HISTÓRIA DA CARTOGRAFIA. Representações e Sistemas de Projeção Cartográfica. Profª Mariana Mar/2017

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1 HISTÓRIA DA CARTOGRAFIA Representações e Sistemas de Projeção Cartográfica Profª Mariana Mar/2017

2 INTRODUÇÃO Cartografia e os mapas Histórico da Cartografia Mapas, cartas e plantas Sistemas de Projeção Classificação das deformações Tipos de projeções Projeção Cartográfica: Cilíndrica, Cônica e Plana Outras projeções

3 Planisfério Político IBGE CARTOGRAFIA E OS MAPAS A cartografia é a ciência que elabora e estuda os mapas. Os mapas são representações reduzidas do espaço geográfico que facilitam a obtenção de informações, interpretação de fenômenos e análise de processos.

4 HISTÓRICO DA CARTOGRAFIA Documentos remotos de mapas babilônicos, egípcios, chineses, indígenas. O mapa mais antigo que sem tem notícia é de origem babilônica: um tablete de argila cozido com idade calculada entre 2400 e 2200 anos a.c. A maioria destes mapas e figuras rupestres eram entalhadas em rochas e argilas. Possuem cunho topográfico e cultural, principalmente de atividades agropastoris. Mapa babilônico

5 HISTÓRICO DA CARTOGRAFIA Mapas primitivos: na Idade Antiga uso de pinturas rupestres e entalhes com a intenção de representar o caminho dos locais onde havia caça. Cartografia em relevo: maquetes de pedras confeccionadas por esquimós e pelos astecas ( Pedra de Saihuite ) como uma tentativa de representar pequenas localidades Pintura rupestre Pedra de Saihuite

6 HISTÓRICO DA CARTOGRAFIA Mapa de Bedolina (1.500 a. C.): visava representar uma aldeia na região do Rio Pó, ao norte da Itália.

7 HISTÓRICO DA CARTOGRAFIA Mapa de Eratóstenes (200 a. C.): baseado nas conquistas de Alexandre, O Grande. A Ásia aparece maior e foi o primeiro geógrafo a incorporar paralelos e meridianos nas suas representações cartográficas.

8 HISTÓRICO DA CARTOGRAFIA Mapa de Ptolomeu(87 a. C.): Astrônomo, geógrafo e cartógrafo, ele lançou as bases da geografia matemática e da cartografia no clássico tratado intitulado Guia da Geografia (Geographiké hyphegesis).

9 HISTÓRICO DA CARTOGRAFIA Mapas T e O (636 d. C.): esses mapas medievais se originaram da descrição do mundo na obra Etymologiae de Isidoro de Sevilha. T : Mar Mediterrâneo dividindo-se em três continentes: Europa, Ásia e África e o O o oceano circundante. T : representava uma cruz onde na sua junção estaria Jerusalém.

10 HISTÓRICO DA CARTOGRAFIA Cartas Portulanas (1443): cartas náuticas confeccionadas com medições feitas com bússolas. Carta náutica. Diego Homem, 1570

11 HISTÓRICO DA CARTOGRAFIA Mapa-múndi de Andreas Walsperger (1448): elaborado dois séculos depois dos mapas T. O. Jerusalém permanece no centro do mundo. Primeiras viagens em busca de novas terras e novo caminho para o Oriente.

12 HISTÓRICO DA CARTOGRAFIA Carta internacional do Milionésimo (1909): proposto por Albert Penck o plano de mapeamento mundial em folhas cartográficas na escala 1: A padronização tinha como objetivo fornecer uma carta de uso geral permitindo a confecção de outras série cartográficas.

13 CARTOGRAFIA ANTIGA NO BRASIL No Brasil, há antigos esquemas realizados por índios da região do rio Xingu em que se veem representados alguns afluentes e corredeiras, com nomes indígenas.

