ELEMENTOS DE CARTOGRAFIA (ELEMENTS OF CARTOGRAPHY)

Fifth Edition Arthur H. Robinson

Randall D. Sale Joel Morrison

Phillip C. Muehrcke Capítulo 1

A Natureza da Cartografia

Uma questão apropriada para o início deste livro é: O que é cartografia? Para responder a essa questão, inicialmente procuremos saber onde a cartografia se encaixa no nosso empenho em conhecer coisas e comunicar conhecimento. O início destes esforços perdem-se na pré-história, mas pode-se assumir com segurança que os primeiros meios de comunicar conhecimento usavam expressões vocais e desenhos para criar imagens mentais envolvidas no entendimento dos objetos e seus relacionamentos. A partir destes sons desenvolveram-se as linguagens falada e escrita de hoje e os desenhos esquemáticos evoluíram para a variedade de imagens gráficas atuais.

Uma parte significativa do interesse das pessoas está centrado em suavizinhança, e o desejo de ter conhecimento acerca da organização espacial das coisas, especialmente pelas coisas do meio ambiente, parece ser tão normal quanto respirar. Pode ser simples e elementar, como quando alguém está interessado em relações básicas, tais como dentro ou fora, perto ou longe, em frente a ou atrás, ou pode ser bem sofisticado como quando envolve conceitos abstratos como a distribuição da poluição do ar. Outros animais, povos primitivos, e crianças pequenas provavelmente constroem imagens únicas e de uma situação espacial, enquanto adultos experientes obviamente são capazes de construções espaciais altamente racionais. Estas imagens formadas em nossos cérebros estão preocupadas com o relacionamento espacial das coisas ou idéias, e com a forma espacial de distribuições inteiras. Se uma pessoa tentasse comunicar-se com alguém descrevendo verbalmente relacionamentos ou formas, só se poderia desejar que a descrição invocasse imagens mais ou menos similares se todas as condições fossem favoráveis. Entretanto, seria muito mais provável disso acontecer se também fornecêssemos a representação visual das imagens. Esta representação gráfica dos relacionamentos especiais e das formas espaciais é o que se chama de mapa, e, de modo muito simples, cartografia é a produção e estudo dos mapas em todos os seus aspectos.

Linguagens escritas e verbais nos permitem desenvolver idéias e conceitos e expressá-los de vários modos, de dissertações escolares cuidadosamente estruturadas a criações literárias e dramas que provocam respostas emocionais. O uso de linguagem escrita e falada, algumas vezes chamado de ‘literacy’ e ‘articulacy’, é um meio de desenvolver, manipular , analisar, expressar, comunicar toda sorte de idéias e crenças. A matemática, referenciada como ‘numeracy’, é um meio de simbolizar e tratar os relacionamentos entre abstrações, conjuntos, números e magnitudes. Tal como a ‘literacy’ pode tratar de temas altamente emotivos a altamente científicos, a matemática pode tratar de temas de relacionamento

2

abstrato até cálculos muito acurados e precisos, de modo semelhante as representações gráficas, um quarto modo de comunicar conceitos e relacionamento, trata com uma variedade de métodos de representação de imagens. Estes métodos variam de desenhos e pinturas a elaboração de plantas e diagramas. O termo ‘graphicacy’ denota esta forma de comunicação. A cartografia é um importante ramo da representação gráfica, pois é um meio extremamente eficiente de manipulação, análise, e apresentação, e por isso, expressão de idéias, formas, e relacionamentos que ocorrem nos espaços bi e tri-dimensional.

Num sentido mais amplo a cartografia inclui toda a atividade em que a apresentação e o uso de mapas seja o tema de interesse. Isso inclui o ensino de habilidades de uso de mapas; o estudo da história da cartografia; manutenção de mapotecas com atividades de catalogação e referenciamento; e a coleção, catalogação e manipulação de dados e o projeto e preparo de mapas, cartas, plantas, e atlas. Embora cada uma destas atividades possa envolver procedimentos altamente especializados e requerer treino especial, todos tratam com mapas, e é característica única dos mapas como objeto intelectual que une os cartógrafos que trabalham com eles. MAPAS SÃO UMA NECESSIDADE

As pessoas precisam de auxílio para observar e estudar a grande variedade de fenômenos que as cercam. Algumas coisas são muito pequenas, e é necessário usar meios eletrônicos e óticos complexos (tal como um microscópio) para ampliá-las de modo a poder entender sua configuração e seus relacionamentos estruturais. Contrastando com isso, alguns fenômenos geográficos são tão extensos que é necessário, de algum modo, reduzi-los para traze-los para que possam ser vistos. A cartografia consiste de um grupo de técnicas orientadas fundamentalmente para a redução das características espaciais de uma grande área – uma porção ou toda a Terra ou outro corpo celeste – e dispô-la na forma de mapa para torná-la observável. As mesmas técnicas podem ser usadas para ampliar coisas microscópicas para torná-las visualizáveis. Embora seja incomum referir-se a estas atividades como cartografia, as imagens resultantes algumas vezes são chamadas de mapas. Assim como as linguagens falada e escrita permitem às pessoas se expressar sem ter a restrição de apontar para tudo, um mapa nos permite estender o campo de visão normal, por assim dizer, e torna possível ver as relações espaciais mais amplas que existem em grandes áreas, ou os detalhes microscópicos de uma partícula.

