REMOTO E GEOPROCESSAMENTO
APRESENTAÇÃO
• Distinguir cartografia de base da cartografia temática (mapas
especializados) e conhecer os principais tipos de mapas;
• Apresentar os principais constituintes de um mapa temático e como
interpretar as representações cartográficas por meio: da semiologia
gráfica e as suas variáveis visuais; dos três métodos fundamentais
de representação – qualitativa, ordenadas, quantitativas – e das
formas de manifestação (pontual, linear e zonal);
• Compreender a generalização cartográfica.
Reitor da UNIASSELVI
Prof. Hermínio Kloch
Pró-Reitora do EAD
.02
1 INTRODUÇÃO
Os mapas cumprem duas funções muito úteis, agindo tanto como
mecanismos de armazenamento quanto de comunicação da informação
geográfica. O velho ditado “uma imagem vale mais que mil palavras”
expressa uma das inúmeras utilidades dos mapas como um meio de
propagação e difusão da informação a ser expressa. Nesta etapa,
apresentar-se-á a distinção entre a cartografia de base da
cartografia temática e os principais tipos de mapas. Além disso
serão apresentados os principais constituintes de um mapa temático
e como interpretar as representações cartográficas por meio da
semiologia gráfica e as suas variáveis visuais; dos três métodos
fundamentais de representação – qualitativa, ordenadas,
quantitativas – e das formas de manifestação (pontual, linear e
zonal). Por fim, compreender-se-á a generalização cartográfica e
sua relação com a escala.
2 TIPOS DE MAPAS
Os fenômenos geográficos podem ser representados pela cartografia
de base e pela cartografia temática (mapas especializados).
Os mapas topográficos têm suas convenções cartográficas
padronizadas, geralmente com simbologia normalizada, que uma vez
compreendida, torna fácil fazer a representação ou interpretação
dos dados da superfície.
Os mapas temáticos não trazem obrigatoriamente convenções fixas em
suas origens porque sempre há uma mudança de tema com diferentes
aspectos da realidade a serem visualizados. Justamente por
representarem
CARTOGRAFIA DE BASE, CARTOGRAFIA TEMÁTICA E OS PRINCIPAIS TIPOS DE
MAPAS
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GEOPROCESSAMENTO
uma enorme variação temática, fazem-se necessárias adaptações para
cada situação. Eles não são governados por convenções
pré-definidas, como nos mapas topográficos.
Independentemente da obrigatoriedade das convenções, a
representação cartográfica constitui o primor de muitos projetos
obtidos pelas geotecnologias. Ainda que os mapas apresentem
características básicas e sejam eficazes em resumir e comunicar um
determinado resultado, eles podem variar drasticamente em
aparência. Pelo seu aspecto, sugere-se sua presunção de uso.
Existem mapas especializados para muitos propósitos, conforme
Nogueira (2009): uma das funções mais importantes dos mapas é
servir a necessidade de orientação ou mobilidade, incluindo a
navegação como nos mapas rodoviários e topográficos. Foram essas
necessidades que fizeram surgir este modo de representação gráfica.
A evolução das atividades humanas permitiu diminuir o aparecimento
de outros tipos de mapas, os quais são construídos para atender
propósitos analíticos envolvendo medidas e cálculos.
Mapas formais, criados de acordo com convenções cartográficas bem
estabelecidas, utilizados como produto de referência ou de
comunicação. Por exemplo, os mapas da Diretoria de Serviço
Geográfico (DSG) do Exército Brasileiro e do Instituto Brasileiro
de Geografia e Estatística (IBGE).
Os que são usados para planejamento do meio físico servem para
inventariar uma determinada situação presente, definem o processo
de desenvolvimento e apresentam as propostas para uma circunstância
futura. Como exemplo, podem-se citar mapas de suscetibilidade a
deslizamentos e os utilizados nos planos diretores
municipais.
FIGURA 1 – MAPA DE SUSCETIBILIDADE A DESLIZAMENTOS DE UMA BACIA
HIDROGRÁFICA
FONTE: O autor
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GEOPROCESSAMENTO
Outros são usados para reduzir volumosos dados estatísticos, ou
então, visualizar o que de outra forma não pode ser visível; um
exemplo é a distribuição da temperatura e da precipitação de uma
determinada localidade.
FIGURA 2 – PRECIPITAÇÃO MÉDIA ANUAL DA BACIA DO ITAJAÍ
FONTE: Correia (2015)
Quando os objetivos são educacionais e voltados para aplicações
diárias, produzem-se mapas geográficos de parede e mapas em livros
e, atualmente, os mapas em mídia eletrônica.
