1 1CARTOGRAFIACARTOGRAFIA--FUNDAMENTOS BFUNDAMENTOS BSICOSSICOSEnzo DArcoM.Sc., Engenheiro AgrnomoBacharel em Cincia da computaoDoutorando em Sensoriamento Remotoenzo@dsr.inpe.brInstituto Nacional de Pesquisas Espaciais Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais2 21. Introduo1.1 Histrico, conceitos e a cartografia no Brasil1.2 Natureza dos dados espaciais1.3 Conceitos de Geodsia1.4 Formas e dimenses da terra1.4.1 ELIPSOIDE DE REFERENCIA1.4.2 Datum 1.4.3 Rede Geogrfica2 Projees cartogrficas2.1 Tipos de projees2.2 Classificao das projees2.3 Sistemas de Projeo3 Mapas e a Escala 3.1 Mapa3.2 Escala3.2.1 Escala numrica3.2.2 Escala grfica3.2.3 GeneralizaoEMENTA3 34 Cartas, Mapas e Plantas 4.1 Carta4.1.1 Sries cartogrficas4.1.2 A Carta do Mundo ao Milionsimo4.1.3 Desdobramento das folhas4.2 Mapa4.3 Planta5 Bases cartogrficas sobre a tica da comunicao5.1 Diagramao de um mapa5.2 Regras bsicas para a representao temtica5.2.1 Consideraes sobre as cores e seu uso em mapas5.2.2 A harmonia das cores4 45.3 Traduo grfica5.3.1 Modo de implantao linear5.3.2 Modo de implantao pontual5.3.3 Modo de implantao zonal 5.4 Nveis de informao 5.4.1 Nveis de informaes em mapas digitais sistemticos ou cadastrais5.4.2 Variveis visuais6 Simbologia7 Preciso e Exatido5 51. INTRODUONos princpios da civilizao, ainda num estgio primitivo, a primeira condioimposta ao homem foi a de habitar a terra. Ao poucos, vi-se diante da necessidade decriar ao seu redor os meios indispensveis para se estabelecer e apoderar-se doambiente, onde lhe foi outorgado o direto de subsistir. Tal ambiente, hostil e desconhecido at ento, onde instala o seu domnio, f-lo de imediato e por pura intuio se aperceber das irregularidades fsicas que a superfcie terrestre apresenta e, atravs do conhecimento rudimentar que possua, tirar proveito das vantagens ou vencer as dificuldades que tais aspectos do territrio constituam. Desde ento, limitado pelas possibilidades e exigncias da vida primitiva, o homemdeu incio prtica da Topografia ao preocupar-se em escolher o melhor lugar paraestabelecer sua habitao, tendo em vista os acidentes naturais, a proximidade de locais com gua e a facilidade de se abastecer dela e do necessrio sua manuteno.6 6 Ao substiturem o espao real por um espao analgico (processo bsico da cartografia), os homens adquiriram um domnio intelectual do universo domnio intelectual do universo que trouxe inumerveis conseqncias. Os mapas precederam a escritura e a notao matemtica em muitas sociedades, mas somente no sculo XIX foram associados s disciplinas modernas cujo conjunto constitui a cartografia. Mas isso no impede que os de pocas anteriores remontem s prprias razes de nossa cultura. O mapa autntico mais antigo foi elaborado a cerca de 6000 a.C. Descoberto em1963, durante uma escavao arqueolgica em atal Hyk, na regio centro-ocidental da Turquia, representa o povoado neoltico do mesmo nome. O traado das ruas e casas, conforme os vestgios resgatados, tinham ao fundo o vulco Hasa Dag em erupo. Esse mapa primitivo guarda alguma semelhana com as plantas das cidades modernas, mas sua finalidade era totalmente distinta. O stio emque foi encontrado era um santurio ou local sagrado, e ele foi criado como parte de umato ritual, como um produto de momento, sem a inteno de ser preservado aps o cumprimento do rito.7 7 Todo planejamento, notadamente aquele voltado ao desenvolvimento de um pas,estado, municpio ou rea de interesse qualquer, necessita de uma quantidade muitogrande de informaes informaes. Estas informaes devem ser as mais variadas possveis,confiveis e estar ao alcance dos planejadores sem o que, os planos no passam decondutas fantasiosas dos especialistas. Pela importncia e variedade dos dados queoferece, destaca-se de forma especial o mapeamento ou base cartogrfica. Sem mapas e sem estatsticas impossvel planejar com seriedade e segurana. O MapeamentoO Mapeamento pr condio do desenvolvimento pr condio do desenvolvimento(CUNHA, 1983).8 8Algumas definies:Representao grfica que facilita a compreenso espacial dos o Representao grfica que facilita a compreenso espacial dos objetos,bjetos, conceitos, condies, processos e fatos do mundo humano; conceitos, condies, processos e fatos do mundo humano; (Naes Unidas - 1949): A cincia que se ocupa da elaborao de