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Cartografia sob uma nova perspectiva - o uso escolar de imagens de satélite e sensoriamento remoto
Autor: Sanderson dos Santos Romualdo
Bárbara da Silva Santiago
O aluno deverá ser capaz de identificar e avaliar a importância das novas técnicas e instrumentos utilizados pela Cartografia na elaboração de mapas mais precisos e eficazes para o processo de aprendizagem, bem como ler e compreender as informações contidas nesses novos mapas.
04 aulas de cinquenta minutos (50 min.)
- Projeções Cartográficas;
- Escala Cartográfica;
- Paisagem.
Professor(a), inicie a aula apresentando as seguintes imagens por meio de um projetor:
http://www.mundovip.org/ver-o-planeta-terra-por-satelite-imagens-ao-vivo/, acesso em 17. abr. 2012.
Fonte: http://www.imagensfotos.com.br/fotos-satelite-da-nasa-buraco-negro-engolindo-estrela.html, acesso 17 abr. 2012.
Fonte: http://globalgeo.com.br/mkt/06/, acesso em: 17 abr. 2012.
- Após a exibição pergunte a turma sobre o que eles acharam das imagens mostradas;
- Como as imagens foram obtidas;
- E qual a conexão dessas imagens com as aulas de Geografia que eles aprendem na escola.
Professor(a), agora você apresentará o tema proposto dizendo aos alunos que será trabalhado junto deles uma nova perspectiva da Cartografia.
- Neste momento o professor(a) começará abordando sobre as transformações ocorridas no transcorrer do século XX. Dos experimentos do mundo com a evolução gradual do setor tecnológico, em especial a informática.
- Falará da importância da informatização nos dias atuais, como que isso se torna indispensável a um trabalho que envolva a inclusão digital em nossa sociedade. Baseado neste argumento, a apreensão de novas tecnologias/ferramentas se faz necessária para a criação de uma nova metodologia de ensino visando um melhor aprendizado tanto teórico como prático, contribuindo para enriquecer o processo de ensino-aprendizagem.
Professor(a), antes de passar para a parte prática utilizando as imagens de satélite é preciso trabalhar um pouco do conceito de Sensoriamento Remoto. Distribua para a turma o texto 01 abaixo:
Trata-se de uma técnica que se iniciou com a utilização de fotografias da superfície da Terra, tomadas a partir de balões, para a elaboração de mapas ainda no século XIX, pouco tempo depois da invenção da fotografia.
por Jorge Raffo* e Rúbia Gomes Morato**
Uma das tecnologias mais utilizadas pelos profissionais de Geografia é o Sensoriamento Remoto. O termo sensoriamento remoto significa a obtenção de informações sem o contato direto com o objeto de estudo. Trata-se de uma técnica que se iniciou com a utilização de fotografias da superfície da Terra, tomadas a partir de balões, para a elaboração de mapas ainda no século XIX, pouco tempo depois da invenção da fotografia. Posteriormente evoluiu com o uso de aviões e satélites.
No princípio, além dos balões, também foram utilizados pipas (ou papagaios) e até pombos para transportar as máquinas e tomar fotografias da superfície. Mais tarde, os aviões se tornaram a principal plataforma das máquinas fotográficas e passou-se a obter fotografias a partir de maiores altitudes, o que possibilitava cobrir áreas mais extensas. À medida que a fotografia aérea foi evoluindo, foram se desenvolvendo duas ciências paralelas, a Fotogrametria e a Fotointerpretação.
A Fotogrametria se preocupou em desenvolver as técnicas que melhor representavam a forma do terreno, sua topografia e a métrica dos mapas produzidos a partir das fotos aéreas. Esta ciência adquiriu uma grande relevância durante a Segunda Guerra Mundial e após ela, e atualmente quase toda a cartografia em escalas menores a 1/5000 é realizada usando Fotogrametria.
Paralelamente desenvolveu-se a Fotointerpretação. Diferentemente da anterior, esta ciência não estava muito preocupada com a questão métrica, quantitativa, e sim com a questão qualitativa, o que poderia ser visto e identificado sobre uma fotografia. Também começou orientada a resolver questões militares. Um dos problemas era como identificar numa fotografia aérea veículos militares pintados com camuflagem dentro da floresta. A partir dessa questão, surgiu a possibilidade de utilizar filmes fotográficos sensíveis a radiações diferentes da luz visível, como o filme infravermelho, por exemplo.
