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PRINCÍPIOS DE CARTOGRAFÍA BÁSICA
VOLUME No. 1 (Capitulos 1 a 7) da Série PRINCÍPIOS DE CARTOGRAFÍA
Editor – Coordenador:
Paul S. Anderson
Incluindo Capítulos Traduzidos do Livro Maps, Distortion and
Meaning por Mark S. Monmonier
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Capítulo 8
A TERCEIRA DIMENSÃO EM CARTAS TOPOGRÁFICAS
8.1 INTRODUÇÃO: ALTITUDE, RELEVO E PONTOS COTADOS
Dois dos aspectos mais importantes dentre as
características físicas de uma área são a altitude e o relevo.
A Altitude é o resultado da diferença vertical entre um
ponto de referencia (normalmente o nível de mar) e um outro
ponto objectivo. Isto fornece a cota de ponto, ou seja, sua
altitude acima do nível do mar. Altitude e cota são
independentes da geomorfologia; portanto, uma cota de 800
metros tanto pode ocorrer numa zona plana ou inclinada,
num vale ou num cume. O que importa e a distancia vertical
até o nível do mar. O mapeamento de altitudes e uma das
principais preocupações dos cartógrafos.
Relevo é o resultado da diferença vertical relativa
(altura) entre vários pontos contidos numa área especifica, e
não se refere a altitudes e cotas. Portanto, zonas com relevo
plano ou acidentado podem acontecer tanto nas grandes
altitudes quanto abaixo do nível do mar. É o relevo, e não
tanto as cotas exactas, que é o principal interesse dos
geógrafos e de muitos outros usuários das cartas
topográficas.
Relevo e altitude são distintos, porém bem
interligados e recebem nas cartas topográficas a mesma
representação, a qual e feita por meio de curvas de nível. As
varias outras maneiras de representa-los estão discutidos no
Capítulo 11.
Na pratica, a medição de altitudes de pontos é um
pouco complexa, devido à curvatura da superfície do
planeta; este assunto será tratado no Capítulo 11. Porem,
para o presente capítulo somente é necessário o conceito de
altitude como a simples distância vertical entre um ponto e o
nível do mar.
Os pontos específicos, que possuem suas cotas
medidas, são marcados nas cartas topográficas com o valor
escrito horizontalmente ao lado de um pequeno "X" ou
triângulo, (Ver a Figura 6.5a que mostra um ponto
trigonométrico no rodapé de uma carta topográfica). A
variedade de símbolos indica os diversos métodos de
medição de cotas, cada qual oferecendo certas vantagens e
certo grau de precisão, os quais serão estudados no capítulo
11. Por enquanto, neste capítulo, as cotas são tratadas como
valores bem exactos.
Nas cartas topográficas, as cotas especificas são
encontradas principalmente nos cumes das elevações, em
cruzamentos de estradas, ou em planícies onde existam
poucas curvas de nível. Elas podem expressar qualquer
altitude em metros (ou pés) inteiros.
8.2 CARACTERÍSTICAS DAS CURVAS DE NÍVEL
8.2.1 Introdução
Um dos aspectos mais importantes das
características físicas de uma área é o relevo. São várias as
maneiras de representá-lo e algumas estão discutidas ao final
deste capítulo
A tradição histórica favorece o uso de curvas de
nível para a representação da altitude e do relevo. É
importante notar que estas curvas são apenas um exemplo
do conceito técnico cartográfico de "isolinhas", que são
contínuas formadas de pontos de mesmo valor; no caso do
relevo, os valores são cotas acima do nível do mar medidas
em metros (ou pés). As curvas de nível não são marcadas
no terreno, porém podem ser identificadas e representadas
cartograficamente. Com ligeiras modificações de
vocabulário, as regras a serem apresentadas neste capítulo
para curvas de nível podem ser adaptadas para isóbaras
(pressão barométrica), isoietas (precipitação) isodapanos
(linhas que mostram o total constante de custos industriais)
e muitos outros tipos de isolinhas.
Define-se como curva de nível uma linha traçada
no mapa que representa outra linha imaginária na superfície
da terra situada a uma elevação constante acima ou mais
abaixo de um plano de referência determinado. Se uma
pessoa quisesse andar sobre uma curva de nível não poderia
ir nem para cima nem para baixo; ela sempre andaria num
mesmo nível, até fazer uma volta completa mesmo se
tivesse que dar uma volta completa em um continente.