mapas deA cincia que se ocupa da elaborao de mapas de toda espcie. Abrange todas as fases dos trabalhos, desde os pri toda espcie. Abrange todas as fases dos trabalhos, desde os primeirosmeiros levantamentos at a impresso final dos mapas; levantamentos at a impresso final dos mapas;O Que Cartografia????? (Associao Cartogrfica Internacional de Geografia 1964): Cartografia oCartografia o conjunto de estudos e operaes cientficas, artsticas e tcnic conjunto de estudos e operaes cientficas, artsticas e tcnicas, baseadoas, baseado nos resultados de observaes diretas ou de anlise de documenta nos resultados de observaes diretas ou de anlise de documentao, como, com vistas elaborao e preparao de cartas, projetos e outras fo vistas elaborao e preparao de cartas, projetos e outras formas dermas de expresso, assim como a sua utilizao. expresso, assim como a sua utilizao. A cartografia pode no constituir uma cincia, como , por exemplo, a geografia, ageodesia, a geologia, etc., tampouco representa uma arte, de elaborao criativa, capaz de produzir diferentes emoes, conforme a sensibilidade de cada um. Ento, pode-se dizer que um mtodo cientfico que se destina a expressar fatos e um mtodo cientfico que se destina a expressar fatos e fenmenos observados na superfcie da Terra, ou qualquer outra s fenmenos observados na superfcie da Terra, ou qualquer outra superfcieuperfcie mensurvel. mensurvel.9 9Associao Brasileira de Normas Tcnicas (ABNT): Cartografia a arte de levantamento, construo e edio de mapas e cartas de qualquer natureza.Conceito Moderno de Mapa: Apresentao ou abstrao da realidade geogrfica, ferramenta para apresentao da informao geogrfica nas modalidades visual, digital e ttil.10 10A Cartografia, no Brasil, teve seu desenvolvimento a partir da Segunda Guerra Mundial em funo dos interesses militares. Instituies como os atuais Instituto Cartogrfico da Aeronutica (ICA), Diretoria do Servio Geogrfico do Exrcito (DSG) e Diretoria de Hidrografia e Navegao (DHN), foram as principais responsveis pela execuo da Cartografia Sistemtica do Pas Cartografia Sistemtica do Pas, objetivando mapear todo o territrio nacional, em escalas de 1:50.000 a 1:250.000 1:50.000 a 1:250.000.A Cartografia no Brasil:1922 Foi organizado o Servio Geogrfico do Exrcito Servio Geogrfico do Exrcito. Este ano ainda marca o aparecimento da Carta do Brasil ao Milionsimo (primeiro "retrato cartogrfico de corpo inteiro" do pas), editada pelo Clube de Engenharia, em comemorao ao centenrio da Independncia. Consideraes sobre a Coordenao do Sistema Cartogrfico Nacional:1938 Instituto Nacional de Estatstica e o Conselho Brasileiro de Geografia foram incorporados ao Instituto Brasileiro de Geografia e EstatsticaInstituto Brasileiro de Geografia e Estatstica I BGE I BGE. O primeiro projeto do IBGE: "Determinao das Coordenadas das Cidades e Vilas".11 111962 O IBGE passa a atuar nas escalas maiores de 1:250.000, ou seja, em paralelo aos trabalhos nas escalas ao milionsimo; 1:500.000 e 1:250.000. Passou a conduzir as atividades necessrias a produo dos documentos nas escalas de 1:50.000 e :100.000, antes restritos a atuao do Servio Geogrfico do Exrcito. 1966/ 1967 O Presidente Castelo Branco estabelece outro grupo de trabalho para definir as Diretrizes e Bases da Poltica Cartogrfica Nacional. Mantm a atuao descentralizada das instituies cartogrficas do governo federal e explicita a coordenao da Poltica Cartogrfica Nacional como atribuio da Comisso de Cartografia (COCAR) inserida na estrutura do IBGE. A COCAR foi estruturada de modo a que todos os Ministrios que desenvolvessem ou demandassem servios cartogrficos l estivessem representados, pois o objetivo principal do Decreto se resumia em Organizar o Sistema Cartogrfico Nacional no que dizia respeito a Unio. O elenco de representantes era complementado por assentos atribudos iniciativa privada, atravs da atual Associao Nacional das Empresas de Levantamentos Aeroespaciais (ANEA), e ao IBGE, que constituram exceo representao ministerial. 