Mesmo um mapa comum é muito mais do que mera redução. É um instrumento cuidadosamente projetado para o registro, cálculo, apresentação e análise, e em geral para o entendimento do inter-relacionamento entre as coisas em seu relacionamento espacial. Embora, sua função mais fundamental seja trazer coisas à vista.

Os mapas variam em tamanho, de pequenas representações que aparecem em selos de correio até grandes murais usados por grupos civis e militares para ter controle de eventos e de forças. Todos tem uma coisa em comum: somar ao entendimento geográfico do observador. Todos seres vivos vivem em um ambiente temporal e espacial em que qualquer coisa está relacionada a qualquer coisa de um modo ou de outro. Desde os tempos gregos clássicos que a curiosidade sobre o ambiente geográfico cresceu rapidamente de uma civilização para outra, e os modos de representá-lo de modo significativo vem se tornando mais e mais especializados. Hoje existem muitos tipos diferentes de produção cartográfica, e os objetivos e métodos envolvidos parecem muito diferentes. É importante ter em mente,

3

entretanto, que todos os mapas tem o mesmo objetivo básico de servir como meio de comunicação de relacionamentos espaciais e de formas; portanto, por mais dissimilares que os mapas possam parecer, os métodos cartográficos envolvidos são fundamentalmente os mesmos.

O rápido crescimento da população da Terra, o crescimento da complexidade da vida moderna, e a crescente demanda de conhecimento acerca dos recursos disponíveis, tornaram os estudos detalhados dos ambientes físico e social uma necessidade, variando de população a poluição, de produção de alimento a recursos energéticos. O geógrafo, o planejador, o historiador, o economista, o agricultor, o geólogo e outros que operam em ciências básicas e engenharia já há muito constataram que os mapas são uma ajuda indispensável.

Um grande mapa de uma pequena região, mostrando suas divisas, drenagem, vegetação, padrões de ocupação, estradas, geologia, ou um conjunto de outras distribuições detalhadas, torna disponível o conhecimento dos relacionamentos necessários para planejar e efetuar muitos trabalhos inteligentemente. As complexidades ecológicas do ambiente requerem mapas para seu estudo. A construção de uma estrada, uma casa, um sistema de controle de enchentes, ou qualquer outro empreendimento de construção requer o prévio mapeamento. Mapas menores, de áreas maiores, que mostram áreas de inundação, erosão do solo, e uso da terra, características da população, clima, impostos, e assim por diante, são indispensáveis para o entendimento os problemas e as potencialidades de uma área. Mapas de toda a Terra mostram generalizações e relacionamentos de amplos padrões globais com os quais se pode inteligentemente considerar o desenrolar de eventos do passado, presente e futuro.

CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DOS MAPAS

O mapa feito por radar na reportagem sobre previsão do tempo na televisão mostrando a precipitação e tempestades se parece muito pouco com um mapa de uma publicação turística exaltando ‘as glórias da Grécia antiga’; no entanto, ambos tem muito em comum. Todos os mapas são concebidos com dois elementos fundamentais da realidade: posições e atributos das posições. Posições (L) são simplesmente posições em um espaço bidimensional, tal como lugares com coordenadas x,y. Os atributos (A) das posições, são algumas qualidades ou magnitudes, tais como linguagem ou temperatura. Destes dois elementos básicos muitos relacionamentos podem ser formados. Alguns exemplos são:

L1 – L2 relacionamentos entre posições quando nenhum atributo está envolvido,tais como distâncias ou orientações entre origem e destino necessárias paranavegação; L1 (A1, A2, A3) relacionamentos entre os atributos e a posição, tais como temperatura, precipitação, e tipo de solo; (L1)A1 - (L2)A1 relacionamentos entre as posições do atributo de uma dada distribuição, tal como a variação da precipitação de local para local; (L1)A1A2 – (L2)A1A2 relacionamentos entre as posições de atributos derivados ou combinados de dadas distribuições, tal como o imposto per capita para

4

investimento em educação, quando variam de local para local.

Toda espécie de propriedade topológica e métrica de relacionamento pode ser identificada e extraída, tal como distância, direção, adjacência, pertinência, padrão, rede, interação. Portanto, o mapa é uma ferramenta muito poderosa.

A maioria dos mapas é uma redução, e por isso o mapa é menor do que a região que representa. Todo mapa tem um relacionamento dimensional definido com a realidade; este relacionamento é chamado escala e é de importância primordial. Devido à relativa ‘pobreza’ de espaço nos mapas, a escala define o limite de informação que pode ser incluída e o modo como pode ser delineada.

