002 Lançamento do Envisat, SPOT 5, NOAA-17 e do Aqua.2003 Lançamento do ICESat, do IRS P6 (ResourceSat-1), do OrbView-3 e do CBERS-2.2004 Lançamento do FORMOSAT-2.2005 Lançamento do Meteosat 9, do CartoSat-1, BEIJING-1, TopSat.2006 Lançamento do NPOESS.2007 Lançamento do CBERS-2B.
Fonte: Adaptado de Ribeiro, 2007.
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Como visto acima, a partir do lançamento do satélite Sputnik pela
União Soviética, o desenvolvimento dos equipamentos relacionados ao
sensoriamento remoto se acelera. São lançados ao espaço mais de dois
satélites nos anos de 1978, 1993, 1995, 1999, 2002, 2003, 2005. Isto
ocorreu devido ao fato da entrada de capital privado no desenvolvimento
desta tecnologia.
Com este desenvolvimento, a resolução espacial das imagens
adquire um grande refinamento. Vejamos abaixo os principais satélites
com suas altitudes:
Satélite AltitudeQuickBird 450 kmLandSat 7 705 km
Spot 4 822 kmRadarSat 798 km
ERS 2 785 kmCBERS 778 kmIkonos 681 km
GeoEye 1 681 km
Na próxima seção, estaremos aprofundando as principais
características do sensoriamento remoto.
SEÇÃO 3pRINCÍpIOS fÍSICOS
São quatro os elementos que compõem o funcionamento do
sensoriamento remoto:
fonte de energia;•
caminho de transmissão;•
alvo; •
sensor• .
Analisemos a figura 10 a seguir:
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A emissão da energia eletromagnética é o resultado da oscilação
atômica das moléculas acima de zero grau absoluto (0° K / -273 C°).
Essa energia pode ser refletida – absolvida – transmitida, sendo que tais
processos ocorrem de forma simultânea. A intensidade de cada um está
relacionada às características físico-químicas do objeto em questão.
É esta diferença que denominamos de assinatura espectral,
utilizada para distinguir materiais na superfície dos planetas. Lembramos
que a maioria dos satélites são passivos, ou seja, dependem de uma fonte,
notadamente o Sol (figura 10), para a coleta de informações. Os sensores
ativos são aqueles que independem de fonte externa, como os radares
imageadores (figura 8). (SPRING, 1991-2006; OLIVEIRA, 1988).
O comportamento da energia que retorna ao espaço é seletivo em
relação ao comprimento da onda eletromagnética e específico para cada
tipo de material (estrutura atômica e molecular). (OLIVEIRA, 1998).
Vejamos na figura 11 todo o espectro eletromagnético:
FIGURA 10 – Principais elementos do sensoriamento remoto
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SEÇÃO 4RESOLUÇÃO ESpACIAL
A resolução espacial refere-se aos detalhamentos de uma imagem.
Como a menor unidade de imagem chama-se pixel, a resolução espacial
de uma imagem, produto do sensoriamento remoto, refere-se ao tamanho
do pixel de determinada imagem. Quanto maior a resolução da imagem,
menor é o tamanho do pixel, e quanto menor a resolução da imagem,
maior é o tamanho do pixel. Na figura 12, é demonstrada a resolução da
imagem do satélite Ikonos:
FIGURA 12 – Resolução Espacial da Imagem Ikonos Fonte: Grupo de Estudos Territoriais – GETE / UEPG, 2004.
FIGURA 11 – Espectro eletromagnético Fonte: SPRING, 1991-2006.
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SEÇÃO 5TIpOS DE SENSORES
IMAGEADOR RBV (Return Beam Vidicon) •
É um tipo de sistema muito parecido com uma câmera, permitindo
o registro de áreas do terreno. A energia eletromagnética impressiona
uma superfície fotossensível durante algum tempo. Após, um obturador
interrompe a entrada da energia e a superfície fotossensível é varrida
por um feixe de prótons. Em seguida, o sinal de vídeo é transmitido
telematicamente (Fonte: SPRING, 1991 – 2006; DPI / INPE)
IMAGEADOR MSS•
É um tipo de sensor em que o terreno é imageado em faixas de
185 km, perpendicular à órbita do satélite. A ação é auxiliada por um
espelho que oscila no deslocamento do satélite. Durante o deslocamento,
a imagem do terreno que é refletida no espelho é captada por uma matriz
de sensores. Cada sensor é responsável por uma área específica na
superfície da Terra, transforma a energia captada em um sinal elétrico e
transmite para as estações na Terra (Fonte: Op. cit.)
IMAGEADOR TM (Cbers / LandSat)•
O imageador Mapeamento Temático é um sistema de varredura multiespectral que tem por objetivo proporcionar resolução espacial mais fina, melhor discriminação espectral entre objetos da superfície terrestre, maior fidelidade geométrica e melhor precisão radiométrica em relação ao sensor MSS.
A energia eletromagnética que provém da superfície da Terra atinge um espelho de varredura que oscila na direção leste – oeste. O sinal atravessa um telescópio / conjunto de espelhos, que têm por função corrigir erros do sinal coletado pelo espelho. Assim, cada sinal que é adquirido por cada sensor é amplificado e transmitido à Terra. (Fonte: Op. cit.)
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HRV - HAUT (Resolution Visible Satélite Spot)•
São sensores de alta resolução que trabalham de duas maneiras:
um modo multiespectral, cobrindo três faixas do espectro eletromagnético
em uma resolução de 20 metros; e um modo pancromático, com resolução
espacial de 10 metros.
Vejamos no Quadro II as características de resolução temporal e
espacial dos sensores Thematic Mapper (TM), Haute Resolution Visible
(HRV) e Advanced Very Resolution Radiometer (AVHRR), instalados nos
satélites LandSat, Spot e NOAA, respectivamente:
QUADRO IITM HRV AVHRR
Frequência da aquisição de
imagens16 dias 26 dias 2 vezes ao dia
Resolução espacial
30 m 120 m (Banda6)
20 m (Banda1 a 3) 10 m (Pan) 1.1 km (nominal)
Fonte: Adaptado de SPRING, 1991-2006.
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Vejamos agora exemplos de três satélites com suas principais
aplicações.
Satélite Landsat - Sensor TMCanal Faixa Espectral (µm) Principais aplicações
1 0.45 - 0.52Mapeamento de águas costeiras; diferenciação entre solo
e vegetação; diferenciação entre vegetação conífera e decídua.
2 0.52 - 0.60 Reflectância de vegetação verde sadia.3 0.63 - 0.69 Absorção de clorofila; diferenciação de espécies vegetais.
4 0.76 - 0.90Levantamento de biomassa; delineamento de corpos
d'água.
5 1.55 - 1.75 Medidas de umidade da vegetação; diferenciação entre nuvens e neve.
6 10.4 - 12.5 Mapeamento de stress térmico em plantas; outros mapeamentos térmicos.
7 2.08 - 2.35 Mapeamento hidrotermal.Fonte: SPRING, 1991-2006.