Comparando duas fotografias, uma obtida com filme sensível à luz visível e outra da mesma região sensível ao infravermelho poderiam ser identificados objetos que de outra forma ficavam escondidos pela camuflagem, já que a vegetação e os objetos metálicos como os veículos militares aparecem com tons diferentes numa fotografia em infravermelho. Este efeito é chamado de "resposta espectral diferenciada". Posteriormente, a fotografia em infravermelho passou a ser amplamente utilizada com fins civis, especialmente no referente a questões vinculadas a vegetação e agricultura. O infravermelho permite principalmente detectar estresse na vegetação com muita eficácia e é muito útil, por exemplo, no monitoramento de culturas agrícolas.
Com o aparecimento do scanner e a possibilidade de digitalizar as fotografias aéreas, desenvolveu-se uma das tecnologias que mais rapidamente tem crescido no século XX e XXI, o Sensoriamento Remoto, também chamado de Teledetecção.
Um aparelho chamado Estereoscópio possibilitou a visualização de duas fotografias de um mesmo objeto tomadas desde locais diferentes, de forma a poder observá-lo em terceira dimensão. Esse aparelho possui duas lentes que simulam as visões dos dois olhos, esquerdo e direito. Olhamos a primeira fotografia pela lente esquerda e a segunda pela lente direita. O resultado é a visão em relevo, com os topos das montanhas e os fundos de vales bem evidentes.
Por volta da década de 1970, as missões espaciais começaram a levar câmaras fotográficas para obter imagens desde o espaço, e posteriormente estas foram substituídas por câmaras sem filme fotográfico, similares às câmaras de televisão. Nessa época, quando a fotointerpretação de fotografias de avião *Jorge Raffo é professor Doutor do Departamento de Geografia da Universidade de São Paulo. **Rúbia Gomes Morato é geógrafa, com pesquisas de mestrado e doutorado em Sensoriamento Remoto. começava a ser substituída por interpretação de imagens obtidas por naves espaciais é que esta ciência passou a ser denominada de Sensoriamento Remoto.
Na década de 1980, com a invenção do microcomputador e dos monitores coloridos, começou-se a generalizar o uso do computador para interpretar os objetos existentes nas imagens enviadas pelos satélites. Posteriormente com o aparecimento do scanner e a possibilidade de digitalizar as fotografias aéreas, assim como a criação de softwares especializados em identificação dos objetos das imagens através de métodos matemáticos chamados de "classificadores espectrais de imagens", desenvolveu-se uma das tecnologias que mais rapidamente tem crescido no século XX e XXI, o Sensoriamento Remoto, também chamado de Teledetecção.
No início, as imagens de satélites eram restritas apenas para uso militar. Depois, foram abertas para uso civil, sendo utilizadas por pesquisadores, técnicos de órgãos públicos e consultores ambientais, mas o custo ainda era muito elevado. Recentemente, o custo das imagens tem caído e existem até mesmo imagens que são disponibilizadas gratuitamente na Internet. O Brasil está entre os países que possuem tecnologia para construção de satélites de sensoriamento remoto. O SatéliteSino-brasileiro de Recursos Terrestres foi construído em parceria com a China e suas imagens são disponibilizadas gratuitamente pela Internet.
Hoje, imagens de satélite são utilizadas nas aplicações mais variadas, como meio ambiente, vegetação, agricultura, mineração e geologia, clima, planejamento urbano e regional etc.
O Google Earth popularizou as imagens de satélite e os usuários podem explorar gratuitamente imagens de todo o planeta, com diferentes zooms, desde a visualização dos continentes até chegar às ruas e avenidas com detalhes das construções. Por tudo isso, o que era de domínio de especialistas logo se espalhou e passou a ser utilizado de maneira ampla pela população em geral, alcançando o ambiente escolar.
*Jorge Raffo é professor Doutor do Departamento de Geografia da Universidade de São Paulo. **Rúbia Gomes Morato é geógrafa, com pesquisas de mestrado e doutorado em Sensoriamento Remoto.
Fonte: Disponível em:<http://geografia.uol.com.br/geografia/mapas-demografia/26/o-nascimento-do-sensoriamento-remoto-trata-se-de-uma-tecnica-145856-1.asp>, acesso em: 17 abr. 2012.
- Professor(a), após a leitura do texto 01 junto aos alunos, procure explorar um pouco do mesmo fazendo perguntas que estimulem a visão geral de como foi desenvolvida a tecnologia do Sensoriamento Remoto e as imagens de satélites como seu produto.
