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Cartografia

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  • Transcript

    • 1. Cartografia e SIG Universidade Federal de Viçosa Departamento de Solos SOL 480 – Introdução ao Geoprocessamento Bruno Araujo Furtado de Mendonça
    • 2. Sumário <ul><li>Introdução </li></ul><ul><li>Escala do Mapa </li></ul><ul><li>Localização espacial </li></ul><ul><li>A forma da Terra </li></ul><ul><li>Projeções </li></ul><ul><li>Legenda </li></ul><ul><li>Recursos Visuais </li></ul>
    • 3. Os mapas e seus usos <ul><li>O mapa é uma ferramenta de comunicação </li></ul><ul><ul><li>Meio de comunicar uma mensagem a um público. </li></ul></ul><ul><ul><li>Qualidade Cartográfica. </li></ul></ul><ul><ul><li>Mapas usam ferramentas de comunicação visual. </li></ul></ul>Mapa Informação Mensagem Cartografia Lendo o Mapa 2
    • 4. <ul><li>Cartografia </li></ul><ul><ul><li>Ciência, arte e técnica para a produção de mapas e cartas. </li></ul></ul><ul><ul><li>Utiliza de elementos gráficos definidos para transmitir uma mensagem. </li></ul></ul><ul><li>Elementos gráficos específicos para cartografia </li></ul><ul><ul><li>Sistemas de Coordenadas. </li></ul></ul><ul><ul><li>Sistemas de Projeção. </li></ul></ul><ul><ul><li>Escala. </li></ul></ul><ul><ul><li>Símbolos. </li></ul></ul><ul><li>L egenda </li></ul><ul><ul><li>Define a medida dos objetos gráficos. </li></ul></ul><ul><ul><li>Com o uso contínuo dos mapas, muitos símbolos não requerem explicação para seu entendimento. </li></ul></ul>
    • 5. Escala do Mapa <ul><li>Os mapas são reduções da realidade </li></ul><ul><ul><li>Qual a redução que necessitamos? </li></ul></ul><ul><ul><li>Proporcional ao nível de detalhe: </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Baixa redução – Maiores detalhes. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Grande redução – Detalhes limitados. </li></ul></ul></ul><ul><li>Escala </li></ul><ul><ul><li>Relação adimensional </li></ul></ul><ul><ul><li>Referencia ao nível de redução do mapa. </li></ul></ul><ul><ul><li>Apresenta a relação entre a distância gráfica e a distância no mundo real </li></ul></ul><ul><ul><li>A escala nos permite avaliar a extensão espacial de um mapa (local, regional, continental...) </li></ul></ul>
    • 6. 6
    • 7. Tipos de Escala <ul><li>Escala Equivalente </li></ul><ul><ul><li>Diferentes formas de apresentação. </li></ul></ul><ul><ul><li>“ um centímetro equivale a 1.000 metros” </li></ul></ul><ul><ul><li>“ um centímetro equivale a 5 quilômetros” </li></ul></ul><ul><li>Representação Numérica (Fracional) </li></ul><ul><ul><li>A unidade do terreno e do mapa é a mesma. </li></ul></ul><ul><ul><li>Menos confusa. </li></ul></ul><ul><ul><li>1:65.000 representa que 1 centímetro equivale a 65.000 centímetros, ou um metro equivale a 65.000 metros. </li></ul></ul><ul><li>Escala Gráfica </li></ul><ul><ul><li>Possibilidade de se obter distancia diretamente sobre o mapa. </li></ul></ul>10 km 0 km 5 km
    • 8. Escala <ul><ul><li>Deve sempre ser indicada nos mapas. </li></ul></ul><ul><ul><li>Formato gráfico: </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Auxilia nos mapas que são impressos em escala diferente de sua confecção. </li></ul></ul></ul>1 mm equivale a 10 km 1:50.000 Fracional ou Numérica Gráfica
    • 9. Generalização, Simplificação e Abstração <ul><li>Cartografia é um processo de abstração </li></ul><ul><ul><li>Feições são generalizadas e simplificadas. </li></ul></ul><ul><ul><li>Nem todas os elementos são relevantes para serem inseridos no mapa. </li></ul></ul><ul><ul><li>O usuário deve ser atraído pela “mensagem” do mapa, que deve atender seu objetivo. </li></ul></ul><ul><li>Detalhes </li></ul><ul><ul><li>Muitos detalhes tendem a atrapalhar a mensagem principal a ser comunicada. </li></ul></ul><ul><ul><li>A quantidade de detalhe deve estar relacionada a escala do mapa. </li></ul></ul><ul><ul><li>Um mapa de escala pequena deve ser generalizado. </li></ul></ul><ul><ul><li>Um mapa em escala maior “dispensa” a generalização. </li></ul></ul>
