ELEMENTOS DE CARTOGRAFIA(ELEMENTS OF CARTOGRAPHY)

Fifth Edition

Arthur H. RobinsonRandall D. Sale

Joel MorrisonPhillip C. Muehrcke

Capítulo 1

A Natureza da Cartografia

Traduzido por: Henrique FirkowskiDGEOM/UFPR

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Uma questão apropriada para o início deste livro é: O que é cartografia? Para respondera essa questão, inicialmente procuremos saber onde a cartografia se encaixa no nossoempenho em conhecer coisas e comunicar conhecimento. O início destes esforçosperdem-se na pré-história, mas pode-se assumir com segurança que os primeiros meiosde comunicar conhecimento usavam expressões vocais e desenhos para criar imagensmentais envolvidas no entendimento dos objetos e seus relacionamentos. A partir destessons desenvolveram-se as linguagens falada e escrita de hoje e os desenhosesquemáticos 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 relaçõesbásicas, tais como dentro ou fora, perto ou longe, em frente a ou atrás, ou pode ser bemsofisticado como quando envolve conceitos abstratos como a distribuição da poluiçãodo ar. Outros animais, povos primitivos, e crianças pequenas provavelmente constróemimagens únicas e de uma situação espacial, enquanto adultos experientes obviamentesão capazes de construções espaciais altamente racionais. Estas imagens formadas emnossos cérebros estão preocupadas com o relacionamento espacial das coisas ou idéias,e com a forma espacial de distribuições inteiras. Se uma pessoa tentasse comunicar-secom alguém descrevendo verbalmente relacionamentos ou formas, só se poderia desejarque a descrição invocasse imagens mais ou menos similares se todas as condiçõesfossem favoráveis. Entretanto, seria muito mais provável disso acontecer se tambémfornecêssemos a representação visual das imagens. Esta representação gráfica dosrelacionamentos especiais e das formas espaciais é o que se chama de mapa, e, de modomuito simples, cartografia é a produção e estudo dos mapas em todos os seus aspectos.

Linguagens escritas e verbais nos permitem desenvolver idéias e conceitos eexpressá-los de vários modos, de dissertações escolares cuidadosamente estruturadas acriações literárias e dramas que provocam respostas emocionais. O uso de linguagemescrita e falada, algumas vezes chamado de ‘literacy’ e ‘articulacy’, é um meio dedesenvolver, manipular , analisar, expressar, comunicar toda sorte de idéias e crenças. Amatemática, referenciada como ‘numeracy’, é um meio de simbolizar e tratar osrelacionamentos entre abstrações, conjuntos, números e magnitudes. Tal como a‘literacy’ pode tratar de temas altamente emotivos a altamente científicos, a matemáticapode tratar de temas de relacionamento abstrato até cálculos muito acurados e precisos,de modo semelhante as representações gráficas, um quarto modo de comunicarconceitos e relacionamento, trata com uma variedade de métodos de representação deimagens. Estes métodos variam de desenhos e pinturas a elaboração de plantas ediagramas. O termo ‘graphicacy’ denota esta forma de comunicação. A cartografia é umimportante ramo da representação gráfica, pois é um meio extremamente eficiente demanipulação, análise, e apresentação, e por isso, expressão de idéias, formas, erelacionamentos que ocorrem nos espaços bi e tri-dimensional.

Num sentido mais amplo a cartografia inclui toda a atividade em que aapresentação e o uso de mapas seja o tema de interesse. Isso inclui o ensino dehabilidades de uso de mapas; o estudo da história da cartografia; manutenção demapotecas com atividades de catalogação e referenciamento; e a coleção, catalogação emanipulação de dados e o projeto e preparo de mapas, cartas, plantas, e atlas. Emboracada uma destas atividades possa envolver procedimentos altamente especializados erequerer treino especial, todos tratam com mapas, e é característica única dos mapascomo objeto intelectual que une os cartógrafos que trabalham com eles.

