Sistemas de Referenciação

Geográfica

Geodesia (Terra+repartição) disciplina do ramo da Geofísica integração do modelos da Física da Terra

na Geometria convencional iniciada com Gauss (1843) recorre com frequência à Astronomia

Coordenadas e Sistemas de Referência Qualquer processo de representação geográfica

exige que se atribuam coordenadas a pontos os dados relativos à localização na superfície

terrestre de um objecto permitem identificar onde se encontra esse objecto

Classes de sistemas de coordenadas para geo-referenciação:

astronómicos cartesianos tridimensionais elipsoidais cartográficos

Referenciais astronómicos utilizados para definir a posição aparente

dos astros na esfera celeste a partir destas posições aparentes é

possível calcular: latitude longitude azimute astronómico

Referenciais cartesianos tridimensionais geocêntricos, a origem dos

eixos encontra-se próxima do centro de massa da Terra

um dos eixos orientado segundo o eixo de rotação da Terra

a posição de um ponto é definida por 3 coordenadas (x, y, z)

Referenciais elipsoidais recorrem a uma superfície elipsoidal ou ao geóide as coordenadas nestes referenciais (ditas

elipsoidais ou geodésicas) são latitude (relativamente ao

plano equatorial do elipsóide)

longitude (relativamente a um meridiano convencionado)

altitude elipsoidal (medida segundo a normal ao elipsóide)

Geóide é uma superfície equipotencial do campo

gravítico terrestre coincide aproximadamente com a superfície do nível médio das águas

do mar a geometria do geóide é dada relativamente a

uma superfície elipsoidal de referência o afastamento relativo ao elipsoide de referência

é designado por ondulação do geóide (e denotado por N)

determinado por: observações astronómicas, medições gravimétricas ou pelo estudo das perturbações orbitais de satélites artificiais da Terra

Superfícies de referência

As coordenadas geográficas de um ponto são as coordenadas geográficas da sua projecção sobre a superfície de referência

Referenciais cartográficos baseiam-se num sistema de 2 eixos

definidos num plano os valores das coordenadas são obtidos por

meio de projecções cartográficas aplicadas às coordenadas elipsoidais

Datum geodésico Conjunto de parâmetros que definem a dimensão

e a posição da superfície de referência: 2 relativos à forma e dimensão do elipsóide, 6 relativos à posição

datum geocêntrico - definido relativamente ao sistema terrestre médio por um vector de translacção e por 3 ângulos de rotação

datum topocêntrico - definido por um sistema astronómico local no ponto origem e um sistema geodésico local fixo ao elipsóide

data local - ajustam-se melhor a uma pequena região datum global - o que melhor se ajusta a todo o geóide

A escolha dos parâmetros de um datum é, em geral, feita de modo a que as coordenadas astronómicas e geodésicas do ponto de fixação sejam coincidentes.

Rede geodésica é um conjunto de pontos distribuídos de forma

homogénea num território, formando uma malha triangular, cujas posições relativas e coordenadas geográficas, referidas ao elipsóide de referência, são conhecidas com grande exactidão

vértices geodésicos (marcados por bolembreanos)• 1ª ordem - pirâmides distando 30 a 60 km• 2ª ordem - cilindro + cone listados distando 20 a 30 km• 3ª ordem - cilindro + cone distando 5 a 10 km

Projecções cartográficas

Referenciais cartográficos (lembram-se?)

baseiam-se num sistema de 2 eixos definidos num plano

os valores das coordenadas são obtidos por meio de projecções cartográficas aplicadas às coordenadas elipsoidais

Planificação As representações planas de fenómenos

localizados sobre a superfície terrestre requer a planificação de uma parte do elipsóide.

Idealmente, uma carta não deveria conter deformações:

deveria preservar as posições relativas de todos os locais

deveria permitir determinar distâncias deveria permitir determinar direcções entre objectos

DeformaçõesMas …

a superfície terrestre não é planificável nem regular

!? Em qualquer processo de planificação é

necessário abdicar de algumas propriedades métricas originais

Projecção cartográfica As funções de aplicação do elipsóide no

plano chamam-se projecções cartográficas As projecções mais utilizadas requerem:

uma superfície plana ou planificável (cilindro ou cone)

posicionamento desta superfície relativamente ao elipsóide

Projecções cartográficas Projecção cartográfica - processo de

transformação de pontos de uma superfície curva em pontos de uma superfície plana

métodos geométricos fórmulas de transformação

Parâmetros de um sistema de projecçãoDatum geodésico;ProjecçãoPonto Central da quadrícula;Origem das coordenadas da quadrícula

(pode não coincidir com o ponto central da quadrícula: para as coordenadas serem sempre positivas);

Outros parâmetros.

Propriedades métricas Deformações evitadas em

ângulos (projecções conformes) áreas (projecções equivalentes) distâncias (projecções equidistantes) azimutes (projecções azimutais)

Projecções conformes: mantêm as formas (ângulos)

Projecções equivalentes: mantêm as áreas

Projecções equidistantes: mantêm distâncias segundo certas direcções (chamadas linhas padrão)

Deformações

Projecção conforme

Projecção não conforme nem equivalente

Projecção equivalente

Carta de pontos não projectados

Consequências (1)

Consequências (2)

Consequências (3)