    • 10. Generalização, Simplificação e Abstração Necessidade de generalização. Detalhes podem “borrar” na generalização
    • 11. Generalização, Simplificação e Abstração Os detalhes não são atualizados na ampliação
    • 12. Localização Espacial <ul><li>A localização precisa é muito importante </li></ul><ul><li>Sistema de referência para os objetos apresentados </li></ul><ul><li>Sistemas de Coordenadas </li></ul><ul><ul><li>Permite localizar um objeto no espaço e relacioná-lo a outros e ao sistema origem </li></ul></ul><ul><ul><li>Representa pontos 2-D ou 3-D no espaço </li></ul></ul><ul><ul><li>Existem muitos sistema de coordenadas pré-definidos </li></ul></ul><ul><ul><li>Um mapa não pode ser confeccionado sem apresentar alguma posição espacial implícita e um sistema de coordenadas de referência </li></ul></ul>
    • 13. <ul><li>Sistema Cartesiano </li></ul><ul><ul><li>René Descartes (1596-1650) introduziu o sistema de coordenadas baseado na ortogonalidade (ângulos retos). </li></ul></ul><ul><ul><li>A origem do sistema apresenta valor 0, X e Y. </li></ul></ul><ul><ul><li>Por tradição, o valor de X é chamado LESTE, porque indica as distâncias a leste da origem. </li></ul></ul><ul><ul><li>O valor Y e chamado NORTE, porque indica a distância norte da origem. </li></ul></ul><ul><ul><li>O sistema computacional é Cartesiano. </li></ul></ul><ul><ul><li>No SIG a superfície da Terra é projetado no sistema cartesiano. </li></ul></ul>Localização Espacial
    • 14. Coordenadas Planas X axis Y axis (7,4) X axis Y axis (7,4) (2,2) Distância (a, b)= √ ((X2-X1) 2 +(Y2-Y1) 2 ) a b 7 4 7 4 2 2
    • 15. Sistemas Globais
    • 16. <ul><li>Longitude / Latitude </li></ul><ul><ul><li>Sistema de coordenadas mais usado. </li></ul></ul><ul><ul><li>O equador e o primeiro meridiano (Greenwich) são referências planas para o sistema. </li></ul></ul><ul><ul><li>Latitude de um ponto: </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Angulo formado entre a plano equatorial e o plano que passa por um ponto determinado. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>90 graus Norte e 90 graus Sul . </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Trópico de Câncer: Solstício de Verão = 23,5° N </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Trópico de Capricórnio: Solstício de Inverno = 23,5° S </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Longitude de um ponto: </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Ângulo entre o plano de referência e a plano passando pelo ponto. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>180 graus Leste de Greenwich e 180 graus Oeste . </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Ambos os planos são perpendiculares ao plano equatorial. </li></ul></ul></ul>Sistemas Globais
    • 17. Latitude e Longitude
    • 18. A Forma da Terra <ul><li>Possíveis representações </li></ul><ul><ul><li>Esfera </li></ul></ul><ul><ul><li>Elipsóide </li></ul></ul><ul><ul><li>Geóide </li></ul></ul><ul><li>Esfera </li></ul><ul><ul><li>Representação simplificada. </li></ul></ul><ul><ul><li>Assume que os eixos são de mesmo comprimento. </li></ul></ul>A B A = B A / B = 1
    • 19. Forma da Terra <ul><li>Elipsóide </li></ul><ul><ul><li>Assume diferentes comprimentos para os eixos. </li></ul></ul><ul><ul><li>Mais apropriada, visto que a Terra é achatada nos pólos devido a velocidade de rotação. </li></ul></ul><ul><ul><li>Circunferência Polar: 39.939.593,9 metros. </li></ul></ul><ul><ul><li>Circunferência Equatorial: </li></ul></ul><ul><ul><li>40.075.452,7 metros. </li></ul></ul><ul><ul><li>Índice de achatamento. </li></ul></ul>A B A &gt; B F = B / A = 0.9966099