Todos os mapas envolvem transformações de vários tipos. Uma operação geométrica comum é transformar uma superfície esférica (modelo adotado para a forma da Terra) para uma superfície mais fácil de trabalhar, tal como uma tela de computador ou um mapa em papel, por meio de uma transformação sistemática chamada projeção cartográfica. A escolha da projeção cartográfica afeta o modo como o mapa será usado. Normalmente é conveniente empregar sistemas retangulares de referencia, chamados grades de coordenadas planas. Estes sistemas de coordenadas planas facilitam ao usuário o cálculo de distâncias e de direções a partir do mapa, duas propriedades métricas de interesse. Os sistemas de coordenadas dependem das projeções cartográficas para sua acurácia.

Todos os mapas são abstrações da realidade. O mundo real é tão intrincado/confuso e maravilhosamente complexo que apenas reduzindo-o ou colocando uma pequena porção sua em forma de imagem, poderia torná-lo ainda mais confuso. Consequentemente, os mapas normalmente trazem dados que foram escolhidos para suportar o uso para o qual foram projetados, e estes dados estão sujeitos a uma série de operações, tais como classificação e simplificação, para realçar sua compreensão.

Todos os mapas empregam símbolos para identificar os elementos da realidade. Mesmo as respostas dos vários sistemas de sensoriamento remoto, que produzem ou resultam em tipos de mapas, são sinais cuja apresentação visual é diferente daquela que resultaria de observação direta, se isso fosse possível. Os significados designados para os sinais constituem o simbolismo da cartografia. Relativamente poucos dos símbolos usados nos mapas tem significado universal, tal como relativamente poucas palavras tem significado universal em todas as linguagens escritas e faladas. Alguns mapas usam esquemas de simbolização únicos, enquanto algumas séries de mapas usam muitos sinais convencionais, que tornam o mapa legível para pessoas que não falam a mesma linguagem natural e por isso consideram difícil comunicar-se verbalmente.

Todos os mapas trazem dados usando vários tipos de marcas, tais como linhas, pontos, cores, tons, padrões e assim por diante, que forçam o usuário a constantemente comparar os símbolos com aqueles da legenda. Diferentemente das palavras que se lê nas linguagens naturais que se conhece, que normalmente trazem informação sem que se preste muita atenção à sua aparência, as marcas de um display gráfico freqüentemente são muito evidentes. Sejam marcas sobre um monitor de computador ou sobre um pedaço de papel, sua seleção e o modo como são organizadas (como o mapa é projetado graficamente) afeta sobremaneira a comunicabilidade do mapa, ou seja, o modo como um observador organizará os dados que o mapa lhe apresenta. CLASSES DE MAPAS

5

O número possível de combinações de escalas, temas de interesse, e objetivos é astronômico; consequentemente, há uma, quase que ilimitada, variedade de mapas. Contudo, há agrupamentos de objetivos e usos dos mapas perceptíveis, que permitem, até certo ponto, catalogá-los. Um dos problemas de fazer isso é distinguir entre os objetivos do produtor do mapa e as respostas ou reações do leitor do mapa. Como observa Skelton, ‘Os mapas tem muitas funções e muitas faces, e cada um de nós os vê com diferentes olhos’. A carta que serve para os propósitos de prover orientações, profundidades e posições da costa para navegação marítima, poderá por outro lado, invocar a visão de palmeiras e da vida idílica nas praias. Não se pode, portanto, conscientemente prever respostas; pode-se estar completamente certo apenas dos objetivos do cartógrafo. Para proporcionar uma base para perceber as semelhanças e as diferenças entre mapas e cartógrafos, será dado um enfoque acerca dos mapas de três pontos de vista: (1) sua escala; (2) sua função; e (3) seu tema de interesse. Escala

A dimensão da realidade deve, necessariamente, ser mudada para uma proporção que concordará com os objetivos e emprego do mapa. A proporção ou razão entre as dimensões do mapa e aquelas da realidade é chamada de escala do mapa; as várias maneiras de como a escala de um mapa pode ser definida e apresentada são tratadas no Capítulo 4. Aqui é necessário apenas notar que a razão entre o tamanho do mapa e o tamanho da área que representa pode variar entre uma extensão muito pequena e muito grande. Quando uma folha pequena é usada para mostrar uma grande área (tal como o mapa dos Estados Unidos ou mesmo o mundo numa folha do tamanho desta página), este mapa é dito mapa de pequena

escala. Se um mapa do tamanho desta folha mostrasse somente uma pequena parte da realidade (por exemplo, menos do que 1 km2), este mapa poderia ser dito mapa de grande

escala. Os termos grande e pequena quando combinados com escala referem-se ao tamanho

relativo nos quais os objetos são representados, não ao montante de redução envolvida. De modo semelhante, quando redução relativamente pequena está envolvida e coisas como rodovias e outras feições são mostradas com considerável magnitude, o mapa é denominado mapa de grande escala (Fig. 1.1). Quando grande redução for empregada, como para um mapa de pequena escala, a maioria das feições menores da Terra não pode ser representada em um tamanho proporcional ao total da redução, mas precisam ser bastante ampliadas e simbolizadas para que possam ser vistas. Consequentemente, a realidade deve ser apresentada seletivamente e com considerável simplificação em mapas de pequena escala (Fig. 1.2). Por outro lado, embora a seleção seja também característica dos mapas de grande escala, tais mapas podem apresentar muitos aspectos da realidade na proporção real do montante de redução empregado.

