Sistema de Informação Geográfica

Transcrição

1 Sistema de Informação Geográfica Curso de Sistemas de Informação Karla Donato Fook DESU / DComp 2017 Fundamentos de Cartografia para o Geoprocessamento 2 1

2 Geoprocessamento Área do conhecimento que usa técnicas matemáticas e computacionais para tratar os processos que ocorrem no espaço geográfico Dalge, Cartografia Apresenta um modelo de representação de dados para os processos que ocorrem no espaço geográfico Dalge,

3 Conceitos de Geodésia Geodésia Ciência que se ocupa da determinação da forma, das dimensões e do campo gravitacional da Terra 6 3

4 Modelos da Terra Devido à complexidade de se trabalhar com a forma real da Terra, os cartógrafos aproximam sua superfície para um modelo do globo terrestre Câmara, 2003 Modelos da Terra A terra pode ser modelada como Geóide Esfera Elipsóide 4

5 Modelo da Terra: Geóide 9 Modelo da Terra:Esfera e Elipsóide 5

6 Superfície de Referência Estudos geodésicos mostram valores levemente diferentes para os elementos do elipsóide, medidos nos vários pontos da Terra. Assim, cada região deve adotar como referência o elipsóide mais indicado. 11 Superfície de Referência No Brasil, adotou-se o elipsóide de Hayford, cujas dimensões foram consideradas mais convenientes para a América do Sul. Atualmente utiliza-se com mais frequência o elipsóide da União Astronômica Internacional, homologado em 1967 pela Associação Internacional de Geodésia, que passou a se chamar elipsóide de referência

7 Datum Em cartografia refere-se ao modelo matemático teórico da representação da superfície da Terra ao nível do mar, utilizado pelos cartógrafos num mapa Caracteriza-se por uma superfície de referência posicionada em relação a Terra 13 Datum Planimétrico ou Horizontal Superfície de referência posicionada em relação à Terra real Os mapas mais antigos do Brasil adotavam o datum planimétrico de Córrego Alegre, que utiliza o elipsóide de Hayford. Mais recentemente o datum SAD-69, que utiliza o elipsóide de referência de 1967 passou a ser usado. Na prática, ambos são utilizados 14 7

8 Datum Altimétrico ou Vertical Se refere à superfície de referência usada para definir as altitudes de pontos na superfície da Terra. Sua determinação envolve um marégrafo ou uma rede de marégrafos para a medição do nível médio dos mares. No Brasil, o ponto de referência para o datum vertical é o marégrafo de Imbituba, em Santa Catarina. 15 Marégrafo Marégrafo da Praça São Marco, Veneza, Itália Marégrafo do Porto 16 8

9 Marégrafo de Imbituba-SC Datum Ponto onde a superfície de referência toca a Terra, sendo caracterizado a partir de uma superfície de referência (datum horizontal) e de uma superfície de nível (datum vertical) Para a definição do datum escolhe-se um ponto mais ou menos central em relação à área de abrangência 18 9

10 Datum ELIPSÓIDE ELIPSÓIDE TERRA TERRA REGIÃO MAPEADA DATUM GLOBAL (WGS-84) GEOCÊNTRICO DATUM LOCAL (SAD-69) NÃO GEOCÊNTRICO Datum WGS84 (The world geodetic system of 1984) North American Datum NAD27 e NAD83 South American Datum SAD-69 Córrego Alegre No Brasil 10

11 Coordenadas Geográficas Prime Meridian Parallels Equator Meridians Sistema latitude/longitude latitude: de 90 0 sul a 90 0 norte Prime Meridian longitude: oeste a leste 21 uma linha com longitude constante indo do pólo norte ao pólo sul Coordenadas Geográficas Meridiano central uma linha com latitude constante22 indo de leste para oeste 11

12 Coordenadas geográficas como dados Parte do Banco de Dados Mundial listando as coordenadas da linha costeira da África Formato: coordenadas geográficas em graus decimais 23 Projeções Apesar do globo terrestre mostrar distâncias, áreas, formas e direções reais, ele não é o mais apropriado para lidar com processamentos sistemáticos Globos são bons, mas Não são portáteis São caros Difíceis de usar para navegação 24 12

13 Projeções Cartográficas Solução Mapas planos Nas projeções cada ponto do elipsóide ou esfera é projetado em uma superfície plana (mapa) 25 Mapa Representação aproximada da superfície terrestre, que projetam cada ponto do globo terrestre em uma superfície plana 26 13

14 Processo de Projeção 27 Processo de Projeção Consiste na transformação do elipsóide ou esfera de referência em um mapa 2D 28 14