Satélite SPOT - Sensor HRVCanal Faixa Espectral (µm) Principais aplicações
1 0.50 - 0.59 Reflectância de vegetação verde sadia; mapeamento de águas.
2 0.61 - 0.68 Absorção da clorofila; diferenciação de espécies vegetais; diferenciação de solo e vegetação.
3 0.79 - 0.89 Levantamento de fitomassa; delineamento de corpos d'água.
Pan 0.51 - 0.73 Estudo de áreas urbanas.Fonte: SPRING, 1991-2006.
Satélite NOAA – Sensor AVHRRCanal Faixa Espectral (µm) Principais aplicações
1 0.58 - 0.68Mapeamento diurno de nuvem, gelo e neve; definição de
feições de solo e cobertura vegetal.
2 0.725 - 1.1Delineamento da superfície da água; definição de
condições de fusão de neve e gelo; avaliação da vegetação e monitoramento meteorológico (nuvens).
3 3.55 - 3.93Mapeamento noturno e diurno de nuvens; análise da
temperatura (C) da superfície do mar; detecção de pontos quentes (incêndios).
4 e 510.30 - 11.30 (4) 11.50 - 12.50 (5)
Mapeamento noturno e diurno de nuvens; medição da superfície do mar, lagos e rios; detecção de erupção
vulcânica; umidade do solo, atributos meteorológicos das nuvens; temperatura da superfície do mar e umidade do
solo.
Fonte: SPRING, 1991-2006.
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SEÇÃO 6 fOTOgRAmETRIA
A fotogrametria é a técnica de medições das feições da superfície
terrestre, por meio da utilização de fotografias aéreas. Esta definição é por
demais incompleta, pois devemos incluir a interpretação das fotografias,
buscando mapear, além das medidas, as características encontradas nas
áreas levantadas por fotografias aéreas (OLIVEIRA, 1988).
A fotogrametria não atende apenas ao cartógrafo, mas a um amplo
leque de profissionais que têm, de uma forma ou de outra, a necessidade
de obtenção de informações sobre a superfície da Terra.
Para que haja possibilidade de retirada de informações métricas de
fotografias aéreas, faz-se necessário o atendimento de um conjunto de
especificações quanto ao avião e ao voo em si, à câmara e à lente, ao
filme, e às condições atmosféricas. (OLIVEIRA, 1988).
Os filmes que são utilizados nas câmaras fotográficas, em sua
maioria, têm uma sensibilidade ao espectro eletromagnético relacionada
a luz visível, entre 0,35 e 0,72 µm (ver figura 11). Todavia, os espectros
ultravioleta e infravermelho podem ser registrados a partir de emulsões
especiais.
FIGURA 13 - A Câmara Fotográfica
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Visando aos objetivos do presente livro, trataremos das principais
características das fotografias aéreas, que são: a câmara fotográfica, a escala
fotográfica, a cobertura longitudinal e transversal e a estereoscopia.
A câmara fotográfica
Podemos classificar as câmaras tanto pelo ângulo de abertura como
pela distância focal. (IBGE, 1999).
Tipo de Câmara Ângulo de Abertura Resultado
Ângulo Normal Até 75°Abrange uma área de uma determinada
altura de voo.
Grande Angular De 75° a 100°A altura de voo será menor, com menor
distância focal.
Supergrande Angular Maior que 100°A altura de voo e a distância serão ainda
menores.
A classificação em relação à distância focal é:
Curta: até 150 mm•
Normal: de 150 a 300 mm•
Longa: acima de 300 mm•
Escala fotográfica
É a relação entre as medidas na fotografia e as medidas reais do
terreno. Para calcularmos a escala da fotografia, procedemos da seguinte
forma:FIGURA 14
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Assim temos:
Consideremos as seguintes características: certo avião, com uma
câmara acoplada com distância focal de 153 mm, sobrevoa uma área com
o objetivo de fazer um aerolevantamento. Sua altura média de voo é 5.049
m. A partir desses dados, podemos obter a escala da fotografia aérea:
Cobertura longitudinal e transversal
A construção das informações relacionadas à superfície da Terra resulta da exposição sucessiva do filme durante a rota do voo. Cada fotografia deve ser tirada em um intervalo que produza uma sobreposição longitudinal de aproximadamente 60% na faixa de voo. A sobreposição entre as faixas deve ser de aproximadamente 30% (IBGE, 1999). (figuras
15 e 16).
FIGURA 15 Fonte: IBGE, 1999.
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FIGURA 16 Fonte: IBGE, 1999.
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Estereoscopia
A produção de uma imagem estereoscópica resulta da sobreposição
de aerofotos em sequência, tanto no recobrimento lateral como
longitudinal. (figura 16). Utilizando equipamentos como um estereoscópio,
transformamos uma imagem com duas dimensões em uma com três
dimensões, simulando as feições do relevo.7Outra tecnologia relacionada ao Sensoriamento Remoto é o
Perfilamento a Laser. Seu funcionamento consiste em uma varredura
a laser do terreno, coletando coordenadas x-y-z da superfície da Terra.
Um feixe de laser é emitido ao solo e o que volta ao sensor (figura 17)
é transformado em sinal digital. A distância do terreno em relação à
aeronave durante o voo é determinada pelo tempo de emissão e recepção
do sinal. Da mesma forma, o sensor mede a primeira e a última reflexão
do sinal, o que permite distinção de formas acima do solo. Esta distinção
produz tanto um Modelo Digital de Superfície (MDS) como um Modelo
Digital de Terreno (MDT) (figura 18).
7 Fonte: www.esteio.com.br. Acesso em: 11/2/2009.
Leituras Complementares
OLIVEIRA, Ceurio de. Curso de Cartografia Moderna. Rio de Janeiro: IBGE, 1998. (Capítulo 10 – Sensoriamento Remoto).RIBEIRO, José Carlos. Fotogrametria Digital.In: http://www.ufv.br/nugeo/ufvgeo2002/resumos/jcribeiro.pdf. Acesso em 19/2/2009.SILVA, Ardemirio B. Sistemas de Informações Geo-referenciadas: conceitos e fundamentos. São Paulo: Unicamp, 1999. (Capítulo 4 – Captura dos Dados para SIG).SPRING: Tutorial de Geoprocessamento – Introdução ao Sensoriamento Remoto. 1991 – 2006, DPI / INPE. Disponível em: www.dpi.inpe.br.
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40UNIDADE 2
Tratamos do sensoriamento remoto, demonstrando suas principais características. A busca de obtenção de informações sobre a superfície da Terra, a partir de equipamentos remotos, não é exclusividade do final do séc. XX ou início do séc. XXI. Essas buscas datam do início da segunda metade do séc. XIX. Entretanto, foi a segunda metade do séc. XX que viu a aceleração do desenvolvimento do sensoriamento remoto.
Estes avanços estiveram preponderantemente relacionados ao desenvolvimento de equipamentos que, enviados ao espaço, imageavam a superfície do planeta, já que as resoluções das fotografias tiveram melhoras substanciais. Também no período, foram lançados aproximadamente mais de 20 satélites de sensoriamento remoto ao espaço.