Existem também os mapas transitórios ou visualizações similares a
mapas, usados simplesmente para olhar, analisar, editar e consultar
informações geográficas. Tem-se, como exemplo, informações de rotas
exibidas num celular ou disponível na internet, como o Google
maps.
Os mapas podem ser classificados a partir da sua função principal,
ou então, pela semelhança no método específico utilizado para sua
representação, tais como: o método coroplético (estabelece que a
ordem crescente dos valores relativos agrupados em classes
significativas seja transcrita por uma ordem visual também
crescente, tendo como finalidade traduzir valores para as áreas); e
o método isoplético ou isarítmico (ideal para representação de
fenômenos contínuos, como a temperatura, a pressão, a partir de
observações pontuais ou medidas obtidas em descontinuidades). Podem
também ser subdivididos de acordo com os temas que tratam; por
exemplo, mapas urbanos, de climas, mapas de população, mapas
geológicos etc.
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GEOPROCESSAMENTO
FIGURA 3 - UNIDADES GEOLÓGICAS DO BAIXO VALE DA BACIA DO
ITAJAÍ
FONTE: Correia (2015)
Os mapas mentais, elaborados pela mente humana, ajudam a resolver
alguns problemas como, encontrar um caminho ou localizar algum alvo
e, por isso, envolvem muito mais que apenas estoques de informações
gráficas (como os mapas em papel ou em celulares e
monitores).
Mapas tangíveis referem-se aos que podem ser tocados, e mapa
virtual refere-se àquele que apenas se torna real quando algum
dispositivo possibilita sua visualização momentânea (pelo tempo
desejado), no mais ele está estocado em arquivos impossível de ser
observado pelos olhos humanos.
Os mapas de referência, mapas de base ou de propósitos gerais,
costumeiramente, mostram objetos naturais ou artificiais do meio
ambiente, dando ênfase à localização e mostrando uma variedade de
feições do mundo ou parte dele (vias de comunicação, corpos d'água,
linhas costeiras, limites político-administrativos etc.). Exemplos:
mapas topográficos e atlas geográficos.
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FIGURA 4 - PAÍSES DA AMÉRICA DO SUL E PARTE DA AMÉRICA CENTRAL E
CARIBE
FONTE: Correia (2015)
Os mapas temáticos são separados em duas categorias: os
qualitativos e os quantitativos. Os primeiros têm por objetivo
principal mostrar a distribuição espacial ou localização de algum
fenômeno geográfico. Por exemplo, uso do solo mostrado na figura
que segue.
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FIGURA 5 – USO DO SOLO DE UMA BACIA HIDROGRÁFICA DO MUNICÍPIO DE
BLUMENAU
FONTE: O autor
Os mapas quantitativos, por outro lado, mostram os aspectos
espaciais de dados numéricos, ou seja, ilustram "quanto" de alguma
coisa está presente na área mapeada. Para tanto, é preciso
transformar dados tabulares em um formato especial de mapa e se
obterá uma generalização dos dados originais. Por isso, quando o
usuário requer quantidades exatas, o melhor caminho é o uso de
tabelas ou digramas, pois o mapa temático lhe dará apenas uma ideia
da distribuição espacial das quantidades. Por exemplo, a
hipsometria é uma técnica de representação quantitativa da elevação
de um terreno por meio das cores. As cores utilizadas possuem uma
equivalência com a cota do terreno e, geralmente, se utiliza um
sistema de graduação de cores.
FIGURA 6 – MAPA HIPSOMÉTRICO COM UMA REPRESENTAÇÃO QUANTITATIVA DA
ELEVAÇÃO DE UM TERRENO POR MEIO DAS CORES DO MUNDO
FONTE: O autor
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Do ponto de vista do usuário, não é importante discutir a categoria
dos mapas separadamente, pois para mapas temáticos diferentes podem
ocorrer métodos idênticos, representações semelhantes ou ainda, os
mesmos problemas de interpretação.
3 LEITURA E INTERPRETAÇÃO DE REPRESENTAÇÃO CARTOGRÁFICA
Os métodos de representação da cartografia temática, mundialmente
empregados, consolidaram-se a partir de uma transformação na
percepção de mundo operada no fim do século XVII e início do século
XVIII. Deixava-se de lado a preocupação com o inventário e a
descrição exaustiva de todos os objetos que podiam ser
inventariados para ressaltar apenas um desses elementos, com
objetivo a uma maior compreensão e controle do espaço.
A partir da década de 1950, não só a cartografia como um todo, mas
também a cartografia especializada (temática) em especial tiveram
grandes avanços propiciados pelo progresso tecnológico e pelas
pesquisas teóricas e experimentais.