1940 Pela primeira vez na histria da Estatstica Brasileira os dados de coleta e tabulaes do censo foram referenciados a uma base cartogrfica sistematizada, pelo menos quanto s categorias administrativas: Municipais e Distritais Cidades e Vilas. A partir de ento estava assegurado o georreferenciamento georreferenciamento das estatsticasdas estatsticas brasileiras brasileiras.12 121972 Projeto RADAM Radar da Amaznia, aplicao pioneira de sensores aerotransportados. Posteriormente o projeto foi estendido a todo territrio nacional RADAMBRASIL. Em 1985 o projeto foi extinto. 2000 - Mudana sistema refernciacartogrfica. O IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatstica) estuda uma mudana na elaborao dos mapas no Brasil, substituindo o sistema topocntrico empregado hoje pelo geocntrico.1994 O Governo Federal cria a Comisso Nacional de Cartografia (CONCAR) em moldes semelhantes quela dos anos 60. Mantm a estrutura da representao ministerial com as mesmas excees, IBGE, como provedor de apoio administrativo, e ANEA. E a subordinao retorna a rea do planejamento, agora no Ministrio do Planejamento e Oramento. 1975 a 1985 Pode-se afirmar que foi o perodo de mais intensa produo cartogrfica, fruto da modernizao dos equipamentos e processos de produo. 13 13O Plano Cartogrfico Nacional composto pelos Planos Cartogrficos Terrestre Bsico, Nutico e Aeronutico. O Plano Cartogrfico Terrestre Bsico contm o Geodsico e abrange as escalas vinculadas a abordagem sistemtica do territrio nacional:Sries de: 1:1.000.000, 1:500.000, 1:250.000, 1:100.000, 1:50.000 e 1:25.000.Em termos da representao bsica, de uso geral, o Plano suficientemente explcito, contudo se mostra deficiente em regular a apresentao temtica, que vem ganhando importncia crescente com a racionalizao das preocupaes para com o ambiente natural e os processos de organizao social comprometedores da qualidade de vida. A omisso tambm observada com relao s escalas grandes, tambm ditas cadastrais, onde se mostra crescente a demanda e se observa a necessidade de normalizao.Consideraes Sobre o Sistema, Poltica e Plano Cartogrfico Nacional14 14A Cartografia, cuja funo essencial representar a realidade atravs de informaes espaciais de uma forma organizada e padronizada incluindo acuracidade, preciso, recursos matemticos de projees cartogrficas, datumpara a determinao de coordenadas e ainda recursos grficos de smbolos e textos, tm tido suas aplicaes estendidas todas as atividades que de alguma forma necessitem conhecer parte da superfcie terrestre. Assim, o mapa ser sempre necessrio, por exemplo, nos projetos de engenharia (Construes de Estradas, Usinas, Cidades, Parques) e no planejamento e monitoramento regional do meio ambiente (Recursos Naturais, Agricultura, Florestas, Hidrografia, etc. Aplicaes e Tendncias FuturasAtualmente, os conhecimentos de cartografia, necessrios tecnologia SIG, desfrutam de um grande desenvolvimento na habilidade de se construir mapas digitais que efetivamente comuniquem as idias e questes geogrficas de um mapa analgico. Para isto, softwares apropriados so desenvolvidos e objetivam ainda, viabilizar a utilizao de produtos resultantes das novas tecnologias de captao e processamento da informao espacial, como o caso das imagens de satlites, dos dados obtidos por levantamentos comGPS e das imagens retificadas de fotografias areas (as ortofotos digitais).15 15a) Utilizao de Imagens de SatliteA tomada de imagens a partir de plataformas espaciais, com sensores montados a bordo de satlites artificiais, capazes de gravitar no entorno da Terra, tem gerado expectativas e experincias capazes de provocar novas revolues no processo cartogrfico. Embora as expectativas ainda no tenham sido atendidas (o que justifica-se no fato dos satlites artificiais de observao terrestre no terem sido projetados para aplicaes cartogrficas), os cartgrafos vm se utilizando das imagens decorrentes das aplicaes dos sistemas de sensores LANDSAT e SPOT. As imagens utilizadas para o desenvolvimento de tcnicas de monitoramento de aes sobre a superfcie terrestre, atualizao cartogrfica, produo de fotomapas e, no caso do SPOT, compilao estereofotogramtrica em mapeamentos topogrficos em escalas pequenas.Renovaes aos mtodos cartogrficos16 1617 17b) Utilizao de GPSA tecnologia GPS comea a concretizar o sonho dos cartgrafos de se libertarem das injunes dos levantamentos terrestres, atravs de sistemas de mapeamento que, a partir de fotos areas, dispensam os custosos e demorados levantamentos de campo. A integrao dos posicionadores GPS com as cmaras fotogramtricas em