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MAPAS SÃO UMA NECESSIDADE

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

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

Os mapas variam em tamanho, de pequenas representações que aparecem emselos de correio até grandes murais usados por grupos civis e militares para ter controlede eventos e de forças. Todos tem uma coisa em comum: somar ao entendimentogeográfico do observador. Todos seres vivos vivem em um ambiente temporal eespacial em que qualquer coisa está relacionada a qualquer coisa de um modo ou deoutro. Desde os tempos gregos clássicos que a curiosidade sobre o ambiente geográficocresceu rapidamente de uma civilização para outra, e os modos de representa-lo demodo significativo vem se tornando mais e mais especializados. Hoje existem muitostipos diferentes de produção cartográfica, e os objetivos e métodos envolvidos parecemmuito diferentes. É importante ter em mente, entretanto, que todos os mapas tem omesmo objetivo básico de servir como meio de comunicação de relacionamentosespaciais e de formas; portanto, por mais dissimilares que os mapas possam parecer, osmétodos cartográficos envolvidos são fundamentalmente os mesmos.

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

Um grande mapa de uma pequena região, mostrando suas divisas, drenagem,vegetação, padrões de ocupação, estradas, geologia, ou um conjunto de outrasdistribuições detalhadas, torna disponível o conhecimento dos relacionamentosnecessários para planejar e efetuar muitos trabalhos inteligentemente. As complexidadesecológicas do ambiente requerem mapas para seu estudo. A construção de uma estrada,uma casa, um sistema de controle de enchentes, ou qualquer outro empreendimento deconstrução requer o prévio mapeamento. Mapas menores, de áreas maiores, quemostram áreas de inundação, erosão do solo, e uso da terra, características da

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população, clima, impostos, e assim por diante, são indispensáveis para o entendimentoos problemas e as potencialidades de uma área. Mapas de toda a Terra mostramgeneralizações e relacionamentos de amplos padrões globais com os quais se podeinteligentemente 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 aprecipitação e tempestades se parece muito pouco com um mapa de uma publicaçãoturística exaltando ‘as glórias da Grécia antiga’; no entanto, ambos tem muito emcomum.

Todos os mapas são concebidos com dois elementos fundamentais da realidade:posições e atributos das posições. Posições (L) são simplesmente posições em umespaço bidimensional, tal como lugares com coordenadas x,y. Os atributos (A) dasposições, são algumas qualidades ou magnitudes, tais como linguagem ou temperatura.Destes dois elementos básicos muitos relacionamentos podem ser formados. Algunsexemplos 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 comotemperatura, precipitação, e tipo de solo;

(L1)A1 - (L2)A1 relacionamentos entre as posições do atributo de uma dadadistribuição, tal como a variação da precipitação de local para local;

(L1)A1A2 – (L2)A1A2 relacionamentos entre as posições de atributos derivadosou combinados de dadas distribuições, tal como o imposto per capita parainvestimento em educação, quando variam de local para local.

Toda espécie de propriedade topológica e métrica de relacionamento pode seridentificada 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 regiãoque representa. Todo mapa tem um relacionamento dimensional definido com arealidade; este relacionamento é chamado escala e é de importância primordial. Devidoà relativa ‘pobreza’ de espaço nos mapas, a escala define o limite de informação quepode ser incluída e o modo como pode ser delineada.

Todos os mapas envolvem transformações de vários tipos. Uma operaçãogeométrica comum é transformar uma superfície esférica (modelo adotado para a formada Terra) para uma superfície mais fácil de trabalhar, tal como uma tela de computadorou um mapa em papel, por meio de uma transformação sistemática chamada projeçãocartográfica. A escolha da projeção cartográfica afeta o modo como o mapa será usado.Normalmente é conveniente empregar sistemas retangulares de referencia, chamadosgrades de coordenadas planas. Estes sistemas de coordenadas planas facilitam aousuário o cálculo de distâncias e de direções a partir do mapa, duas propriedadesmétricas de interesse. Os sistemas de coordenadas dependem das projeçõescartográficas para sua acurácia.

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Todos os mapas são abstrações da realidade. O mundo real é tãointrincado/confuso e maravilhosamente complexo que apenas reduzindo-o oucolocando uma pequena porção sua em forma de imagem, poderia torná-lo ainda maisconfuso. Consequentemente, os mapas normalmente trazem dados que foram escolhidospara suportar o uso para o qual foram projetados, e estes dados estão sujeitos a umasérie de operações, tais como classificação e simplificação, para realçar suacompreensão.

