Notas de Cartografia e Sistema
de Informações Geográficas
(SIG)
Rodrigo Nunes Ferreira
rodrigonunesferreira@gmail.com
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Representação da Terra
• Todos os mapas são
representações aproximadas
da superfície terrestre;
• É impossível representar...
Representações da Terra
• O geoide é limitado por uma superfície
equipotencial do campo de gravidade da Terra
que coincide...
Representação da Terra
• O geóide é uma superfície normal
em todos os seus pontos à direção
da vertical do lugar nesses po...
Representação da Terra
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• Um elipsóide que se adapte bem a
uma determinada região do Globo
(ex. América) não se adapta
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Projeções
• As projeções cartográficas são formas
ou técnicas de representar a
superfície terrestre em mapas.

• Classific...
Projeções
• Quanto ao grau de deformação das superfícies
representadas, são classificadas em:
1) Conformes (área ≠): Prese...
Sistemas de Coordenadas
Um sistema de coordenadas é uma estrutura para
definir as localizações relativas de elementos em
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Sistemas de Coordenadas Lat/Long
• Sistema Esférico: usa dois ângulos de rotação e uma distância
radial para especificar a...
Sistemas de Coordenadas UTM
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Coordenadas Projetadas
Transversal (cilindro transverso) perpendicular ao eixo da T...
Escala
Escala é a relação entre a medida de um objeto ou lugar representado no
papel (d) e sua medida real (D) (ESCALA= d/...
Tipos de Representação:
Vetorial e Raster
• Vetorial: domínios espaciais
representados por um conjunto
de traços ou pontos...
Tipos de Representação:
Vetorial e Raster
• Raster: representado por uma
matriz M(i,j), composta por i colunas
e j linhas,...
Semiologia Gráfica
• Transcrição Gráfica: transcreve as três relações fundamentais entre os objetos
por relações fundament...
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Fonte: CASTRO, 2004
Elementos de um mapa
Elementos de Identificação Externa dos Mapas Temáticos
Título

Subtítulo
Escala

Orientação
Legenda
F...
Sistema de Informações Geográficas
• Analisar as relações geográficas entre os
elementos empregando modelagem e
técnicas e...
Sistema de Informações Geográficas
• Conjunto de ferramentas
computacionais (equipamentos e
programas) que, por meio de té...
Sobre os limites da representação...
...Naquele Império, a Arte da Cartografia alcançou tal Perfeição que o
mapa de uma ún...
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  1. 1. Notas de Cartografia e Sistema de Informações Geográficas (SIG) Rodrigo Nunes Ferreira rodrigonunesferreira@gmail.com 1
  2. 2. Representação da Terra • Todos os mapas são representações aproximadas da superfície terrestre; • É impossível representar uma superfície curva e irregular em uma superfície plana sem que haja deformações; • Por isso os mapas preservam certas características ao mesmo tempo em que alteram outras; Novo Geoide usado para representar o campo gravitacional do planeta mapeado pela agência espacial europeia (ESA) a partir de imagens do satélite Goce (março de 2011) Fonte: http://www1.folha.uol.com.br/ciencia/896402-europeus-fornecem-o-mais-exato-modelo-dagravidade-na-terra.shtml http://www.esa.int/Our_Activities/Observing_the_Earth/GOCE/Earth_s_gravity_revealed_in_unprec edented_detail 2
  3. 3. Representações da Terra • O geoide é limitado por uma superfície equipotencial do campo de gravidade da Terra que coincide com o nível médio não perturbado dos mares. Em cada ponto o vetor gravidade será perpendicular à superfície. • A superfície geoidal prolongada através dos continentes tem um formato ondulatório levemente irregular que acompanha as variações da estrutura de distribuição de massa da Terra. • A ondulação é suave e fica em torno ±30 m, sendo o valor máximo de ±100m, em relação ao elipsóide de referência. • Modelo de ondulação: utilizado para corrigir a altitude determinada por um receptor GPS relacionado a um elipsóide (diferença entre as superfícies do geóide e do elipsóide), para que a altitude acima do nível médio do mar possa ser obtida. Fonte: http://www.ibge.gov.br/home/geociencias/geodesia/oquee_geoide.shtm 3
