Cartografia Básica Aplicada e Cartografia Temática. Objetivos Específicos 16/11/2010. Competência:

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1 MINISTÉRIO DO MEIO AMBIENTE INSTITUTO CHICO MENDES DE CONSERVAÇÃO DA BIODIVERSIDADE ICMBio DIRETORIA DE PLANEJAMENTO, ADMINISTRAÇÃO E LOGÍSTICA COORDENAÇÃO GERAL DE GESTÃO DE PESSOAS CURSO DE GEOPROCESSAMENTO Cartografia Básica Aplicada e Cartografia Temática Wellison Schumann Analista Ambiental - Geógrafo MINISTÉRIO DO MEIO AMBIENTE INSTITUTO CHICO MENDES DE CONSERVAÇÃO DA BIODIVERSIDADE DIRETORIA DE PLANEJAMENTO, ADMINISTRAÇÃO E LOGÍSTICA COORDENAÇÃO GERAL DE GESTÃO DE PESSOAS CURSO DE FORMAÇÃO DE INSTRUTORES Postura e Ética Profissional Competência: Atuar de forma ética em todas as ações referentes ao desenvolvimento dos servidores do ICMBio. Objetivos Específicos - Revisitar conceitos de Moral e Ética; - Identificar as normas legais pertinentes à Ética no Serviço Público; - Revisar e Utilizar conceitos e normas da Postura Profissional do Servidor Público; - Reconhecer a postura adequada ao instrutor. 1 TIPOS DE REPRESENTAÇÕES CARTOGRÁFICA CONCEITO A cartografia é a Ciência e a Arte que se propõe a representar por meio de mapas, cartas, plantas e outras formas gráficas, os diversos ramos do conhecimento humano sobre a superfície e o ambiente terrestre* e seus diversos aspectos. (Oliveira, 1993). 1.1 POR TRAÇO PLANTA A representação se restringe a uma área muito limitada e a escala é grande, consequentemente o número de detalhes é bem maior. Representa uma área de extensão suficientemente restrita para que a curvatura terrestre não precise ser levada em consideração. CARTA É a representação no plano, em escala média ou grande, dos aspectos naturais e artificiais de uma área da superfície planetária, subdividida em folhas delimitadas por linhas convencionais, com a finalidade de possibilitar a valiação de pormenores, com grau de precisão compatível com a escala. MAPA É a representação no plano, normalmente em escala pequena, dos aspectos geográficos, naturais, culturais e artificiais de uma área da superfície planetária, delimitada por elementos físicos, político-administrativos, destinada aos mais variados usos, temáticos, culturais e ilustrativos. GLOBO Representação cartográfica sobre uma superfície esférica, em escala pequena, dos aspectos naturais e artificiais de uma figura planetária, para diversos usos POR IMAGEM MOSAICO - É o conjunto de fotos aéreas, ou imagens de satélite de uma determinada área, recortadas e montadas técnica e artisticamente, de forma a dar impressão de que todo o conjunto é uma única fotografia. 1

2 ORTOFOTOCARTA Fotografia aérea, ou imagem de satélite resultante da transformação de uma foto original, que é uma perspectiva central do terreno, em uma projeção ortogonal sobre um plano, complementada por símbolos, linhas e georeferenciada, com ou sem legenda, podendo conter informações planimétricas. ORTOFOTOMAPA Conjunto de várias ortofotocartasadjacentes. 2 PROJEÇÕES CARTOGRÁFICAS 2.1 Projeção Cônica de Albers e Azimutal de Lambert Propriedade: Equivalente - Têm a propriedade de não alterar as áreas, conservando assim, uma relação constante com as suas correspondentes na superfície da Terra. Seja qual for a porção representada num mapa, ela conserva a mesma relação com a área de todo o mapa. A projeção tem como objetivo representar uma superfície curva em um plano. Em termos práticos, consiste em se representar a Terra em um plano, conforme seja a aplicação desejada. Leva em consideração na sua essência a curvatura terrestre e o achatamento dos pólos. O principal critério utilizado para definição da projeção a ser adotada, diz respeito ao que se quer preservar: Propriedades Intrínsicas. Toda Projeção implica em distorções. A escolha depende do que se quer mostrar e ao uso que se dará a representação cartográfica. 