Todos os mapas empregam símbolos para identificar os elementos da realidade.Mesmo as respostas dos vários sistemas de sensoriamento remoto, que produzem ouresultam em tipos de mapas, são sinais cuja apresentação visual é diferente daquela queresultaria de observação direta, se isso fosse possível. Os significados designados paraos sinais constituem o simbolismo da cartografia. Relativamente poucos dos símbolosusados nos mapas tem significado universal, tal como relativamente poucas palavrastem significado universal em todas as linguagens escritas e faladas. Alguns mapas usamesquemas de simbolização únicos, enquanto algumas séries de mapas usam muitossinais convencionais, que tornam o mapa legível para pessoas que não falam a mesmalinguagem 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 constantementecomparar os símbolos com aqueles da legenda. Diferentemente das palavras que se lênas linguagens naturais que se conhece, que normalmente trazem informação sem quese preste muita atenção à sua aparência, as marcas de um display gráficofreqüentemente são muito evidentes. Sejam marcas sobre um monitor de computador ousobre um pedaço de papel, sua seleção e o modo como são organizadas (como o mapa éprojetado graficamente) afeta sobremaneira a comunicabilidade do mapa, ou seja, omodo como um observador organizará os dados que o mapa lhe apresenta.

CLASSES DE MAPAS

O número possível de combinações de escalas, temas de interesse, e objetivos éastronômico; 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 osobjetivos do produtor do mapa e as respostas ou reações do leitor do mapa. Comoobserva Skelton, ‘Os mapas tem muitas funções e muitas faces, e cada um de nós os vêcom 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 dosobjetivos do cartógrafo. Para proporcionar uma base para perceber as semelhanças e asdiferenças entre mapas e cartógrafos, será dado um enfoque acerca dos mapas de trêspontos 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 queconcordará com os objetivos e emprego do mapa. A proporção ou razão entre asdimensões do mapa e aquelas da realidade é chamada de escala do mapa; as váriasmaneiras de como a escala de um mapa pode ser definida e apresentada são tratadas no

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Capítulo 4. Aqui é necessário apenas notar que a razão entre o tamanho do mapa e otamanho da área que representa pode variar entre uma extensão muito pequena e muitogrande. Quando uma folha pequena é usada para mostrar uma grande área (tal como omapa 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 folhamostrasse 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 aotamanho relativo nos quais os objetos são representados, não ao montante de reduçãoenvolvida. De modo semelhante, quando redução relativamente pequena está envolvidae coisas como rodovias e outras feições são mostradas com considerável magnitude, omapa é denominado mapa de grande escala (Fig. 1.1). Quando grande redução forempregada, como para um mapa de pequena escala, a maioria das feições menores daTerra não pode ser representada em um tamanho proporcional ao total da redução, masprecisam ser bastante ampliadas e simbolizadas para que possam ser vistas.Consequentemente, a realidade deve ser apresentada seletivamente e com considerávelsimplificação em mapas de pequena escala (Fig. 1.2). Por outro lado, embora a seleçãoseja também característica dos mapas de grande escala, tais mapas podem apresentarmuitos aspectos da realidade na proporção real do montante de redução empregado.

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 maisdo que relativos. A maioria dos cartógrafos poderia concordar, entretanto, que um mapacom razão de redução de 1 para 50.000 ou menor (por exemplo 1 para 25.000) poderiaser um mapa de escala grande, e mapas envolvendo razões de redução até 1 para500.000 ou mais (por exemplo 1 para 1.000.000) poderiam provavelmente serconsiderados mapas de pequena escala.

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Figura 1.2 Exemplo de mapa de pequena escala.

Função

Como se pode ver, a amplitude de grande escala para pequena escala é contínua semuma divisão clara entre escalas dos mapas. De modo semelhante, quando se tenta dividiros mapas em classes baseadas na função encontra-se grande dificuldade entre osextremos, mas a transição de uma classe para outra não é abrupta, é gradual. Pode-sereconhecer três classes principais de mapas: mapas gerais, mapas temáticos e cartas.

Mapas Gerais. Mapas gerais ou de referência são aqueles em que o objetivo éapresentar a associação espacial de uma seleção de diversos fenômenos geográficos.Coisas tais como estradas, povoados, limites, cursos de água, elevações, linhascosteiras, e corpos d’água são normalmente selecionadas para ser apresentados nosmapas gerais.