Conforme Martinelli (2003), os mapas temáticos podem ser
construídos levando-se em conta vár ios métodos; cada um mais
apropr iado às características e à forma de manifestação (em
pontos, em linhas, em áreas) dos fenômenos considerados em cada
tema, seja na abordagem qualitativa, ordenada ou
quantitativa.
Deve-se destacar que a representação gráfica dos mapas deve ser
monossênica, sem ambiguidade na sua apresentação, por exemplo, na
figura a seguir, há somente uma maneira de se dizer visualmente que
o hospital “A” atende a seis vezes mais pacientes que o hospital
“B”.
FIGURA 7 – HÁ SOMENTE UMA MANEIRA DE SE DIZER VISUALMENTE QUE O
HOSPITAL “A” ATENDE SEIS VEZES MAIS PACIENTES QUE O HOSPITAL
“B”
FONTE: O autor
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Antes de abordar sobre semiologia gráfica e as suas variáveis
visuais empregadas nos mapas; falar-se-á dos principais
constituintes de um mapa temático, dos três métodos fundamentais de
representação (qualitativa, ordenadas e quantitativas) e da forma
de manifestação (pontual, linear e zonal), conforme apresentado por
Martinelli (2003) e Nogueira (2009).
O mapa temático exporá, assim, um tema, que deverá ser declarado no
título, portanto, este, além de dizer do que se trata, deve
especificar onde se dá o acontecimento e em que data. Deve expor,
nesse sentido, o "o quê", o "onde?" e o "quando?".
Todo o raciocínio, reflexão e organização mental que o autor
empreenderá acerca do tema por ele estudado serão expostos através
da estruturação da legenda. Essa estruturação não está na
realidade, mas sim no espírito do pesquisador, que por sua vez
também tomou certa posição no modo de encarar tal realidade.
Toda atenção deve ser dada a ela, pois constitui a porta de entrada
para que o leitor ingresse no âmago do conteúdo do mapa de forma
completa. É guia de leitura do mapa. Num primeiro contato, a
legenda tem o papel de relacionar todos os signos empregados no
mapa, indicando o que eles significam.
É evidente que também a escala e a generalização não poderão faltar
no mapa temático. Elas darão a noção clara de quantas vezes a
realidade foi reduzida para caber no papel, exigindo, para tanto,
decisões em termos de escolha do que incluir ou não na
representação. Quanto à generalização, ela será abordada no final
desta etapa.
Deve-se declarar também a fonte dos dados utilizados na elaboração
do mapa temático. Por fim, as duas dimensões (X,Y) do plano
identificam a posição do lugar. Constituem a referência. Respondem
ao "onde?". Caracterizam a ordem geográfica: a localização de
Itajaí não pode ser permutada com a de Florianópolis. É o domínio
da cartografia topográfica. É a base cartográfica.
A fim de representar o tema, de forma pontual, linear ou zonal,
seja no aspecto qualitativo (#), ordenado (O) ou quantitativo (Q),
deve-se também explorar a terceira dimensão visual (Z) mediante
variações visuais sensíveis com propriedades perceptivas
compatíveis.
O aspecto qualitativo (#) responde à questão "o quê?",
caracterizando relações de diversidade entre os conteúdos dos
lugares ou conjuntos espaciais. O aspecto ordenado (O) responde à
questão "em que ordem?", caracterizando relações de ordem entre os
conteúdos dos lugares ou conjuntos espaciais. O aspecto
quantitativo (Q) responde à questão "quanto?", caracterizando
relações de proporcionalidade entre os conteúdos dos lugares ou os
conjuntos espaciais.
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FIGURA 8 – ASPECTOS QUALITATIVOS, ORDENADOS E QUANTITATIVO DOS
TEMAS
FONTE: Martinelli (2003)
O ponto, a linha e a área constituem os elementos gráficos básicos
para uma representação cartográfica, e são dependentes da escala do
mapa. Parece óbvio que os pontos representam dados pontuais, e
linhas representam dados lineares. Entretanto, o alfabeto
cartográfico permite a construção de uma gama de simbologia e
constituem a gramática cartográfica, conforme descrito por Nogueira
(2009):
a) Ponto – é a mais fundamental das representações;
convencionalmente marca a posição. Por exemplo, os pontos com
tamanhos iguais denotam mesmo valor (por exemplo: 1000 habitantes)
Figura 9a. Pontos que variam no tamanho representam diferentes
valores para localização específica; pontos que variam no tamanho,
considerando limites e proporcionalidade de pontos, podem estar
representando valores de distintas áreas, como demonstrado na
Figura 9b. Por outro lado, o valor de uma área pode ser decifrado
pela soma dos valores dos pontos impostos numa grade regular sobre
a área.