2.2 Projeção Cilíndrica Tranversa de Mercator Tangente Propriedade: Conforme - Representam sem deformação, todos os ângulos em torno de quaisquer pontos, e decorrentes dessa propriedade, não deformam pequenas regiões. Indicada para regiões onde há predominância na extensão Norte-Sul. É muito utilizada em cartas destinadas à navegação. 2.3 Projeção Cilíndrica Tranversa de Mercator Secante Propriedade: Conformes - Representam sem deformação, todos os ângulos em torno de quaisquer pontos, e decorrentes dessa propriedade, não deformam pequenas regiões. Projeção utilizada no SISTEMA UTM - Universal Transversa de Mercator desenvolvido durante a 2ª Guerra Mundial. Este sistema é, em essência, uma modificação da Projeção Cilíndrica Transversa de Mercator. Utilizado na produção das cartas topográficas do Sistema Cartográfico Nacional produzidas pelo IBGE e DSG. 3 Sistema Geodésico de Referência (Datum) É a ciência que estuda a forma e as dimensões da Terra e estabelece o apoio básico (malha de pontos geodésicos com posição geográfica precisa) para dar suporte à elaboraçãode mapas. A Geodésia utiliza instrumentos semelhantes aos de Topografia, porém, dotados de alta precisão e associados a métodos mais sofisticados (Timbó, 2001). SECANTE CILÍNDRICA POLIÉDRICA CÔNICA TANGENTE 4 Sistema de Coordenadas UTM Em 1951 a União Geodésica e Geofísica Internacional (UGGI) recomendou que todos os países adotassem o Sistema UTM, afim de padronizar os trabalhos cartográficos e gerar um sistema único de coordenadas. Em 1955 o Serviço Geográfico do Exército adotou o Sistema UTM para o Mapeamento Sistemático Brasileiro. Características: 1)- A superfície de projeção é um cilindro transverso e secante. 2)- A projeção é CONFORME e se aplica a CADA FUSO SEPARADAMENTE. 3)- O meridiano central da região de interesse e o equador são representados por retas N S O sistema de medidas usado é o linear em metros, cujos valores são sempre números inteiros, registrados nas margens da carta. Assim as coordenadas UTM, estão estreitamente relacionadas com a projeção do mesmo nome. A Projeção UTM é o sistema de linhas desenhadas (projetadas) em uma superfície plana e que representam paralelos de latitude e meridianos de longitude. Já a quadrícula ou quadrante UTM é o sistema de linhas retas espaçadas uniformemente, que se intersectam em ângulos retos, formandoum geométrico quadrado. O espaço entre as linhas do quadriculado, ou quadrante UTM é conhecido como eqüidistância do quadrante, e, será maior ou menor de acordo com a escala da carta. 2

3 Plotar na escala 1: o ponto correspondente as coordenadas: N = m E = m Marcação da coordenada N Para marcarmos a coordenada N, as linhas do grid em questão, são representados na carta por 7368 e 7370, respectivamente. Intervalo entre os paralelos: 2 Km Distância gráfica entre eles: 40 mm 40 mm m 2000/40=50m cada mm Já temos na carta a linha do grid de valor m (7368), precisamos portanto acrescentar 700m para a coordenada dada. Para a latitude desejada faltam: 700m Marcação da coordenada E: Logo, x = 700/50 = 14mm As linhas do grid em questão são as de valores m e m cujos valores na carta são representados por 350 e 352 