Mapas gerais de grande escala de áreas de terra normalmente chamados mapastopográficos (Fig. 1.3). São mapas editados em séries de folhas individuais e sãoelaborados cuidadosamente, normalmente por métodos fotogramétricos, por instituiçõesnacionais ou instituições públicas estaduais. Mapas de escala bem maior são necessáriospara posicionamento de obras de engenharia, e empregam apenas métodos delevantamento direto. É dada muita atenção para a acurácia destes mapas em termos derelacionamento posicional entre os itens mapeados. Em muitos casos estes mapas temvalidade de documentos legais e são a base para a determinação de limites depropriedades, gerenciamento de impostos, transferência de propriedade, e outrasfunções que requerem grande precisão. Nos Estados Unidos e outros países, padrões deacurácia cartográfica oficial foram estabelecidos para tais mapas gerais de escalagrande. Os padrões de acurácia cartográficos se aplicam apenas às qualidades métricashorizontal e vertical dos mapas, não aos aspectos não métricos tais como errosgrosseiros 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 fenômenossimilares àqueles mostrados nos mapas gerais de grande escala, mas pelo fato de seremde pequena escala e a simbolização e representação ser grandemente generalizada, nãopodem manter o padrão de precisão posicional destinado aos mapas de grande escala.

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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 deuma variedade de diferentes atributos, os mapas temáticos concentram-se nas variaçõesespaciais de forma de um único atributo ou relacionamento entre diversos atributos. Nosmapas temáticos o objetivo é apresentar a forma ou a estrutura de uma distribuição, ouseja, o caráter do todo como consistindo de inter-relações entre partes. Não há limite detema para os mapas temáticos, e estes podem variar em aparência de uma imagem desatélite com cobertura de nuvens a um mapa com delimitações sombreadas deresultados eleitorais. Tipos característicos de mapas temáticos são de precipitação anualou 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 defenômenos não significa necessariamente que seja um mapa temático. Mapas quemostram a diversidade de solos geologia de rochas, ou densidade populacional podemser apropriadamente classificados como mapas gerais se o objetivo principal forsimplesmente mostrar localização de tipos de solos, rochas, ou densidade de populaçãoem lugares particulares. Por outro lado, os mapas feitos dos mesmos dados podemempregar 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 porquemuitas distribuições geográficas ocorrem em grandes áreas, e apresentar sua estruturarequer grande redução. Contudo, isso tende a ser relativo; quando a área de interesse éuma cidade, por exemplo, os mapas com os quais se pretende mostrar a estrutura defonômenos individuais pode ser de escala relativamente grande (Fig. 1.5). A pequenasescalas a acurácia em mapas temáticos é menos uma questão de precisão de posiçõesindividuais do que de veracidade da apresentação das características básicas estruturaisda distribuição.

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Figura 1.5 Distribuição da oferta de cursos em cartografica por estado. Dados de MappingSciences Education Database. Ak = Alaska, DC = District of Columbia, HI = Hawai, Pr = Puerto Rico.“Importância relativa” é o número de cursos como uma percentagem de de todas os cursos de ciências demapeamento naquele estado.

Figura 1.5 Uma porção de um cadastro de serviços 1: 1.000 (de escala grande).

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Cartas. Os mapas especialmente projetados para servir às necessidades dosnavegadores náuticos e aeronáuticos são chamados cartas. Embora seja umasimplificação, uma distinção é que os mapas foram feitos para serem olhados e as cartasforam feitas para se trabalhar sobre elas; sobre as cartas são plotados cursos,determinadas posições, marcados rumos, e assim por diante. Deve-se notar que osnavegadores também usam mapas gerais. O equivalente marinho do mapa topográfico éo mapa batimétrico.

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

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

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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 éuma carta de navegação terrestre. Este provê informação acerca de rotas, distâncias,qualidade das estradas, pontos de parada, e dificuldades, e também informação do localcomo nomes de lugares e locais de interesse.

Deve se enfatizar que, enquanto há mapas gerais ‘puros’, mapas temáticos ecartas, a maioria tende, até certo ponto, a combinar funções. Por exemplo, a impressãoem verde normalmente vista nos mapas topográficos mostra a distribuição de áreasflorestadas, e a representação do terreno mostra a forma do relevo. Por isso os mapastopográficos, basicamente mapas gerais, podem conter componentes temáticas. Demodo 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 aposição 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 podemser submetidos, combinadas resultam em variedade enorme. Embora possam serclassificados em grande escala ou pequena escala e possam ser normalmenteposicionados em qualquer lugar desde temáticos até gerais, também é útil agrupá-loscom base no seu tema. Podem ser reconhecidas várias categorias importantes.

