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Liliana Belmonte Covalski
1 ESCALAS Uma carta ou mapa, só estará completa se trouxer seus elementos devidamente representados. Esta representação gera dois problemas: 1. A necessidade de reduzir as proporções dos acidentes à representar, a fim de tornar possível a representação dos mesmos em um espaço limitado. Essa proporção é chamada de ESCALA; 2. Determinados acidentes, dependendo da escala, não permitem uma redução acentuada, pois tornam imperceptíveis, no entanto são acidentes que por usa importância devem ser representados nos documentos cartográficos a solução é a utilização de símbolos cartográficos.
2 ESCALAS Definição: Escala é a relação entre a medida de um objeto ou lugar representado no papel e sua medida real. = Onde: d é a distância no desenho, ou distância prática, e D é a distância no terreno, ou distância real.
3 ESCALAS Pode-se então classificar as escalas quanto à sua natureza: 1. d > D, escala de aumento; 2. d = D; 3. É a categoria utilizada em cartografia, onde a distância gráfica é menor que a real, ou seja, d < D. A escala de projeção é menor, empregada para reduções, em que as dimensões no desenho são menores que as naturais ou do modelo.
4 ESCALAS 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. =, onde =, Logo, = => =
5 ESCALAS ESCALA NUMÉRICA As escalas mais comuns têm para numerador a unidade e para denominador, um múltiplo de 10. =, Assim, E=. => = 1: Isto significa que 1cm na carta corresponde a cm ou 250 m, no terreno.
6 ESCALAS ESCALA NUMÉRICA As escalas mais comuns têm para numerador a unidade e para denominador, um múltiplo de 10. =, Assim, E=. => = 1: Isto significa que 1cm na carta corresponde a cm ou 250 m, no terreno. Uma escala é tanto maior quanto menor for o denominador. Ex: 1: é maior que 1:
7 ESCALAS PRECISÃO GRÁFICA É a menor grandeza medida no terreno, capaz de ser representada em desenho numa determinada Escala. Verificou-se que o menor comprimento gráfico que se pode representar em um desenho é de 1/5 de milímetro ou 0,2 mm, sendo este o erro o admissível. Sendo assim, pode-se determinar o erro tolerável nas medições cujo desenho deve ser feito em determinada escala.
8 ESCALAS PRECISÃO GRÁFICA O erro de medição permitido será calculado da seguinte forma: =, onde =0,0002 metros x M é o erro tolerável em metros O erro é diretamente proporcional ao denominador da escala e inversamente a escala. Ou seja, quanto menor a escala maior será o erro admissível.
9 ESCOLHA DAS ESCALAS ESCALAS Partindo de =0,0002 metros x M, temos que: = 0,0002 Se considerarmos uma região a ser mapeada que possua acidentes com 10m de extensão, os quais são importantes. Qual a escala deverá ser utilizada? = 10 0,0002 = =
10 ESCALAS ESCALA GRÁFICA É a representação gráfica de várias distâncias do terreno sobre uma linha reta graduada. É constituída de um segmento à direita da referência zero, conhecida como escala primária. Consiste também de um segmento à esquerda da origem denominada de Talão ou escala de fracionamento, que é dividido em sub-múltiplos da unidade escolhida graduadas da direita para a esquerda. A Escala Gráfica nos permite realizar as transformações de dimensões gráficas em dimensões reais sem efetuarmos cálculos. Para sua construção, porém, torna-se necessário o emprego da escala numérica.