respectivamente. Na carta já temos a linha do grid de valor m (350), portanto, para a coordenada do ponto precisamos acrescentar 1750 m. Para a longitude desejada faltam: 1750m Logo, x= 1750/50=35mm 5 Sistema de Coordenadas Geográficas A longitude de um lugar pode definir-se como o arco de meridiano, medido em graus, entre tal lugar e o meridiano principal, a que se designa como meridiano de Greenwich. A este meridiano corresponde a longitude 0 0. A longitude de qualquer ponto dado sobre o globo é medida na direção leste ou oeste a partir deste meridiano. Portanto, a longitude deve oscilar entre zero e 180 graus, tanto a leste quanto a oeste de Greenwich. A longitude varia: 0 0 a W Gr. ou 0 0 a ; 0 0 a E Gr. ou 0 0 a A latitude pode oscilar entre zero grau no equador até 90 graus norte ou sul nos pólos. A latitude quando medida no sentido pólo Norte é chamada latitude Norte ou Positiva. Quando medida no sentido Sul, é chamada de latitude Sul ou Negativa. A latitude varia: 0 0 a 90 0 N ou 0 0 a a 90 0 S ou 0 0 a O conjunto de paralelos e meridianos utilizados por uma dada projeção é denominado Rede Geográfica (grid), quadrante, ou, reticulado. Tendo sido construído o reticulado, os pontos da carta serão referidos a esse sistema e são localizados por suas coordenadas geográficas. Plotar na escala 1: o ponto correspondente as coordenadas: LAT = 22º 50' 42" S. LON= 53º 47' 34" W. Os pares de paralelos em questão são os de 22º 45 e 23º 00 e os pares de meridianos, 53º 45 e 54º 00. Marcação de latitude Intervalo entre os paralelos: 15 *60= 900" 150 mm " Distância gráfica entre eles: 150 mm 900 /150m=6 cada mm -Latitude indicada na carta: 22º 45 -Latitude do ponto.: 22º Para a latitude desejada faltam: (5 *60)+42" = 342" Marcação da longitude -Longitude indicada na carta: 53º 45 -Longitude do ponto: 53º Logo, x = 342/6 = 57 mm Para a longitude desejada faltam: (2 *60)+34" = 154 Logo, x= 154/6=25,6mm A circunferência tem 360º (360 graus), cada grau tem 60' (60 minutos de arco), cada minuto tem 60'' (sessenta segundos de arco). Minutos em graus / 60 Graus em minutos x 60 Graus em segundos x 3600 Segundos em graus / TRANSFORMANDO COORDENADAS GEOGRÁFICAS EM UTM 17 graus 36 minutos 34,06 segundos Vale lembrar que 1852 metros que é uma milha marítima, equivale a 1 minuto de arco da Terra. 17º36 34,06 (17*60)*1, *1,852 + (34,06/60)*1,852 = 1889, , ,0513 = 1956,763 UTM Desta forma, 1minuto=1852m, 1segundo=30m; e 1grau= m 1.852m minuto 1.000m ---- x minutos x = 1,000 / 1,852 x = 0,54 minutos x = 60*0,54 x = 1Km=32,40 segundos 6.1 TRANSFORMANDO GRAUS DECIMAIS EM COORDENADAS GEOGRÁFICAS 115,4935º 0,4935 x 60 = 29,61 Temos então 29,61 minutos, que corresponde a 29 minutos + 0,61 minutos 0,61 x 60 = 36,60 ou seja: 115,4935 graus são equivalentes a 115 graus mais 29 minutos mais 36 segundos mais 60 sexagézima partes do segundo 7 DIAGRAMA DE DECLINAÇÃO Um dos fatores indispensáveis para que um mapa seja de utilidade máxima ao usuário é a existência do diagrama de declinação. Os mapas construídos no sistema de coordenadas UTM, trazem, forçosamente, esse diagrama, o qual contém três linhas que representam: 115º29 36, TRANSFORMANDO COORDENADAS GEOGRÁFICAS EM GRAUS DECIMAIS / / º ,259722º Para saber as coordenadas de km em km, basta fazer o seguinte: 1, minuto 1, x minutos x = 1,000 / 1,852 x = 0,54 minutos x = 60*0,54 x = 1Km=32,40 segundos NM...Norte Magnético, estabelecido por meio da bússola NQ...Norte do Quadrante, estabelecido pelas linhas verticais da carta NG...Norte Geográfico ou Norte