Todo o desenvolvimento do Sensoriamento Remoto e os cruzamentos entre agentes e interesses é tão intenso, rizomático e interessante que, em setembro de 2008, foi enviado ao espaço o satélite GeoEye – 1; e mais, após um acordo firmado entre a empresa Google e a GeoEye, as imagens só poderão ser disponibilizadas em ambiente público no Google Earth e Google Maps8 (veja na Plataforma Moodle o link GeoEye). Sua capacidade é coletar imagens com resolução de 41 cm (pancromático) e 1,65 m (multiespectral).
Toda tecnologia relacionada ao imageamento da superfície da Terra não teria muita utilidade sem equipamentos eletrônicos, no caso computadores e sistemas operacionais / softwares SIG, para o processamento dessas informações, os quais são colocados como o objetivo da próxima unidade.
8 O foguete de lançamento do satélite GeoEye levava em sua carenagem o logo GOO-GLE.
Através do Google Earth, localize o nome dos locais que apresentam imagens com maiores e 1. menores resoluções espaciais. Após este trabalho, pesquise de quais satélites essas imagens se originaram.
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ObjetivOs De aPRenDiZaGem
ROteiRO De estUDOsU
NID
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E II
I
Cartografia Digital
Compreender a importância da cartografia digital para o ensino ■
geográfico.
Localizar a cartografia digital dentro da ampla discussão relacionada ■
ao geoprocessamento.
Aplicar os conhecimentos adquiridos ao ensino geográfico.. ■
SEçãO 1 – Sistema de informação geográfica - SIG ■
SEçãO 2 – Geoprocessamento e Cartografia Digital ■
Marcio José OrnatAlmir Nabozny
Joseli Maria Silva
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44UNIDADE 3
pARA INÍCIO DE CONVERSA
A cartografia digital é uma área do conhecimento muito recente e tem se desenvolvido com uma velocidade muito grande. São lançadas todos os anos novas tecnologias com novas soluções, tanto relacionadas a informações matriciais, como vetoriais. Da mesma forma, essas inovações têm nascimento tanto na iniciativa privada, quanto através dos desenvolvedores de softwares livres.
O Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) entende que a cartografia digital faz parte de um grande conjunto de equipamentos, reflexões e ações denominado de Geoprocessamento. As atividades voltadas ao geoprocessamento referem-se à coleta e tratamento de informações espaciais, a partir de sistemas denominados Sistemas de Informação Geográfica (SIG). (SPRING, 1991 – 2006).
São ferramentas que têm por objetivo o processamento de dados com uma característica espacial, possuindo coordenadas referentes à superfície da Terra. Esses sistemas são destinados à coleta, ao tratamento, estocagem, gerenciamento, manipulação e elaboração de mapas.
Sempre temos em mente que o fim último do trabalho cartográfico é o mapa, porém esta não é a orientação principal. O mapa final é apenas um elemento de toda a estrutura e funcionamento do sistema de informação geográfica. Vejamos então as relações entre cartografia digital
e geoprocessamento.
SEÇÃO 1SISTEmA DE INfORmAÇÃO gEOgRÁfICA - SIg
Um sistema de informação geográfica depende de três elementos, ou melhor, estrutura-se a partir de três elementos:
as informações com um componente espacial; •o ambiente digital – computador; •
e a ferramenta – software. •
As reflexões relacionadas ao sistema de informação geográfica
têm se colocado a partir de posicionamentos que datam da segunda
metade da década de 1980, como em Stan Aronoff (1989)1, Peter Alan
1 ARONOFF, Stan. Geographic Information systems: A Management Perspective. Otta-wa, Canada : WDL Publications, 1989.
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Burrough (1986)2,David Cowen (1988)3 e Terence Smith (et al., 1987)4.
Estas reflexões tem analisado o sistema de informação geográfica como
um conjunto de procedimentos computacionais que têm por função “...
Coletar, Armazenar, Recuperar, Transformar e Visualizar informações
sobre a superfície da Terra.”
Para o INPE5, as principais características do SIG, conforme a
figura 19, são a integração de informações espaciais relacionadas à base
cartográfica, informações de censos – urbano e rural, imagens de satélite
e modelos de terreno, a visualização e análise, consulta e recuperação
de informações espaciais, o suporte analítico de fenômenos espaciais, o
banco de dados geográficos e o produtor de mapas.
FIGURA 19 – Sistema Aberto de Informação Geográfica Kosmo 1.2.1. SAIG S.L.
Fonte: http://www.saig.es
2 BURROUGH, Peter Alan. Principles of geographical information systems for Land resouces assessment. Oxford: Oxford University Press, 1986.3 COWEN, David. Photogrammetric Engineering and Remote Sensing, vol 54, n° 11, november 1988, p. 1551 –1555.4 SMITH, Terence; MENON, Sudhakar; STAR, Jeffrey L.; ESTES, John E. Requirements and principles for the implementation and construction of large-scale geographic infor-mation systems. International Journal of Geographical Information Science: Volume 1, Issue 1, 1987, p. 13 – 31.5 Fonte: SPRING: Tutorial de Geoprocessamento – Introdução ao Geoprocessamento. 1991 – 2006, DPI / INPE. Disponível em: www.dpi.inpe.br. Acesso em: 23/11/2008.
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46UNIDADE 3
SEÇÃO 2gEOpROCESSAmENTO E CARTOgRAfIA DIgITAL
Podemos distribuir todo o desenvolvimento do geoprocessamento
em três gerações: a Primeira Geração (CAD); a Segunda Geração SIG
(Bancos de Dados Geográficos); e a Terceira Geração SIG (Bibliotecas
Geográficas Digitais) (figura 20)6.
FIGURA 20 – Gerações Sistemas de Informação Geográfica7
Primeira Geração – CAD Cartográfico
A Primeira Geração se caracterizou por um conjunto de ferramentas
estruturadas a partir dos preceitos da cartografia. Seu banco de dados
possuía capacidade limitada, constituído basicamente para confecção
de mapas. Esta geração de sistemas é comumente chamada de sistemas
orientados a projetos. Dois exemplos são o software proprietário AutoCad
(Autodesk) e o software livre Qcad (figura 21).
Sua principal utilização é a confecção de mapeamentos, e, como
salientado pelo INPE, este ambiente e seus produtos colocam-se como
uma valiosa contribuição ao mapeamento do território brasileiro, devido
à carência de informações cartográficas digitais.
Mas como o resultado dessa geração de SIG não é o banco de dados,
muitas informações são perdidas, ou quando existentes, inacessíveis. Um
importante exemplo é o próprio projeto SOS Mata Atlântica, que foi um 6 Fonte: SPRING: Tutorial de Geoprocessamento – Introdução ao Geoprocessamento. 1991 – 2006, DPI / INPE. Disponível em: www.dpi.inpe.br. Acesso em: 23/11/2008. 7 Idem.