6

Figura 1.1 Exemplo de mapa de grande escala.

Não há consenso acerca de limites quantitativos para os termos pequena escala, média escala e grande escala, e não há razão para haver, desde que os termos são mais do que relativos. A maioria dos cartógrafos poderia concordar, entretanto, que um mapa com razão de redução de 1 para 50.000 ou menor (por exemplo 1 para 25.000) poderia ser um mapa de escala grande, e mapas envolvendo razões de redução até 1 para 500.000 ou mais (por exemplo 1 para 1.000.000) poderiam provavelmente ser considerados mapas de pequena escala.

7

Figura 1.2 Exemplo de mapa de pequena escala. Função Como se pode ver, a amplitude de grande escala para pequena escala é contínua sem uma divisão clara entre escalas dos mapas. De modo semelhante, quando se tenta dividir os mapas em classes baseadas na função encontra-se grande dificuldade entre os extremos, mas a transição de uma classe para outra não é abrupta, é gradual. Pode-se reconhecer três classes principais de mapas: mapas gerais, mapas temáticos e cartas. Mapas Gerais. Mapas gerais ou de referência são aqueles em que o objetivo é apresentar a associação espacial de uma seleção de diversos fenômenos geográficos. Coisas tais como estradas, povoados, limites, cursos de água, elevações, linhas costeiras, e corpos d’água são normalmente selecionadas para ser apresentados nos mapas gerais.

Mapas gerais de grande escala de áreas de terra normalmente chamados mapas topográficos (Fig. 1.3). São mapas editados em séries de folhas individuais e são elaborados cuidadosamente, normalmente por métodos fotogramétricos, por instituições nacionais ou instituições públicas estaduais. Mapas de escala bem maior são necessários para posicionamento de obras de engenharia, e empregam apenas métodos de levantamento direto. É dada muita atenção para a acurácia destes mapas em termos de relacionamento posicional entre os itens mapeados. Em muitos casos estes mapas tem validade de documentos legais e são a base para a determinação de limites de propriedades, gerenciamento de impostos, transferência de propriedade, e outras funções que requerem grande precisão. Nos Estados Unidos e outros países, padrões de acurácia cartográfica oficial foram estabelecidos para tais mapas gerais de escala grande. Os padrões de acurácia cartográficos se aplicam apenas às qualidades métricas horizontal e vertical dos mapas, não aos aspectos não métricos tais como erros grosseiros em rótulos, falta de integralidade, ou atualidade.

Mapas gerais de pequena escala são caracterizados pelos mapas de estados, países e continentes nos atlas. Estes mapas apresentam uma série de fenômenos similares àqueles mostrados nos mapas gerais de grande escala, mas pelo fato de serem de pequena escala e a

8

simbolização e representação ser grandemente generalizada, não podem manter o padrão de precisão posicional destinado aos mapas de grande escala.

Figura 1.3 Seção de um mapa topográfico moderno. Mapas Temáticos. Mapas temáticos são completamente diferentes dos mapas gerais. Enquanto os mapas gerais são propostos para apresentar relacionamentos posicionais de uma variedade de diferentes atributos, os mapas temáticos concentram-se nas variações espaciais de forma de um único atributo ou relacionamento entre diversos atributos. Nos mapas temáticos o objetivo é apresentar a forma ou a estrutura de uma distribuição, ou seja, o caráter do todo como consistindo de inter-relações entre partes. Não há limite de tema para os mapas temáticos, e estes podem variar em aparência de uma imagem de satélite com cobertura de nuvens a um mapa com delimitações sombreadas de resultados eleitorais. Tipos característicos de mapas temáticos são de precipitação anual ou temperatura, população, pressão atmosférica e taxa anual média de impostos (Fig. 1.4).

Apenas pelo fato de um mapa tratar principalmente de uma única classe de fenômenos não significa necessariamente que seja um mapa temático. Mapas que mostram a diversidade de solos geologia de rochas, ou densidade populacional podem ser apropriadamente classificados como mapas gerais se o objetivo principal for simplesmente mostrar localização de tipos de solos, rochas, ou densidade de população em lugares particulares. Por outro lado, os mapas feitos dos mesmos dados podem empregar métodos de simbolização que orientem atenção na estrutura da distribuição, e poderiam então ser apropriadamente chamados de mapas temáticos.

Os mapas temáticos normalmente são de pequena escala principalmente porque muitas distribuições geográficas ocorrem em grandes áreas, e apresentar sua estrutura requer grande redução. Contudo, isso tende a ser relativo; quando a área de interesse é uma cidade, por

9

exemplo, os mapas com os quais se pretende mostrar a estrutura de fonômenos individuais pode ser de escala relativamente grande (Fig. 1.5). A pequenas escalas a acurácia em mapas temáticos é menos uma questão de precisão de posições individuais do que de veracidade da apresentação das características básicas estruturais da distribuição.

Figura 1.4 Distribuição da oferta de cursos em cartografica por estado. Dados de Mapping Sciences Education Database. Ak = Alaska, DC = District of Columbia, HI = Hawai, Pr = Puerto Rico.“Importância relativa” é o número de cursos como uma percentagem de todas os cursos de ciências de mapeamento naquele estado.