Verdadeiro A declinação do quadrante é o ângulo formado pelo Norte do Quadrante NQ e o Norte Verdadeiro NG, e seu valor é correto ou válido no centro da folha ou carta. O mesmo vale para o ângulo formado pelo Norte Verdadeiro e o Norte Magnético. Vamos supor que a carta confeccionada no ano de 1975 apresentasse, em sua declinação magnética um desvio de Sabendo que a declinação magnética cresce 3' anualmente, é possível calcular a declinação atual (2001) dessa região : Cálculos: = 26 anos ; 26 x 3' = 78' = 1º 30' declinação atual = 16º 30' + 1º 30' = 18º 3

4 Declinação para algumas cidades brasileiras (01/01/2007) Declinaçã Variação Cidade o anual Belo Horizonte 21 45' W 0 4' W (MG) Brasília 20 22' W 0 5' W (DF) Maceió 22 44' W 0 1' E Manaus 14 22' W 0 7' W (AM) Natal (RN) 21 46' W 0 2' E Porto Alegre 15 12' W 0 8' W (RS) Porto Velho 11 03' W 0 9' W (RO) Recife 22 22' W 0 2' E Rio de Janeiro 21 41' W 0 4' W (RJ) Salvador 23 07' W 0 0' W São Paulo 20 0' W 0 6' W 8 ESCALA Escala é a relação entre a medida de um objeto ou lugar representado no papel e sua medida real. Sejam: D = um comprimento tomado no terreno, que denominar-se-à distância real. d = um comprimento homólogo no desenho, denominado distância prática. E = D / d D = E x d d = D / E Pode-se dizer que, quanto maior o denominador da fração, menor será a escala e, inversamente, quanto menor for o denominador, maior será a escala. Quanto maior for a escala maior será a riqueza de detalhes e menor será a área representada no mapa, e, quanto menor for a escala menor será a riqueza de detalhes e maior será a área representada. 8.1 ESCALA NUMÉRICA A escala numérica refere-se a medidas lineares. Indica quantas vezes foi ampliada o reduzida uma distância. É a relação entre os comprimentos de uma linha na carta e o correspondente comprimento no terreno, é representada em forma de fração 1/ ou razão 1:10.000, com a unidade representada em cm para o numerador e para o denominador um múltiplo de 5 ou de 10. A unidade de medida adotada no Brasil é o metro. São usados os múltiplos e submúltiplos do metro. Km hm dam m dm cm mm Múltipos / submúltiplos ou 1/ E:25.000, 250m 1 cm no mapa equivale a 250 m no terreno. 8.2 ESCALA GRÁFICA É a representação gráfica da escala, representada por uma linha reta graduada. É constituída de um segmento a direita da referência zero, conhecida como escala primária. Consiste também de um segmento a esquerda da origem denominada de Talão ou escala de fracionamento, que é dividido em submúltiplos da unidade escolhida, graduadas da direita para a esquerda. 8.3 CALCULANDO ESCALAS e DISTÂNCIAS Exercício 1 Em um mapa geográfico de escala não referida, a menor distância entre dois pontos é representada por 5 cm. Sabendo-se que a distância real entre ambas é de 250km (em linha reta), é correto afirmar que o mapa foi desenhado na escala de? R: E=D/d, /5 E=1: Exercício 2 Considerando-se que uma área foi mapeada na escala de 1: e desejando-se ampliar 5 vezes a referida carta, qual será a nova escala utilizada? R: E=1:75.000, /5 E=1: Exercício 3 Em um mapa de escala 1/ , qual a distância no mapa entre os pontos A e B, se a distância real é de 20km. R: d=e.d, 1.20 d=20cm Exercício 4 Em um dado mapa, cuja escala é de 1:50.000, a distância em linha reta entre as duas cidades é de 8cm. Qual a distância real entre as duas cidades? R: D=E.d, 500.8, D=4 000, ou 4km Cada unidade da escala, ou seja, 1 cm representa X km no espaço real. 8.4 ESCALA VERTICAL A escala vertical deverá ser muito maior que a