FIGURA 9 – REPRESENTAÇÕES CARTOGRÁFICAS UTILIZANDO PONTOS
FONTE: Nogueira (2009)
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b) Linha – exibe a direção e a posição ; pode ser pensada como uma
sucessão de pontos e expressam dados que podem ser interpretados
como ocorrência linear no espaço. Por exemplo, limites, rodovias,
fluxo de carros em determinadas rodovias (Figura 10); e também
podem ser combinadas para representar áreas, desde que sejam
arranjadas e percebidas como um padrão. Podem ainda representar
volume, ou seja, curvas de nível ou hachuras do relevo.
FIGURA 10 – REPRESENTAÇÕES CARTOGRÁFICAS UTILIZANDO LINHAS
FONTE: Nogueira (2009)
c) Área – exibe extensão, direção e posição; pode ser pensada como
fila de pontos em duas dimensões. As áreas ou zonas de interesse
são simbolizadas com a repetição de pontos e linhas. O arranjo
repetido de linhas ou pontos conduz à percepção de diferenças
qualitativas ou quantitativas (8b) entre as várias áreas contíguas,
desde que sejam distribuídas adequadamente.
As variações gráficas utilizadas na cartografia temática foram
identificadas pelo francês Jaques Bertin, ainda nos anos 1960 e
denominadas por ele variáveis visuais as quais determinam a
representação gráfica compondo uma linguagem bidimensional e
atemporal destinada à visão humana (MARTINELLI, 2003).
Segundo Bertin (1986) apud Nogueira (2009), existem duas abordagens
para se estudar a representação gráfica. Uma denominada de
neográfica de tratamento, a qual procura descobrir relações
existentes entre os dados de uma tabela e como agrupá-los de forma
a obter respostas satisfatórias às questões que precisam ser
reformuladas. A segunda refere-se à neográfica de comunicação, que
se preocupa com a maneira de fixar e transmitir às pessoas o que
foi descoberto nos dados considerando as duas dimensões do plano
(da folha de papel, ou da tela de um computador) e variando
visualmente manchas que devem atrair a atenção do leitor.
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Suas variações ou modulações visuais, conforme dito anteriormente,
são denominadas variáveis visuais ou variáveis gráficas . Esta
abordagem denominada semiologia gráfica é o tripé teórico utilizado
na construção de mapas temáticos.
Quanto à representação cartográfica, os resultados das pesquisas da
década de 1980, ainda são pertinentes, independentemente dos usos
dos computadores. Em suma, as regras editadas pela semiologia para
confeccionar mapas temáticos continuam válidas, na sua prevalência,
agora condicionadas ao novo instrumental utilizado para tal
trabalho, as geotecnologias.
O principal guia do profissional é a semiologia (variáveis visuais
ou variáveis gráficas) associado ao bom senso para se alcançar uma
boa representação temática, conforme Nogueira (2009):
a) Um fenômeno se traduz por um só sinal e um só.
argila grafite areia cobre
b) Um valor forte ou fraco se traduz por um sinal forte ou fraco,
respectivamente.
0-9 10-19
c) As variações qualitativas se traduzem pela variação da forma dos
sinais.
d) As variações quantitativas se traduzem pela variação do tamanho
dos sinais.
Conhecer e distinguir as características de cada variável visual –
tamanho, valor (cinza), cor (matiz), granulação, orientação, forma
e as duas dimensões do plano (x e y) – é importante, pois ajuda o
profissional a construir mapas temáticos que atendem aos objetivos
de comunicação (Figura 11). Apresentar- se-á, a seguir, uma breve
apresentação das principais variáveis visuais baseado em Bertin
(1986) apud Nogueira (2009), Robinson et al. (1995), Martinelli
(2003) e Nogueira (2009).
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FIGURA 10 – REPRESENTAÇÕES CARTOGRÁFICAS UTILIZANDO LINHAS
FONTE: Nogueira (2009)
A granulação, a cor, a orientação e a forma são ditas Variáveis de
separação , pois separam apenas os elementos da imagem. Enquanto,
as dimensões do plano, o tamanho e o valor são chamados Variáveis
de imagem, pois constroem imagem.