  4. 4. Representação da Terra • O geóide é uma superfície normal em todos os seus pontos à direção da vertical do lugar nesses pontos • O elipsóide é a superfície de referência geodésica (elipsóide de referência) na qual se definem as coordenadas geográficas dos lugares (latitude e longitude). Oceano • O elipsóide é um modelo de superfície matematicamente definida que se aproxima do geoide, com forma e dimensão próximas da forma real da Terra, destinado a estabelecer, com razoável exatidão, as posições relativas entre os vários lugares V Continente Superfície topográfica   Geóide V ’ V Continente N Superfície topográfica  Oceano V ’ N ’  Geóide  Elipsóide 4
  5. 5. Representação da Terra N • Um elipsóide que se adapte bem a uma determinada região do Globo (ex. América) não se adapta obrigatoriamente bem a outra zona da Terra (ex. Europa). N américa n. europa o2 o1 E2 E1 • Datum geodésico  conjunto de parâmetros que constituem a referência de um determinado sistema de coordenadas geográficas: • Local: utilizados para a cobertura geodésica de países ou regiões, minimizando localmente as distâncias entre o elipsóide e o geóide (Ex.: SAD 69). • Global: destinam-se a servir de suporte a sistemas geodésicos, cartográficos ou de posicionamento globais e procuram minimizar as diferenças entre o elipsóide de referência e o geóide, em todo o globo (Ex.: WGS 84) 5
  6. 6. Projeções • As projeções cartográficas são formas ou técnicas de representar a superfície terrestre em mapas. • Classificadas quanto ao tipo de superfície adotada: cilíndricas, planas ou azimutais e cônicas 6
  7. 7. Projeções • Quanto ao grau de deformação das superfícies representadas, são classificadas em: 1) Conformes (área ≠): Preserva os ângulos, paralelos e os meridianos se cruzam em ângulos retos , mas distorce-se a forma dos objetos no mapa 2) Equivalentes ou Isométricas (forma e ângulos ≠) : não deformam áreas, conservando uma relação constante da área mas alteram as Formas 3) Projeções Eqüidistantes: não apresentam deformações em linha reta a partir de um centro determinado (somente em determinada direção) 7 Mercator Mollweide
  8. 8. Sistemas de Coordenadas Um sistema de coordenadas é uma estrutura para definir as localizações relativas de elementos em uma determinada área; por exemplo, uma área da superfície terrestre ou a superfície terrestre como um todo. • Sistema de Coordenadas Geográficas: sistema de referências que utiliza uma superfície esférica tridimensional para determinar localizações na Terra. Qualquer localização na Terra pode ser referida por um ponto com coordenadas de latitude e longitude baseadas em unidades de medida angulares. • Sistema de Coordenadas Projetadas: representação plana, bidimensional da Terra. Utiliza coordenadas retilíneas (cartesianas) baseadas em unidades de medida lineares. É baseado em um modelo terrestre esférico (ou esferoidal) e suas coordenadas estão relacionadas a coordenadas geográficas por uma transformação de projeção. Fonte: http://pic.dhe.ibm.com/infocenter/db2luw/v10r1/topic/com.ibm.db2.luw.spatial.topics.doc/doc/db2sb03.html 8
  9. 9. Sistemas de Coordenadas Lat/Long • Sistema Esférico: usa dois ângulos de rotação e uma distância radial para especificar as localizações numa superfície modelada da terra, expressa em graus, minutos e segundos. • Longitude: ângulo formado pelo plano do meridiano de Greenwich e pelo meridiano local. • Latitude: ângulo que a vertical forma com sua projeção sobre o plano do equador. 9
  10. 10. Sistemas de Coordenadas UTM • • • • • Coordenadas Projetadas Transversal (cilindro transverso) perpendicular ao eixo da Terra Como é secante, em dois pontos não há distorções. Gira de 6 em 6 graus, resultando em 60 projeções (fusos) Coordenadas no sistema métrico (x,y=long/lat) 10
  11. 11. Escala Escala é a relação entre a medida de um objeto ou lugar representado no papel (d) e sua medida real (D) (ESCALA= d/D), é definidora do nível de generalização/simplificação aceitável. • Escala Numérica: indica a relação entre os comprimentos de uma linha na carta e o correspondente comprimento no terreno, em forma de fração com a unidade para numerador. • 𝐸= 1 𝐷 𝑑 = 1 25.000 1 Classificação dos Mapas segundo Escala de Representação = 1: 25.000, ou seja, 1cm na carta corresponde a 25.000 cm no terreno Atenção: quanto maior a escala, menor o denominador da escala numérica Ex.: 1:5.000 > 1:100.000 Exemplos de Escalas Gráficas • Escala Gráfica: representação gráfica de várias distâncias do terreno sobre uma linha reta graduada. 11 Fonte: IBGE, 1998