plataformas inerciais permite a determinao da posio do centro tico da cmara, no instante de tomada da imagem, atravs da obteno das coordenadas X, Y, Z e das atitudes da mesma, com preciso suficiente para satisfazer s especificaes para todos os tipos de mapas em escalas mdias e grandes.18 1819 19c) Utilizao de Ortofotos DigitaisA utilizao de ortofotos pode ser valorosa em muitos aspectos da cartografia. A exemplo disto, pode ser citado o trabalho "Atualizao Cartogrfica com o Uso de Ortofotos Digitais" GIS BRASIL 96. Este trabalho desenvolveu-se visando a atualizao de uma carta topogrfica referente a uma rea urbana da regio de Curitiba - PR, em formato digital com a utilizao de ortofotos digitais. O trabalho partiu de uma carta topogrfica desatualizada (1990) na escala 1:2.000 (arquivo digital no formato vetorial), e de um vo aerofotogramtrico recente (1995) da mesma rea. As fotos serviram de fonte para a produo de ortofotos digitais. A atualizao cartogrfica do arquivo vetorial foi realizada atravs da sobreposio deste imagem da ortofoto, e da utilizao de um software apropriado (TemapW). Os resultados mostram satisfatoriamente a viabilidade tcnica desta metodologia.20 2021 2122 22Os mapas digitais estaro, nos prximos anos, substituindo rapidamente os mapas convencionais em papel (analgicos), utilizados por sculos. A evoluo dos sistemas digitais de registro iconogrfico, em substituio aos analgicos em base de filme, comea a apontar, em futuro prximo, processos de compilao cartogrfica que podero se desenvolver inteiramente em ambiente computacional, eliminando as custosas instalaes de laboratrios fotogrficos. Se faz oportuno ressaltar que estas inovaes revelam a necessidade de se rever a base conceitual dos processos de produo cartogrfica. 23 232. FUNDAMENTOS DE CARTOGRAFIA2.1Natureza dos dados espaciaisDados espaciais caracterizam-se especificamente pelo atributo da localizao geogrfica. H outros fatores importantes inerentes aos dados espaciais, mas a localizao preponderante. Um objeto qualquer (como uma cidade, a foz de um rio ou o pico de uma montanha) somente tem sua localizao geogrfica estabelecida quando se pode descrev-lo em relao a outro objeto cuja posio seja previamente conhecida ou quando se determina sua localizao em relao a um certo sistema de coordenadas.O estabelecimento de localizaes sobre a superfcie terrestre sempre foi um dosobjetos de estudo da Geodsia, cincia que se encarrega da determinao da forma e das dimenses da Terra.24 242.2 Formas e dimenses da TerraGeide: a superfcie equipotencial do campo gravimtrico da terra. a superfcie dereferncia para as observaes astronmicas.Forma da Terra: a forma de nosso planeta que tudo uma questo de ponto de vista. Para os gelogos tem a forma de um geide; para a topografia necessitamos realizar adaptaes at porque o geide no passvel de representao geomtrica, assim sendo substitumos inicialmente o geide por um elipside de revoluo, sendo que, a superfcie desse elipside muito se aproxima da superfcie gerada pelo nvel mdio dos mares, supostos tranqilos e prolongados atravs dos continentes.Elipside: uma superfcie regular terica que acompanha aproximadamente o nvel mdio dos mares, criada para fins geodsicos e cartogrficos.25 252.2.1Elipside de refernciaRelao entre Superfcie fsica da Terra, geide, elipside:Esta superfcie de nvel, chamada geide no pode ser definida geometricamente,diferindo do elipside de revoluo (forma geomtrica que dela mais se aproxima) porondulaes desigualmente distribudas e devidas irregularidade de reparties dasmassas na crosta terrestre.Raramente > 30 mRaramente > 326 26 O geide e o elipside de revoluo achatado so duas superfcies muito vizinhas,podendo a segunda ser tomada para superfcie de referncia relativamente s medidasde distncias e ngulos horizontais, que se consideram projetadas naquela superfcie,simplificando-se assim todos os clculos a serem efetuados com aqueles elementos. J o nivelamento no pode ser referido ao elipside, por causa do seu afastamentoem relao ao geide, e como, alm disso, e necessrio referir as altitudes a umasuperfcie de nvel, considera-se neste caso o geide como superfcie de referncia, coma designao habitual de superfcie de nvel zero.27 272.2.2 Datum datumplanimtrico: o ponto, numa regio, de uma melhor coincidncia