Segundo o texto, como foi o inicio do desenvolvimento da técnica do Sensoriamento Remoto?
"À medida que a fotografia aérea foi evoluindo, foram se desenvolvendo duas ciências paralelas". Que ciências foram essas? Qual a diferença entre as duas?
De acordo com as noções cartográficas trabalhadas em sala de aula, o que seriam escalas menores citada do texto? Lembrar que isso se relaciona com as generalizações das escalas cartográficas: menor escala, média escala e grande escala.
Por que o desenvolvimento dessa tecnologia está ligado à área militar?
Quando de fato surge o Sensoriamento Remoto?
Por que o Google Earth se tornou tão importante?
ATIVIDADE 01 - MÃO NA MASSA, TRABALHANDO COM AS IMAGENS DE SATÉLITES DO TERRITÓRIO BRASILEIRO - Parte 01.
Professor(a), procure destacar aos alunos que as imagens de satélites podem ser obtidas de forma free, gratuita. Uma das maneiras de se obter é através do Programa Google Earth - que você consegue fazendo download sem custos em alguns sites como: http://www.baixaki.com.br/download/google-earth.htm ou http://www.google.com.br/intl/pt-BR/earth/index.html - ou através do site Google Maps - http://maps.google.com.br/. Leve os alunos para o Laboratório de Informática da Escola e apresente o site do Google Maps. Caso a escola não seja dotada de um laboratório com internet, ou até mesmo não existir o próprio laboratório, procure arrumar um equipamento com a própria escola e um projetor, instale o Programa Google Earth e projete na sala de aula apresentando para todos os alunos.
Fonte: Disponível em:<http://www.baixaki.com.br/download/google-earth.htm>, acesso em: 16 abr. 2012.
Fonte: Disponível em:<http://itunes.apple.com/br/app/google-earth/id293622097?mt=8>, acesso em: 16 abr. 2012.
- Já comece a explorar as imagens de satélites do território brasileiro. Apresentando a realidade local de seus alunos: o bairro, a cidade, a região e o estado.
- Professor(a), termine a aula pedindo que os alunos façam uma pesquisa sobre alguns lugares no território brasileiro. Peça que eles tragam para a próxima aula as informações colhidas com as devidas fontes e referências:
I. a cidade Brasília; II. Sambódromo da Marquês de Sapucaí - RJ; III. Autódromo de Interlagos - SP; IV. Parque Ibirapuera - SP; V. Ponte Rio-Niterói; VI. Ilha Fernando de Noronha; VII. Maracanã - RJ.
6o. Passo:
- Professor(a), ao iniciar a aula, retome um pouco da abordagem da aula anterior. Repita o 4o. Passo de acordo com sua realidade local.
7o. Passo:
ATIVIDADE 01 - MÃO NA MASSA, TRABALHANDO COM AS IMAGENS DE SATÉLITES DO TERRITÓRIO BRASILEIRO - Parte 2.
Professor(a), divida a turma em grupos de 4 a 5 pessoas. Caso a turma for maior coloque de 5 a 6 por grupo. Disponibilize para cada grupo uma das imagens de satélites abaixo com o maior tamanho possível dentro das dimensões do tamanho A4 - 21 x 29,7 cm. Será interessante cada grupo ter uma imagem diferente do outro.
IMAGEM I - Marquês de Sapucaí - RJ
IMAGEM II - Ponte Rio-Niterói
IMAGEM III - Parque Ibirapuera - SP
IMAGEM IV - Maracanã - RJ
IMAGEM V - Brasília
IMAGEM VI - Autódromo de Interlagos
IMAGEM VII - Ilha Fernando de Noronha
Fonte: as imagens foram obtidas por meio de um software free - Programa Google Earth, que também pode ser obtidas por meio do site: http://maps.google.com.br/.
- Professor(a), peça que os grupos façam a leitura das imagens de satélites. Depois peça aos grupos que relacionem com as informações colhidas nas pesquisas feitas em casa. A partir dai o grupo organizará um pequeno texto, situando a imagem e com a consideração dos seguintes tópicos:
Aspecto ambiental, degradação, poluição; Infraestrutura de transporte, saúde; População; Economia; Importância do local; entre outros.
8o. Passo:
- Professor(a), esta aula se limitará a finalização da leitura de imagens de satélite do Google Earth e apresentação da Turma.
- Inicie a aula ressaltando o comprometimento e empenho da turma. Peça que os grupos se reúnam para finalizar a Atividade e se organizarem para a apresentação.
