cartografia pra engenharia ambiental big boss im
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Em síntese, a Cartografia trata das normas pararepresentação dos elementos da superfície terrestre. Noentanto, a terra não é plana, sendo assim é impossível fazeristo sem deformações ou distorções, pois a superfície deuma esfera (ou de um elipsóide) não é desenvolvível noplano.
O problema da representação
As Projeções Cartográficas
O SISTEMA DE PROJEÇÃO CARTOGRÁFICA é um conjunto de
operações utilizada para representar a superfície a partir modelo
matemático numa superfície plana. O processo consiste em transferir
pontos da superfície da esfera (ou elipsóide) para um plano, ou para
uma superfície desenvolvível em um plano, tal como um cilindro ou um
cone.
Assim, alguns mapas preservam certas características ao mesmo tempo
em que alteram outras.
Análiticas – perderam propriedades geométricas.
Superfície de projeção
Ás propriedades que mantém
Tipo de contato entre as superfícies de projeção e referência
Geométricas – gnômica; estereográfica e ortográfica.
Método de construção
Cônicas - Normal, Transversa e Oblíqua.
Planas (Azimutais) – Polar, Equatorial e Oblíqua.
Poli-superficias
Conformes
Equidistantes -
Equivalentes
Afiláticas
Secante
Tangente
Classificação das Projeções
Sistema de Projeção adotado no Brasil
A projeção Universal Transversa de Mercator ou UTM é utilizada no mapeamento
sistemático brasileiro. Nesta projeção os paralelos e meridianos se cruzam em
ângulos retos, e a escala em torno de um ponto se mantém constante para
qualquer direção. É uma projeção do tipo Cilíndrica CONFORME.
O Cilíndro é tangente à superfície da Terra ao longo de um meridiano. Como a
área de deformação mínima nesta projeção ficará próxima ao meridiano de
tangência. A Projeção transversa de Mercator torna-se útil para cartas cobrindo
uma grande faixa de Latitudes e uma faixa estreita de Longitudes de cada lado
do meridiano de tangência.
• CARACTERÍSTICAS:
– Origem Projeção Transversa de Mercator ou Conforme de Gauss-Krüger
– Cilíndrica e Conforme
– Secante Minimizar variações ao longo do fuso
– Meridiano central e Equador são linhas retas
– 2 Meridianos representados em verdadeira grandeza (~ retos)
– Carácter “Universal”, porém o Elipsóide depende da região
• UTILIZAÇÃO:
– Mapa sistemático do território Nacional
– Cartas de escalas grandes (<1:250.000)
– Definição de sistemas locais (LTM)
Cada uma das zonas UTM de 6 graus (semelhantes a gomos de laranja) é
numerada sequencialmente a partir do antimeridiano de Greenwitch, ou seja de
180o para E, tendo um meridiano central que se projeta no mapa em UTM
como uma linha reta N-S enquanto que os meridianos extremos da zona
(múltiplos de 6o) mostram a curvatura desses meridianos que acabam se
encontrando nos polos N e S geográficos.
Os mapas com projeção UTM são de muito uso local e apresentam um sistema
de coordenadas UTM que é métrico e cartesiano próprio para cada zona UTM.
Características UTM
As coordenadas N (norte) crescem de S para N e são acrescidas de 10.000.000
(metros) para não se ter valores negativos ao sul do Equador que é a referência de
origem; já as coordenadas E (leste) crescem de W para E, acrescidas de 500.000
(metros) para não se ter valores negativos a oeste do meridiano central.
Observar que enquanto o sistema de coodenadas geográficas, angulares, em graus,
minutos e segundos é de uso geral para referenciar qualquer ponto da Terra, o
sistema UTM, além de limitado pelos paralelos 80o S e 84o N, deve contar com a
indicação da Zona UTM pois as mesmas coordenadas métricas N e
E repetem-se em todas as 60 zonas.
As projeções de linhas meridianas geográficas em mapas próximos das bordas das
zonas (múltiplas de 6o de longitude) mostram ângulo com as linhas cartesianas do
sistema UTM.
Exemplo de coordenadas UTM: Zona 23, N 8.569.300, E 645.750 o que significa que o
ponto referenciado acha-se entre 36 e 48o W (zona 23), 145.750 m a leste do
meridiano central (no caso 39o W) e 1.430.700 m a sul do Equador.