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47UNIDADE 3
dos maiores trabalhos de pesquisa mundiais a utilizar tecnologia SIG. O
resultado de mais de 200 cartas na escala 1:250.000, que demonstravam
os remanescentes de floresta tropical original, não se transformaram em
um banco de dados geográfico.
FIGURA 21. Qcad Fonte: www.ribbonsoft.com
Segunda Geração – SIG / Banco de Dados Geográfico
A Segunda Geração do desenvolvimento dos sistemas de informação
geográfica inicia-se na década de 1990. Seu funcionamento relaciona-se
a ambientes cliente-servidor, a partir do funcionamento de gerenciadores
de bancos de dados vetoriais e processadores matriciais, sistemas que
têm por estrutura a orientação a objetos. Os dados contidos no banco de
dados possuem, além de atributos descritivos, coordenadas geográficas.
Vários softwares podem ser colocados nesta Segunda Geração, como os proprietários ArcView (Esri), Envi (ITT Visual Information Solutions), Idrisi (Clark Labs) e MicroStation GeoGraphics (Bentley Systems, Incorporated), mas também os softwares não-proprietários, como o GRASS (Geographic Resources Analysis Support System - U.S. Army Construction Engineering Research Laboratories/USACERL), Kosmo (SAIG), gvSIG (General Public License), Quantun GIS (General Public License), TerraView (INPE) e SPRING (INPE) (figura 22). Através da Plataforma Moodle, baixe o software Spring e instale em sua máquina.
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FIGURA 22 – SPRING 5.0 Fonte: INPE
Terceira Geração SIG - Bibliotecas Geográficas Digitais
A Terceira Geração, ainda embrionária, relaciona-se ao
gerenciamento de grandes bases de dados, através de ambiente world wide
web, o qual é a resposta a uma demanda crescente de compartilhamento
de um volume cada vez maior de informações, tanto entre instituições
de gestão, pesquisa e desenvolvimento, como entre estas e os usuários
comuns. Essa geração, além de ser orientada a objetos, é objetivada a
partir de trocas de informações entre instituições e sociedade.
O melhor exemplo de software de Terceira Geração no Brasil é
o software I3Geo8 (figura 24), desenvolvido pelo Ministério do Meio
Ambiente. Esta ferramenta tem por objetivo tanto a disseminação de
informações como a disponibilização de uma ferramenta via web. A
base de funcionamento é uma estrutura relacionada aos softwares livres
Postgis, Geonetwork , gvSIG e PHP (figura 23).
Suas ferramentas de gestão não deixam a desejar em relação a
nenhum SIG cliente-servidor descrito acima. Além do Ministério do
Ambiente, também utilizam o referido sistema o Ministério da Saúde,
Ministério da Educação, ABIN, CONAB, EMBRAPA e outros.
8 Fonte: http://www.softwarelivre.gov.br/noticias/software-i3geo-ajuda-no-processamen-to-de-dados-geograficos-via-web/. Acesso em: 7/2/2009.
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Entre na Plataforma Moodle e no link I3Geo acesse o software que compõe a Terceira Geração de SIG’s. Com ele, você pode fazer consultas às informações relacionadas ao Brasil, que se encontram no banco de dados, além de imprimi-las e utilizá-las em sala de aula.
FIGURA 23 - Tela de Inicialização do I3Geo9
FIGURA 24 – Software I3Geo10
9 Fonte: http://mapas.mma.gov.br/i3geo/aplicmap/geral.htm?6de5eb26659c4a8c18d93f16511d6b87. Acesso em: 7/2/2009.10 Idem.
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O Geoprocessamento envolve amplas possibilidades, em cada um de seus estágios e, mais especificamente, na Cartografia Digital. O desenvolvimento tem sido acentuado, tanto nas ferramentas proprietárias como nas não-proprietárias.
As ferramentas proprietárias são destinadas especificamente ao mercado, havendo poucas versões exclusivamente destinadas à educação. Quando existentes, demandam gastos de custeio que, na maioria das vezes, não são disponíveis às escolas.
De forma inversa, os softwares não-proprietários são disponibilizados em ambiente world wide web, de forma gratuita, seja em ambientes linux, seja windows, colocando-se como ferramentas de extrema importância da prática escolar geográfica.
Leituras Complementares
CÂMARA. Gilberto. Software Livre para GIS: Entre o Mito e a Realidade. In: http://www.dpi.inpe.br/gilberto/infogeo/infogeo31.pdfCÂMARA, Gilberto; MONTEIRO, Antônio Miguel Vieira; MEDEIROS, José Simeão de. Fundamentos epistemológicos da ciência da geoinformação. In: http://www.dpi.inpe.br/gilberto/livro/introd/cap5-epistemologia.pdfSPRING: Tutorial de Geoprocessamento – Introdução ao Geoprocessamento. 1991 – 2006, DPI / INPE. Disponível em: www.dpi.inpe.br/UCHOA, Helton Nogueira; FERREIRA, Paulo Roberto. Geoprocessamento com Software Livre . In: http://www.igc.usp.br/pessoais/guano/downloads/geoprocessamento_software_livre_uchoa-roberto-v1.0.pdf
Apresentamos a você, como atividade desta unidade, buscar na • world wide web textos que tratem sobre software’s SIG livres. Queremos que construa um texto argumentando da potencialidade da(s) ferramenta(s) citada no ensino da Geografia em sala de aula.
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SISTEmA DE pOSICIONAmENTO gLOBAL – gpS
Compreender a estrutura e funcionamento dos sistemas de posicionamento ■
global.
SEçãO 1 – Histórico ■
SEçãO 2 – Sistema Navstar ■
SEçãO 3 – Sistemas de posicionamento: Glonass, Galileo e Compass ■
ObjetivOs De aPRenDiZaGem
ROteiRO De estUDOsU
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pARA INÍCIO DE CONVERSA
O sistema de posicionamento global se coloca como uma tecnologia
recente, que tem revolucionado os levantamentos das feições e localização
das características da superfície da Terra. Tendo nascido com feições
militares, hoje constitui-se em um importantíssimo braço de ação da
iniciativa privada.
Para fazer esta reflexão, construímos a presente unidade em três
partes, iniciando com um breve histórico do sistema de posicionamento
global, passando pelas especificações do sistema NavStar GPS e
concluindo com as novas tecnologias dos sistemas de posicionamento.
SEÇÃO 1HISTóRICO
O Sistema de Posicionamento Global (GPS) é basicamente um
sistema de posicionamento geodésico, pois se utiliza de uma superfície
ideal de referência, através de um conjunto de satélites (LOCH, 2006). Foi
desenvolvido durante as décadas de 1970 e 1980, sob a responsabilidade
do governo norte-americano, entrando em operação na década de
1990. Entretanto, para sua implementação, foram desenvolvidos outros
programas iniciais TRANSIT1 (inicialmente denominado Navy Navigation
Satellite System - NNSS ou NAVSAT) – 1958 e o TIMATION (de TIMe
navigATION) - 1964.