doelipside de referncia ao geide, onde o desvio da vertical nulo, ou mnimo.O conhecimento do desvio da vertical importante para a escolha do datumplanimtrico do sistema geodsico de apoio ao levantamento cartogrfico de umpais. datumaltimtrico: um ponto fixo fundamentado e solidamente materializado,cuja altitude sobre o nvel do mar utilizado como partida e referncia das altitudes quedeterminam os nivelamentos.28 28 Altura geomtrica: Distncia de um ponto ao longo da normal ao elipside entrea superfcie fsica e a sua projeo na superfcie elipsoidal. Representa-se por h,sendo tambm conhecida como altitude geomtrica.Esquema dos conceitos de vertical, normal e altura Altura ortomtrica: distncia de um ponto ao longo da vertical entre a superfciefsica e sua projeo na superfcie geoidal (superfcie equipotencial que coincidecom o nvel mdio no perturbado dos mares).29 29Datumno Brasil: Crrego Alegre; South American Datumde 1969: SAD-69; World Geodetic Systemde 1984: WGS-84. Referenciar coordenadas geodsicas a um Datumerrado pode resultar em erros deposicionamento de centenas de metros. O WGS-84 utiliza um sistema de coordenadas geocntrico, significando que aorigem do sistema de coordenadas se localiza no centro de massa da Terra. Crrego Alegre e SAD-69 no so Sistemas Geocntricos. A Origem dos Trs Sistemas esto deslocadas espacialmente. A diversidade de Datuns usados hoje e os avanos tecnolgicos que possibilitarammedies de posicionamento global com preciso sub-mtricas requerem uma seleocuidadosa de Datuns e converso cuidadosa entre coordenadas nos vrios Datuns30 302.2.3 Rede Geogrficao conjunto formado por paralelos e meridianos, ou seja, pelas linhas de referncia que cobrem o globo terrestre com a finalidade de permitir a localizao precisa de qualquer ponto sobre sua superfcie, bem como orientar a confeco de mapas.Planisfrio com algumas linhas da rede geogrfica31 31As linhas da rede geogrficaMeridianos: so semicircunferncias de crculos mximos, cujas extremidades so os dois plos geogrficos da Terra. O plano de cada meridiano contm o eixo da Terra e todos eles tm como ponto comum os plos verdadeiros.32 32Paralelos: so circunferncias que tm seus planos, em toda sua extenso, a igual distncia do plano do Equador, sendo sempre perpendiculares ao eixo da Terra.33 33CoordenadasCoordenadas so grandezas lineares ou angulares que indicam a posio ocupadapor um ponto em um sistema de referncia. Coordenadas Geogrficas O eixo de rotao da Terra a referncia a partir da qual se pode definir a sua geometria. A interseo do eixo de rotao com a superfcie determinam os Plos Norte e Sul geogrficos.Alm disso, a Terra formada por paralelos e meridianos. Os paralelos so crculos da superfcie da Terra, paralelos ao Equador, que unem todos os pontos de mesma latitude. Os meridianos so linhas de referncia norte - sul de onde as longitudes e os azimutes so determinados.As coordenadas geogrficas ou astronmicas (latitude (j) e longitude (l)) so determinadas pela Geodsia.Na figura ao lado, denomina-se latitude geogrfica ou astronmica do ponto A (jA) o ngulo que a vertical do ponto A forma com suaprojeo sobre o plano do Equador. Coordenadas Cartesianas - definido por um sistema plano - retangular XY, sendo que o eixo das ordenadas (Y) est orientado segundo a direo norte - sul e o eixo das abcissas (X) forma 90 na direo leste. Uma terceira grandeza, a altura (cota ou altitude) se junta s coordenadas planas X e Y definindo a posio tridimensional do ponto.A latitude varia de 0 (no Equador) a 90 (nos Plos): latitudes positivas para os pontos no hemisfrio Norte e negativas no hemisfrio Sul.A longitude geogrfica ou astronmica o ngulo formado entre o meridiano de Greenwich (meridiano de origem) e o plano do meridiano que passa pelo ponto A. Varia de 0 a 180, contada positivamente por leste.34 34TIPOS DE CARTOGRAFIA Cartografia TemticaO objetivo da cartografia temtica representar, utilizando-se smbolos qualitativose/ou quantitativos, fenmenos localizveis de qualquer natureza sobre uma base dereferncia, geralmente um mapa topogrfico, em quaisquer escala, em que sobre um fundo geogrfico bsico, so representados os fenmenos geogrficos, geolgicos, demogrficos, econmicos, agrcolas etc., visando ao estudo, anlise e a pesquisa dos temas, no seu aspecto espacial, desta forma, torna-se