A forma é uma variável ideal para diferenciar múltiplos caracteres,
como os dados qualitativos, quando aplicada pontual ou linearmente
(Figura 12). Ela pode ser geométrica – círculo, quadrado ou
triângulo, ou ainda irregular, no caso de utilizar símbolos
pictóricos – árvores, avião, torre, farol etc., no entanto,
cuidados devem ser tomados na escolha dos tamanhos, se a forma for
geométrica, para que a seletividade seja aplicada. Nesse caso, além
de diferenças na forma, são necessárias pequenas variações nos
tamanhos dos sinais. Por outro lado, são poucas as formas que podem
ser facilmente diferenciadas, limitando o emprego dessa
variável.
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FIGURA 12 –DIFERENCIAÇÃO ENTRE MÚLTIPLOS CARACTERES (CADERNO, LÁPIS
E BORRACHA) POR MEIO DA VARIÁVEL VISUAL FORMA. NOTA-SE QUE OS
SÍMBOLOS
APRESENTAM A MESMA COR E TAMANHO, DIFERENCIANDO-OS SOMENTE NA
FORMA
FONTE: Martinelli (2003)
Diz-se que sinais ou marcas variam no tamanho se eles tiverem
diferentes dimensões no tamanho (altura, largura) ou volume
(altura, largura, profundidade). A variável visual tamanho é
indicada para representar dados quantitativos, no modo de
implantação pontual e linear, porque permite uma aproximação
correta dos dados. Vide exemplo da Figura 13.
Uma diferença de tamanho pode exprimir uma proporção entre duas
grandezas e esta é uma responsabilidade do autor do mapa. Ele deve
definir a ordem visual de acordo com a ordem fornecida pelos dados.
A legenda vai apenas servir para definir "verbalmente" os limites
dos patamares (BERTIN, 1986 apud NOGUEIRA, 2009).
FIGURA 13 – A DIFERENÇA DE TAMANHO ENTRE OS CÍRCULOS EXPRESSA A
PROPORÇÃO ABSOLUTA ENTRE AS ÁREAS DOS PAÍSES
FONTE: O autor
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A variável visual valor refere-se à claridade ou escuridão de um
sinal, ou seja, às variações de cinza considerando desde o preto ao
branco. No caso da luz refletida por um objeto, a escala de valor é
percebida como muita luz para altos valores e menos luz ou sombra
para baixos valores.
Assim como a variável tamanho, a variável valor é dissociativa, ou
seja, dissocia qualquer outra variável com a qual ela pode
combinar. O valor pode ser usado para medidas de fenômenos
geográficos ordinais. Na Figura 14, o cinza escuro mostra
quantidades maiores e enquanto mais claro, descreve menores
quantidades, isto é, a medida hierárquica dos dados (alto, médio e
baixo).
FIGURA 14 – O CINZA ESCURO MOSTRA QUANTIDADES MAIORES DE RISCO DE
ATINGIMENTO A DESLIZAMENTO E ENQUANTO MAIS CLARO, DESCREVE MENORES
QUANTIDADES DE RISCO DE
ATINGIMENTO A DESLIZAMENTO
FONTE: O autor
A variável visual valor não possibilita construir uma idéia de
proporção. Contudo, a literatura tem mostrado que esta variável
também tem sido empregada para descrever fenômenos geográficos na
escala intervalar e proporcional, isto é com valores expressos na
legenda.
Croma ou saturação é uma variável gráfica que se refere à
quantidade de cor pura existente em uma cor, considerada a partir
do cinza; ou seja, o croma de qualquer cor pode se estender do
cinza, sem cor aparente, para a cor pura, sem cinza aparente. Assim
como o valor, o croma é ordenado e usado da mesma forma.
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Para Bertin (1986) apud Nogueira (2009), a variável visual
orientação seria aplicada para linhas e formas alongadas,
considerando diferentes direções, as quais não podem passar de
quatro: horizontal e vertical e inclinada em 45º (Figura 15). No
modo de implantação pontual, ela também é seletiva. As variações de
orientação combinam bem com a variação visual tamanho, podendo
auxiliar na ordenação dos dados.
A orientação pode substituir a variação da cor, mas exige cuidado
na sua aplicação. Por exemplo, pode ser utilizada para construir
mapas corocromáticos (Figura 15), ou seja, aqueles que mostram
dados qualitativos. Neste caso, a variação na direção das linhas
que preenchem as áreas é obrigatória, mas a distância entre elas
deve ser a mesma.
FIGURA 15 – MAPA COROCROMÁTICO COM A VARIÁVEL VISUAL ORIENTAÇÃO,
DIFERENCIANDO OS PRINCIPAIS BIOMAS
FONTE: O autor
A variável granulação é considerada por Robinson et al. (1995) como
uma variável visual secundária. Ela é vista como uma textura
padronizada obtida a partir do tamanho e espaçamento das primitivas
gráficas ponto e linha, para produzir linhas, pontos ou uma área
gráfica.