10

Figura 1.5 Uma porção de um cadastro de serviços 1: 1.000 (de escala grande). Cartas. Os mapas especialmente projetados para servir às necessidades dos navegadores náuticos e aeronáuticos são chamados cartas. Embora seja uma simplificação, uma distinção é que os mapas foram feitos para serem olhados e as cartas foram feitas para se trabalhar sobre elas; sobre as cartas são plotados cursos, determinadas posições, marcados rumos, e assim por diante. Deve-se notar que os navegadores também usam mapas gerais. O equivalente marinho do mapa topográfico é o mapa batimétrico.

Há muitas variedades de cartas. Cartas náuticas incluem cartas de vela para navegação em águas abertas, cartas gerais para navegação costeira visual ou radar usando referência em terra, cartas costeiras para navegação costeira próxima, cartas de ancoragem para uso em portos, e também cartas para pequenas embarcações (smallcraft). Todas mostram, precisamente localizadas, coisas como poços, linhas costeiras, baixios, faróis, bóias, e ajuda de rádio (Fig. 1.6). As escalas variam de acordo com os detalhes necessários; diferentemente dos mapas topográficos, as séries de cartas não são feitas em escalas uniformes. O projeto de uma carta está centrado na idéia de produzir algo acurado e fácil de ler e de fazer marcações.

11

Figura 1.6 Uma seção da Carta Náutica 11472, área 1, Lado A do National Ocean Survey, regiãode Fort Pierce

Há dois tipos de cartas aeronáuticas, aquelas para vôo visual e aquelas para vôo por

instrumentos. Cartas aeronáuticas para vôo visual são similares aos mapas gerais que mostram uma seleção de feições reconhecíveis, tais como cidades, estradas, ferrovias, e assim por diante, assim como outros elementos significativos tais como aeroportos e faróis (Fig. 1.7). Cartas para navegação instrumental incluem as cartas de rotas por rádio cartas de grandes altitudes, cartas de terminais de chegada, cartas de taxeamento, e outras.

12

Figura 1.7 Uma porção de uma Carta de Área de Chegada VRF (Visual Flying Rules), KansasCity.

Embora não seja, chamadas de cartas, o mapa rodoviário comum na realidade é uma carta de navegação terrestre. Este provê informação acerca de rotas, distâncias, qualidade das estradas, pontos de parada, e dificuldades, e também informação do local como nomes de lugares e locais de interesse.

Deve se enfatizar que, enquanto há mapas gerais ‘puros’, mapas temáticos e cartas, a maioria tende, até certo ponto, a combinar funções. Por exemplo, a impressão em verde normalmente vista nos mapas topográficos mostra a distribuição de áreas florestadas, e a representação do terreno mostra a forma do relevo. Por isso os mapas topográficos, basicamente mapas gerais, podem conter componentes temáticas. De modo semelhante a maioria dos mapas temáticos incluem uma seleção de limites, cidades, rios e outras feições, de modo que os usuários podem mais facilmente fixar a posição da distribuição pretendida. Muitas cartas são mais ‘funcionalmente específicas’, de modo que tendem a ser menos duplicadoras de funções. TEMA

A variedade de fenômenos geográficos e a miríade de usos aos quais os mapas podem ser submetidos, combinadas resultam em variedade enorme. Embora possam ser classificados em grande escala ou pequena escala e possam ser normalmente posicionados em qualquer lugar desde temáticos até gerais, também é útil agrupá-los com base no seu tema. Podem ser reconhecidas várias categorias importantes.

Provavelmente os primeiros mapas ‘permanentes’ eram desenhos que acompanhavam o cadastro, o registro oficial ou a lista de proprietários; estes desenhos eram chamados mapas cadastrais, e mostravam os relacionamentos geográficos entre as várias parcelas. Os mapas

13

cadastrais são comuns hoje, e registram os limites de propriedade de modo muito semelhante ao feito há alguns milhares de anos atrás (Fig. 1.8). O principal uso do cadastro é proporcionar a base para a cobrança de impostos – que faz pensar que os mapas cadastrais sempre estiveram em uso.

Aliados muito próximos dos mapas cadastrais, mas mais gerais em natureza, é uma categoria de mapas gerais de grande escala denominados plantas. Estas são muito detalhadas e mostram construções, calhas das ruas, linhas de divisa visíveis no terreno, e limites administrativos. Plantas de áreas urbanas são de escala muito grande. Em países onde o mapeamento é bem integrado, tal como aquele do Ordnance Survey of the United Kingdom, as plantas de escala muito grande formam a base da série de mapas topográficos.

Figura 1.8 Uma porção de um típico mapa cadastral em escala 1:1.000.