Vejamos a figura 25:
1 O Projeto Transit foi encerrado em 31 de dezembro de 1996. (DANCHIK, 1998).
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FIGURA 25 -Funcionamento da Constelação Satélite Transit / Fonte: Adaptado de Pisacane, (1998, p. 4).
A figura acima demonstra o funcionamento do sistema denominado
Navy Navigation Satellite System ou Transit. As informações Doppler
são coletadas por quatro estações de monitoramento que imediatamente
transmitem os dados para a estação central da Califórnia, onde as
determinações de tempo já foram previstas. As estações de injeção
transmitem a previsão apropriada das órbitas para cada satélite que a
armazena. O histórico de tempo dos dados Doppler mais os registros
das órbitas são informações necessárias para determinar a posição dos
receptores. (PISACANE, 1998).
O sistema de posicionamento por sinais de rádio foi desenvolvido
durante a década de 1960, pela Marinha Norte-Americana, com o fim
de navegação e posicionamento de navios de guerra. O sistema inicial
utilizava a emissão de ondas de rádio na comunicação entre emissor e
receptor. Pelo intervalo de tempo entre emissão e recepção de mais de
três sinais, por triangulação, sabia-se a posição do objeto. O motor do
desenvolvimento desse sistema, utilizado até a década de 1990, foi a 2ª
Guerra Mundial. (IBGE, 1999).
Com o lançamento do satélite Sputnik I, surge a idéia de
utilização de sinais emitidos por satélites para posicionamento. Como
visto por Silva (1999), o lançamento do satélite Vanguard dá início ao
desenvolvimento do projeto Navsat - Navigation Satellite with Timing
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and Ranging. Em 1967, o sistema Transit é aberto para utilização pública.
Em 1973, o Departamento de Defesa Norte-Americano inicia o projeto
Global Positioning System (GPS). Após dezoito anos, toda a constelação
está completa. Como salientado por Silva (op. cit.), o sistema GPS foi
arquitetado com o objetivo de que, em qualquer ponto no planeta, fossem
vistos, acima do horizonte, pelos menos quatro satélites, possibilitando a
triangulação e o estabelecimento da localização.
QUADRO III – Histórico do GPSAno Evento
1957 Lançamento do Sputnik I1958 Lançamento do satélite Vanguard e início do desenvolvimento do sistema NavSat,
renomeado para Transit1964 O sistema Transit entra em operação e inicia-se o desenvolvimento do sistema
TIMATION.1967 O sistema Transit é liberado para uso civil e o sistema TIMATION entra Em operação.1973 Início do desenvolvimento do Navstar Global Positioning System1991 O GPS entra em operação.1993 A constelação é concluída.
Fonte: Silva (1999, p.102).
SEÇÃO 2SISTEmA NAVSTAR
O sistema Navstar iniciou seu funcionamento em 1978. Todavia,
como salientado por Silva (1999), só se tornou popular na segunda metade
da década de 1980, sendo aberto tanto para o uso civil norte-americano
como para outros países. Seu sistema geodésico de referência é o WGS –
84 (World Geodesic System).
Outra questão que também deve ser ressaltada é que, quando o
GPS fornece a altitude, ela refere-se ao elipsóide, e não ao geóide. Se
a altitude relaciona-se ao geóide, temos altitude ortométrica; quando a
altitude está relacionada ao elipsóide, chamamos de altitude geométrica,
como pode ser visto na figura 26:
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FIGURA 26 - Altitude Geométrica e Ortométrica Fonte: MAPGEO 2004 – IBGE.
Cada satélite do sistema GPS envia um sinal digital que informa,
além do nome do satélite, uma posição que é decodificada pelo receptor.
Assim, o receptor mede a distância entre satélite, através do tempo de
propagação do sinal transmitido.
O satélite envia na mensagem digital o instante de transmissão e
o usuário possui um relógio sincronizado com o relógio do satélite. A
distância consiste no produto do tempo de propagação pela velocidade
da onda, que no caso é a velocidade da luz (figura 27).
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FIGURA 27 Fonte: http://www.nara.org.br/servicos/ntp/gps_calculo.gif. Acesso em: 8/2/2009.
FIGURA 28 – Segmentos GPS Fonte: http://www.nara.org.br/servicos/ntp/gps_calculo.gif. Acesso em: 8/2/2009.
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A triangulação é a base do sistema. Para triangular, o sistema mede
distâncias utilizando o tempo de viagem da mensagem entre satélite e
receptor. Essa medição se faz a partir da sincronização entre relógios
emissor – receptor. Além da distância, o sistema necessita da posição do
satélite em órbita. Assim, temos uma coordenada (latitude e longitude).
Vejamos agora os três segmentos que compõem o sistema GPS – o
Segmento Espacial, o Segmento Controle e o Segmento Usuário. (IBGE,
1999). (figura 28).
Segmento Espacial
A estrutura do segmento espacial é orientada para que, em qualquer
parte do planeta Terra, sempre tenhamos no mínimo quatro satélites
acima do horizonte, durante as 24 horas do dia. Sua constelação tem por
característica (figura 29):
altitude de 20.200 km;
24 satélites ativos;
excentricidade 0;
período de 12 horas;
inclinação orbital de 55°;
6 órbitas;
longitude das órbitas: 0°, 60°, 120°,
180°, 240° e 300°.
FIGURA 29 - Constelação GPS2
Segmento Controle
O segmento controle refere-se ao controle operacional da constelação
GPS, que é dividida em Estação de Controle Mestra, Estações de
Monitoramento e Estações de Controle de Campo. (IBGE, 1999).
A Estação de Controle Mestra se localiza na Base Aérea Norte-
Americana, em Colorado Springs – Colorado; monitora os satélites,
agrupando dados tanto de estações de monitoramento quanto de campo.
2 Fonte: http://www.geocities.com/CapeCanaveral/Galaxy/5256/imagem/satelites.jpg. Acesso em: 8/2/2009.
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É neste local que são processados e enviados os dados para os satélites.
As Estações de Monitoramento rastreiam os satélites, modelando
os erros e calculando correções. As quatro estações são Hawai, Ilha de
Assención, no Atlântico Sul, Diego Garcia, no Oceano Índico, e Kwajalein,
no Pacífico.
As Estações de Controle de Campo são antenas que ajustam o
tempo de passagem dos satélites, sincronizando com o tempo da estação
mestra.
Segmento Usuário
Relaciona-se a todas as possibilidades de usuários do sistema GPS.
Segundo o IBGE (1999), nesta relação com o segmento usuário, podem ser
realizados três métodos de levantamento de coordenadas: um denominado
Absoluto, em que fazemos apenas uma leitura isolada do terreno, tendo
uma precisão de 100 m; o Diferencial, em que posições absolutas são
corrigidas por um receptor fixo sobre uma coordenada conhecida, podendo
atingir uma precisão de 1 a 10 m; e o Relativo, com uma precisão de até
10 cm, dependendo da técnica - estática, pseudocinemática, cinemática.