A granulação (Figura 16) é seletiva porque permite separar os dados
num mesmo plano de visibilidade. Neste caso, ela independe da forma
utilizada, a correta granulação deve ser feita de maneira que todas
tenham a mesma visibilidade. Entretanto, ela também pode ser
ordenada ou associativa, desde que se escolham tramas
adequadas.
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FIGURA 16 – MAPA COROPLÉTICO ONDE FORAM UTILIZADAS LINHAS PARA
PREENCHER ÁREAS
FONTE: Nogueira (2009)
A variável visual arranjo (Figura 7), introduzida por Robinson et
al. (1995), refere-se às diferentes formas e configurações de
linhas e pontos, símbolos subsidiários, para a constituição de
áreas. O padrão de pontos e linhas tanto pode ser randômico como
sistemático. Da mesma maneira que a variável granulação, a padrão
também é seletiva e, portanto, usada para mapas corocromáticos. No
entanto, esta pode também ser ordenada quando se trata da
construção de mapas coropléticos.
FIGURA 17 – EXEMPLO DE EMPREGO DA VARIÁVEL VISUAL-PADRÃO
FONTE: Nogueira (2009)
A cor é uma variável seletiva e fornece uma melhor seleção depois
do tamanho e do valor, desde que se utilize a iluminação adequada.
Bertin (1986) apud Nogueira (2009) afirmava ser contra a cor sempre
que ela fosse usada para escamotear a incompetência ou superpor
caracteres em um mapa até o limite do absurdo. Ele defendia a cor
quando o objetivo desta era seleção
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ou separação de variáveis, o que, segundo ele, poderia ser melhor
alcançada quando o uso de cores puras. A preocupação de Bertin
procede e merece a devida atenção, pois os computadores e
impressoras deram fácil acesso ao usuário de mapas para que ele
faça os "seus mapas", os quais depois se tornam mapas de uso
público. É neste caso que o problema do uso incorreto da cor em vez
de ajudar, prejudica o ponto de tornar-se um mapa inútil.
Uma abordagem mais apropriada foi feita por Brewer (1994) apud
Nogueira (2009), discutindo diferentes esquemas de cores a serem
utilizadas em mapas temáticos que fazem a representação de feições
zonais tais como: coropléticos, corocromáticos e isolinhas. A
autora considera que os esquemas coloridos também podem ser
utilizados para mapas temáticos que trazem símbolos pontuais ou
lineares.
As características da Radiação Eletromagnética (REM) e formação da
cor serão discutidas na etapa sobre sensoriamento remoto.
3 GENERALIZAÇÃO CARTOGRÁFICA
Em termos geográficos, o mundo é extremamente complexo, revelando
mais detalhes à medida que se olha de mais perto, tendendo ao
infinito. Para construir uma representação de qualquer uma das suas
partes, é necessário fazer escolhas sobre o que representar, em que
nível de detalhe e em que período de tempo. Nessa perspectiva,
algum grau de generalização e/ou simplificação nos dados
geográficos é praticamente inevitável, já que a superfície da Terra
é inimaginavelmente complexa e sua perfeita descrição é
impossível.
A cartografia utiliza diversos elementos para contornar e minimizar
tal problemática: as projeções cartográficas e a transformação de
informações de uma superfície curva planetária em mapas planos; os
modelos conceituais, campos contínuos e objetos discretos, que
definem as duas visões conceituais dos fenômenos geográficos, mas
não resolvem o problema da representação digital; a escala
cartográfica e o modo de implementação pontual, linear e poligonal;
a incerteza e os erros de medição e; por fim, os princípios de
seleção e generalização propriamente ditos, objeto de análise deste
tópico.
Sendo a seleção e a generalização duas importantes atitudes
necessárias para confecções de mapas temáticos ou com propósitos
gerais. A primeira é entendida como um processo decisório referente
ao que mapear ou não mapear, por exemplo: a decisão de incluir ou
não vias de acesso de menor importância num mapa de suscetibilidade
a deslizamentos; ou a decisão de considerar a população total por
estados ou por municípios, ou ainda; colocar o nome (toponímia)
apenas nas cidades com mais de 300.000 habitantes ou de todas
elas.
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Com avanço da informática, especificamente no avanço da cartografia
digital, é mais fácil fazer a seleção daquilo que deve ou não ser
representado do que na cartografia analógica, por que é mais
simples fazer experimentações, colocar e retirar feições. Deve-se
destacar que a seleção deve atender aos objetivos para o qual o
mapa está sendo construído, além da importância das feições
mapeadas serem visualizadas com clareza. Desta forma, após a
seleção de feições, as operações de generalização – suavização,
simplificação, refinamento, fusão etc. – devem ser consideradas com
cuidado, tendo em vista a legibilidade das informações espaciais a
serem representadas.