Não há limite para o número de classes de mapas que podem ser criados agrupando-os de acordo com seu tema dominante. Por isso há mapas de solo, mapas geológicos, mapas climáticos, mapas de população, mapas de transporte, mapas econômicos, mapas estatísticos, e assim por diante, sem fim. Tais categorias são úteis somente pelo fato de que toda classe terá numerosas similaridades no tratamento cartográfico do material de interesse e nos

14

problemas associados. É um erro, entretanto pensar que todos estes mapas são semelhantes. Provavelmente há mais diferenças entre um mapa de grande escala de um afloramento rochoso em uma área e um mapa de pequena escala de placas tectônicas na bacia Atlântica – ambos mapas geológicos – do que poderia haver entre mapa de solos e um mapa de vegetação de uma dada área. A cartografia é independente do tema. CONCEPÇÕES DE CARTOGRAFIA

É provável que um assunto tão complexo e importante como cartografia tenha muitas dimensões interessantes que mereçam atenção especial. Cinco focos de atenção dentro do escopo são realçados aqui para consideração mais adiante. Esta seleção é feita com base na ênfase dada ao custo do mapa, acurácia do mapa, atividades cartográficas essenciais, eficiência na comunicabilidade, e aspecto estético do mapa. Estes interesses não deveriam ser vistos como contraditórios, mas deveriam ser vistos como o ponto focal de atividades concorrentes e assuntos de discussões mais ativas que tem lugar na área. Todo o material apresentado neste livro é relevante até um determinado ponto para uma ou mais destas dimensões da área. Embora pareça ser desorientado determinar rótulos descritivos a estas diversas facetas, fez-se isso de qualquer modo basicamente para conveniência da discussão. Ponto de Vista Geométrico

Um conceito amplamente aplicado de cartografia será denominado de ponto de vista geométrico para a disciplina. A intenção neste caso é criar um modelo cartográfico de realidade que seja de uso métrico (de medida) e análise. Contagens e medições tomadas sobre os mapas, espera-se, se aproximarão muito daqueles que se obteria fazendo a análise diretamente no local mapeado. As aplicações podem envolver tarefas simples como efetuar medidas de posição, direção, distância, área ou volume ou contagens de feições. Por outro lado, as aplicações podem estar envolvidas com suporte à navegação ou procedimentos complexos de engenharia, tais como posicionar barragens, aeroportos, depósitos de materiais tóxicos, ou vias de comunicação ou transporte terrestre.

A ênfase nesta concepção está na acurácia métrica (Fig. 1.9). Há interesse na coleta de dados uniforme e de alta qualidade, manipulação, e apresentação. De fato, são feitas, freqüentemente tentativas de acatar rígidos padrões de acurácia cartográfica. Um grupo de usuários mais amplo é considerado e também se assume que estes usuários estarão aptos a ler e analisar aquilo que o cartógrafo produz.

Os mapas que resultam a aplicação do ponto de vista geométrico tendem a ser de grande escala e a trazer distribuições de feições físicas da Terra ou de outros corpos celestes. Os tópicos mapeados normalmente incluem a forma da superfície terrestre, a hidrografia, limites políticos, rotas de transporte/comunicação, e assim por diante. As cartas náuticas e aeronáuticas empregam uma grande variedade de escalas para suprir as situações em que são necessárias e suprir a precisão necessária dos dados obtidos delas.

15

Figura 1.9 Características básicas do enfoque geométrico.

Muitos mapas topográficos e cartas de navegação são produzidos por instituições governamentais tendo este ponto de vista geométrico. O projeto destes mapas tende a ser tradicional, nítido e limpo em aparência. Raramente se fazem modificações ou experiências com estes projetos.

Dentro da concepção geométrica de cartografia, os temas sociais ou culturais, tais como população, renda per capita, saúde pública e outros, normalmente são pouco enfatizados. Possivelmente esta pouca ênfase pode ser simplesmente o resultado da dificuldade em coletar e representar de forma acurada as informações acerca destas distribuições. Com a ênfase reforçada na acurácia do produto cartográfico em termos analíticos, o mapeamento dos fenômenos sócio culturais pode simplesmente ser evitado. Ponto de Vista Tecnológico

Sob este ponto de vista a cartografia é tida como uma tecnologia para produzir mapas, e mapas são considerados como sendo um modo de armazenar informação espacial ordenada. Da perspectiva desta concepção, a cartografia é vista como uma série de processos interessados em coleta de dados, projeto cartográfico, produção e reprodução. A pesquisa está direcionada para a melhoria da eficiência de produzir mapas (Fig. 1.10). Por isso, a atenção está centrada principalmente nas inovações técnicas e na ordenação da preparação do mapa, cujo propósito principal é incrementar a velocidade e o volume da produção baixando os custos.

Aqueles que tomam o ponto de vista tecnológico da cartografia, podem apontar muitos avanços concretos na área. As habilidades manuais foram grandemente substituídas por tecnologias ótico-mecânicas, e estas por sua vez abriram caminho para tecnologia foto-químicas. Correntemente métodos eletrônicos estão revolucionando a área. Por isso o cartógrafo moderno é aconselhado na escolha e seleção dentre uma grande variedade de métodos, tomando decisões com base no tempo disponível, trabalho, e recursos financeiros.