O plano de referência ou o ponto zero a partir do
qual mede-se as elevações e, portanto, as curvas de nível, é
geralmente o nível médio do mar, que é o ponto equidistante
entre as marés oceânicas mais altas e as mais baixas. Nessa
marca média a costa oceânica pode ser considerada como a
curva de nível de valor zero, a partir da qual se medem todas
as demais.
Estas curvas devem obedecer certas normas a
serem estudadas neste capítulo. Em sua forma mais sucinta,
são resumidas "Dez Mandamentos das Curvas de Nível":
1. Todos os pontos de uma curva de nível têm a
mesma elevação acima do nível do mar.
2. Os dois extremos de uma curva de nível
eventualmente se encontram sem que a linha dessa
curva de nível durante todo o seu percurso se
junte ou atravesse uma outra curva de nível.
3. Curvas de nunca se bifurcam, ou cruzam entre si
(excepto em situações muito especiais de
penhascos, saltos, falhas geológicas profundas,
etc., que merecem símbolos especiais).
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4. Curvas de nível sempre atravessam
horizontalmente declives.
5. O terreno de um lado da curva de nível sempre é
mais alto que o terreno do outro lado da mesma
curva de nível, em outras palavras, a parte alta do
terreno fica sempre de um lado só da curva de
nível. Portanto o lado de dentro de uma curva de
nível "fechada" é o lado mais alto do terreno,
(menos em depressões que tem um símbolo
especial).
6. O lado alto de uma curva de nível é o lado baixo da
próxima curva, isto é, o terreno entre curvas é
mais alto que uma curva e mais baixo que a outra.
7. Hachuras em curvas de nível apontam o lado baixo
da curva. (se usa geralmente para depressões e
penhascos)
8. Quando uma curva de nível é atravessada por uma
estrada, uma caminho, etc., esta estrada tem um
declive para cima ou para baixo.
9. Curvas de nível têm reentrâncias em forma de v
onde são atravessadas por drenagens. (Os "V" são
a expressão horizontal dos pequenos vales de
drenagem).
10. Curvas de nível muito próximas uma das outras
representam declives mais acentuados do que
curvas afastados entre si, quando tiradas na mesma
escala e com as mesmas equidistâncias verticais
entre as linhas.
Figura 8.1 – Exemplo de equidistancia entre curvas de nivel.
8.2.2 Equidistância das curvas de nível
As curvas de nível devem espaçar-se por igual
mediante medidas verticais. A este espaço, ou seja, à
distância vertical entre as curvas de nível, denomina-se
"equidistância" das curvas de nível. Mede-se a equidistância
das curvas de nível (10 metros na Figura 8.1) verticalmentee nunca na direção horizontal. Os cumes das colinas
raramente coincidem com as equidistância das curvas de
nível. Eles frequentemente são indicados mediante elevações
auxiliares conhecidas. Observe que as elevações das três
colinas da Figura 8.2 estão indicadas por essas elevações
auxiliares conhecidas. No mapa elas são marcadas com um
pequeno "X" indicando a altura do ponto.
A equidistância das curvas de nível varia desde
alguns metros em mapas de grande escala e de regiões
relativamente planas, até varias centenas ou milhares de
metros em mapas de pequena escala e de regiões
montanhosas (compare as equidistância nas Figuras 4.5; 4.8;
e 7.22).
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Figura 8.2 - Os espaços horizontais entre as curvas de nível de um mapa indicam o tipo e o grau de declinação
Figura 8.2a - Formações Escarpadas e Formações Suaves
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VISÃO OBLIQUA - Uma pendente que fica menos íngreme (mais inclinada) para cima é uma pendente convexa
VISTA DE MAPA (acima) - Nota-se que as curvas de nível estão mais separadas na parte suave e mais juntas na parte abrupta do decliveVISTA DO PERFIL (acima, baixo)
Quando as curvas são mais próximas
horizontalmente indicam uma diferença vertical em uma
menor distância planimétrica, portanto, uma maior
inclinação do terreno (compare lados A e B na Figura 8.2b).