  12. 12. Tipos de Representação: Vetorial e Raster • Vetorial: domínios espaciais representados por um conjunto de traços ou pontos adequadamente referenciados: • Ponto: par de coordenadas, para objetos de pequenas dimensões espaciais, ou que a dimensão seja irrelevante ou inexistente. • Linha: conjunto ordenado de pontos , para objetos cuja largura não necessita ser expressa graficamente. • Polígonos: conjunto de pontos interligados, para representar área 12
  13. 13. Tipos de Representação: Vetorial e Raster • Raster: representado por uma matriz M(i,j), composta por i colunas e j linhas, que definem células denominadas pixels. • Cada pixel representa um valor referente ao atributo • Formato compatível com dados oriundos de scaners e sensores remotos. • Forma mais adequada para presentar dados contínuos no espaço (elevação, precipitação, declividade...) • Resolução Espacial: tamanho da área no mundo real coberta por cada pixel. 13
  14. 14. Semiologia Gráfica • Transcrição Gráfica: transcreve as três relações fundamentais entre os objetos por relações fundamentais da mesma natureza: • Diversidade/Qualidade (≠): elementos se diferenciam pela sua natureza • Ordem (O): elementos admitem uma classificação segundo uma ordem (hierarquia) • Proporcionalidade/Quantidade (Q): expressa a proporcionalidade entre objetos (B é x vezes maior que A). Mapear uma relação entre objetos Definir • a variável visual • o nível de organização • o modo de implantação Fonte: CASTRO, 2004 14
  15. 15. 15 Fonte: CASTRO, 2004
  16. 16. Elementos de um mapa Elementos de Identificação Externa dos Mapas Temáticos Título Subtítulo Escala Orientação Legenda Fonte Autor Órgão/Instituição Tema Exposto que deve ser declarado, além de especificar o lugar e a data da ocorrência do fenômeno mapeado (O quê?, Onde? E Quando?) Opcional: fonte menor que a do título Perto do fundo do mapa Gráfica ou Numérica Indica a posição geográfica (rosa dos ventos) Coordenadas: lat/long Indicação de Norte: parte superior da folha Elemento mais importante Metade Inferior da folha Parte Inferior da Folha Origem da Informação Mapeada (inclusive fontes bibliográficas) Parte Inferior Responsável pela montagem do mapa Parte Inferior Órgão responsável pela confecção Data Parte inferior Data de Confecção do mapa (título contém data da informação) Encarte Opcional: recurso gráfico para ampliar área, detalhar assunto, etc... Exemplo 1 / Exemplo 2 16 Fonte: CASTRO, 2004
  17. 17. Sistema de Informações Geográficas • Analisar as relações geográficas entre os elementos empregando modelagem e técnicas específicas relacionadas à informação espacial. • Permite a integração de diferentes dados, que por meio de processos analíticos se transformam em informação e dão subsídio à tomada de decisão. • SIGs envolvem muito mais que a elaboração de mapas digitais, mas também a habilidade de analisar dados com referencia espacial A Cartografia Digital modela o mundo real em camadas 17 Fonte: SOARES FILHO, 2000
  18. 18. Sistema de Informações Geográficas • Conjunto de ferramentas computacionais (equipamentos e programas) que, por meio de técnicas, integra dados, pessoas e instituições, de forma a tornar possível a coleta, o armazenamento, a análise e a disponibilização de informações produzidas por meio de aplicações a partir de dados georreferenciados. • • • • • SIG e seus Componentes Operações Booleanas Análises de pontos Análises de áreas Geoestatística Álgebra de Mapas 18 Fonte: SOARES FILHO, 2000
  19. 19. Sobre os limites da representação... ...Naquele Império, a Arte da Cartografia alcançou tal Perfeição que o mapa de uma única Província ocupava toda uma Cidade, e o mapa do império, toda uma Província. Com o tempo, esses Mapas Desmesurados não foram satisfatórios e os Colégios de Cartógrafos levantaram um Mapa do Império, que tinha o tamanho do Império e coincidia pontualmente com ele. Menos Afeitas ao Estudo da Cartografia, as Gerações Seguintes entenderam que esse dilatado Mapa era Inútil e não sem Impiedade o entregaram às Inclemências do Sol e dos Invernos. Nos desertos do Oeste perduram despedaçadas Ruínas do Mapa, habitadas por Animais e por Mendigos; em todo o País não há outra relíquia das Disciplinas Geográficas. 19 Jorge Luís Borges - Sobre o Rigor na Ciência Em: JORGE LUIS BORGES–OBRAS COMPLETAS VOLUME II 1952-1972, São Paulo, SP : Editora Globo S.A., 1999.

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