Para uma melhor organização dos trabalhos, os alunos deverão construir:
um texto a partir do levantamento feito com a pesquisa feita em casa e com a leitura das imagens em sala de aula do lugar escolhido.
9o. Passo:
- Professor(a), agora é o momento que os grupos irão apresentar para a turma o que foi discutido e construído a partir das imagens de satélites. À medida que os grupos forem se apresentando, com o auxilio da Turma, monte um painel com as produções em folha de Cartolina, papel pardo, mural da sala, entre outros.
- Coloque as imagens de satélites que eles trabalharam.
10o. Passo:
Professor(a), leve os alunos para o laboratório de informática da escola e proponha a construção de um mapa coletivo digital. Existe um site que irá auxiliar na execução desta etapa:
Mapas Coletivos é um projeto sobre qualidade de vida na cidade de São Paulo. Junta cartografia digital, compartilhamento de dados e jornalismo-cidadão.
Qualquer pessoa pode criar seus próprios mapas e convidar o público a colaborar, e também colaborar nos mapeamentos existentes na galeria de mapas. A plataforma pode ser usada na internet e nos celulares.
Mapas Coletivos é um espaço para reportar os temas importantes para a sustentabilidade urbana.
Áreas Verdes, Mobilidade Urbana, Qualidade do Ar, Água, Acessibilidade, Arte e Cultura, Arquitetura e Urbanismo, Educação, Alimentação, Lixo e Reciclagem são temas de nosso projeto.
Ao criar seus mapas você colabora para um retrato mais amplo da cidade de São Paulo. Todos os relatos criados no seu mapa coletivo formam camadas de informação que são dinamicamente atualizadas na página inicial. E também formam sua geografia pessoal, sua atuação no Mapas Coletivos.
As narrativas feitas a partir dos dados mapeados buscam analisar dados, ampliar debate e evidenciar soluções. Todos somos mapeadores e repórteres.
O principal conceito é promover o mapeamento coletivo como forma de engajamento dos cidadãos na arena pública.
Queremos proporcionar acesso livre e de qualidade a dados cruciais para os cidadãos.
Fonte: Disponível em: <http://www.mapascoletivos.com.br/static/about>, acesso em: 20 Mai. 2012.
Com a ajuda do site <http://www.mapascoletivos.com.br/main>, peça para os grupos cartografarem alguma situação a partir das imagens de satélites disponibilizadas no 7o. Passo:
áreas verdes; turismo; moradia; escolas; etc.
NOÇÕES DE SENSORIAMENTO REMOTO NA ESCOLA DE ENSINO FUNDAMENTAL PINHEIRO MACHADO, SANTA MARIA - RS. Disponível em:<http://www.inpe.br/unidades/cep/atividadescep/jornada/programa/t-11_trab_24.pdf >; acesso em: 18 abr. 2012.
UTILIZAÇÃO DE SENSORIAMENTO REMOTO COMO FERRAMENTA DE TRABALHO NO ENSINO MÉDIO PARA LEVANTAMENTO DO IMPACTO AMBIENTAL CAUSADO POR ATERRO SANITÁRIO. Disponível em:<http://www.dsr.inpe.br/vcsr/files/Aterro%20Sanitario%20t-12_trab_8.pdf>, acesso em: 18. abr. 2012.
FIGUEIREDO, Divino. CONCEITOS BÁSICOS DE SENSORIAMENTO REMOTO. Disponível em:<http://www.conab.gov.br/conabweb/download/SIGABRASIL/manuais/conceitos_sm.pdf>, acesso em: 10 abr. 2012.
SOUZA, Graziella Martinez e ROMUALDO, Sanderson dos santos. CARTOGRAFIA SOB NOVA PERSPECTIVA: O USO ESCOLAR DE IMAGENS DE SATÉLITE NO MUNICÍPIO DE JUIZ DE FORA - MG. Disponível em:<http://pt.scribd.com/doc/18768198/o54>, acesso em: 04 abr. 2012.
A avaliação pode ser em torno de um breve bate papo sobre como os alunos se sentiram perante as novas informações que estão ligadas ao desenvolvimento tecnológico. De como eles conseguem se ver dentro dessa era corroborada principalmente pelo processo de globalização tecnológica.
Professor(a), agradeça a turma o excelente desenvolvimento da aula. Faça uma fala breve sobre a importância de ressignificar o avanço tecnológico e científico no nosso dia a dia.