A concepção tecnológica é evidente no planejamento e execução de muitos mapeamentos em série. Alguma ênfase inicial é dada aos efeitos da manipulação de dados, estética do projeto cartográfico, acuracidade do mapa, e eficiência do mapa, mas, iniciada a produção nenhuma atenção mais é dada a estes tópicos. Um resultado é que a os sistemas de

16

símbolos usados nos mapas tende a ser complexo e padronizado. O uso para o qual o produto é destinado também recebe pouca atenção direta. De

modo semelhante, a legibilidade do mapa não recebe consideração séria; assume-se que algum dia alguém terá motivos para usar qualquer mapa produzido, e então a informação mapeada será decifrável e suficiente.

Figura 1.10 Características básicas do enfoque tecnológico. Ponto de Vista de apresentação

O ponto de vista de apresentação permeia entre os interesses sobre aquilo que o cartógrafo faz e o relacionamento entre a cartografia e cada uma das outras ciências de mapeamento (geodésia, levantamentos, sensoriamento remoto, fotogrametria) e disciplinas associadas. Este modelo enfatiza o projeto cartográfico como o ponto principal ou atividade central da área (Fig. 1.11). A função do cartógrafo é inicialmente determinar o conteúdo do mapa e depois generalizar e representar esta informação com símbolos em uma apresentação bem balanceada. Todo o processo de produção do mapa é planejado cuidadosamente.

O conceito de apresentação é exclusivo no sentido de que estabelece os limites da disciplina. A característica dos dados geográficos, condições de cartografar, artes gráficas e percepção visual recebem atenção somente quando podem ser necessárias para atingir os objetivos de projeto do mapa. Estes tópicos e a informação e processos que envolvem não são diretamente parte da cartografia, mas proporcionam ligações e canais de fluxo de informação entre a cartografia e um grande conjunto de disciplinas suporte.

De fato, este reconhecimento das extensivas ligações entre a cartografia e outras disciplinas provavelmente é a característica mais valiosa do modelo de atividade central. Estas ligações tornam claro o fato que a cartografia define sua força de uma diversidade de fontes. As ciências físicas, naturais e sociais provêm os dados brutos para o mapeamento. As ciências cognitivas criam a ciência das necessidades e limites da visualização humana, que pode ser

17

atingida por meio de idéias de projeto cartográfico. A engenharia e a tecnologia e o comércio proporcionam os meios de execução do projeto cartográfico de modo eficiente.

Figura 1.11 Características básicas do enfoque de apresentação. Ponto de Vista Artístico

As três concepções de cartografia discutidas anteriormente são mais clínicas em natureza. Sugerem que o processo de mapeamento e os efeitos do uso dos mapas pode ser rigorosamente definido e manipulado. Embora análise racional e procedimentos lógicos passo a passo sejam importantes, por si podem levar a apresentações estéreis, que podem falhar ao trazer uma impressão realista do ambiente mapeado a despeito de estar tecnicamente correto. O que pode estar perdido é uma dimensão artística (Fig. 1.12).

O propósito básico do ponto de vista artístico é empregar o entendimento de qualidades visuais tais como cor, balanço, contraste, padrão, caráter de linha e forma, seleção, exagero e outras características gráficas para criar formas e associações que evoquem as impressões e sensações apropriadas. Vistas em perspectiva, realce da esfericidade, variações em escala, orientações inéditas, e tratamentos não tradicionais são técnicas que podem capturar e representar imagens mentais significativas (Fig. 1.13). Ocasionalmente, um único espaço de percepção pode ser empregado como organograma em lugar do usual espaço Euclidiano rígido. Algumas vezes o propósito é simplesmente trazer um aspecto de vitalidade

18

a um mapa, que de outro modo pode parecer sem vida. O ponto de vista artístico parece envolver processos holísticos, intuitivos, que se colocam muito além do reino da razão verbal ou numérica. Entretanto, a prática na percepção da eficiência e uma boa experiência em expressão artística são importantes.

Figura 1.12 Características básicas do enfoque artístico.

A concepção artística da cartografia é vaga com relação a regras ou orientações. A ênfase está na expressão criativa e naquilo que perece funcionar diante da situação que se tenha, muito mais do que seguir convenções estabelecidas. Padrões de acuracidade neste tipo de cartografia não são métricos. Mais do que isso, sua qualidade está em ser avaliada pelas respostas subjetivas do observador. A inovação e a variedade são uma característica.

Figura 1.13 Modos não tradicionais de apresentar densidade populacional. Vistas perspectivas de modelos tridimensionais observados de noroeste.

19

Ponto de Vista de Comunicação

O ponto de vista de comunicação identifica a principal tarefa da cartografia como sendo a eficiente comunicação de informação pelo uso do mapa. Está baseada no fato de que as imagens (incluindo os mapas) desempenham função importante no pensamento e na comunicação humana, que sob muitos aspectos é comparável àquelas oferecidas pelas linguagens naturais e matemáticas/estatísticas.

Da perspectiva de comunicação, fazer e usar um mapa são tratados igualmente, e tenta-se fazer mapas de modo que a habilidade do usuário em recuperar a informação seja realçada (Fig. 1.14). Este propósito é particularmente apropriado no caso de mapeamento

Figura 1.14 Características básicas do enfoque de comunicação. temático, em que a meta é proporcionar uma impressão geral da forma ou da distribuição espacial do fenômeno, muito mais do que prover informação acerca de locais individuais. No mapeamento temático há considerável amplitude de aplicações dos princípios de cartografia, e a necessidade de acurácia e precisão está limitada à capacidade do usuário em obter

20

informação ou criar impressões a partir do mapa. Como uma conseqüência, as apresentações temáticas tendem a ser relativamente eficazes, mostrando características gráficas claras que a simplicidade possibilita.

