Projeções Cartográficas. Profa. Dra. Rúbia Gomes Morato Prof. Dr. Reinaldo Paul Pérez Machado - PDF
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Bruno Veiga Estrela
1 Projeções Cartográficas Profa. Dra. Rúbia Gomes Morato Prof. Dr. Reinaldo Paul Pérez Machado
2 O que são projeções cartográficas? Podemos definir um projeção como sendo um sistema plano de meridianos e paralelos, sobre os quais pode ser desenhado um mapa (RAISZ, 1969). Oliveira (1983) define a projeção cartográfica como: traçado sistemático de linhas numa superfície plana, destinados à representação de paralelos de latitude e meridianos de longitude da Terra ou parte dela. Pode ser construído mediante calculo analítico ou traçado geometricamente.
3 Superfície da Terra e sua Representação O globo terrestre é uma representação esferoidal da Terra. Apesar de sua simplificação é a representação que mais se aproxima da superfície em virtude da sua forma esférica. Possui desvantagens em relação aos mapas: - Não permite que o observador tenha visão de toda a superfície da terra ao mesmo tempo em razão de sua esfericidade; - Difícil manuseio (tirar cópias e realizar medidas); - Representa a terra numa escala muito pequena.
5 Quais as dificuldades encontradas? Ao contrário do globo terrestre, a carta é uma representação plana da terra; Quando se representa apenas uma parte da superfície terrestre, a deformação não é tão significativa. Na representação de grandes extensões (Pais ou Globo), as distorções são inevitáveis; A maior dificuldade num mapa é transferir uma representação que é curva para o plano. Quando adotase uma projeção, inevitávelmente haverá deformação.
7 Projeções Cartográficas Projeções Geográficas são transformações projetivas, que permitem transformar a superfície tridimensional da superfície terrestre em uma representação plana, ou seja bidimensional. A correspondência entre a superfície e o mapa não pode ser exata por dois motivos básicos: Alguma transformação de escala deve ocorrer porque a correspondência 1/1 é fisicamente impossível. A superfície curva da Terra não pode ajustar-se a um plano sem a introdução de alguma espécie de deformação ou distorção, equivalente a esticar ou rasgar a superfície curva.
8 Projeções Cartográficas O Conceito de Distorção As distorções ou deformações são tanto maiores quanto maior a área representada, e terão características próprias segundo a forma de relacionamento entre a superfície terrestre e a representação plana correspondente, caracterizando a projeção adotada. A figura ao lado mostra uma representação plana da Terra pelo corte da superfície esférica ao longo dos paralelos de ± 15 0, ± 45 0 e 75 0 e ao longo do meridiano de Greenwich. Esta representação faz com que alguns paralelos sejam mostrados duas vezes, gerando uma descontinuidade do mapa e deixando vazios entre os paralelos.
9 Projeções Cartográficas Desejando-se evitar estes vazios, ou seja, para que o mapa consiga mostrar a superfície de forma contínua, devem-se fechar os vazios esticando cada zona em uma direção ao longo dos meridianos até a coincidência dos paralelos, conforme mostra a figura abaixo.
10 Projeções Cartográficas Uma notável ilustração de distorções e deformações pode ser vista nas figuras. Um rosto foi desenhado sobre a projeção globular, sendo depois transportado para as projeções ortográfica, estereográfica e de Mercator.
11 Projeções Cartográficas Classificação Propriedades Superfície de projeção Método de traçado
12 CONCEPÇÕES GEOMÉTRICAS As formas básicas utilizadas no desenvolvimento da esfera são: Cilindro: circunscreve a esfera num cilindro; Cone: circunscreve a esfera num cone; Plano: coloca um plano tangente à esfera. Dependendo da figura geométrica utilizada, as projeções são chamadas de: projeção cilíndrica, projeção cônica e projeção plana; A escolha da projeção utilizada depende dos objetivos pretendidos. Toda projeção possui erro! A superfície terrestre assume as características do sistema adotado.
13 CONCEPÇÕES GEOMÉTRICAS No caso das figuras a e b, o paralelo AB conservará na superfície desenvolvida a sua verdadeira grandeza.
14 O QUE É DESENVOLVIMENTO? O desenvolvimento refere-se ao processo transferir a superfície de um sólido num plano. Desenvolvimento A deformação aumenta em direção à periferia Linha de verdadeira grandeza (o centro da projeção não possui alteração na escala)!
15 DESENVOLVIMENTO DAS FIGURAS GEOMÉTRICAS
16 Projeções Cartográficas Mercator Os meridianos da projeção de Mercator são retas verticais paralelas, igualmente espaçadas, cortadas ortogonalmente por linhas retas representando os paralelos, que por sua vez são espaçados a intervalos maiores, à medida que se aproxima dos pólos. Este espaçamento é tal que permita a conformidade, e é inversamente proporcional ao coseno da latitude. É ainda bastante empregada em Atlas e cartas que necessitem mostrar direções (cartas magnéticas e geológicas). Praticamente todas os mapas de fusos horários são impressas na projeção de Mercator.
17 VARIAÇÕES DAS PROJEÇÕES Concepção utilizada pela projeção Universal Transversa de Mercator - UTM
18 PROJEÇÃO CILÍNDRICA Na projeção cilíndrica, a superfície terrestre é projetada sobre um cilindro tangente ao elipsóide que então é longitudinalmente cortado e planificado.