14 REPRESENTAÇÃO CARTOGRÁFICA É a representação gráfica da superfície da Terra ou de outro planeta, satélite, ou mesmo da abóbada celeste de forma simplificada, de modo a permitir a distinção dos fenômenos nela existentes e seus elementos constituintes (FITZ, 2008). 14

15 MAPAS, CARTAS E PLANTAS Plantas: representações cartográficas em escalas maiores que 1: Planta 1: e Planta imobiliária

16 MAPAS, CARTAS E PLANTAS Cartas: representações cartográficas entre as escalas 1: e 1: Carta topográfica de Rio Claro 1: (IBGE)

17 MAPAS, CARTAS E PLANTAS Mapas: representações menores que 1: Mapa do Brasil 1:

18 SISTEMAS DE PROJEÇÃO Um globo geográfico é a representação mais fiel do que se conhece da Terra, apesar de não ser uma esfera perfeita. Globo terrestre: representação esferoidal da Terra Carta: representação plana da Terra Representação mais próxima da realidade

19 SISTEMAS DE PROJEÇÃO Portanto é impossível de ser aberta em um plano onde os quadrantes tenham áreas iguais Representação plana da superfície geoidal e esférica

20 PROJEÇÕES CARTOGRÁFICAS Projeção Cartográfica é a técnica de projetar a superfície da Terra, admitida como esférica ou elipsóidica, em um plano. A projeção cartográfica é definida por um Modelo da Superfície Terrestre e pelo plano de projeção. Planta Topográfica é uma representação plana de uma porção da superfície da Terra, pequena o bastante para se desconsiderar distorções devido à curvatura terrestre. 20

21 PROJEÇÕES CARTOGRÁFICAS A melhor maneira de se representar a Terra ou outros planetas é por meio de globos (representação cartográfica que utiliza como figura matemática uma esfera). Problema: há dificuldades para se representar a esfericidade da superfície terrestre no plano. O Globo Terrestre é uma representação tridimensional da superfície da Terra, livre de deformações. 21

22 PROJEÇÃO CARTOGRÁFICA Projeção cartográfica é a representação de uma superfície esférica (a Terra) num plano (o mapa), ou seja, trata-se de um "sistema plano de meridianos e paralelos sobre os quais pode ser desenhado um mapa". Todas as projeções apresentam deformações, que podem ser em relação às distâncias, às áreas ou aos ângulos. Problema das projeções: consiste em encontrar um princípio que proporcione menores deformações uma vez que estas não podem ser eliminadas

23 PROJEÇÕES CARTOGRÁFICAS O tipo de projeção adotado em um mapa deve ser aquele que melhor conservar propriedades de interesse do usuário. Solução: foram feitas adaptações para aproximar a realidade da superfície terrestre de uma forma passível de ser geometricamente transformada em uma superfície plana e mensurável: um mapa. Foi criado uma figura matemática mais próxima possível da superfície terrestre, chamada de elipsoide de revolução. Os pontos da elipsoide são transportados para um plano por meio do sistema de projeções cartográficas. 23

24 SISTEMAS DE PROJEÇÃO Assim, as superfícies resultantes serão melhores para a confecção das cartas e cartogramas Representação plana da superfície esférica e elíptica

25 DEFORMAÇÕES CARTOGRÁFICAS Qualquer sistema projetivo apresenta distorções de formas de áreas de ângulos ou de distâncias. Deformação de forma Deformação de área Distorção angular Deformação de distâncias 25

26 DEFORMAÇÕES DAS PROJEÇÕES CARTOGRÁFICAS Exemplo: Equatorial de Mercator 26 26

27 CLASSIFICAÇÃO DAS DEFORMAÇÕES Conforme: preserva as formas mas distorce os ângulos Equivalente: mantém as áreas proporcionais e distorce os ângulos Equidistante: manutenção das distâncias de maneiras que sejam proporcionais às esferas Deformações das projeções

28 TIPOS DE PROJEÇÕES o o o o o Quanto às deformações Projeções conformes ou semelhantes: mantêm a verdadeira forma das áreas a serem representadas. Sem deformações de ângulos. Projeções equidistantes: não possuem deformações lineares em uma ou algumas direções. Projeções equivalentes: mantêm constantes as dimensões das áreas, não as deformam. Projeções azimutais ou zentais: faz com que os azimutes ou as direções das linhas vindas do ponto central da projeção sejam iguais aos da linha correspondentes na esfera terrestre. Projeções afiláticas ou arbitrárias: não conservam áreas, ângulos, distâncias e nem os azimutes. 28

29 RUMOS E AZIMUTES AZIMUTE: ângulo medido no sentido horário, entre a linha norte-sul e um alinhamento qualquer, com variação entre 0 e 360. RUMO: menor ângulo formado entre a linha norte-sul e um alinhamento qualquer. Variação se dá entre 0 e 90, com indicação do quadrante (NE, SE, SW ou NW), primeiro, segundo, terceiro ou quarto. 120 Fonte: FITZ,