No caso da generalização cartográfica, ela pode ser realizada de
forma geométrica ou temática, manual ou automática, em dados
matriciais (raster) ou vetoriais. Antes de detalhar estas etapas,
apresentar-se-ão os conceitos, os fatores necessários e os cuidados
a serem observados na generalização cartográfica.
A generalização cartográfica pode ser vista de dois modos: a) como
um processo de interpretação que conduz a diferentes visões de um
mesmo fenômeno, considerando a escala de representação, ou, b) como
uma série de transformações que devem ser aplicadas a algum tipo de
representação cuja intenção é melhorar a legibilidade e o
entendimento na apresentação do produto final. Em outras palavras,
quanto maior a redução da escala, mais radicalmente a generalização
afetará os dados originais, sendo necessária cada vez que a escala
de um mapa for reduzida.
Quanto aos fatores e aos cuidados necessários para generalização,
podem-se citar:
a) Propósito para que os mapas serão usados e para quais usuários:
dependendo do público usuário os resultados podem ser
diferentes.
b) A área geográfica que necessita ser mapeada. c) Reconhecer que a
generalização implica em perda de informação, mas é
preciso preservar a essência do conteúdo do mapa original; d)
Manter a exatidão geométrica e dos atributos, bem como a
qualidade
estética do mapa. e) Se atentar com a escala original e final do
mapa. f) Distinguir os fatores humanos – a natureza dos conteúdos
dos mapas
qualitativos ou quantitativos, considerar o limite da acuidade
visual humana de 0,2 mm ou capacidade de discriminação dos objetos
mapeados – e técnicos – tamanho e resolução da tela do monitor e a
escolha do algoritmo mais eficiente – que influenciam o processo de
generalização.
g) Saber que um mapa temático requer mais conhecimento das feições
mapeadas quando comparado a um mapa de base ou topográfico, por
exemplo;
h) E o entendimento individual de cada cartógrafo no processo de
generalização.
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O nível de detalhe de uma base de dados em SIG é uma das suas
propriedades mais importantes, já que determina tanto o grau de
aproximação desta base com o mundo real quanto a sua complexidade.
Para compactar os dados, é geralmente necessário remover detalhes,
adequando-os a um dispositivo de capacidade limitada,
processando-os mais rapidamente ou criando visualizações menos
confusas que enfatizem tendências gerais. Consequentemente, muitos
métodos têm sido desenvolvidos para a generalização. Eles podem ser
encontrados tanto no aspecto geométrico ou gráfico quanto no
conceitual ou temático (MÜLLER, 1995): o primeiro é mais ligado a
componente geométrica do objeto geográfico e não altera a
concepção, a definição conceitual e os atributos deste objeto, tais
como: simplificação ou suavização, fusão ou união, colapso, exagero
e deslocamento, além disso, nenhum destes procedimentos afeta a
simbologia. No caso da generalização conceitual, as transformações
são semânticas e estão associadas à criação ou modificação do
atributo, bem como, altera-se a simbologia em decorrência desta
nova atribuição conceitual. Seus principais componentes são:
classificação, simbolização, realce e seleção.
Conforme Müller (1995), a generalização conceito-geométrica possui
transformações temáticas e gráficas, como: fusão, seleção,
segmentação e união. No entanto, por vezes, torna-se difícil
distinguir os operadores entre temáticos ou geométricos, pois esses
tipos de generalizações não são completamente independentes, já que
determinadas operações sobre o modelo temático acarretam em
alterações geométricas, assim como algumas operações geométricas
alteram os atributos do banco de dados.
Como os mapas são reduções e expressões do mundo real e o objetivo
do cartógrafo é fazê-los, buscar-se-á relacionar os métodos de
generalização tanto geométricos como temáticos com exemplos ou
aplicações práticas.
Uma das formas mais comuns de generalização é o processo conhecido
como supressão ou simplificação que é utilizada para alterar ou
ajustar a geometria dos elementos do mapa ou melhorar a sua
visualização em relação à realidade. O algoritmo de Douglas-Poiker
(1973), por exemplo, foi concebido para simplificar objetos
complexos como uma margem de rio ou linha de costa, reduzindo o
número de pontos em sua representação por polilinhas.
A seleção é utilizada quando se devem definir quais feições ou
elementos
apresentam área (tamanho) capaz de ser visualizada no mapa
derivado. Por exemplo, as regras podem estabelecer que em um mapa
de cobertura vegetal com escala 1:100.000 não devem aparecer áreas
cuja extensão seja inferior a 1 hectare.