difcil realizar uma classificao de todos os mapas temticos possveis, entretanto a seguir apresentamos trs tipos divididos segundo o tipo de figura cartogrfica, segundo a escala e segundo o contedo:Segundo a figura cartogrfica:1. Mapas propriamente ditos, construdos sobre uma quadrcula geomtrica numa dada escala, segundo regras de localizao (x,y) e de qualificao (z);2. Cartogramas que realizam a representao de fenmenos geogrficos mensurveis sob a forma de figuras proporcionais localizadas num fundo cartogrfico, eventualmente adaptado;3. Cartodiagramas - representao detalhada de fenmenos geogrficos mensurveisna forma de conjunto de diagramas, constitudos por elementos comparveis, localizados num fundo cartogrfico;35 35Segundo a escala:1. Mapas detalhados, no podendo possuir escala inferior a 1:100.000; descrevemsuperfcies relativamente restritas, geralmente so publicados em series quecobrem um territrio determinado;2. Mapas regionais, possuindo escalas que variam entre 1:100.000 e 1:1.000.000,referentes a unidades geogrficas ou administrativas de dimenso mdia,apresentam geralmente, um ou dois assuntos;3. Mapas sinticos ou mapas de conjunto, desenvolvidos em escala inferior a1:1.000.000, publicados em folhas isoladas ou reagrupados em atlas temticos.Segundo o contedo:1. Mapas analticos ou de referncia, representam a extenso e a repartio de umdado fenmeno, de um grupo de fenmenos interligados ou de um aspectoparticular de um fenmeno (mapas geolgicos, hidrogrficos, hipsomtricos,etc.)2. Mapas sintticos ou de correlao, geralmente so mais complicados e integramos dados de vrios mapas analticos para expor as conseqncias da decorrentes(mapas geomorfolgicos detalhados, mapa de ocupao do solo, etc.)36 36 Cartografia DigitalCom o desenvolvimento da informtica, surgiu uma nova modalidade de mapeamento, atravs da utilizao de computadores, o que, de uma certa forma, viria a revolucionar a cartografia tradicional. Devido a este novo panorama, aps a dcada de 60 e principalmente na dcada de 70, surgiram novos conceitos, como os termos CAD(Computer Aided Design), CAM (Computer Aided Mapping), AM/FM (AutomatedMapping/Facility Management), que nada mais so do que sistemas voltados para atransformao do mapa analgico para o meio digital, transformando uma base cartogrfica impressa em papel, em uma base cartogrfica magntica.37 37Formas e dimenses da TerraGeide: a superfcie equipotencial do campo gravimtrico da terra. a superfcie dereferncia para as observaes astronmicas.Elipside: uma superfcie regular terica que acompanha aproximadamente o nvel mdio dos mares, criada para fins geodsicos e cartogrficos.Elipside de refernciaRaramente > 30 mRaramente > 338 38Datum: datumplanimtrico: o ponto, numa regio, de uma melhor coincidncia doelipside de referncia ao geide, onde o desvio da vertical nulo, ou mnimo. datumaltimtrico: um ponto fixo fundamentado e solidamente materializado,cuja altitude sobre o nvel do mar utilizado como partida e referncia das altitudes quedeterminam os nivelamentos.Datumno Brasil: Crrego Alegre; South American Datumde 1969: SAD-69; World Geodetic Systemde 1984: WGS-84.39 39As linhas da rede geogrficaMeridianosParalelos40 40Mapas e a Escala Mapa: uma representao geomtrica plana, simplificada e convencional, do todo ou parte da superfcie terrestre, numa relao de semelhana conveniente denominadaescala. Os Mapas Segundo a Escala Classificao dos mapas de acordo com as escalas:Plantas cadastrais Escala variando de 1:200 1:10.000Cartas Topogrficas de 1:10.000 1:25.000 (ou at 1:100.000)Cartas Corogrficas de 1:25.000 1:100.000 (cartas regionais, estaduais ou de um pas)Cartas Geogrficas de 1:100.000 1:5.000.000Mapas Mundi de 1:5.000.000 ... (Mapas Mundi ou Atlas) Categorias das escalas:grande: Plantas cadastrais (geralmente, 1:1.000, 1:5.000, em alguns casos, 1:10.000); Mdia: Cartas Topogrficas (de 1:25.000 at 1:250.000); Pequena: Cartas Geogrficas (1:500.000 ou menores).41 41ESCALASConceito: a relao entre o tamanho dos elementos representados em ummapa e o tamanho correspondente medido sobre a superfcie da Terra.Pode ser definida tambm como sendo a relao ou proporo existente entre as distncias lineares existentes em um mapa e aquelas representadas no terreno (superfcie real).D = N x d D = N x dOnde:D = Distncia real no