FUNDAMENTOS DE CARTOGRAFIA PARA GEOPROCESSAMENTO NATUREZA DOS DADOS ESPACIAIS Julio Cesar Lima d Alge
z Introdução z Conceitos de Geodésia z Sistemas de coordenadas z Projeções cartográficas z Transformações geométricas z Conhecimento da incerteza 2
Introdução z Geoprocessamento e áreas afins (fonte: Maguire, Goodchild, Rhind, 1991) 3
Introdução z Geoprocessamento é a área do conhecimento que usa técnicas matemáticas e computacionais para tratar os processos que ocorrem no espaço geográfico. z apresenta um modelo de representação de dados para os processos que ocorrem no espaço geográfico. 4
Introdução z Londres 1854 5 (fonte: John Snow, 1855)
Introdução z O que faz especiais os dados espaciais? Localização: onde está? Condição: como está? Tendência: o que mudou? Roteamento: por onde deve passar? Padrões: qual é a distribuição? Modelos: o que acontece se? 6
Conceitos de Geodésia z Determinação da forma e das dimensões da Terra z Geóide campo da gravidade nível médio dos mares z Terra cartográfica ou su perfície de referência elipsóide de revolução esfera 7
Conceitos de Geodésia z Datum planimétrico ou horizontal superfície de referência posicionada em relação à Terra real conceito mal entendido pela comunidade de usuários de SIG causa a variação das coordenadas geodésicas z E o que são coordenadas geodésicas? geodésicas ou geográficas? 8
Conceitos de Geodésia z Latitude geodésica ângulo entre a normal à superfície de referência (elipsóide ou esfera), no ponto em questão, e o plano do equador. z Longitude geodésica ângulo entre o meridiano que passa pelo ponto e o meridiano origem (Greenwich, por convenção). 9
Conceitos de Geodésia z SAD-69 atual datum planimétrico brasileiro 6.378.160m de raio equatorial 1/298,25 de achatamento z Córrego Alegre antigo datum planimétrico brasileiro 6.378.388m de raio equatorial 1/297 de achatamento z Na prática ambos são atuais! 10
Conceitos de Geodésia z Datum planimétrico local SAD-69, Córrego Alegre, NAD-83, Indian z Datum planimétrico global WGS-84 SIRGAS (Sistema de Referência Geocêntrico para as Américas) z As coordenadas geográficas, na verdade, geodésicas, variam... menos que 60m entre SAD-69 e Córrego Alegre; menos que 100m entre SAD-69 e WGS-84, no território brasileiro. 11
Conceitos de Geodésia z Conclusões: lembre que a variação das coordenadas geográficas pode afetar a exatidão de sua base de dados; use um SIG que saiba levar em conta essa variação de coordenadas; saiba o que está medindo com um receptor GPS; tenha cuidado com dados compartilhados (importação e exportação). 12
Conceitos de Geodésia z Datum altimétrico ou vertical superfície de referência para a contagem das altitudes (geóide). rede de marégrafos faz medições contínuas para a determinação do nível médio dos mares. adota-se um dos marégrafos como ponto de referência do datum vertical. No Brasil usa-se o marégrafo de Imbituba, em Santa Catarina. 13
Sistemas de coordenadas z Algumas razões para estudá-los: O apontamento de um pixel na tela do computador devolve ao usuário do SIG as coordenadas geográficas do ponto. A entrada de um mapa via mesa digitalizadora requer uma relação entre coordenadas de mesa e de mapa. Uma imagem georreferenciada tem coordenadas geográficas associadas às coordenadas linha e coluna. 14
Sistemas de coordenadas 15 (fonte: Maguire, Goodchild, Rhind, 1991)
Sistemas de coordenadas z Coordenadas geodésicas (geográficas) figura de referência: esfera ou elipsóide z Coordenadas geocêntricas terrestres z Coordenadas planas polares desenvolvimento de projeções cônicas z Coordenadas planas cartesianas coordenadas de projeção 16
Projeções cartográficas z Propriedades conformidade, equivalência, equidistância z Escolha da projeção localização, tamanho, forma 18
Projeções cartográficas z Superfície ou figura de referência esfera, elipsóide z Superfície de projeção plano, cone, cilindro, poliedro z Posição da superfície de projeção normal ou equatorial, oblíqua, transversa z Método de construção projetivo, analítico, convencional 19
Projeções cartográficas z Projeções planas ou azimutais plano tangente ou secante z estereográfica polar, az imutal de Lambert z Projeções cônicas cone tangente ou secante z cônica de Lambert, cônica de Albers z Projeções cilíndricas cilindro tangente ou secante z UTM, Mercator, Miller 20
Projeções cartográficas z Projeções conformes ou isogonais preservam ângulos z UTM, Mercator, cônica conforme de Lambert z Projeções equivalentes ou isométricas preservam áreas z cônica equivalente de Albers z Projeções equidistantes representam distâncias em verdadeira grandeza ao longo de certas direções z cilíndrica equidistante 21
Projeções cartográficas z Parâmetros das projeções figura de referência (elipsóide ou esfera) z datum planimétrico paralelo padrão (latitude reduzida) z deformações nulas verdadeira grandeza longitude origem (meridiano central) z posição do eixo Y das coordenadas planas latitude origem z posição do eixo X das coordenadas planas escala 22
Projeções cartográficas 23
Projeções cartográficas 24 z Principais projeções no Brasil UTM (Universal Transverse Mercator) z cartas topográficas Mercator z cartas náuticas Cônica conforme de Lambert z cartas ao milionésimo z cartas aeronáuticas Policônica z mapas temáticos z mapas políticos
Projeções cartográficas z Outras projeções importantes Cilíndrica equidistante z apresentação de dados em SIG z mapas mundi Estereográfica polar z substitui a UTM nas regiões polares Cônica conforme bipolar oblíqua z mapa político das Américas Cônica equivalente de Albers z cálculo de área em SIG 25
Transformações geométricas z Importância em Geoprocessamento relações entre os diversos sistemas de coordenadas z calibração da mesa digitalizadora z registro de imagens z registro de dados vetoriais suporte geométrico básico às questões de modelagem matemática em SIG 26