15 Projeção Podem ser em superfícies planas ou em superfícies quádricas como cilindro ou cone 29 Projeção Projeção 30 15

16 Classificação dos Sistemas de Projeção Cartográfica Há várias projeções cartográficas, pois há uma variedade de modos de projetar em um plano os objetos cartográficos que caracterizam a superfície terrestre mas... Não é possível se fazer uma cópia plana da superfície do globo terrestre sem desfigurá-la grau de deformação de uma projeção 31 Distorção 32 16

17 Classificação dos Sistemas de Projeção Cartográfica Superfície de projeção Planas ou azimutais Cônicas Cilíndricas Tipo de contato entre as superfícies de projeção e referência Tangente Secante Propriedades Equidistantes Conformes Equivalentes Afiláticas Métodos Geométricos Analíticos 33 Classificação dos Sistemas de Projeção Cartográfica Superfície de projeção Planas ou azimutais Cônicas Cilíndricas 34 17

18 35 Planas ou azimutais Podem assumir 3 posições básicas em relação à superfície de referência Polar Equatorial e Oblíqua (horizontal) 36 18

19 Cônicas Sua posição com relação à superfície de referência pode ser: Normal Transversal Oblíqua (horizontal) 37 Cilíndricas Possíveis posições em relação à superfície de referência: Equatorial, Transversal Oblíqua (horizontal) 38 19

20 Classificação dos Sistemas de Projeção Cartográfica Tipo de contato entre as superfícies de projeção e referência Tangente Secante 39 Classificação dos Sistemas de Projeção Cartográfica Tipo de contato entre as superfícies de projeção e referência Tangente A superfície de projeção é tangente à de referência Plano um ponto Cone e cilindro uma linha Plano tangente à esfera Cone tangente à esfera Cilindro tangente à esfera 40 20

21 Classificação dos Sistemas de Projeção Cartográfica Tipo de contato entre as superfícies de projeção e referência Secante A superfície de projeção secciona a superfície de referência Plano uma linha Cone duas linhas desiguais Cilindro duas linhas iguais 41 Projeções Utilizar projeções de forma errônea pode complicar o andamento de um projeto Exemplo: a construção da ponte foi efetuada por duas frentes de serviço e cada uma utilizando datum diferentes... Corrêa,

22 Projeções Se as equipes tivessem utilizado o mesmo datum, as partes da ponte teriam se encontrado. Corrêa, Comparando Projeções Mapas em SIG devem estar na mesma projeção para que se possa comparar 44 22

23 Comparando Projeções 45 Comparando Projeções 46 23

24 Algumas Projeções 47 Projeção UTM (Universal Transverse Mercator) Definida dividindo-se a Terra em 60 fusos de 6º de longitude Para cada fuso, adota-se como superfície de projeção um cilindro transverso com eixo perpendicular ao seu meridiano central, que assume ainda o papel de longitude de origem Apesar da característica universal desta projeção, enfatiza-se que o elipsóide de referência varia em função da região da superfície terrestre 48 24

25 Projeção UTM (Universal Transverse Mercator) Indicada para regiões de predominância na extensão Norte/Sul É a mais indicada para o mapeamento topográfico a grande escala É o Sistema de Projeção adotado para o Mapeamento Sistemático Brasileiro 49 Projeção UTM 50 25

26 Mapas e Cartas A palavra mapa teve origem na Idade Média e era exclusivamente empregada para designar representações terrestres Após o século XIV, os mapas marítimos passaram a ser denominados cartas 51 Mapas e Cartas Algumas definições consideram que um mapa não tem caráter científico especializado, sendo destinado a fins culturais, ilustrativos ou mesmo comerciais Já carta é a representação dos aspectos naturais ou artificiais da Terra, destinada a fins práticos da atividade humana, permitindo a avaliação precisa de distâncias, direções e a localização geográfica de pontos, áreas e detalhes Aqui serão utilizadas como sinônimos 52 26

27 Classificação das Cartas Geográficas Topográficas Planimétricas Cadastrais e plantas Aeronáuticas Náuticas Espaciais Meteorológicas De solo De vegetação De uso da terra Globos 53 Classificação das Cartas Geográficas Topográficas Planimétricas Cadastrais e plantas Aeronáuticas Náuticas Espaciais Meteorológicas De solo De vegetação De uso da terra Globos 54 27

28 Em um SIG

29 Mapa e Escala O mapa pode ser apresentado em diferentes escalas 57 Escala Relação entre as dimensões dos elementos representados em um mapa e a grandeza correspondente, medida sobre a superfície da Terra É uma informação obrigatória para qualquer mapa Geralmente está representada de forma numérica 58 29

30 Escala numérica ou fracionárias São descritas por frações cujos denominadores representam as dimensões naturais e os denominadores, as que lhes correspondem no mapa A escala 1: indica que uma unidade de medida no mapa equivale a unidades da mesma medida sobre o terreno 1 cm no mapa corresponde a cm (500 m) no terreno 59 30