horizontal, do contrário, as variações ao longo do perfil dificilmente serão perceptíveis, por outro lado, sendo a escala vertical muito grande, o relevo ficaria demasiadamente exagerado, descaracterizandoo. A relação entre as escalas horizontal e vertical é conhecida como exagerovertical. Para o cálculo da escala vertical, é só fazer uso da mesma fórmula, onde d é a distância prática, e D será a espessura real da curva. O exagero vertical será calculado comparando-se a escala horizontal com a escala vertical: EXV = Ev/Eh, onde; EXV Exagero Vertical Ev Escala vertical Eh Escala horizontal Supondo uma escala vertical 1:5.000 e uma escala horizontal 1: , aplicando a fórmula, o resultado seria: 1 EXV= = 1 * =

5 9 PRECISÃO GRÁFICA Precisão Gráfica é a menor grandeza medida no terreno, capaz de ser representada em desenho na mencionada escala. Experiências demonstraram que o menor comprimento gráfico perceptível pelo olho humano é de 0,2mm. Portanto, como regra geral assume-se que o erro tolerável é iguala 1/5 de milímetro (0,2mm). Dessa forma, podemos determinar o erro admissível nas medições em determinada escala: e T = 0,0002m x D Onde: e T - Erro Tolerável D = Denominador da escala numérica (dimensão real) Assim, em um mapa na escala de 1: , podemos calcular o erro tolerável: e T = 0,0002m x e T = 20m O erro tolerável, portanto, varia na razão direta do denominador e inversa da escala, ou seja, quanto menor for a escala, maior será o erro admissível. Os acidentes cujas dimensões forem menor que os valores dos erros de tolerância, não serão representados graficamente, serão utilizados convenções cartográficas, cujos símbolos irão ocupar no desenho, dimensões independentes de escala. 10 CARTOGRAFIA TEMÁTICA FUNDAMENTOS A Cartografia Temática, além de possibilitar o desenvolvimento de métodos de representação gráfica de informações, subsidia as análises geográficas, através de mapas temáticos, cartogramas, mapas analíticos, mapas sintéticos, entre outros. A informação geográfica pode ser de natureza qualitativa ou quantitativa. A informação qualitativa é produzida a partir de fotointerpretação, sensoriamento remoto e/ou trabalho de campo e seleciona por exemplo o uso do solo, a geomorfologia, cobertura vegetal, etc. A informação quantitativa diz respeito por exemplo a dados de população, produção, dados econômicos, etc., cujos valores são classificados e ordenados. Os mapas devem ser vistos e entendidos como veículos de comunicação. Na utilização dos mapas estimula-se uma operação mental, havendo uma interação entre o mapa e os processos mentais do usuário. A Cartografia Temática utiliza o método da representação gráfica para transcrever as informações temáticas com simbologia própria A INFORMAÇÃO E A ORGANIZAÇÃO DOS DADOS O plano é o suporte de toda a representação gráfica. Ele é homogêneo e possui duas dimensões: X e Y, na sua distribuição euclidiana. É o mapa-base elaborado pela cartografia sistemática. Modos de Implantação, são as três significações que uma figura qualquer visível pode receber com relação as duas dimensões do plano. Desta forma, sobre o plano pode-se considerar; um ponto, uma linha e uma zona, sendo assim temos três tipos de representação: pontual, linear ou zonal. Trata-se, portanto, da terceira dimensão da representação gráfica; isto é, a percepção em profundidade (Bertin, 1967). A Semiologia é a ciência que estuda os sistemas de sinais que o homem utiliza no seio da vida social. Portanto, Representação Gráfica é a parte da Semiologia que tem por objetivo transcrever uma informação qualquer, utilizando para isso três sistemas: sistemas de símbolos, sistema lógico e sistema monossêmico. Sistema Monossêmico é um método de trabalho cartográfico que envolve a parte racional do mundo das imagens é sistema monossêmico, quando o conhecimento do significado de cada símbolo antecede a observação do conjunto de símbolos; não da margem a ambigüidades. Demanda apenas um instante de percepção e expressa-se mediante a construção de imagens. 