O exagero é usado para ressaltar a feição ou o elemento que se
deseja evidenciar, aumentando o tamanho deste no mapa final. Num
mapa de risco a deslizamento na escala 1:20.000, uma determinada
edificação residencial
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deve ser ampliada para ter representatividade no mapa, já que o
objetivo principal é identificá-la, mas não calcular sua dimensão
(área).
O deslocamento permite ajustar os elementos do mapa de acordo
com
certo limiar de separação com o intuito de torná-lo visível e sem
implicar mudança significativa de localização. Dependendo da escala
de um mapa rodoviário, as vias marginais podem ficar próximas das
principais, neste caso, torna-se necessário deslocá-las para que
não haja sobreposição.
A fusão ou união é utilizada para completar a seleção, ou seja, é
possível unir dois elementos de forma a construir um novo elemento,
se eles estiverem próximos o suficiente que pareça apenas um, no
mapa derivado. A representação de uma região acidentada num mapa de
escala 1:50.000 com curvas de nível com equidistância submétrica,
por exemplo, seria ininteligível, uma vez que a proximidade das
curvas na referida escala impossibilitaria a distinção entre elas
ou teria linhas de elevada espessura. Poder-se-á, como solução,
unir estas isolinhas ou representá-las mais espaçadas, favorecendo
a visualização de outras feições mapeadas no fundo.
No caso da generalização conceitual ou temática, a fusão é, na
verdade, a união de classes em uma mais abrangente, generalizando a
informação geográfica. Por exemplo, em um mapa pedológico, as
classes LATOSSOLOS BRUNOS e LATOSSOLOS AMARELOS são unidas para
formar somente a classe LATOSSOLO. Outro exemplo seria um mapa de
vegetação, as áreas de reflorestamento de pinus e de eucaliptos
podem ser unidas para formar a classe reflorestamento no mapa
generalizado.
A seleção e simbolização são uti l izadas para agregar objetos ou
elementos geográficos que partilham de atributos semelhantes, dando
origem a um novo objeto mais generalista e representado por um novo
símbolo. Já o realce/exagero permite manter um elemento que
desapareceria do mapa. Por exemplo, a representação de um pequeno
país no mapa-múndi político.
Após a apresentação dos operadores de generalização temático e
geométrico, qual método deve ser utilizado e em qual estrutura de
dados?
Conforme João (1998), a generalização manual é feita usando
técnicas básicas de cartografia que necessita, portanto, da
habilidade do cartógrafo em ver o mapa como um todo, o que ele
representa e quem será o usuário desse documento. Um sistema
automatizado, baseado em computação, tal como o SIGs ou programas
de classificação, pode oferecer soluções para o problema da
generalização. Entretanto, devido a sua complexidade, diversidade e
natureza não determinística, o processo de generalização encontra
dificuldades para ser implementado em meio digital por processos
automáticos.
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A generalização automática pode ser vetorial e matricial. A
generalização automática vetorial é mais orientada para objetos,
principalmente as feições lineares, enquanto o modelo matricial
(raster) considera uma generalização de atributos nos quais a
célula (pixels) é a unidade lógica dos dados e está associada a um
conjunto de propriedades. Embora sejam bastante diferentes, no
campo operacional, a generalização tanto dos objetos como a dos
seus atributos estão bastante interligadas. A primeira dá maior
importância à representação dos dados, enquanto a segunda se prende
mais à classificação. A generalização dos atributos leva a
generalização dos objetos e vice-versa.
Segundo Caetano et al. (2001), a maioria das técnicas utilizadas
para a generalização raster foi desenvolvida no campo de
processamento digital de imagens (classificação de imagens de
sensoriamento remoto) e modelagem do terreno, hoje bastante
difundidas.
Por fim, uma base de dados geográfica ou mapas não são capazes de
conter uma descrição perfeita do mundo real; ao invés disso, seu
conteúdo deve ser cuidadosamente selecionado para ajustar-se aos
limites da capacidade dos dispositivos de armazenamento dos
computadores, bem como facilitar o processo de interpretação por
parte do usuário final. Desta forma, métodos de generalização
cartográfica são usados para remover detalhes desnecessários de uma
aplicação, com o objetivo de reduzir o volume de dados e agilizar
as operações.
FIGURA 18 – A FEIÇÃO ORIGINAL É MOSTRADA NO SEU NÍVEL DE DETALHE
ORIGINAL E, ABAIXO DELA, EM UMA ESCALA DE 50% MAIS GROSSEIRA
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FONTE: Longley et al. (2013).