terreno;N = denominador da escala (E = 1/N);d = distncia medida no mapa;E = d /D E = d /DOnde:E = Escala numrica;d = distncia medida no mapa;D = distncia equivalente no terreno.A escolha da escala: Ao fim a que se destina o produto obtido, ou seja, necessidade ou no de preciso e detalhamentos do trabalho efetuado; e disponibilidade de recursos para impresso.42 42A preciso requerida num levantamento erro admissvel depende da escala adotada para a sua representao. Entretanto, pode-se relacionar alguns fatores que interdependem no momento da escolha da escala:a) a extenso do terreno a representar;b) a extenso da rea levantada, quando comparada com as dimenses do papel que receber o desenho;c) a natureza e quantidade de detalhes que devem constar na planta topogrfica;d) a preciso grfica do desenho.Preciso grfica de uma escala a menor dimenso grfica percebida pela vista humana (ABNT 0,0002 m = 0,2 mm).O erro admissvel nas medies pode ser conhecido, aplicando-se a seguinte relao:ea= 0,0002 x N, onde N o denominador da escala adotada.Escala x Erro grfico (ea )43 43Tipos de escala: Numrica (ou fracionria): representada por uma frao onde o numerador sempre a unidade, designando a distncia medida no mapa, e o denominador representa a distncia correspondente no terreno. a forma de representao mais utilizada em mapas impressos.Ex.: 1:50.000 ou 1/50.000Diferentes escalas de uma mesma regio: a)escala maior e b) escala menor44 44 Grfica: representada por uma linha ou barra (rgua) graduada contendosubdivises, denominadas tales. Cada talo apresenta a relao de seu comprimento com o valor correspondente no terreno, indicando sob forma numrica, na parte inferior. Nominal (ou equivalente): representada nominalmente, por extenso, por uma igualdade entre o valor representado no mapa e sua correspondncia no terreno.1 cm = 10 km1 cm = 50 m45 45Exerccios:1. Medindo-se uma distncia em uma carta achou-se 22 cm. Sendo a escala da carta 1:50.000, ou seja, cada centmetro, na carta, representando 50.000 cm (ou 500 m) na realidade, a distncia no terreno ser:2. Ao encontrar-se um mapa geogrfico antigo, cuja escala aparece pouco visvel,mediu-se a distncia entre duas ciadades, tendo sido encontrado o valor de 30 cm. Sabendo-se que a distncia real entre ambass de, aproximandamente, 270 km em linha reta, pergunta-se: qual era a verdadeira escala do mapa?3. Ao se demarcar uma reserva indgena no norte do pas, de forma quadrada, com rea de 15.625 km2, sobre um mapa na escala 1:250.000, busca-se saber: de quanto ser cada lado do quadrado desenhado no mapa? (Dica: rea = lado x lado)4. Aps a impresso de parte de uma carta topogrfica que encontrava-se em um arquivo digital, observou-se que houve uma ampliao da mesma. Um trecho de uma estrada que apresentava, na escala originalde 1:25.000, 7 cm, ficou com 12,5 cm. Como ser calculada a nova escala do mapa impresso?46 46Generalizao CartogrficaA generalizao cartogrfica o processo de adaptao, tanto quantitativo como qualitativo, da representao dos elementos componentes do espao geogrfico a uma determinada escala. Quanto mais generalizada for uma representao, mais distante da realidade poder estar.Motivao para GeneralizaoSeleo e representao simplificada de objetos atravs de transformaes espaciaise de atributos: construo de bases de dados otimizao computacional aumento de robustez derivao de bases de dados otimizao da comunicao visual47 47Operaes do Processo de Generalizao CartogrficaAzevedo et al. (2002) - COBRAC 2002 Congresso Brasileiro de Cadastro Tcnico Multifinalitrio UFSC Florianpolis. 10 de Outubro 2002Simplificao: Tem por finalidade a viso mais simples da representao do dadosgeogrfico, porem mantm a aparncia semelhante ao original.48 48Suavizao: Tem por objetivo eliminar pequenas perturbaes e capturar as principaistendncias quanto forma grfica.49 49Agregao: Tem por objetivo a juno de elementos pontuais que estejam muito prximos uns dos outros.50 50Combinao: J uno de duas ou mais linhas paralelas ou muito prximas, formando uma nica linha.51 51Colapso: Reduo da dimenso de representao de um objeto, devido reduo do seu tamanho na representao.52 52Eliminao: Remoo de elementos menos significativos, que estejam prximos aelementos mais significativos, de modo a preservar as caractersticas do conjunto commenor