11 ESCALA GRÁFICA ESCALAS
16 ESCALAS ESCALA GRAU DE DETALHES TAMANHO DA ÁREA 1: cm = 1240 km ou cm 1: cm = 15 km ou cm Baixo (menos detalhes) Médio baixo Maior a área (Global) Muito grande 1: cm = cm ou 15m 1:500 1cm = 500 cm ou 5 m Alto Altíssimo Grande Menor a área (local)
17 ESCALAS Exercício: Em um mapa no qual a escala é 1: a distância entre duas cidades é de 8cm. Qual a distância real entre essas duas cidades em Km? km hm dam m dm cm mm
18 PROJEÇÕES CARTOGRÁFICAS A confecção de uma carta exige, antes de tudo, o estabelecimento de um método, segundo o qual, a cada ponto da superfície da Terra corresponda um ponto da carta e vice-versa. Diversos métodos podem ser empregados para se obter essa correspondência de pontos, constituindo os chamados "sistemas de projeções". A teoria das projeções compreende o estudo dos diferentes sistemas em uso, incluindo a exposição das leis segundo as quais se obtêm as interligações dos pontos de uma superfície (Terra) com os da outra (carta)
19 PROJEÇÕES CARTOGRÁFICAS Conceitos São estudados também os processos de construção de cada tipo de projeção e sua seleção, de acordo com a finalidade em vista. O problema básico das projeções cartográficas é a representação de uma superfície curva em um plano. Em termos práticos, o problema consiste em se representar a Terra em um plano. Como sabemos, a forma de nosso planeta é representada, para fins de mapeamento, por um elipsóide (ou por uma esfera, conforme seja a aplicação desejada) que é considerada a superfície de referência a qual estão relacionados todos os elementos que desejamos representar.
20 PROJEÇÕES CARTOGRÁFICAS Conceitos
21 PROJEÇÕES CARTOGRÁFICAS Propriedades Carta Ideal O ideal seria construir uma carta que reunisse todas as propriedades, representando uma superfície rigorosamente semelhante à superfície da Terra. Esta carta deveria possuir as seguintes propriedades: 1. Manutenção da verdadeira forma das áreas a serem representadas (conformidade). 2. Inalterabilidade das áreas (equivalência). 3. Constância das relações entre as distâncias dos pontos representados e as distâncias dos seus correspondentes (eqüidistância).
22 PROJEÇÕES CARTOGRÁFICAS São Possíveis estas Propriedades? Essas propriedades seriam facilmente conseguidas se a superfície da Terra fosse plana ou uma superfície desenvolvível. Como tal não ocorre, torna-se impossível a construção da carta ideal, isto é, da carta que reunisse todas as condições desejadas. Ou tem-se um ou outras, nunca todas as propriedades em uma carta ou mapa.
23 PROJEÇÕES CARTOGRÁFICAS Qual a Solução? A solução será, portanto, construir uma carta que, sem possuir todas as condições ideais, possua aquelas que satisfaçam a determinado objetivo. Assim, é necessário ao se fixar o sistema de projeção escolhido considerar a finalidade da carta que se quer construir.
24 PROJEÇÕES CARTOGRÁFICAS Em Resumo As representações cartográficas são efetuadas, na sua maioria, sobre uma superfície plana (Plano de Representação onde se desenha o mapa). O problema básico consiste em relacionar pontos da superfície terrestres ao plano de representação. Isto compreende as seguintes etapas:
25 PROJEÇÕES CARTOGRÁFICAS Etapas da Elaboração da Projeção: 1. Adoção de um modelo matemático da terra (Geóide) simplificado. Em geral, esfera ou elipsóide de revolução; 2. Projetar todos os elementos da superfície terrestre sobre o modelo escolhido. (Atenção: tudo o que se vê num mapa corresponde à superfície terrestre projetada sobre o nível do mar aproximadamente); 3. Relacionar por processo projetivo ou analítico pontos do modelo matemático com o plano de representação escolhendo-se uma escala e sistema de coordenadas.
26 SISTEMAS DE COORDENADAS Os sistemas de coordenadas são necessários para expressar a posição de pontos sobre uma superfície, seja ela um elipsóide, esfera ou um plano. É com base em determinados sistemas de coordenadas que descrevemos geometricamente a superfície terrestre nos levantamentos. Para o elipsóide, ou esfera, usualmente empregamos um sistema de coordenadas cartesiano e curvilíneo (PARALELOS e MERIDIANOS). Para o plano, um sistema de coordenadas cartesianas X e Y é usualmente aplicável.
27 SISTEMAS DE COORDENADAS Altitude Para amarrar a posição de um ponto no espaço necessitamos ainda complementar as coordenadas bidimensionais, com uma terceira coordenada que é denominada ALTITUDE. Existem dois tipos de altitude: a primeira primeira, ALTITUDE ORTOMÉTRICA, tipo (h) é a distância contada a partir do geóide (que é a superfície de referência para contagem das altitudes); e a segunda do tipo (H), denominado ALTITUDE GEOMÉTRICA é contada a partir da superfície do elipsóide.