Características UTM
• Coordenadas de O:
E = 500.000 m
N = 10.000.000 m
O
E
N
MC
45oW 42oW48oW
Equador
Ko
KK
d d
P(Ep,Np)
• d 1o 37’
• Fator de redução:
Ko = 0,9996
K = 1
• A coordenada P(Ep,Np) tem
representação nos 60 fusos
• Limitação para > 80o
Cada fuso possui um meridiano central (MC)que o divide exatamente aomeio, sendo o seu valor igual ao do limite inferior do fuso mais 3 graus.
Superfície de Referência -> Elipsóide
Superfície de Projeção -> Cilindro
Contato -> Tangente por linha
Posição -> Transversa
Geração -> Analítica
Propriedade -> Conformidade
Desse modo para representar toda a Terra são necessários 60 cilindros
transversos secantes. Assim, um par de coordenadas UTM é valido em 60 fusos
diferentes e portanto é necessário especificar a que fuso pertence o ponto.
Características UTM
1- Representação transversa de Mercator com fusos de 6° de amplitude;
2- Numeração dos fusos em concordância com a Carta Internacional do Mundo ao
Milionésimo (primeiro fuso 180° - 174° Oeste, e último fuso 174° Leste - 180°);
4- Distorção de escala igual a 0,9996 no meridiano central do fuso;
5- Limitação em latitude a 80° Norte e 80° Sul;
6- Norte Falso para pontos do Hemisfério Sul igual a 10.000.000m;
7- Este Falso igual a 500.000 m;
Características UTM
LAMBERT
• CARACTERÍSTICAS:
– Cônica e Conforme (não perspectiva)
– Paralelos são arcos de círculos desigualmente espaçados
– Meridianos são igualmente espaçados e cortam os paralelos comângulos retos
– 2 paralelos padrão representados em verdadeira escala (Secante).
• UTILIZAÇÃO:
– Estados de expansão predominantemente leste-oeste
– Mapas aeronáuticos mundiais na escala 1:1.000.000
– Uso topográfico pela USGS (United States Geological Survey) para mapasgeológicos na escala de 1:1.000.000 da Lua, Mercúrio, Marte e satélitesde Júpiter, em latitude médias.
Modelos de Elipsóide
Para fins práticos, aproxima-se a Terra por um elipsóide de revolução. Elipsóide de
revolução é um sólido gerado pela rotação de uma elipse em torno do eixo dos pólos
(eixo menor).
No Brasil adotou-se o elipsóide de Hayford, cujas dimensões foram consideradas as
mais convenientes para a América do Sul. Atualmente, no entanto, utiliza-se com
mais freqüência o elipsóide da União Astronômica Internacional, homologado em
1967 pela Associação Internacional de Geodésia, que passou a se chamar elipsóide
de referência 1967.
O elipsóide de Hayford é utilizado pelo Datum Córrego Alegre e o elipsóide de
referência 1967 , ou seja, o da União Astronômica Internacional, é utilizado pelo
Datum SAD-69.
Elipsóide0 Raio Equador R(m) Raio Polar r(m) Achatamento
União AstronômicaInternacional
6.378.160,00 6.356.776,00 1/298.25
Hayford 6.378.388,00 6.366.991,95 1/297
Projeção Classificação Aplicações Características
AlbersCônica
Equivalente
Mapeamentos temáticos. Serve para mapear
áreas com extensão predominante leste-
oeste.
Preserva áreas. Substitui com vantagens
todas as outras cônicas equivalentes.
BipolarCônica
Conforme
Indicada para base cartográfica confiável dos
continentes americanos.
Preserva ângulos. É uma adaptação da
Cônica de Lambert.
Cilíndrica
Equidistante
Cilíndrica
Equidistante
Mapas Mundi.
Mapas em escalas pequenas.
Trabalhos computacionais.
Altera áreas.
Altera ângulos.
GaussCilíndrica
Conforme
Cartas topográficas antigas.
Mapeamento básico em escala média e
grande.
Altera áreas (mas as distorções não
ultrapassam 0,5%).
Preserva ângulos.
Similar à UTM com defasagem de 3 de
longitude entre os meridianos centrais.