Provavelmente os primeiros mapas ‘permanentes’ eram desenhos queacompanhavam o cadastro, o registro oficial ou a lista de proprietários; estes desenhoseram chamados mapas cadastrais, e mostravam os relacionamentos geográficos entre asvárias parcelas. Os mapas cadastrais são comuns hoje, e registram os limites depropriedade 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, éuma categoria de mapas gerais de grande escala denominados plantas. Estas são muitodetalhadas e mostram construções, calhas das ruas, linhas de divisa visíveis no terreno, elimites administrativos. Plantas de áreas urbanas são de escala muito grande. Em paísesonde o mapeamento é bem integrado, tal como aquele do Ordnance Survey of theUnited Kingdom, as plantas de escala muito grande formam a base da série de mapastopográficos.

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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 criadosagrupando-os de acordo com seu tema dominante. Por isso há mapas de solo, mapasgeológicos, mapas climáticos, mapas de população, mapas de transporte, mapaseconômicos, mapas estatísticos, e assim por diante, sem fim. Tais categorias são úteissomente pelo fato de que toda classe terá numerosas similaridades no tratamentocartográfico do material de interesse e nos problemas associados. É um erro, entretantopensar que todos estes mapas são semelhantes. Provavelmente há mais diferenças entreum mapa de grande escala de um afloramento rochoso em uma área e um mapa depequena escala de placas tectônicas na bacia Atlântica – ambos mapas geológicos – doque poderia haver entre mapa de solos e um mapa de vegetação de uma dada área. Acartografia é independente do tema.

CONCPÇÕES DE CARTOGRAFIA

É provável que um assunto tão complexo e importante como cartografia tenha muitasdimensões interessantes que mereçam atenção especial. Cinco focos de atenção dentrodo escopo são realçados aqui para consideração mais adiante. Esta seleção é feita combase na ênfase dada ao custo do mapa, acurácia do mapa, atividades cartográficasessenciais, eficiência na comunicabilidade, e aspecto estético do mapa. Estes interessesnão deveriam ser vistos como contraditórios, mas deveriam ser vistos como o pontofocal de atividades concorrentes e assuntos de discussões mais ativas que tem lugar naárea. Todo o material apresentado neste livro é relevante até um determinado ponto parauma ou mais destas dimensões da área. Embora pareça ser desorientado determinarrótulos descritivos a estas diversas facetas, fez-se isso de qualquer modo basicamentepara conveniência da discussão.

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Ponto de Vista Geométrico

Um conceito amplamente aplicado de cartografia será denominado de ponto de vistageométrico para a disciplina. A intenção neste caso é criar um modelo cartográfico derealidade que seja de uso métrico (de medida) e análise. Contagens e medições tomadassobre os mapas, espera-se, se aproximarão muito daqueles que se obteria fazendo aanálise diretamente no local mapeado. As aplicações podem envolver tarefas simplescomo efetuar medidas de posição, direção, distância, área ou volume ou contagens defeições. Por outro lado, as aplicações podem estar envolvidas com suporte à navegaçãoou 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 nacoleta de dados uniforme e de alta qualidade, manipulação, e apresentação. De fato, sãofeitas, freqüentemente tentativas de acatar rígidos padrões de acurácia cartográfica. Umgrupo de usuários mais amplo é considerado e também se assume que estes usuáriosestarão aptos a ler e analisar aquilo que o cartógrafo produz.

Figura 1.9 Características básicas do enfoque geométrico.

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

Muitos mapas topográficos e cartas de navegação são produzidos porinstituições governamentais tendo este ponto de vista geométrico. O projeto destesmapas tende a ser tradicional, nítido e limpo em aparência. Raramente se fazemmodificações 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 poucoenfatizados. Possivelmente esta pouca ênfase pode ser simplesmente o resultado dadificuldade em coletar e representar de forma acurada as informações acerca destasdistribuições. Com a ênfase reforçada na acurácia do produto cartográfico em termosanalíticos, o mapeamento dos fenômenos sócio culturais pode simplesmente ser evitado.