Com o ponto de vista de comunicação o processo de mapeamento é visto como uma série de transformações de informação, cada uma com poder de alterar a aparência do produto final (Fig. 1.15). Na coleta de dados a informação do ambiente é distorcida pelos filtros do levantamento terrestre, censo, sensoriamento remoto ou procedimentos de compilação. Pela generalização, o mapeamento eventualmente modifica a informação pelos processos de abstração de seleção, classificação, simplificação e simbolização. Finalmente, o uso do mapa leva aos efeitos distorcidos da leitura, análise, e interpretação. A questão aqui é: há muitos mapas possíveis acerca da mesma informação geográfica, cada um dos quais possui certas vantagens e limitações de comunicação . A tarefa do cartógrafo é explorar as ramificações de cada uma das possibilidades de mapeamento e selecionar a mais apropriada para a comunicação tencionada. Aquilo que a concepção de comunicação enfatiza, então, é que o efeito de mapeamento pode, em alguma circunstância, ser tão valioso quanto a acuracidade métrica do mapeamento em termos geométricos poderia ter em outros contextos. Sob este ponto de vista, o grande poder do processo de mapeamento está na sua habilidade em proporcionar perspectivas novas e significativas, algumas vezes mesmo distorcidas, do ambiente. Além disso, o efeito de um mapa é em grande parte função da habilidade, experiência e necessidades perceptíveis do usuário. O ESCOPO DA CARTOGRAFIA

Um profissional normalmente trabalha dentro de uma das principais áreas de ênfase da cartografia, mas independentemente de qual possa ser, o cartógrafo treinado precisa conhecer um amplo leque de informações e processos. Pode-se comparar a cartografia a um tipo de drama desempenhado por no mínimo dois participantes com caraterísticas de dois estágios. Os atores são (1) o cartógrafo e (2) o usuário do mapa. Em algumas situações a mesma pessoa pode ser ambas as partes, mas as partes são desempenhada seqüencialmente. As propriedades são (1) o mapa, e (2) aquilo que pode ser chamado “domínio de dados”, que é simplesmente um termo para englobar toda informação potencial que pode ser posta num mapa, lida de um mapa ou ser periférica a todo processo.

A seqüência normal para o cartógrafo é selecionar os dados do domínio de dados, processar aqueles dados em um formato de mapa, para então o usuário observar e reagir ou usar os dados. Isto identifica quatro categorias de processos em cartografia:

1. Coletar e selecionar os dados para o mapeamento 2. Manipular e generalizar os dados, projetando e construindo o mapa 3. Ler ou observar o mapa 4. Reagir ou interpretar o mapa

21

Figura 1.15 Transformações de informação fundamentais em cartografia.

Segue que os cinco pontos de vista ou concepções de cartografia diferem em termos de quais dos processos cada um trata como importante. A concepção geométrica enfatiza tanto a coleta de dados quanto o processo de construção; o ponto de vista tecnológico enfatiza o processo de construção; o ponto de vista de representação centra foco nos aspectos de projeto; a ênfase artística está interessada principalmente na resposta do usuário; e o ponto de vista de comunicação centra atenção nos processos de projeto e de leitura. Cada concepção contém elementos de alguma ou de todas as outras concepções, além dos próprios processos. Por isso, mesmo que alguns modelos explicitamente se aprofundem em algumas destas atividades e sejam superficiais em outras, nada impede que o cartógrafo deva saber acerca de todas.

O modelo de comunicação é certamente o menos restritivo das cinco concepções de cartografia. Este modelo não apenas inclui todas as atividades de mapeamento, mas também engloba todo o conjunto de ciências de mapeamento e baseia-se fortemente no resultado de muitas disciplinas associadas. Ao mesmo tempo, o método cartográfico é entendido como sendo geral. Isto significa que além dos geógrafos, que há muito tempo vem sendo usuário

22

básicos de produtos cartográficos, o mapa é visto nas ciências, engenharia e humanidades, como sendo valioso meio de organização, análise e expressão de dados e conceitos. Por estas razões a concepção de comunicação de cartografia é usada onde quer que seja apropriada para organizar e apresentar material deste livro.

Este livro está organizado em quatro partes. A primeira parte trata da natureza da cartografia, sua história (Capítulo 2), e suas tecnologias (Capítulo 3). A segunda parte concentra-se em alguns aspectos básicos de cartografia, incluindo escala (Capítulo 4), projeções cartográficas (Capítulo 5), manipulação e generalização de dados (Capítulos 7 a 9). A parte III enfatiza coleta de dados (Capítulo 10) e generalização (Capítulos 11 a 15). A parte IV inclui a construção de mapas e impressão (Capítulos 16 a 18). Traduzido por: Henrique Firkowski DGEOM/UFPR