Prof. João Fernando C. da Silva Departamento de Cartografia UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA Campus de Presidente Prudente Faculdade de Ciências e Tecnologia Modelos de Referência Prof. João Fernando C. da Silva Departamento de Cartografia

Objetivos da Cartografia Primeiro Objetivo da Cartografia Representar a superfície física da Terra (SFT), de modo organizado e padronizado (sistematizado): Cartografia fundamental ou de base Segundo Objetivo da Cartografia Representar eventos e fenômenos (físicos ou não) que ocorrem na SFT ou em seu entorno: Cartografia temática. Introdução à Cartografia EngeCart FCT/Unesp 2

Cartografia Oficial Brasileira Vem se desenvolvendo desde o fim da 2a Guerra Mundial (1939-1945); Interesses militares e estratégicos governamentais; Cartografia sistemática mapeou todo o território nacional, em escalas de 1:50.000 a 1:250.000: Diretoria do Serviço Geográfico do Exército (DSG) Diretoria de Hidrografia e Navegação (DHN) Instituto Cartográfico da Aeronáutica (ICA) Fundação Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) 3

Cartografia sistemática Sistemática porque obedece a um sistema de leis e normas técnicas para construir cartas articuladas entre si, visando a cobertura de todo o território nacional. Cartografia sistemática brasileira mapeou todo o território nacional na escala 1:1.000.000 (1mm≈1km ou 1cm≈10km). 1:500.000, 1:250.000, 1:100.000, 1:50.000 e 1:25.000 são as escalas oficiais da Cartografia Sistemática Nacional. 4

Requisitos Fundamentais Modelos de referência Observação/medição: exatidão, acurácia, precisão Modelos de representação Projeções cartográficas Sistema de coordenadas Comunicação visual (linguagem gráfica – símbolos e cores - e textual) Sob as regras do conhecimento científico e tecnológico

Processo Cartográfico

Função do cartógrafo distribuir os dados metodicamente em um meio (físico: papel; digital: monitor ou tela de apresentação) - o mapa - representando o(s) fenômeno(s) ocorrido(s). Através de simbologia própria e com a assistência de regras matemáticas Ex.: relevo, vegetação, vias de circulação, edificações, divisas, hidrografia etc.

A superfície da Terra é irregular. O objeto de interesse da Cartografia é a Terra, sua superfície, e subsuperfície, e os eventos que ocorrem nestes espaços e ambientes. Para conhecer os eventos é preciso observá-los e da observação são levantados os dados. Os dados são armazenados, processados, analisados, classificados e representados. O levantamento dos dados é feito na superfície ou cercanias da Terra.

A verdadeira forma da Terra é...??? ... irregular, curva e fechada sobre si mesma. Problema: difícil modelagem matemática. Modelos de referência são proximações Esfera (globo) Elipsoide (revolução da elipse sobre o eixo menor) Geoide Formas ou modelos de representação esférica: globo (todo o planeta) ou plana (porção da Terra: mapa, carta, planta).

Superfície de referência Por quê é necessário definir uma superfície de referência para a Terra? Porque a SFT é irregular e, portanto, de difícil modelagem matemática. Para facilitar a modelagem (representação) matemática da SFT, adota-se uma superfície regular: Esfera ou elipsoide - modelo matemático – “planimetria” E o geoide - modelo físico – “altimetria” 10

Por que planimetria e altimetria? Planimetria porque as posições de pontos na esfera ou no elipsoide são bidimensionais e usualmente representados em um plano (DC) Altimetria porque referem-se às altitudes de pontos na SFT e.r.a. o geoide (NMM)

Primeiro Modelo de Referência: a Esfera. Pitágoras (528 a.C.): introduziu o conceito de forma esférica para o planeta Modelo esférico Globo terrestre

Segundo Modelo de Referência Elipsoide de Revolução Elipsóide de revolução é um esferóide construído a partir da rotação de uma elipse em torno de seu menor eixo. Modelo elipsoidal 13

Por quê o ER é achatado nos pólos? Força centrífuga no equador a= semi-eixo maior b= semi-eixo menor f=(a-b)/a achatamento O elipsóide de revolução é caracterizado pelo semi-eixo maior (a) e pelo achatamento (f). 14

Modelo de Referência para altimetria Gauss (1777-1855): geoide Geóide é a superfície equipotencial constante arbitrariamente coincidente com o NMM, que se prolonga por sob os continentes. Assume-se que é a superfície irregular que mais se aproxima da verdadeira forma da Terra. 15

Sistema e Datum Geodésicos Em geral, cada país, ou grupo de países, adota um sistema geodésico ao qual as cartas e mapas são referenciados por meio de coordenadas (parâmetros). O sistema geodésico é materializado (realizado) por um conjunto ou rede de pontos planimétricos e altimétricos, cujas coordenadas são referenciadas a um datum geodésico. O datum geodésico é definido por um elipsóide de revolução (a,f), uma origem sobre o mesmo (,), e uma direção (azimute). O referencial (datum) altimétrico é dado por parâmetros relativos entre o ER e ao geoide.

Altitudes geométrica (h) e ortométrica (H) e a ondulação geoidal (N) Relação existente entre a superfície topográfica (SFT), o elipsóide e o geóide para uma mesma porção da superfície terrestre. H = h – N (aproximação) h: altitude elipsoidal ou geométrica, obtida por rastreamento de satélites, H: altitude ortométrica, determinada por nivelamento geométrico, N: altura (ou ondulação) geoidal. 17

SGB Os parâmetros (a,f) de um elipsoide, bem como sua posição relativa ao geoide, definem um sistema geodésico (datum geodésico). No Brasil, por muito tempo adotou-se o Sistema Geodésico Sul Americano - SAD 69, com as seguintes características: SISTEMA ATUAL DO BRASIL: SIRGAS 2000: DA MESMA FORMA DO WGS-84 É GEOCÊNTRICO (COMPATIVEIS NA ORDEM DO CENTÍMETRO) IMPORTANTE TER CONHECIMENTO SOBRE AS DIFERENÇAS ENTRE UM SISTEMA GEOCÊNTRICO E UM REGIONAL!!!

Revisão Conceito de Cartografia Objetivos da Cartografia Forma da Terra Modelos de referência

Conclusão Cartografia tem um conceito amplo (engenharia) e um conceito restrito (disciplina); O “amplo” produz dados para o “restrito” Objetivo: mapear e representar o objeto Terra; Superfície da Terra é irregular => superfície de referência (modelagem matemática) 20