março 2008

CURSO DE GEOPROCESSANENTO

IBAMACENTRO DE MONITORAMENTO AMBIENTAL – CEMAM

CENTRO DE SENSORIAMENTO REMOTO - CSRCOORDENAÇÃO DE CAPACITAÇÃO

Material adaptado da internet e material bibliográfico : Rafael Cabral Xavier A.A.Material adaptado do manual da ESRI ARCGIS 8.0 : Luiz Motta A.A.Material Google Earth : Vitor Quaresma A.A.Coordenador de Capacitação CSR: Rafael Cabral Xavier A.A.Organização e Logística DICAP: Ivan Cerqueira Filho A.A. Dalva Anéria Umbelino de Sousa

março 2008

CURSO DE GEOPROCESSANENTO

IBAMACENTRO DE MONITORAMENTO AMBIENTAL – CEMAM

CENTRO DE SENSORIAMENTO REMOTO - CSRCOORDENAÇÃO DE CAPACITAÇÃO

Módulo 1 - Cartografia

Mapas, cartas e plantas

Mapas: representação gráfica, geralmente numa superfície plana e em determinada escala, das características naturais e artificiais, terrestres ou subterrâneas, ou, ainda, de outro planeta.

Carta: representação dos aspectos naturais e artificiais da Terra, destinada a fins práticos da atividade humana, permitindo avaliação precisa de distâncias, direções e a localização geográfica da pontos, áreas e detalhes.

Planta: representação cartográfica, geralmente em escala grande, destinada a fornecer informações muito detalhadas, visando, por exemplo, ao cadastro urbano, a certos fins econômicos-sociais, militares, etc.

Tipos de Mapas: Temáticos• Mapas políticos: representam a divisão entre as fronteiras dos países, com suas

respectivas capitais e cidades.• Mapas físicos: Representam as diferentes alturas do terreno: planícies, morros e

montanhas.• Mapas climáticos: representam a distribuição dos fatores climáticos: temperaturas,

Chuvas, ventos, etc.• Mapas geológicos: representam a estrutura dos solos.• Mapas econômicos: representam as distintas atividades econômicas.

ESCALA Relação entre a distância de dois pontos quaisquer do mapa com

a correspondente distância na superfície da Terra. É uma fração em que o numerador (sempre a unidade) representa uma distância no mapa (papel, digital), e o denominador a distância correspondente

no terreno (país, casa, carro), tantas vezes maior, na realidade, quanto indica o valor representado no denominador.

CLASSIFICAÇÃO DA ESCALA• Escala numérica

As numéricas vem representada pelo enunciado da própria fração. A forma de representação no Brasil e na maioria dos países é, por exemplo, 1:100.000.

Escala gráfica

A escala gráfica é representada por um segmento de reta graduado. Usando-se a escala gráfica, poderemos medir diretamente no mapa quaisquer distâncias no terreno, na medida representada.

• Escala maior ou escala menor

Escalas diferentes indicam maior ou menor redução. 1:5.000 (maior)1:50.0001:500.0001:5.000.000 (menor)

• Meridianos

São semicircunferências cujas extremidades são os dois pólos geográficos da Terra. Meridiano origem (Greenwich) : é aquele tomado como base para determinação dos hemisférios oriental e ocidental da Terra. À partir dele temos 180 graus tanto para leste como para oeste.

• Paralelos

São circunferências que têm seus planos, em toda sua extensão, a igual eqüidistância do plano do equador, sendo sempre perpendiculares ao eixo da Terra.Equador, Trópico de Câncer, Trópico de Capricórnio, Círculo Polar Ártico e Círculo Polar Antártico.

Rede GeográficaRede Geográfica

Coordenadas Geográficas

As coordenadas geográficas funcionam como “endereços” de qualquer localidade do planeta. Um dado interessante é que se trabalharmos o Brasil não teremos longitudes a leste pois estamos totalmente a oeste de Greenwich. Cuidado com as latitudes pois uma pequena parte do Brasil encontra-se no hemisfério norte.

LatitudeÉ o valor angular do arco de meridiano compreendido entre o equador e o paralelo do lugar de referência.

Será sempre norte (N) ou sul (S).As Latitudes variam de 0º a 90º N ou S.

LongitudeÉ o valor angular, compreendido entre o meridiano de Greenwich e o meridiano do lugar de referência, considerando-se este plano sempre o paralelo ao plano do equador.

A longitude será sempre leste (E) ou oeste (W).As longitudes variam de 0º a 180º L ou W

Fuso Horário Sistema de referência global que determina a mesma hora para todo o fuso.

A Terra foi dividida em 24 fusos (ou zonas) limitados por meridianos, correspondentes às 24 horas do dia.

Na Inglaterra, perto de Londres, na localidade de Greenwich, é o primeiro Meridiano Internacional, zero grau de longitude. O início da contagem se dá em Greenwich (GMT, abreviação inglesa) e a sua hora é padrão internacional.