densidade de informao.53 53Exagero: Aumento das dimenses de elementos considerados importantes para o mapa mas que, se representados em suas verdadeiras dimenses, seriam pequenos demais para visualizar.54 54O processo de generalizao uma das fases mais importantes da elaborao de documentos cartogrficos, seja eles para fins topogrficos ou temticos, pois trata diretamente da clareza das informaes que tal documento se prope a realizar.Ao mesmo tempo tal processo se caracteriza como um dos de mais alto nvel de percepo e conhecimento dos relacionamentos e fenmenos do espao geogrfico que o cartgrafo deve possuir. Proporcionando assim, um alto nvel de conhecimento para tratar a sua automao.55 55PROJ EES CARTOGRFI CAS Projees Eqidistantes: conservam a proporo entre as distncias, em determinadas direes, na superfcie representadaTipos de projees (segundo suas propriedades)A fim de solucionar as questes relacionadas com a forma do planeta, foram feitas algumas adaptaes buscando-se aproximar a realidade da superfcie terrestre para uma forma passvel de ser geometricamente transformada em uma superfcie plana e facilmente manuseada: um mapa.56 56 Projees Equivalentes ou Isomtricas: conservam as reas, porm os ngulossofrem deformaes.Projeo cilndrica equivalente. Observa-se que ocorrem grandes deformaes nas altas latitudes, pois os paralelos se aproximam cada vez mais entre si na direo dos plos. Com isso, as regies polares sofrem alteraes na sua fisionomia, ficando muito achatadas.57 57 Projees Conformes ou Isogonais: mantm os ngulos ou formas de pequenas feies. As Projees Mercator e UTM so conformes.Projeo de Mercator. Provoca grandes deformaes superficiais nas altas latitudes58 58 Projees Azimutais ou Zenitais: so destinadas a finalidades bem especficas, quando nem as projees conformes ou equivalentes satisfazem. Estas projees preocupam-se apenas com que os azimutes ou as direes de todas as linhas vindas do ponto central da projeo sejam iguais aos das linhas correspondentes na esfera terrestre. Projees Afilticas ou Arbitrrias: no possuem nenhuma das propriedades das anteriores, isto , no conservam reas, ngulos, distncias nem os azimutes.59 59Classificao das projeesProjees de mapas so classificadas em quatro tipos gerais Cilndrica: projeta uma superfcie esfrica em um cilindro. Cnica: projeta uma superfcie esfrica em um cone. Azimutal ou Plana: Projeta uma superfcie esfrica em um plano. Outras: projees no projetadas como Malhas Retangulares de Latitude e Longitude ou outras que no so cilndrica, cnica ou plana. Ex.: Polidricas.60 60ProjeoazimutalProjeo cnica Comparao entre diferentes sistemas de projeo:61 61Sistemas de Projeo62 6263 6364 64Principais projees no Brasil: UTM(Universal Transverse Mercator): cartas topogrficas; Mercator: cartas nuticas; Cnica conforme de Lambert: cartas ao milionsimo e cartas aeronuticas; Policnica: mapas temticos e mapas polticos.65 65Projeo UTM - "Universal Transverse MercatorO mapeamento sistemtico do Brasil, que compreende a elaborao de cartastopogrficas, feito na projeo UTM (1:250.000, 1:100.000, 1:50.000, 1:25.000).Relacionam-se, a seguir, suas principais caractersticas: a superfcie de projeo um cilindro transverso e a projeo conforme; o meridiano central da regio de interesse, o equador e os meridianos situados a 90 do meridiano central so representados por retas; os outros meridianos e os paralelos so curvas complexas; a escala aumenta com a distncia em relao ao meridiano central, tornando-se infinita a 90 do meridiano central; como a Terra dividida em 60 fusos de 6 de longitude, o cilindro transverso adotadocomo superfcie de projeo assume 60 posies diferentes, j que seu eixo mantm-sesempre perpendicular ao meridiano central de cada fuso; aplica-se ao meridiano central de cada fuso um fator de reduo de escala igual a0,9996, para minimizar as variaes de escala dentro do fuso; duas linhas aproximadamente retas, uma a leste e outra a oeste, distantes cerca de 137 do meridiano central, so representadas em verdadeira grandeza.66 66Projeo Universal Transverso de Mercator (UTM)67 67Um mapa digital bsico usual deve ter seus elementos grficos representados de forma que sua visualizao seja facilmente compreendida pelo usurio, e graficamente coerente com a escala.SIMBOLOGIA68 6869 6970 7071 7172 7273 73