20 PROJEÇÃO CILÍNDRICA Nesta projeção os meridianos e os paralelos são linhas retas que se cortam em ângulos retos. Nela as regiões polares aparecem muito exageradas. Os mapas-múndi são feitos em projeções cilíndricas.
21 PROJEÇÃO CÔNICA Na projeção cônica, a superfície terrestre é projetada sobre um cone tangente ao elipsóide que então é longitudinalmente cortado e planificado.
23 PROJEÇÃO CÔNICA Nesta projeção os meridianos convergem para os pólos e os paralelos são arcos concêntricos situados a igual distância uns dos outros. São utilizados para mapas de países de latitudes médias.
24 PROJEÇÃO AZIMUTAL São projeções sobre um plano tangente ao esferóide em um ponto. No tipo normal (ou polar), o ponto de tangência representa o pólo norte ou sul e os meridianos de longitude são linhas retas radiais que partem deste ponto enquanto paralelos de latitude aparecem como círculos concêntricos.
25 Classificação das projeções segundo as deformações Conformes ou Semelhantes Equidistantes Equivalentes Azimutais ou Zenitais Afiláticas ou Arbitrárias
26 PROJEÇÕES CARTOGRÁFICAS Propriedades das Projeções: Conformidade Uma projeção conforme é uma projeção em que a escala máxima é igual à mínima em todas as partes do mapa (a = b). Um pequeno círculo na superfície terrestre se projetará como um círculo na projeção, caracterizando uma deformação angular nula. Conserva as formas/ângulos. Equivalência As escalas máxima e mínima são recíprocas: a.b = 1, mantendo uma escala de área uniforme. Deforma muito em torno de um ponto, porque a escala varia em todas as direções. O princípio da equivalência é a manutenção das áreas de tamanho finito. Conserva as áreas. Equidistância Uma escala específica é mantida igual à escala principal ao longo de todo o mapa. Por exemplo: a escala ao longo de um meridiano h = 1.0. Assim sob certas condições, as distâncias são mostradas corretamente. A eqüidistância porém não é mantida em todo o mapa, a escala linear é correta apenas ao longo de determinadas linhas ou a partir de um ponto específico. Conserva as distâncias (mas ou menos)... Afilática As projeções afiláticas não conservam área, distância, forma ou ângulos, mas podem apresentar alguma outra propriedade específica que justifique a sua construção.
27 Conformes ou Semelhantes propriedade de não deformar os ângulos de pequenas áreas. Nestas projeções os paralelos e o meridianos se cruzam em ângulos retos a escala em torno de um ponto se mantém para qualquer direção. Porém, ao se manter a precisão dos ângulos, distorce-se a proporção dos objetos no mapa. Ex. Mercator
29 Equidistantes projeções que não apresentam deformações lineares, ou seja, os comprimentos são representados em escala uniforme. Esta condição só é conseguida em determinada direção. projeções são menos empregadas que as projeções conformes e equivalentes, porque raramente é desejável um mapa com distâncias corretas apenas em uma direção. Ex. Cilíndrica Eqüidistante
30 Equidistantes CILÍNDRICA EQUIDISTANTE CÔNICA EQUIDISTANTE AZIMUTAL EQUIDISTANTE MILLER EQUIDISTANTE
31 Equivalentes não deformam áreas, conservando uma relação constante, em termos de área, com a superfície terrestre. Devido a suas deformações não são adequadas a cartografia de base, porém são muito utilizadas para a cartografia temática. Ex. Azimutal de Lambert
32 TIPOS DE PROJEÇÃO EM RELAÇÃO A DEFORMAÇÃO - EQUIVALENTE Projeção Equivalente: uma projeção é considerada equivalente quando uma extensão qualquer, grande ou pequena, tem a mesma área no plano e na esfera (numa mesma escala); Os mapas equivalentes são apropriados para representar a distribuição de produtos nos estudos econômicos e industriais (RAISZ, 1969);
33 Equivalentes CÔNICA IGUAL ÁREA DE ALBERS AZIMUTAL IGUAL ÁREA LAMBERT CILÍNDRICA IGUAL ÁREA DE BEHRMANN
34 Azimutais ou Zenitais São destinadas para finalidades bem específicas, quando nem as projeções conformes ou equivalentes satisfazem. Essas projeções se preocupam apenas com que os azimutes ou as direções de todas as linhas vindas do ponto central da projeção sejam iguais aos das linhas correspondentes na esfera terrestre.
35 Projeção Azimutal Centrada na Cidade de São Paulo
36 Projeção Eqüidistante Azimutal centrada na cidade do Cairo, Egito. Força Aérea dos Estados Unidos da América USAF
37 Mapa mundi utilizando a projeção equidistante azimutal.
38 Afiláticas ou Arbitrárias não possui nenhuma das propriedades dos outros tipos, isto é, equivalência, conformidade e equidistância; provém da palavra grega moderna APHYLAXIS, sem ordem, de A-, sem, mais PHYLAXIS, vigia, guarda ; as projeções em que as áreas, os ângulos e os comprimentos não são conservados.