Estereográfica
PolarPlana Conforme
Mapeamento das regiões polares.
Mapeamento da Lua, Marte e Mercúrio.
Preserva ângulos.
Oferece distorções de escala.
LambertCônica
Conforme
Cartas gerais e geográficas.
Cartas militares.
Cartas aeronáuticas do mundo.
Preserva ângulos.
Lambert
Million
Cônica
Conforme
Cartas ao milionésimo. Preserva ângulos.
MercatorCilíndrica
ConformeCartas náuticas.
Cartas geológicas e magnéticas.
Mapas Mundi.
Preserva ângulos.
Miller CilíndricaMapas Mundi.
Mapas em escalas pequenas.
Altera ângulos.
Altera áreas.
No_Projectio
nPlana Armazenamento de dados que não se encontram vinculados a qualquer
sistema de projeção convencional (desenhos, plantas, imagens brutas ou
não georeferenciadas, etc.).
Sistema local de coordenadas
planas.
Policônica Cônica Mapeamento temático em escalas pequenas.Altera áreas e ângulos.
Substituída pela Cônica Conforme
de Lambert nos mapas mais
atuais.
Latlong - Aramazenamento de dados matriciais com resolução espacial definida
em graus decimais.
Geometria idêntica a da projeção
cilíndrica equidistante.
Sinusoidal
Pseudo-
cilíndrica
Equivalente
Mapeamentos temáticos em escalas intermediárias e pequenas. Preserva áreas.
UTMCilíndrica
Conforme
Mapeamento básico em escalas médias e grandes.
Cartas topográficas.
Preserva ângulos.
Altera áreas (mas as distorções
não ultrapassam 0,5%).
Mudança do Referencial Geodésico no
Brasil
O Projeto Mudança do Referencial Geodésico - PMRG foi promulgado por meio do
decreto Nº 5334/2005, assinado em 06/01/2005 e publicado em 07/01/2005 no Diário
Oficial da União, foi dada nova redação ao artigo 21 do Decreto Nº 89.817, de 20 de
junho de 1984, que estabelece as Instruções Reguladoras das Normas Técnicas
da Cartografia Nacional. Pelo mesmo ato foi revogado o artigo 22 do referido
decreto (IBGE, 2010).
DATUM?
Oceano Oceano
Montanha
Elipsóide
Desvio da vertical
VerticalNormal
DATUM HORIZONTAL
• Medidas referenciadas a Vertical do lugar não
a Normal (correção do desvio da vertical)
• Adoção de ponto onde o Elipsóide e o Geóide
são tangentes.
• Vértice Astro Chuá ou SAD-69
DATUM VERTICAL
• NMM comum para todo o mundo
• Determinação da média dessa variação em
locais especiais com pouca amplitude de
Maré (uso de Marégrafos)
• Marégrafo de Imbituba-SC.
•O Datum Vertical, ou origem das coordenadas verticais para todas as
observações de altitude é determinado através do nível médio dos mares
(NMM) como superfície origem.
• O Datum Vertical oficial do Brasil (Antes do SIRGAS), atualmente, é omarégrafo de Imbituba, em Santa Catarina.
• O Datum Horizontal (Planimétrico) é definido por um conjunto de
parâmetros, e é um ponto de referência para todos os levantamentos
cartográficos sobre uma determinada área.
SAD-69
Latitude: 19o 45' 41.6527" S
Longitude: 48o 06' 04.0639" W
Córrego Alegre
Latitude: 19o 45' 41.34" S
Longitude: 48o 06' 07.08" W
Sistema de Coordenadas
Um objeto geográfico qualquer, como uma cidade, a foz de um rio, ou o pico
de uma montanha, somente poderá ser localizado se for possível descrevê-lo
em relação a outros objetos com posições conhecidas.
Posicionar um objeto/alvo é simplesmente atribuir-lhe coordenada.
Sistema de Coordenadas Geográficas
É o sistema de coordenadas mais antigo.
O ponto é determinado pela interseção de um meridiano com um paralelo.