12 AS VARIÁVEIS VISUAIS A figura visível no plano pode, independente do modo de implantação utilizado, variar segundo as seis variáveis da retina ou variações visuais: tamanho, valor, granulação, cor, orientação e forma. Ao representar as informações, é importante observar cuidadosamenteas propriedadessignificativasdas variáveis visuais. É importante ter o domínio da gramática gráfica. O que se pode destacar, é que a escolha dos signos a serem lançados no mapa não é uma decisão arbitrária. Há regras claras que precisam ser observadas, durante a concepção da legenda, a fim de que ela possa ajudar o mapa a cumpriro seu papel de comunicardeterminada informação, sem distorções. 5

6 Para Bertin (1967), as relações entre objetos/fenômenos podem ser expressas em uma das seguintes naturezas: a) relações quantitativas, quando os dados são numéricos e nos permitem estabelecer proporção entre os objetos/fenômenos; b) relações de ordem, quando os dados não permitem estabelecer proporção, mas apresentam uma hierarquia visível entre os objetos/fenômenos; e c) relações seletivas, quando os dados não nos permitem estabelecer relações de ordem ou de proporção. Portanto, os objetos/fenômenos são apenas diferentes (ou semelhantes) entre si. O quadro a seguir resume a questão das relações fundamentais (O, Q,, ) e sua organização em relação às variáveis visuais, e que aspectos estas assumem nas diferentes implantações. Em 1 (preço do terreno), os preços altos são vistos imediatamente. É um mapa para ver. Em 2 eles não são vistos. É um mapa para ler. Modo de implantação PONTUAL Modo de implantação LINEAR Modo de implantação ZONAL 13 SISTEMA DE DIVISÃO E REFERÊNCIA DE FOLHAS Cada Folha da Carta abrange, como regra, uma área de 4º em latitude por 6º em longitude. As Folhas serão limitadas por meridianos espaçados de 6º em 6º, a partir do meridiano internacional, e por paralelos espaçados de 4º em 4º, a partir do Equador. Nenhuma Folha impressa deverá exceder de 100cm por 80cm. Cada Folha apresentará um esquema indicando a área abrangida por ela. O sistema de referência das Folhas compreende fusos e séries de zonas. Ao norte e ao sul do Equador, até o paralelo de 88º, as zonas sucessivas serão designadas pelas letras A a V; as duas calotas ploares levarão a letra Z. Cada zona será dividida em fusos de 6º de longitude, contados a partir de 180º de longitude este ou oeste, em relação ao meridiano internacional; os fusos serão contados de oeste para leste e designados pelos números de 1 a 60. Cada Folha levará um índice de nomenclatura descritivo, composto da letra da zona e do número do fuso correspondente a Folha, e precedido da letra N, se a Folha estiver situada no hemisfério norte, ou S, se estiver no hemisfério sul. 6

7 14 ARTICULAÇÃO DAS FOLHAS DA CARTA DO BRASIL AO MILIONÉSIMO 14.1 ARTICULAÇÃO DAS FOLHAS E DESDOBRAMENTOS DIRETRIZES GERAIS PARA ELABORAÇÃO DE MAPAS GEOLÓGICOS, GEOMORFOLÓGICOS E GEOTÉCNICOS. Wellison Schumann Geógrafo - Analista Ambiental wellison.schumann@icmbio.gov.br Fone: (93)