Em virtude da Terra levar aproximadamente 24 horas (23 horas, 56 minutos e 4,09 segundos) para dar um giro de 360 graus, em uma hora terá percorrido aproximadamente 15 graus (360 dividido por 24 horas) ou um fuso horário.

Em síntese, se o Sol, em seu movimento aparente de Leste para Oeste, num exato momento (perpendicularmente) iluminar um determinado ponto em Greenwich, será meio-dia; 11 horas a 15 graus de longitude Oeste e 13 horas e 15 graus de longitude Leste. Por convenção, todos os lugares abrangidos pelo mesmo fuso têm a mesma hora oficial, e bem diferente da hora solar.

LINHA INTERNACIONAL DO TEMPO OU DE DATA

É uma linha imaginária traçada sobre a superfície da Terra, cujo objetivo é fixar a troca de data.Segue aproximadamente o meridiano 180 graus de Greenwich, através do Pacífico, desviando-se ao redor de algumas ilhas por conveniência local.

Projeções Cartográficas• Conforme se pode verificar, a história dos mapas reflete a preocupação que o

homem sempre teve em representar a superfície terrestre, utilizando técnicas de acordo com o estágio de seus conhecimentos. Com o passar do tempo, impõe-se a preocupação em obter resultados cartográficos com o maior rigor científico possível, tendo-se duas formas principais de representar a superfície terrestre: globos e mapas.

Os globos geográficos constituem-se no modo mais fiel de representar a Terra, mesmo sabendo-se que nosso planeta não é uma esfera perfeita. Entretanto, a diferença entre os eixos polar e equatorial é tão pequena que seria praticamente impossível representá-la em escala tão reduzida nos globos de mesa. Por isso, podemos ter certeza que tais globos são os modelos mais parecidos com a superfície real da Terra. Mas os globos possuem algumas vantagens e desvantagens que fazem com que a cartografia dê preferência para os mapas

• Não existe o mapa perfeito. Mesmo assim, dá-se preferência pelo seu uso em lugar dos globos, tendo em vista uma série de vantagens que eles apresentam. Por isso é que se faz necessário um estudo das projeções cartográficas, para que se possa entender sua relação com os mapas e o importante papel que elas representam na Cartografia.

• Existem diferentes tipos de projeções, que combinadas atendemas mais diferentes necessidades dos usuários de mapas.

Classificação das projeções

As projeções podem ser classificadas quanto a projeção ou quanto ás propriedades:

Quanto a projeção podem ser: a) Cilíndricas; b) Cônicas; c) Planas ou azimutais;

Quanto ás Propriedades podem ser; a) Equivalentes;

b) Conformes; c) Eqüidistantes;

Projeções Cilíndricas

Na projeção cilíndrica, a superfície terrestre é projetada sobre um cilindro tangente ou secante ao elipsóide que então é longitudinalmente cortado e planificado. Projeções cilíndricas são geralmente usadas para mapas de toda a superfície terrestre, uma vez que tendem a evitar a grandes distorções.

Projeções Cônicas

Na projeção cônica, a superfície terrestre é projetada sobre um cone tangente ou secante ao elipsóide que então é longitudinalmente cortado e planificado. Geralmente representam regiões de latitude média ou os hemisférios norte ou sul.

• Projeções Azimutais

• São projeções sobre um plano tangente ao esferóide em um ponto. as projeções azimutais são apropriadas para representar áreas que têm extensões aproximadamente iguais nas direções norte-sul ou leste-oeste.

Projeção Equivalente

A projeção equivalente que, na terminologia inglesa, é denominada de " área igual", tem a propriedade de não deformar as áreas, conservando, assim, quanto à área, uma relação constante com as suas correspondentes na superfície da Terra. Significa que, seja qual for a porção representada num mapa, ela conserva a mesma relação com a área de todo o mapa.

Projeção Conforme

A projeção conforme aquela que não deforma os ângulos e, em decorrência dessa propriedade, não deforma, igualmente, a forma de pequenas áreas. Outra particularidade desse tipo de projeção é a escala, em qualquer ponto, é a mesma, .

• Projeção eqüidistantes

• É a que não apresenta deformações lineares, isto é, os comprimentos são representados em escala uniforme, mantendo as distâncias.

Sistema UTM• A idéia da Projeção Transversa de Mercator tem suas raízes no século 18, mas

não foi utilizada praticamente até após a Segunda Guerra Mundial quando foi adotada pelo exército americano em 1947.

• O nome Universal é devido à utilização do elipsóide de Hayford (1924), que era conhecido como elipsóide Universal, como modelo matemático de representação do globo terrestre. Transversa é o nome dado a posição ortogonal do eixo do cilindro em relação ao eixo menor do elipsóide. Mercator (1512-1594), holandês, considerado pai da cartografia, foi o idealizador da projeção que apresenta os paralelos como retas horizontais e os meridianos como retas verticais.