30 PROJEÇÃO CARTOGRÁFICA A maior parte das projeções hoje existentes deriva dos três tipos ou métodos originais: Planas Cônicas Cilíndricas Secantes ou tangentes à superfície

31 TIPOS DE PROJEÇÕES o o o o Quanto ao tipo de superfície de projeção Plana (a): a superfície de projeção é um plano Cônica (b): superfície de projeção é um cone Cilíndrica (c): superfície de projeção é um cilindro Poliédrica: uso de vários planos de projeção, formando um poliedro. 31

32 TIPOS DE PROJEÇÕES Fonte: FITZ, o o o Quanto à localização do ponto de vista Gnômica ou central (a): quando o ponto de vista está situado no centro do elipsoide. Estereográfica (b): quando o ponto de vista se localiza na extremidade diametralmente oposta à superfície de projeção. Ortográfica (c): quando o ponto de vista se situa no infinito. Esfera Terrestre Observador Plano de projeção (plano do mapa) 32

33 TIPOS DE PROJEÇÕES Quanto à localização do ponto de vista Gnômica (PV no centro da Terra) Estereográfica (PV diametralmente oposto) Cenográfica (PV a uma distância qualquer) Ortográfica (PV no infinito) 33

34 TIPOS DE PROJEÇÕES Exemplo Projeções Analíticas Cilíndrica Geométrica: Projeção Cilíndrica, as deformações aumentam à medida em que a latitude aumenta Cilíndrica Analítica Equiretangular: Projeção Cilíndrica, as deformações em latitude são compensadas de forma a manterem-se constantes. 34

35 TIPOS DE PROJEÇÕES Exemplo Projeções Analíticas Cônica Geométrica: distorção de áreas e distâncias à medida em que se afasta do vértice do cone Cônica Equiárea: distâncias em latitude e em longitude se deformam, de modo que a área permaneça constante. Cônica Equidistante: distância constante entre paralelos

36 TIPOS DE PROJEÇÕES Quanto à posição da superfície de projeção Equatorial: o centro da superfície de projeção se situa no equador terrestre. Polar: quando o centro do plano de projeção é um polo. Transversa: quando o eixo da superfície de projeção se encontra perpendicular em relação ao eixo de rotação da Terra. Oblíqua: quando está em qualquer outra posição. 36

37 TIPOS DE PROJEÇÕES Quanto à posição da superfície de projeção PN PN PN Plano do Equador Plano do Equador Plano do Equador PS PS PS POLARES EQUATORIAIS OU MERIDIANAS HORIZONTAIS OU OBLÍQUAS 37

38 TIPOS DE PROJEÇÕES Quanto à posição da superfície de projeção PN PN PN PS PS PS EQUATORIAL TRANSVERSA OU MERIDIANA TRANSVERSA 38

39 TIPOS DE PROJEÇÕES Quanto à posição da superfície de projeção Fonte: FITZ,

40 TIPOS DE PROJEÇÕES Quanto à posição da superfície de projeção Fonte: FITZ,

41 TIPOS DE PROJEÇÕES Quanto à situação da superfície de projeção o o Tangente: quando a superfície de projeção tangencia o elipsoide em um ponto (planas) ou em uma linha (cilíndricas ou cônicas). Secante: quando a superfície de projeção corta o elipsoide em dois pontos (planas) ou em duas linhas (cilíndricas ou cônicas) de secância. TANGENTE SECANTE 41

42 PROJEÇÃO CILÍNDRICA Projeção dos paralelos e meridianos para representar a superfície da Terra sobre um cilindro planificado; Apresenta os paralelos retos e horizontais e os meridianos retos e verticais; Acarreta em uma deformação exagerada das regiões de elevadas latitudes; Projeção Cilíndrica

43 PROJEÇÃO CILÍNDRICA É o mais utilizado para a representação total da Terra (mapa-mundi) Projeções de Mercator (conforme) e Peters (equivalente)

44 PROJEÇÃO CÔNICA Projeção do globo terrestre utilizado para representar a superfície da Terra sobre um cone planificado; Apresenta paralelos circulares e meridianos radiais, isto é, retas que se originam de um único ponto; Usada principalmente para a representação de países ou regiões de latitudes intermediárias; Projeção cônica

45 PROJEÇÃO CÔNICA Projeção de Albers (equivalente) Projeção cônica de representação dos EUA

46 PROJEÇÃO AZIMUTAL OU PLANA Superfície de projeção é um plano, tangente ou secante à superfície. A tangência pode ser nos Polos, no Equador ou em qualquer ponto da superfície terrestre; Utilizada em escalas grandes ou de detalhe. Projeção Azimutal