Além dos declives constantes, há declives que se suavizam
na descida, formando superfícies côncavas (Figura 8.2b).
Por outro lado, a Figura 8.2c mostra declives convexas, nos
quais aumenta a inclinação na descida. O entendimento
destes aspectos facilitará muito a leitura do relevo em cartas
topográficas.
8.2.3 Efeitos de Drenagem
A drenagem de uma região exerce grande influência
sobre as formas de relevo; a água que escorre sobre a
superfície do terreno produz erosão nas rochas menos duras
caracterizando-o por vales e cumes. Os desenhos "B" e "C"
da Figura 8.3 mostram os efeitos da erosão sobre a colina
lisa do desenho "A". Observe que a drenagem faz
"reentrâncias" nas curvas de nível.
Figura 8.3 - A erosão Fluvial está evidente nas curvas de nível
A Figura 8.4 mostra um modelo típico de vale e
cume. Observe que as curvas de nível que cruzam os cursos
d'água formam um "V" cuja ponta está voltada para direção
das cabeceiras, ou seja, para dentro do morro
horizontalmente.
Figura 8.4 - V's e U's nas curvas de nível
As curvas de nível dobram nos vales formando um
"V" cujo vértice é o fundo desse vale encravado em uma
planície ou montanha que é o caso da Figura 8.3.
Nas interfluviais (entre a drenagem), as curvas
normalmente são mais suaves, assemelhando-se à letra "U".
Dependendo da geologia e da climatologia (pluviosidade),
estas formas em U podem ser muito estreitas em zonas
erodidas, ou bastante largas em zonas com pouca drenagem
definida. Portanto as curvas de nível são intimamente
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relacionadas com o meio ambiente, e podem informar o leitor
sobre várias características da região.
8.2.4 Depressões
Quando uma curva de nível leva pequenos traços
(chamados hachuras) que a circundam toda pelo lado de
dentro, ela indica uma baixada fechada ou depressão, ou seja
um lugar inteiramente circundado por terreno mais alto que
ele. O símbolo cartográfico é denominado "curva de nível de
depressão". A Figura 8.5 mostra duas depressões profundas
J e K.
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Quando a depressão está no cume de uma colina,
(como a cratera de um vulcão) a primeira "curva de nível de
depressão" (a mais alta) está a mesma altitude da curva de
nível normal mais alta, que rodeia a depressão (observe J na
Figura 8.7) onde a primeira curva de nível da depressão (a
mais alta) tem uma elevação de 180 metros.
O terreno entre a curva de nível de depressão de
180 e o da curva de nível normal de 180 tem mais de 180 m
de altitude, porém menos de 190. As curvas de nível de
depressão dentro da baixada diminuem proporcionalmente à
equidistância existente entre as curvas de nível. O fundo da
depressão encontra-se a 163 metros de elevação, segundo
indica a elevação auxiliar.
A depressão K não está num cume, portanto está
entre duas curvas normais, uma mais alta que a outra. Neste
caso, a primeira curva de depressão tem o mesmo valor
normal inferior, como se vê no perfil (Figura 8.5c)
Na Figura 8.5a local L é uma pequena baixada que
pode ser definida como um ponto baixo na linha do cume da
montanha entre J e M. Portanto não é uma depressão e não
leva hachuras.
Quando há uma elevação dentro de uma
depressão, a primeira curva de nível que indica um pequeno
monte ou colina leva hachuras em seu exterior, e tem o
mesmo valor que a depressão na qual está localizada.
Por exemplo a curva de nível de depressão na Figura
8.6 está a uma elevação de 230 m. Dentro da depressão há uma
colina com uma curva de nível de 230 m com hachuras em sua
parte externa, indicando assim uma elevação no terreno. O
terreno entre a curva de nível normal de 230 m e o da curva de
nível de depressões é mais alto que 230 m, porém mais baixo
que 240 m. As curvas de nível dentro da base da colina
aumentam proporcionalmente à equidistância das curvas de nível
existentes, que neste caso é de 10 m.
Observa-se que neste caso há três (3) curvas com
a mesma altura de 230 m, para interpretar melhor as curvas
de nível dentro das depressões é bom recordar que todas as
hachuras seguem na direção da base da colina.