S 22° 11' 04": latitude sul
W 47° 23' 01": longitude oeste
Sistema de Coordenadas Planas
O sistema de coordenadas planas, também conhecido por sistema de
coordenadas cartesianas, baseia-se na escolha de dois eixos perpendiculares,
usualmente os eixos horizontal e vertical, cuja intersecção é denominada origem,
estabelecida como base para a localização de qualquer ponto do plano. A origem
normalmente tem coordenadas planas (0, 0), mas pode, por convenção, receber
valores diferentes, denominados offsets, exemplo o UTM. Assim, pode-se ter a
origem com coordenadas (offset_x, offset_y).
a)Para pontos de longitude Oeste
a.1)Número do Fuso
a.2)Longitude do Meridiano Central
B) Para pontos de Longitude Leste
b.1) Número do Fuso
b.2)Longitude do Meridiano Central
6
180 Nf
3).6º180(móduloMC Nf
306
Nf
3)30.(6 NfMC
W"40'2078
Cartografia Temática
A Cartografia Temática apresenta todo o rigor da Cartografia Geral,
no entanto, seu objetivo é representar elementos específicos da
superfície terrestre, ex. Mapas de solos, de vegetação, mapas de
densidade demográfica, etc.
Na Cartografia Temática a preocupação não é com a forma da
Terra, mas com os elementos que a formam.
Este ramo da cartografia possui um ramo de pesquisa bastante
consolidade no Brasil.
A Engenharia Ambiental vai trabalhar muito com a cartografia
Temática, já que um dos seus objetivos é a representação dos
elementos da paisagem (Materialização de Impactos Ambientais,
por exemplo).
Os mapas temáticos são precedidos de um trabalho de percepção
do objeto de análise.
“A cartografia (temática) é o instrumento de expressão dos resultados
obtidos na Engenharia Ambiental”.
Percepção?
A cartografia temática representa temas diferentes com
ou sem expressão física no espaço. Idéias abstratas
podem ser representadas por meio de mapas, por
exemplo, as áreas de influência de cidades, a
densidade populacional, a produtividade de uma
cultura, entre uma infinidade de temas (Sann, 2005).
Percepção
Os dados e informações de um mapa
Título-subtítulo;
Escala;
Orientação;
Encarte;
Legenda;
Fonte;
Autor;
Métodos de Representação em
Cartografia Temática
Método das Figuras Geométricas Proporcionais
Utiliza-se de figuras geométricas proporcionais, o círculo, por exemplo para
expressar a dinâmica quantitativa de um evento. Para calcular a
proporcionalidade deve-se considerar a área da figura escolhida – o círculo –
igual a quantidade (Q) a ser representada.
Raio do círculo = Q , onde Q é a quantidade a ser representada.
Para adequar o tamanho dos círculos basta multiplicar os resultados por um
constante.
Método Isarítmico
Ideal para representação de
elementos contínuos, relevo,
temperatura, pressão. A realidade é
entendida como contínua.
Este método foi utilizado pela primeira
vez no século XVII quando se mapeou
as profundidades oceânicas.
Método dos Fluxos
A migração na Europa, impulsionada especialmente pelas guerras cria a
necessidade de um método de representação desta dinâmica.
No Brasil esta dinâmica é claramente observada na intensa movimentação
do nordestino para o Sudeste do país.
Mapas Corocromáticos
São aqueles que representam através das cores (escalas
cromáticas) ou fenômenos espaciais identificados e/ou medidos, no
âmbito de uma área bem definida, podendo ser dividido em duas
categorias: Quantitativa e Qualitativa.
Análise de Informações em Mapas
Temáticos
Recorte Temático;
Recorte Temporal;
Recorte Espacial;
Natureza da Informação.
Exemplo
Recorte Temático: PIB Estados do Brasil
Recorte Temporal: 1º semestre de 2010
Recorte Espacial: UF Brasil
Natureza da Informação: Quantitativo
Mapa que apresenta o Produto Interno Bruto dos Estados da
Federação no Brasil no ano de 1º Semestre de 2010.
Castro, Frederico do Valle Ferreira. Apostila de Cartografia Temática. Universidade Federal de Minas
Gerais/UFMG-Instituto de Geociências/IGC, 2004.
Referências
Nazareno, Nilton Ricetti. Material de Aula do Curso de Geoprocessamento. Centro Federal de
Educação Tecnológica de Goiás-CEFET-Coordenação de Geomática, 2002.
Boa semana
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