No posicionamento relativo estático, as coletas são feitas com o GPS
estacionado sobre um mesmo ponto. As coordenadas são armazenadas
para tratamento e análise. (SANTOS E SÁ, 2006). No posicionamento
pseudocinemático, a diferença em relação ao estático refere-se ao
intervalo de leitura, que deve ser inferior a 20 minutos. (IBGE, 2008).
O posicionamento relativo cinemático refere-se à determinação de um
conjunto de coordenadas para cada período de observação, estando os dois
receptores estacionados ou um estacionado e outro em deslocamento.
SEÇÃO 3SISTEmAS DE pOSICIONAmENTO: gLONASS, gALILEO E COmpASS
Além dos três sistemas de posicionamento acima descritos, existem
outros de posicionamento global, como o Glonass, o Galileo e o Compass.
(IBGE, 2008).
O sistema de posicionamento global russo Glonass tem características
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muito próximas do Navstar GPS. Entretanto, a integração é problemática
entre os dois sistemas, devido a referenciais, tempo e emissão de dados
distintos. Em 1999, o Glonass foi aberto ao uso civil e, mesmo que o
sistema não se encontre plenamente em funcionamento, o governo russo
iniciou um programa de modernização de satélites e estações terrestres.
O sistema denominado Galileo é o resultado de um esforço europeu,
em consórcio com Japão e Canadá. Diferentemente do GPS e do Glonass,
o Galileo é arquitetado para funcionar em conjunto com aqueles dois
sistemas, e nasce nas mãos da iniciativa privada, sendo que o Estado é
apenas uma das agências (European Space Agency) de gestão. Com um
custo de 3,2 bilhões de euros, o plano de negócios prevê 3,6 bilhões de
usuários até 2020.
O Compass (China’s Compass Navigation Satellite System – CNSS)
é a resposta a uma tendência norte-americana, russa e européia, sob
coordenação da China. A proposta do governo chinês é de que até 2015
toda a constelação de 30 satélites esteja completa. (Através da Plataforma
Moodle, acesse o site Inside GNSS e veja as principais novidades em
relação a sistemas de posicionamento global).
O sistema de posicionamento global tem se mostrado uma interessante possibilidade no levantamento de informações sobre a superfície da Terra. Realiza-se a partir do estabelecimento de coordenadas das feições e fenômenos requeridos.
Suas utilizações estão via de regra relacionadas ao mapeamento ou à navegação. Porém, pode ser uma importante contribuição ao ensino de geografia, a partir da utilização de receptores de navegação, que em sua maioria são de fácil acesso.
Atividades como a coleta de coordenadas e o transporte para cartas analógicas são atividades de incentivação que contribuem significativamente para o ensino de geografia.
Leituras ComplementaresIBGE. Recomendações para levantamentos relativos estáticos – GPS. Abril de 2008. In: ftp://geoftp.ibge.gov.br/documentos/geodesia/pdf/Recom_GPS_internet.pdfSANTOS, Marcelo Soares Teles; SÁ, Nelsi Côgo de. O uso do GPS em levantamentos geofísicos terrestres. In: Revista Brasileira de Geofísica, vol. 24(1), 2006.
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Acesse através da Plataforma Moodle o texto de Santos e Sá (O uso do GPS em levantamentos geofísicos terrestres) e construa uma reflexão relacionada ao uso do GPS e suas potencialidades ao ensino de geografia.
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Acesse através da Plataforma Moodle o texto de Santos e Sá (O uso do GPS em levantamentos geofísicos terrestres) e construa uma reflexão relacionada ao uso do GPS e suas potencialidades ao ensino de geografia.
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mapeamento Sistemático Brasileiro
Apreender os conhecimentos referentes à Carta Internacional do ■
Mundo ao Milionésimo.
Apreender os conhecimentos referentes a UTM e nomenclatura de ■
cartas.
Aplicar os conhecimentos de UTM e nomenclatura de cartas ao ensino ■
da geografia.
SEçãO 1- CIM - Carta Internacional do Mundo ao Milionésimo ■
SEçãO 2 – UTM ■
SEçãO 3 - Nomenclatura e Articulação de Folhas ■
ObjetivOs De aPRenDiZaGem
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pARA INÍCIO DE CONVERSA
O conhecimento sobre as feições e características do espaço é uma das
mais importantes informações para o planejamento e a gestão territorial.
É a partir de um mapeamento de referência, denominado Mapeamento de
Base, que outras séries cartográficas podem ser construídas. Prova da sua
importância é que em todos os países do mundo, a atividade cartográfica
oficial está a cargo ou de órgãos de Estado, ou do próprio exército.
Como exemplo, nos Estados Unidos, o órgão responsável pela
cartografia americana é a Geological Survey; no Brasil, são responsáveis
pelo mapeamento sistemático nacional tanto o IBGE – Instituto Brasileiro
de Geografia e Estatística -, como a DSG - Diretoria do Serviço Geográfico
do Exército. (LOCH, 2006).
Para que compreendamos seu propósito e lógica de confecção,
estruturamos esta unidade em três seções: na primeira, estaremos
aprofundando o tema denominado Carta Internacional do Mundo ao
Milionésimo; na segunda seção, trataremos da lógica de confecção das
cartas a partir do sistema de coordenadas Universal Transversa de Mercator
- UTM; na ultima seção estaremos trabalhando com a nomenclatura e
divisão das folhas da Carta Internacional do Mundo ao Milionésimo.
SEÇÃO 1CARTA INTERNACIONAL DO mUNDO AO mILIONÉSImO
O mapeamento sistemático do mundo em escalas de 1:1.000.000 é
um exemplo de constituição de uma cartografia de base. Havia no início
do séc. XX uma preocupação pela necessidade de um mapeamento global,
a partir dos mesmos critérios de detalhamento, projeção e escala, com o
objetivo de fornecer uma carta de uso geral que permitisse a elaboração
de outras séries cartográficas. Em 1909, representantes de vários países
reuniram-se em Londres, estabelecendo como critérios principais da CIM
(Carta Internacional do Mundo ao Milionésimo): escala 1:1.000.000,
projeção policônica (ARCHELA, 2007), além das dimensões da carta (4°
de latitude / 6° de longitude) e a nomenclatura da divisão das folhas.
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Como visto por Loch (2006), no decorrer no século XX, novas
reuniões aconteceram. Uma das pautas foi a necessidade de manutenção
e atualização dos mapeamentos. Sendo um dos signatários do acordo
internacional, o Brasil se comprometeu em atualizar seu mapeamento a
cada dez anos.
De forma geral, a CIM tem duas principais finalidades: fornecer uma
carta que permita visão de conjunto para planejamento e investimento;
oferecer a possibilidade de preparação de séries cartográficas, objetivando
estudos e análises. (IBGE, 1999).
As informações que são apresentadas nessas cartas são a planimetria,
com hidrografia, solos, vegetação, unidades políticas e administrativas
e sistemas viários. Também linhas altimétricas que representam as
diferentes feições do relevo (rever fascículo de Cartografia I no assunto
relacionado a Topografia).