Figura 8.6a - Simbolo para uma colina numa depressão
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Figura 8.6b - Símbolo para uma colina numa depressão
8.2.5 Valores e variações de curvas de nível
Geralmente, cada quinta curva de nível a partir da
de valor zero é indicada por uma linha mais grossa que o
usual. Esta linha é denominada "curva de nível mestra" ou
"índice" e tem um valor que é múltiplo de cem.
No caso de equidistância de 40 metros, as curvas
índices são de cotas de 200, 400, 600 metros de altitude, ou
seja, múltiplos de 200 (5x40 m). Isto é o normal para as
cartas topográficas brasileiras na escala 1:100.000. Na escala
de 1:50.000 com equidistância de 20 metros, as curvas de
mestras são de cem em cem metros.
As curvas de nível situadas entre as curvas de
nível índice são chamadas "curvas de nível intermediárias"
(Figura 8.7).
As curvas de nível índice ajudam na leitura das
elevações, proporcionando maior rapidez na identificação
do valor da curva e geralmente são fornecidos os valores das
elevações da mesma. São escritos "dentro" (ao lado da
curva) da linha, em contraste com os valores dos pontos
específicos com suas cotas escritas horizontalmente (Leste -
Oeste) ao lado do "X" do ponto.
Por convenção, quase sempre se escreve o valor
de da curva em tal posição para que o leitor fique vendo
para cima da colina quando ler a cota, mesmo se for
necessário girar a carta para ler o número direito
Figura 8.7a - Curvas de Nível Indice e Intermediárias
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Figura 8.8a - Curvas de Nível Suplementares
Figura 8-8b - Curvas de Nível Suplementares
As curvas de nível devem espaçar-se de tal forma
que demonstrem da melhor maneira o contorno do terreno.
De vez em quando é necessário prover uma equidistância de
uma curva de nível que demonstre uma variação nas
elevações dentro da equidistância da curva existente. Este
tipo de curva de nível é denominada "curva de nível
suplementar" ou "auxiliar". Observe a Figura 8.8 onde as
colinas pequenas, que tem uma equidistância menor que os
20 m normais, foram indicados mediante linhas pontilhadas
para curvas de nível suplementares . A depressão no canto
sudeste foi melhor representada com a adição da curva de
nível suplementar "menos 10 m". A curva de nível
suplementar de 10 metros que circunda a base da colina
principal indica claramente ao leitor do mapa onde se efectua
a separação entre planície costeira e as colinas de maior
elevação. Outras curvas de nível suplementares de 30 e 110
metros mostram as mudanças de declives que não foram
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indicadas pela equidistância das curvas de nível
anteriormente existente.
Os elementos que foram criados pelo homem
exigem frequentemente símbolos especiais, dos quais estão
indicados na Figura 8.9. Observe a estrada que foi construída
através do terreno montanhoso. Contudo, ela varia menos de
20m em toda a sua extensão. Isso foi conseguido fazendo-se
correntes ou colocando aterros nos locais apropriados.
Locais P, R e T estão onde se fez aterros para que a estrada
permaneça no nível. Foram feitos aterros nas partes baixas
com esse mesmo propósito. Observe os símbolos
convencionais que indicam um aterro na estrada. Todas as
curvas de nível, excepto as mais baixas, desaparecem não
apresentam continuidade ao chegar no aterro. O restante dos
símbolos indica-se por hachuras, lembre-se que eles vão na
direção da base da colina. A depressão feita artificialmente
no lado oposto do aterro se indica como uma bacia regular,
excepto a parte que está localizada ao lado do aterro, onde
somente estão presentes as hachuras que simboliza. O
Ponto Q indica corte vertical o que equivale a dizer que foi
retirado parte do terreno para que o caminho permanecesse a
uma elevação constante.
Observe que todas as curvas de nível que
simbolizam o corte unem-se em única linha curva
sustentadora (Q) a qual indica uma escarpa vertical ou, neste
caso, um corte quase vertical. Ponto S indica um corte,
porém não tão íngreme como o de B' e já é possível
desenhar cada curva de nível individualmente. As curvas de
nível retas igualmente espaçadas indicam o local onde se fez
o corte.
Figura 8.9 - Relevo
com influência
humana (a, b)