28 SISTEMAS DE COORDENADAS O ELIPSÓIDE COMO REFERÊNCIA LATITUDE GEODÉSICA ( ) É o ângulo formado pela normal ao elipsóide de um determinado ponto e o plano do Equador. LONGITUDE GEODÉSICA ( ) É o ângulo formado pelo plano meridiano do lugar e o plano meridiano tomado como origem (GREENWICH).
29 SISTEMAS DE COORDENADAS LATITUDE E LONGITUDE
30 SISTEMAS DE COORDENADAS UTM
31 SISTEMAS DE COORDENADAS LATITUDE E LONGITUDE
32 CLASSIFICAÇÃO DAS PROJEÇÕES Quanto ao Método Geométricas: baseiam-se em princípios geométricos projetivos. Podem ser obtidos pela interseção, sobre a superfície de projeção, do feixe de retas que passa por pontos da superfície de referência partindo de um centro perspectivo (ponto de vista). Analíticas: baseiam-se em formulação matemática obtidas com o objetivo de se atender condições (características) previamente estabelecidas (é o caso da maior parte das projeções existentes).
33 CLASSIFICAÇÃO DAS PROJEÇÕES Quanto à Superfície de Projeção Cilíndricas:
34 CLASSIFICAÇÃO DAS PROJEÇÕES Quanto à Superfície de Projeção Cilíndricas:
35 CLASSIFICAÇÃO DAS PROJEÇÕES Quanto à Superfície de Projeção Cilíndricas: Preservam o centro e deformam as latitude mais altas
36 Cônicas: CLASSIFICAÇÃO DAS PROJEÇÕES Quanto à Superfície de Projeção
37 Cônicas: CLASSIFICAÇÃO DAS PROJEÇÕES Quanto à Superfície de Projeção
38 CLASSIFICAÇÃO DAS PROJEÇÕES Quanto à Superfície de Projeção Cônicas (convegentes): Preservam o centro e deformam as latitude mais altas
39 Planas: CLASSIFICAÇÃO DAS PROJEÇÕES Quanto à Superfície de Projeção
40 CLASSIFICAÇÃO DAS PROJEÇÕES Quanto à Superfície de Projeção Planas ou Azimutais (Divergentes):
41 CLASSIFICAÇÃO DAS PROJEÇÕES Quanto à Superfície de Projeção Planas ou Azimutais (Divergentes): Preservam o centro e deformam as latitude mais altas
42 CLASSIFICAÇÃO DAS PROJEÇÕES Quanto às Prorpiedades Eqüidistantes - As que não apresentam deformações lineares para algumas linhas em especial, isto é, os comprimentos são representados em escala uniforme. Conformes - Representam sem deformação, todos os ângulos em torno de quaisquer pontos, e decorrentes dessa propriedade, não deformam pequenas regiões.
43 CLASSIFICAÇÃO DAS PROJEÇÕES Quanto às Prorpiedades Equivalentes - Têm a propriedade de não alterarem as áreas, conservando assim, uma relação constante com as suas correspondentes na superfície da Terra. Seja qual for a porção representada num mapa, ela conserva a mesma relação com a área de todo o mapa. Afiláticas - Não possui nenhuma das propriedades dos outros tipos, isto é, equivalência, conformidade e equidistância, ou seja, as projeções em que as áreas, os ângulos e os comprimentos não são conservados. As propriedades acima descritas são básicas e mutuamente exclusivas. Elas ressaltam mais uma vez que não existe uma representação ideal, mas apenas a melhor representação para um determinado propósito.
44 CLASSIFICAÇÃO DAS PROJEÇÕES Quanto à Superfície de Contato Tangentes - a superfície de projeção é tangente à de referência (plano- um ponto; cone e cilindro- uma linha). Secantes - a superfície de projeção secciona a superfície de referência (planouma linha; cone- duas linhas desiguais; cilindro- duas linhas iguais).
45 CLASSIFICAÇÃO DAS PROJEÇÕES Quanto à Superfície de Contato Tangentes - a superfície de projeção é tangente à de referência (plano- um ponto; cone e cilindro- uma linha). Secantes - a superfície de projeção secciona a superfície de referência (planouma linha; cone- duas linhas desiguais; cilindro- duas linhas iguais).