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Ponto de Vista Tecnológico

Sob este ponto de vista a cartografia é tida como uma tecnologia para produzir mapas, emapas são considerados como sendo um modo de armazenar informação espacialordenada. Da perspectiva desta concepção, a cartografia é vista como uma série deprocessos 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 ordenaçãoda preparação do mapa, cujo propósito principal é incrementar a velocidade e o volumeda produção baixando os custos.

Figura 1.10 Características básicas do enfoque tecnológico.

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

A concepção tecnológica é evidente no planejamento e execução de muitosmapeamentos em série. Alguma ênfase inicial é dada aos efeitos da manipulação dedados, 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 aos sistemas de símbolos usados nos mapas tende a ser complexo e padronizado.

O uso para o qual o produto é destinado também recebe pouca atenção direta. Demodo semelhante, a legibilidade do mapa não recebe consideração séria; assume-se quealgum dia alguém terá motivos para usar qualquer mapa produzido, e então ainformação mapeada será decifrável e suficiente.

Ponto de Vista de apresentação

O ponto de vista de apresentação permeia entre os interesses sobre aquilo que ocartógrafo faz e o relacionamento entre a cartografia e cada uma das outras ciências demapeamento (geodésia, levantamentos, sensoriamento remoto, fotogrametria) edisciplinas associadas. Este modelo enfatiza o projeto cartográfico como o pontoprincipal ou atividade central da área (Fig. 1.11). A função do cartógrafo é inicialmentedeterminar o conteúdo do mapa e depois generalizar e representar esta informação com

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símbolos em uma apresentação bem balanceada. Todo o processo de produção do mapaé planejado cuidadosamente.

O conceito de apresentação é exclusivo no sentido de que estabelece os limitesda disciplina. A característica dos dados geográficos, condições de cartografar, artesgráficas e percepção visual recebem atenção somente quando podem ser necessáriaspara atingir os objetivos de projeto do mapa. Estes tópicos e a informação e processosque envolvem não são diretamente parte da cartografia, mas proporcionam ligações ecanais de fluxo de informação entre a cartografia e um grande conjunto de disciplinassuporte.

Figura 1.11 Características básicas do enfoque de apresentação.

De fato, este reconhecimento das extensivas ligações entre a cartografia e outrasdisciplinas 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 diversidadede fontes. As ciências físicas, naturais e sociais provêm os dados brutos para omapeamento. As ciências cognitivas criam a ciência das necessidades e limites davisualização humana, que pode ser atingida por meio de idéias de projeto cartográfico.A engenharia e a tecnologia e o comércio proporcionam os meios de execução doprojeto cartográfico de modo eficiente.

Ponto de Vista Artístico

As três concepções de cartografia discutidas anteriormente são mais clínicas emnatureza. Sugerem que o processo de mapeamento e os efeitos do uso dos mapas podeser rigorosamente definido e manipulado. Embora análise racional e procedimentoslógicos 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 deestar 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 dequalidades visuais tais como cor, balanço, contraste, padrão, caráter de linha e forma,

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seleção, exagero e outras características gráficas para criar formas e associações queevoquem as impressões e sensações apropriadas. Vistas em perspectiva, realce daesfericidade, variações em escala, orientações inéditas, e tratamentos não tradicionaissão técnicas que podem capturar e representar imagens mentais significativas (Fig.1.13). Ocasionalmente, um único espaço de percepção pode ser empregado comoorganograma em lugar do usual espaço Euclidiano rígido. Algumas vezes o propósito ésimplesmente trazer um aspecto de vitalidade a um mapa, que de outro modo podeparecer 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 sãoimportantes.

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 situaçãoque se tenha, muito mais do que seguir convenções estabelecidas. Padrões deacuracidade neste tipo de cartografia não são métricos. Mais do que isso, sua qualidadeestá em ser avaliada pelas respostas subjetivas do observador. A inovação e a variedadesão uma característica.