    • 20. Forma da Terra <ul><li>Geóide </li></ul><ul><ul><li>Figura que melhor se ajusta ao elipsóide e a variação da gravidade local. </li></ul></ul><ul><ul><li>Computacionalmente muito complexa de se modelar. </li></ul></ul><ul><ul><li>Mais acurado e usado em geodésia que em SIG e cartografia. </li></ul></ul>
    • 21. Mapa Geoidal - Geoid-96
    • 22. Forma da Terra Esfera Elipsoide Geóide Topografia Nível do Mar Altitude
    • 23. <ul><li>Datum </li></ul><ul><ul><li>Sistema de referência padrão (ponto geodésico de origem) </li></ul></ul><ul><ul><li>Representação da superfície terrestre (datum horizontal). </li></ul></ul><ul><ul><li>Representa a base para as elevações do mapa </li></ul></ul><ul><ul><li>(datum vertical) </li></ul></ul>
    • 24. Sistemas de Referência Geóide e Elipsóide Elipsóide Geocêntrico (Ex. WGS84) Elipsóide Local (Ex. Datum Córrego Alegre, SAD69) Geóide Elipsóide Ponto de origem
    • 25. Projeções <ul><ul><li>Representa a Terra ou parte da Terra em uma superfície plana (mapa ou tela). </li></ul></ul><ul><ul><li>Incompatibilidade geométrica entre a esfera (3D) e o plano (2D). </li></ul></ul><ul><ul><li>Sempre existe distorções no uso das projeções. </li></ul></ul><ul><ul><li>Em SIG manipulações entre base de dados devem estar na mesma projeção. </li></ul></ul>Projeção Esfera (3 dimensões) Plano (2 dimensões)
    • 26. Projeções Cartográficas <ul><li>Tipos: </li></ul><ul><ul><li>Quanto a superfície de projeção </li></ul></ul><ul><ul><li>- cilíndrica, plana ou azimutal, outras… </li></ul></ul><ul><ul><li>Quanto as propriedades </li></ul></ul><ul><ul><li>- equidistante (preserva distâncias) </li></ul></ul><ul><ul><li>- conforme (preserva ângulos – forma) </li></ul></ul><ul><ul><li>- equivalente (preserva áreas) </li></ul></ul><ul><ul><li>Nenhum mapa plano pode ser simultaneamente conforme e equivalente. </li></ul></ul>
    • 27. Projeções
    • 28.
    • 29. Projeção de Mercator
    • 30. Albers Equi-Área Cônica
    • 31. Cônica Conforme de Lambert
    • 32. Projeção Azimutal, Pólo Norte
    • 33. Projeção de Robinson (nem conforme nem equivalente, visa minimizar distorções angulares e de áreas)
    • 34. Projeção de Hammer Aitoff (Equivalente)
    • 35. Projeção de Fuller
    • 36. Projeção da Da Vinci 1514
    • 37. Sistema UTM Universal Tranversa de Mercator <ul><li>60 fusos de meridianos; 6° por fuso; </li></ul><ul><li>Numerado progressivamente a partir do anti-meridiano de Greenwich; </li></ul><ul><li>Projeção Cilíndrica Transversa de Mercartor com um meridiano central de cada fuso; </li></ul><ul><li>20 faixas paralelas (10 N e 10 S a partir do Equador); </li></ul><ul><li>8° para cada faixa; </li></ul><ul><li>1.200 zonas derivadas da intersecção entre os fusos e as faixas; </li></ul><ul><li>Cada fuso é dividido em 100 km quadrados identificado por números e letras. </li></ul><ul><li>Fator de escala no meridiano central: 0,9996 </li></ul><ul><li>Primeiro Meridiano: Greenwich (Longitude 0°) </li></ul>
    • 38. Projeção UTM
    • 39. Zonas do Sistema UTM
    • 40. 78º 72º 66º 60º 54º 48º 42º 36º 30º
    • 41.
    • 42. Legenda <ul><li>Lista dos símbolos usados em mapas e seu significado. </li></ul><ul><li>Os símbolos no mapa devem ser exatamente o mesmo contido na legenda. </li></ul><ul><li>Muitas convenções são padronizadas e intuitivas. </li></ul><ul><li>Muitas vezes informações são inseridas diretamente no mapa sem precisarem ser apresentadas na legenda. </li></ul><ul><li>A legenda deve ser posicionada em uma parte vazia do mapa para criar algum contrapeso. </li></ul>
    • 43. 43
    • 44.