A única série que cobre todo o território nacional, com 46 folhas,
foi a concluída em 1960. Como visto por Oliveira (1988), até 1946, o que
se tinha de mapeamento sistemático era a compilação de um conjunto
de produtos cartográficos heterogêneos do que já tinha sido feito pelo
próprio exército. A partir de 1946, com um levantamento fotográfico
realizado pelos Estados Unidos, durante a Segunda Guerra Mundial,
chamado Trimetrogon, a compilação das cartas melhorou em informação.
Em 1962, na conferência das Nações Unidas, novas especificações foram
criadas para a CIM. Uma segunda edição é iniciada, demonstrando uma
modificação de conteúdo, nas novas 46 cartas editadas em 1971/1972.
As normas para a realização da cartografia brasileira que
correspondam aos critérios estabelecidos pela CIM, estão postas em
um conjunto de regulamentos, elencados em decretos, que datam da
década de 1960. Silva (1999, p. 39) cita como importantes os Decretos
243, 71.267, e 89.817, além da Resolução PR22. Acrescentamos a lista do
autor a Resolução PR23, Decreto 5.334 e a Resolução do Presidente do
IBGE 1/2005. Vejamos a seguir do que eles tratam:
Decreto-lei 243, de 28/2/1967• : fixa as diretrizes básicas da
Cartografia Brasileira, estabelece o Sistema Cartográfico
Nacional (SCN), cria a Comissão de Cartografia (Concar) e
normaliza a Cartografia Sistemática.
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Decreto 71.267, de 25/10/1972• : regulamenta as atividades
dos aerolevantamentos. Portaria 2, FA 10220, de 12/12/1972:
formaliza as instruções reguladoras dos aerolevantamentos,
habilitação e classificação de empresas, guarda, conservação e
utilização dos originais cartográficos.
Resolução PR22, de 21/7/1983• : especifica as normas gerais para
levantamentos geodésicos.
Decreto-lei 89.817 de 1984• : formaliza as instruções reguladoras
das normas técnicas da cartografia brasileira, cria os Padrões da
Exatidão Cartográfica (PEC).
Resolução PR23, de 21/2/1989• : altera a PR 22, normaliza a
utilização de Sistemas de Posicionamento Global.
Decreto 5.334/2005, de 06/01/2005• : altera a redação do artigo 21,
do decreto n° 89.817. Os referenciais planimétrico e altimétrico
para a Cartografia Brasileira são aqueles que definem o Sistema
Geodésico Brasileiro - SGB, conforme estabelecido pelo IBGE,
em suas especificações e normas.
Resolução do Presidente do IBGE 1/2005, de 25/02/2005• : estabelece o Sistema de Referência Geocêntrico para as Américas - SIRGAS, em sua realização do ano de 2000 - SIRGAS2000, como novo sistema geodésico de referência para o Sistema Geodésico Brasileiro - SGB e para o Sistema Cartográfico Nacional – SCN
SEÇÃO 2UTm
O sistema de coordenadas UTM adota a projeção conforme de Gauss
(rever fascículo de Cartografia 1 - Formas de Representação do Planeta
Terra, Sistema de Coordenadas e Projeções Cartográficas). A partir do
anti-meridiano de Greenwich, conta-se de oeste para leste, de 6 em 6°.
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Cada faixa entende-se por um fuso (figura 30). No Brasil o sistema de
coordenadas UTM apresenta as seguintes especificações (IBGE, 1999):
Transversa de Mercator com fusos de seis graus de amplitude •
em longitude e cilindro secante (figura 31)
Elipsoide de referência UGGI. 1967•
Origem das coordenadas Norte no equador •
Origem das coordenadas Leste no meridiano central•
Unidade de medida - metro•
Norte (N) = 0 para o hemisfério Norte e Norte falso = •
10.000.000,00 para o hemisfério sul
Leste falso (E) = 500.000 metros•
Fator de escala para o meridiano central (K• 0) = 0,9996 (figura
32)
Numeração dos fusos de 1 a 60, começando no anti-meridiano •
de Greenwich e crescendo no sentido Leste
Latitudes limites: 80 º Norte e Sul•
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FIGURA 30 - Fusos UTM Fonte: IBGE, 1999.
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FIGURA 31 – Transversa de Mercator com Cilindro Secante Fonte: IBGE, 1999.
FIGURA 32 – Critérios Fuso UTM Fonte: IBGE, 1999.
Cada localização geográfica na Projeção UTM é fornecida por
coordenadas x e y, em metros, de acordo com a Projeção Transversa de
Mercator. Como visto na figura 32. No Hemisfério Norte a origem é tomada
no encontro do equador com o meridiano central, com coordenadas x =
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500.000 m e y = 0 m; no Hemisfério Sul, o mesmo ponto é a origem, mas,
enquanto x permanece 500.000 m, y = 10.000.000 m. Em cada caso, os
números aumentam em direção ao leste e ao norte, portanto, não existem
coordenadas negativas.
O modelo matemático adotado na projeção UTM é o modelo
Elipsoidal, contudo, para cada região, existe um elipsoide adequado. Por
exemplo, nos EUA, o elipsoide de Clark 1866 é usado para a projeção
cartográfica. No Brasil, o mais adequado é o SAD-69, ou como no Decreto
5.334/2005, de 06/01/2005, o elipsoide Sirgas 2000.
SEÇÃO 3NOmENCLATURA E ARTICULAÇÃO DE fOLHAS
A nomenclatura tem por objetivo articular a subdivisão das cartas ao Milionésimo. Segundo o IBGE (1999), não existem códigos de nomenclatura para documentos cartográficos com escala maior que 1:25.000. O que acontece na maioria das vezes é que cada órgão que confecciona os documentos cartográficos estabelece sua própria nomenclatura. Isso problematiza a articulação entre documentos com escalas idênticas, mas produzidas por órgãos específicos.
Todavia, duas articulações foram propostas por dois órgãos envolvidos com a produção cartográfica no Brasil, o Concar e a Comissão Nacional de Regiões Metropolitanas e Política Urbana. O primeiro desenvolveu uma metodologia que articulava as folhas de 1:100.000 até folhas de 1:500; o segundo vai da escala 1:25.000 até 1:1.000. Esta última tem sido adotada por órgãos responsáveis pela cartografia regional e urbana.
Vejamos a articulação das cartas ao Milionésimo (figura 33):
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FIGURA 33 – Nomenclatura das Folhas Fonte: IBGE, 1999.
Quadro IV – Relação entre Escala, Número de Folhas e NomenclaturaN° de Folhas Escala Nomenclatura
1 1:1.000.000 SD – 214 1:500.000 SD 21 – V4 1:250.000 SD – 21 – V – A6 1:100.000 SD – 21 – V – A – I4 1:50.000 SD – 21 – V – A – I – 14 1:25.000 SD – 21 – V – A – I – 1 - NO
Fonte: IBGE, 1999.
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Os conhecimentos relacionados à superfície da Terra são uma das mais importantes informações para o planejamento e gestão do espaço. É a partir delas que são gestadas relações e recursos sociais. Essas informações, denominadas Cartografia de Base, sempre estão a cargo de órgãos do Estado ou do próprio exército.