47 PROJEÇÃO AZIMUTAL OU PLANA Projeções Planas ou Azimutais Sua principal propriedade é a conservação de azimutes. São utilizadas para a confecção de mapas náuticos e aeronáuticos. 47

48 PROJEÇÃO AZIMUTAL OU PLANA Projeção plana da ONU e com centro no Brasil (equidistantes)

49 MAPAS INTERROMPIDOS Imagens: Carlos A. Furuti, Antes de Gauss provar ser matematicamente impossível preservar forma e tamanho simultaneamente em uma projeção cartográfica, várias tentativas foram feitas para esse fim. As projeções cilíndricas equatoriais são o tipo mais comum, no entanto não podem ser equidistantes e equiáreas ao mesmo tempo e apresentam crescentes deformações de longitude nas regiões afastadas do equador. Obter uma superfície que envolva completamente a esfera, este era o objetivo de matemáticos e cartógrafos do passado. Para compensar esse efeito, foram criadas diversas versões modificadas, com destaque para as projeções sinusoidais. 49

50 MAPAS INTERROMPIDOS Imagens: Carlos A. Furuti, Os mapas preservam em parte distâncias e área, mas apresentam grande distorção de forma em sua periferia. Os mapas interrompidos procuram reduzir esse efeito, recortando a superfície terrestre em linhas arbitrárias. Quanto mais cortes, ou interrupções, menos distorcidos ficam os contornos dos continentes. Evidentemente, as áreas interrompidas ficam comprometidas. 50

51 OUTRAS PROJEÇÕES Projeção de Mollweide: criada para corrigir as diversas distorções da projeção de Mercator. Os paralelos são linhas retas e os meridianos são linhas curvas. A área é proporcional à do globo terrestre, tendo forma elíptica e achatamento nos polos norte e sul. As zonas centrais apresentam grande exatidão, tanto em área como em configuração, mas as extremidades ainda apresentam algumas distorções. Projeção de Mollweide

52 OUTRAS PROJEÇÕES Projeção de Goode: É uma projeção descontínua, pois tenta eliminar várias áreas oceânicas. Modifica a projeção de Mollweide. Coloca os meridianos centrais da projeção correspondendo aos meridianos quase centrais dos continentes para lograr maior exatidão. Projeção de Goode

53 OUTRAS PROJEÇÕES Projeção de Holzel: Projeção equivalente, seu contorno elipsoidal faz referência à forma aproximada da Terra que tem um ligeiro achatamento nos polos. Projeção de Robinson: nem conforme, nem equivalente visa minimizar as distorções angulares e de área. baseada em coordenadas e não em formulação matemática.

54 OBRIGADA! Profa. Dra. Mariana Soares Domingues

55 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS FABRIKANT, S.I. Evaluating the usability of the scale metaphor for querying semantic information spaces. In: Spatial Information Theory: foundations of Geographic Information Science. Conference on Spatial Information Theory (COSIT 01). Lecture Notes in Computer Science,2001 FITZ, Paulo Roberto. Cartografia Básica. São Paulo: Oficina de Textos, p. ISBN FURUTI, Carlos A. Imagens Disponívisl em: GIRARDI, G.; ROSA. J.V. Atlas geográfico do estudante. São Paulo, editora FTD, IBGE, Noções básicas de Cartografia. Rio de Janeiro: Instituto Brasileiro de Geografia Estatística. Manuais técnicos em Geociências p LIBAULT, A. GEOCARTOGRAFIA. São Paulo, editora Nacional, MONTELLO, D. R. (ed.). Berlin: Springer Verlag p Disponível em:

56 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS OLIVEIRA, C. Dicionário Cartográfico. Rio de Janeiro: Fundação Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística IBGE p. QUEIROZ FILHO, A. P.; BIASI, M. Técnicas em Cartografia. In: VENTURI, L.A.B. Geografia Práticas de Campo, Laboratório e Sala de Aula. São paulo, editora Sarandi, ROSA. F.S. Metrópole e Representação Cartográfica O Sistema Cartográfico Metropolitano de São Paulo. Tese de doutorado apresentado ao Departamento da Geografia. São Paulo, SCHNEIDER, N.M.; MEYER, C.S. Cartografia Geral. Rio de Janeiro, editora Científica, 1969.