    • 45. <ul><li>Ter em mente o público alvo. </li></ul><ul><li>O mapa deve ser de fácil percepção e de fácil “leitura”. </li></ul><ul><li>Tentar realizar um contrapeso visual, visando tornar o mapa mais agradável em sua aparência. </li></ul>Princípios de Design
    • 46. Informação Mais Importante Informação Menos Importante 46
    • 47. Recursos Visuais <ul><li>Recursos Visuais </li></ul><ul><ul><li>Ressaltar a atenção sobre as feições do mapa. </li></ul></ul><ul><ul><li>Utiliza-se de vários recursos. </li></ul></ul><ul><ul><li>Varia de acordo com a natureza da informação que está sendo apresentada. </li></ul></ul><ul><li>Modificação de elementos visuais </li></ul><ul><ul><li>Utilização de cor e geometria. </li></ul></ul><ul><li>Cor </li></ul><ul><ul><li>Tom. </li></ul></ul><ul><ul><li>Textura. </li></ul></ul><ul><ul><li>Intensidade. </li></ul></ul><ul><li>Geometria </li></ul><ul><ul><li>Forma. </li></ul></ul><ul><ul><li>Tamanho. </li></ul></ul><ul><ul><li>Orientação. </li></ul></ul>Tom Textura Intensidade Forma Tamanho Orientação COR GEOMETRIA
    • 48. Cores Possuem várias conotações: AZUL – Água, frio, números positivos VERDE – Vegetação, florestas, planícies AMARELO – Aridez, solo exposto MARROM – Curvas de nível, feições terrestre VERMELHO – Quente, itens importantes, números negativos
    • 49. 49
    • 50. Cores <ul><li>Alteram a percepção das feições. </li></ul>
    • 51. Recursos Visuais <ul><li>Recursos Visuais e características geográficas </li></ul><ul><ul><li>Diferentes atributos geográficos podem ser representados. </li></ul></ul>N 10 km Localização Direção Distância Movimento Função Processos Correlação
    • 52. Recursos Visuais Concepção Cartográfica Representação Pontual Representação Linear Representação Poligonal Representação Volumétrica Fenômenos do Mundo Real Objetos Pontuais Objetos Lineares Objetos Poligonais Objetos Volumétricos Árvore e X Aeroporto Derramamento Químico ¥ Abertura da mina R Rodovia Poste Tel. Linha Tel. Faixa de Servidão Animais Rio Bacia Hidrog. Divisão Administrativa Densidade Habitac. Malha Viária Cobert. Vegetal Símbolo Proporcional Cadeia de Montanhas Vale
    • 53. Estratégias de Simbolismos <ul><li>Três níveis de informação </li></ul><ul><ul><li>Dados (qualitativos) nominais. </li></ul></ul><ul><ul><li>Dados ordinais. </li></ul></ul><ul><ul><li>Dados (quantitativos) relativos. </li></ul></ul><ul><li>Dados Nominais </li></ul><ul><ul><li>A informação é agrupada por categorias </li></ul></ul>Pontos Linhas Polígonos e Cidade Aeroporto Estrada Limites Rio Brejo Deserto Floresta
    • 54. <ul><li>Dados Ordinários </li></ul><ul><ul><li>Os dados são agrupados e ordenados dentro de uma base de dados. </li></ul></ul>Estratégias de Simbolismos Pontos Linhas Polígonos Grande Médio Pequeno Auto-Estrada Rodovia Rua Área afetada Área de risco
    • 55. <ul><li>Dados Relativos </li></ul><ul><ul><li>As informações pode ser ordena ao longo de uma escala quantitativa. </li></ul></ul>Estratégias de Simbolismos Pontos Linhas Polígonos 5 10 15 Cada ponto representa 500 pessoas Símbolos Proporcionais Fluxo Contorno 30 40 50 100 20 Densidade Populacional
    • 56. Elaboração de Mapas <ul><li>Elementos básicos </li></ul><ul><ul><li>Título; </li></ul></ul><ul><ul><li>Legenda; </li></ul></ul><ul><ul><li>Indicação do Norte; </li></ul></ul><ul><ul><li>Escala Gráfica; </li></ul></ul><ul><ul><li>O Mapa; </li></ul></ul><ul><ul><li>Símbolos. </li></ul></ul><ul><li>Princípios de Design </li></ul><ul><ul><li>Escala; </li></ul></ul><ul><ul><li>Cores; </li></ul></ul><ul><ul><li>Estética. </li></ul></ul>
    • 57. Áreas de Aplicação <ul><li>Cadastramento urbano: prestação de serviços, otimização de rotas (coleta de lixo, ônibus, redes de distribuição de águas, de energia), zoneamento urbano,... </li></ul><ul><li>Gerenciamento dos recursos naturais: mapeamento de áreas de riscos, aptidão de uso do solo, delimitação de APP’s, identificação de ecorregiões, zoneamento ambiental,.... </li></ul>
    • 58. Áreas de Aplicação <ul><li>Monitoramento global: modelagem em macro escala apoiada por sensoriamento remoto,... </li></ul><ul><li>Cartografia: criação e disseminação de bases cartográficas digitais, atualização frequentes e menos onerosas de bases de dados, uso de GPS, servidores via internet,... </li></ul><ul><li>Agricultura de precisão: aumento da produtividade e redução dos impactos ambientais (menor quantidade de fertilizantes e defensivos),... </li></ul>
    • 59. Perguntas ??? Pesquisa WEB: Borruso, G. - Elements of Cartography - Department of Geographical Sciences Faculty of Economics - University of Trieste, 2006. Werner, M. - The Institute of Cartography – Swiss Federal Institute of Technology Zurich. Liske, K. – Cartographic Concepts - Geographic Information Systems Committee - NAACCR

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