Para que os levantamentos possam ser comunicáveis, faz-se necessário o estabelecimento de critérios gerais de trabalho, colocando-se a Universal Transversa de Mercator, a Carta Internacional do Mundo ao Milionésimo e sua sistematização, dentro destes critérios
RESOLVA O EXERCíCIO
O perímetro urbano de dois municípios encontra-se na carta SG-22 Irati, sendo o perímetro urbano das cidades de Irati e de Fernandes Pinheiro. O cemitério municipal de Irati possui as coordenadas UTM 534.900 / 7.183.200, e o cemitério municipal de Fernandes Pinheiro possui as coordenadas UTM 545.600 / 7.189.250. A partir destas informações estabeleça a distância real e a gráfica entre estes dois pontos, sabendo-se que a carta possui escala 1:50.000.
LEITURAS COMPLEMENTARES
IBGE. Noções básicas de cartografia. Rio de Janeiro: IBGE, 1999.OLIVEIRA, Cêurio de. Curso de Cartografia Moderna. Rio de Janeiro: IBGE, 1998.SILVA, Ardemirio B. Sistemas de Informações Geo-referenciadas: conceitos e fundamentos. São Paulo: Unicamp, 1999.
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77PALAVRAS FINAIS
pALAVRAS fINAIS
Iniciamos este livro tratando das questões de escala, como uma perspectiva de aproximação dos fenômenos, resultante das relações entre amplitude fenomenal e amplitude geográfica. Em seguida, tratamos dos conhecimentos relacionados ao Sensoriamento Remoto.
As imagens de satélite são fontes importantíssimas de informação relacionadas à superfície da Terra e à própria prática docente de geografia. Mesmo que a maioria dos satélites sejam comerciais (o Cbers, enquanto um satélite desenvolvido em convênio pela China/Brasil, disponibiliza informações gratuitamente na internet), várias imagens de antigas passagens são disponibilizadas na internet, sendo acessíveis tanto a alunos como a professores de geografia.
Entretanto, os produtos do Sensoriamento Remoto por si só não passam de “fotografias” tiradas a elevadas altitudes, se tomados isoladamente. Para que sua potencialidade seja produtiva, faz-se necessária a utilização de Sistemas de Informação Geográfica.
Este conjunto, intermediado pela utilização de softwares, amplia nossas possibilidades de produzir conhecimento em relação à superfície da Terra e a relação/resultado de homens e mulheres com esta superfície. A utilização de ferramentas livres maximiza esses potenciais.
Fugindo do mapa enquanto um fim último, a cartografia digital amplia a disseminação do próprio conhecimento, a partir das Bibliotecas Geográficas Digitais, como por exemplo o I3Geo. Também tratamos do Sistema de Posicionamento Global como uma tecnologia que tem revolucionado o levantamento e registro da localização de fenômenos e feições da superfície.
A Cartografia coloca-se como uma ferramenta de grande importância na vida humana, desde os primeiros mapas até o levantamento sistemático proposto no início do séc. XX, nomeado como Carta Internacional do Mundo ao Milionésimo.
Assim, concluímos o conhecimento relacionado à Cartografia, iniciado no livro I e findado agora. Esse conhecimento, que é tão antigo quanto a vida humana, tem nos auxiliado na geografia, para dar inteligibilidade às relações de homens e mulheres com o espaço.
Damos à você aluno os nossos parabéns!!!
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79REFERÊNCIAS
REfERÊNCIAS
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CASTRO, Iná Elias de. O Problema da Escala. In: CASTRO, Iná Elias de; GOMES, Paulo Cesar da Costa; CORRÊA, Roberto Lobato. Geografia: Conceitos e Temas. 2ª Edição. Rio de Janeiro: Bertrand Brasil, 2000.
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__________. Recomendações para levantamentos relativos estáticos – GPS. Abril
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81AUTORES
NOTAS SOBRE OS AUTORES
maRciO jOsé ORnat ([email protected])
Licenciado e bacharel em Geografia pela Universidade Estadual
de Ponta Grossa (UEPG). Mestre em Gestão do Território no Programa
de Pós-graduação em Geografia da UEPG. Doutorando no Programa de
Pós-graduação em Geografia da Universidade Federal do Rio de Janeiro
(UFRJ). É membro da equipe técnica responsável pelo site: http://www.
territoriolivre.net/. Faz parte do Grupo de Estudos Territoriais (GETE) e
compõe a equipe de coordenação da Rede de Estudos de Geografia e
Gênero da América Latina (http://www.reggal.uepg.br/).
Mais detalhes: http://lattes.cnpq.br/7175969138658908
almiR nabOZnY([email protected])
Licenciado e bacharel em Geografia pela Universidade Estadual de Ponta
Grossa (UEPG). Mestre em Gestão do Território no Programa de Pós-graduação
em Geografia da UEPG. É membro da equipe técnica responsável pelo site:
http://www.territoriolivre.net/. Faz parte do Grupo de Estudos Territoriais
(GETE) e compõe a equipe de coordenação da Rede de Estudos de Geografia e
Gênero da América Latina (http://www.reggal.uepg.br/). Atualmente é professor
colaborador da Universidade Estadual do Centro-Oeste (UNICENTRO) –
Campus Universitário de Irati - PR.
Mais detalhes: http://lattes.cnpq.br/3128969547056177
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82AUTORES
jOseli maRia silva([email protected])
Possui Graduação em Geografia pela Universidade Estadual de Ponta
Grossa (1988), Mestrado em Geografia pela Universidade Federal de Santa
Catarina (1995), Doutorado em Geografia pela Universidade Federal do Rio
de Janeiro (2002) e Pós-doutorado em Geografia e Gênero na Universidade
Complutense de Madrid (2008). Atualmente é professora adjunta da Universidade
Estadual de Ponta Grossa, docente dos cursos de Graduação em Geografia e
do Mestrado em Gestão do Território. Tem experiência na área de Geografia,
com ênfase em Geografia Urbana, atuando principalmente nos temas de
desenvolvimento urbano, espaço urbano, planejamento urbano, epistemologia
da geografia e políticas públicas. Como coordenadora do Grupo de Estudos
Territoriais, vem desenvolvendo desde o ano de 2003 temáticas relacionadas
a geografia e gênero, geografia feminista, geografia e sexualidade. Compõe a
equipe técnica responsável pelo site: http://www. territoriolivre.net/ e coordena a
Rede de Estudos de Geografia e Gênero da América Latina (http://www.reggal.
uepg.br/).
Mais detalhes: http://lattes.cnpq.br/3417019499339673
![Cartografia II Aula1.ppt [Modo de Compatibilidade] · 2019. 7. 17. · Title: Microsoft PowerPoint - Cartografia II_Aula1.ppt [Modo de Compatibilidade] Created Date: 11/7/2013 5:28:32](https://static.fdocumentos.com/doc/165x107/60c4291811c7cb5ac530861d/cartografia-ii-aula1ppt-modo-de-compatibilidade-2019-7-17-title-microsoft.jpg)