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

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Ponto de Vista de Comunicação

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

Da perspectiva de comunicação, fazer e usar um mapa são tratados igualmente, etenta-se fazer mapas de modo que a habilidade do usuário em recuperar a informaçãoseja realçada (Fig. 1.14). Este propósito é particularmente apropriado no caso demapeamento temático, em que a meta é proporcionar uma impressão geral da forma ouda distribuição espacial do fenômeno, muito mais do que prover informação acerca delocais individuais. No mapeamento temático há considerável amplitude de aplicaçõesdos princípios de cartografia, e a necessidade de acurácia e precisão está limitada àcapacidade do usuário em obter informação ou criar impressões a partir do mapa. Comouma 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 comouma série de transformações de informação, cada uma com poder de alterar a aparênciado produto final (Fig. 1.15). Na coleta de dados a informação do ambiente é distorcida

Figura 1.14 Características básicas do enfoque de comunicação.

Coletade dados

Uso doMapa

Produção do

Eficiênciado Mapa

Simboli-zação

Simplifi-cação

Classifi-cação

Seleção

Interpre-tação

AnáliseLeitura

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pelos filtros do levantamento terrestre, censo, sensoriamento remoto ou procedimentosde compilação. Pela generalização, o mapeamento eventualmente modifica ainformação pelos processos de abstração de seleção, classificação, simplificação esimbolização. Finalmente, o uso do mapa leva aos efeitos distorcidos da leitura, análise,e interpretação. A questão aqui é: há muitos mapas possíveis acerca da mesmainformação geográfica, cada um dos quais possui certas vantagens e limitações decomunicação . A tarefa do cartógrafo é explorar as ramificações de cada uma daspossibilidades de mapeamento e selecionar a mais apropriada para a comunicaçãotencionada.

Figura 1.15 Transformações de informação fundamentais em cartografia.

Aquilo que a concepção de comunicação enfatiza, então, é que o efeito demapeamento pode, em alguma circunstância, ser tão valioso quanto a acuracidademétrica do mapeamento em termos geométricos poderia ter em outros contextos. Sobeste ponto de vista, o grande poder do processo de mapeamento está na sua habilidadeem 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.

AmbienteGeográfico

InformaçãoGeográficaReconhecida

MAPA

Imagemdo Mapa

Transformação 1

Transformação 2

Transformação 3

CensoLev. TerrestreSens. RemotoCompilação

SeleçãoClassificaçãoSimplificaçãoSimbolização

LeituraAnáliseInterpretação

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O ESCOPO DA CARTOGRAFIA

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

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

1. Coletar e selecionar os dados para o mapeamento2. Manipular e generalizar os dados, projetando e construindo o mapa3. Ler ou observar o mapa4. Reagir ou interpretar o mapa

Segue que os cinco pontos de vista ou concepções de cartografia diferem em termos dequais dos processos cada um trata como importante. A concepção geométrica enfatizatanto a coleta de dados quanto o processo de construção; o ponto de vista tecnológicoenfatiza o processo de construção; o ponto de vista de representação centra foco nosaspectos de projeto; a ênfase artística está interessada principalmente na resposta dousuário; e o ponto de vista de comunicação centra atenção nos processos de projeto e deleitura. Cada concepção contém elementos de alguma ou de todas as outras concepções,além dos próprios processos. Por isso, mesmo que alguns modelos explicitamente seaprofundem em algumas destas atividades e sejam superficiais em outras, nada impedeque o cartógrafo deva saber acerca de todas.

O modelo de comunicação é certamente o menos restritivo das cinco concepçõesde cartografia. Este modelo não apenas inclui todas as atividades de mapeamento, mastambém engloba todo o conjunto de ciências de mapeamento e baseia-se fortemente noresultado de muitas disciplinas associadas. Ao mesmo tempo, o método cartográfico éentendido como sendo geral. Isto significa que além dos geógrafos, que há muito tempovem sendo usuário básicos de produtos cartográficos, o mapa é visto nas ciências,engenharia e humanidades, como sendo valioso meio de organização, análise eexpressão de dados e conceitos. Por estas razões a concepção de comunicação decartografia é usada onde quer que seja apropriada para organizar e apresentar materialdeste livro.

Este livro está organizado em quatro partes. A primeira parte trata da natureza dacartografia, sua história (Capítulo 2), e suas tecnologias (Capítulo 3). A segunda parteconcentra-se em alguns aspectos básicos de cartografia, incluindo escala (Capítulo 4),projeções cartográficas (Capítulo 5), manipulação e generalização de dados (Capítulos 7a 9). A parte III enfatiza coleta de dados (Capítulo 10) e generalização (Capítulos 11 a15). A parte IV inclui a construção de mapas e impressão (Capítulos 16 a 18).