• Adotada por muitas agências de cartografia nacionais e internacionais, inclusive a OTAN, é comumente usado em cartografia topográfica e temática, para referenciamento de imagens de satélite e como sistema de coordenadas para bases cartográficas para Sistemas de Informação Geográfica.

• Para compreender como a Projeção UTM é desenvolvida, imagine a Terra como uma laranja, com pólos, linha do equador, paralelos e meridianos desenhados sobre ela. Imagine usar uma faca e retirar dois pequenos círculos no pólo norte e no pólo sul. Fazendo um corte na casca da laranja na direção norte-sul e repetindo este corte norte-sul a intervalos iguais, obter 60 zonas ou fusos destacados.

FUSO UTM Cada uma destes fusos formará a base de uma projeção de um mapa. O achatamento necessário para projetar a superfície curva da casca da laranja em uma superfície plana pode ser visualizado forçando esta tira de casca laranja nesta superfície. Comprimindo seu centro, podemos forçar a casca a ficar plana até tocar totalmente a superfície lisa. Esta ação de planificação resulta em uma distorção leve das características geográficas dentro deste fuso. Mas, sendo o fuso relativamente estreito, a distorção é pequena e pode ser ignorada pela maioria dos usuários de mapas.

A Projeção de Mercator (não transversa) é uma projeção conforme pseudocilindrica (preserva a forma). Ela é comumente utilizada em mapas-mundi em sua forma equatorial que apresenta uma relativa pequena distorção ao longo do equador.A Projeção Transversa de Mercator muda a orientação do cilindro sobre o qual o mapa é projetado de modo que sucessivas pequenas regiões apresentem pequena distorção. Estas regiões possuem 6° de amplitude e são traduzidas pelas diversas rotações do elipsóide sobre o cilindro.

Os fusos UTM recebem um número como denominação contado a partir do anti-meridiano 180°(meridiano oposto ao Meridiano de Greenwich). O primeiro fuso recebe o número 1 e assim consecutivamente no sentido leste até o fuso 60.

Como o globo terrestre pode ser aproximado a uma circunferência (360°), uma divisão em sessenta fusos verticais faz com que cada fuso tenha 6° de largura em longitude.

No sentido Norte-Sul, a divisão é feita em segmentos de 8°. A nomenclatura é usada somente entre os paralelos 84° N e 80° S, começando a 80° S, com a letra C até a letra X. As letras I e O são omitidas porque podem ser confundidos com números. A distorção nos pólos é muito grande na projeção UTM. assim para os pólos, usa-se a Projeção Universal Polar Estereográfica (UPS).

O Brasil é coberto por 8 fusos, mais especificamente, pelos fusos 18 (78° a 72°) até o fuso 25 (36° a 30°), perfazendo uma amplitude total de 48°.

Datums

Superfície da terra

Local datum (NAD27)Ellipsoid CLARKE 1866

Earth-centered datum (NAD83)Ellipsoid GRS80

Meades RanchKansas

Center ofthe Earth

Center ofthe Earth

Um plano de referência para medidadas localizadassobre a superfície da terra

Medidas são referenciadas para um geóide de origem eelipsóides são usados para representar em três dimensõesa superfície da terra.

Localização de Referência

• Localizações sobre a terra são referenciadas para um datum• Diferentes datums tem diferentes valores de coordenadas para

uma mesma localização

UTM NAD83

UTM NAD27

Geóide e Elipsóide

Exercícios CARTOGRAFIA BASICA

• Responda as questões a cerca da teoria em cartografia com C para afirmativa correta e E para afirmativa incorreta:

• ( ) Os mapas são utilizado principalmente quando temos grandes áreas do planeta a serem representadas. Dizemos assim que temos uma grande escala a ser representada.

• ( ) Apresentadas duas escalas de trabalho, uma de 1:200.000 e a outra de 1:8.000, podemos afirmar que a primeira serve para mapeamentos temático e a outra para gestão territorial urbana.

• ( ) De acordo com o mapa apresentado no slide 09, a coordenada geográfica 20º de latitude sul, 140º de longitude leste cai no continente africano.

• ( ) Um avião decolou de um aeroporto A ás 8:00. Voou para oeste por 5 horas perpassando 6 fusos e pousando no aeroporto B. ficou parado por 2 horas decolando no sentido leste onde voou por 3 horas perpassando 3 fusos. O avião pousou no aeroporto C ás 14:00h.

• ( ) A melhor projeção cartográfica para cartas náuticas é a conforme pois, mantendo a forma dos continentes, fica mais fácil a identificação dos destinos.

• ( ) A projeção UTM pode ser usada para toda superfície da terra, observando sempre a zona e fuso da localidade pois, sem essa , pode-se gerar grade distorção.

• ( ) Projeção UTM é mais recomendada para cálculos de área pois tem como unidade o metro, assim como as coordenadas geográfica LAT LONG em graus é melhor utilizada para direções e navegação em geral.