Sistemas de Referenciação Geográfica

Coordenadas e Sistemas de Referência Qualquer processo de representação geográfica exige que se atribuam coordenadas a pontos: os dados relativos à localização na superfície terrestre de um objecto permitem identificar onde se encontra esse objecto

Referenciais astronómicos utilizados para definir a posição aparente dos astros na esfera celeste a partir destas posições aparentes é possível calcular: latitude longitude azimute astronómico

Referenciais elipsoidais recorrem a uma superfície elipsoidal ou ao geóide as coordenadas nestes referenciais (ditas elipsoidais ou geodésicas) são latitude (relativamente ao plano equatorial do elipsóide) longitude (relativamente a um meridiano convencionado) altitude elipsoidal (medida segundo a normal ao elipsóide)

Referenciais cartográficos baseiam-se num sistema de 2 eixos definidos num plano os valores das coordenadas são obtidos por meio de projecções cartográficas aplicadas às coordenadas elipsoidais

Superfícies de referência Superficie teórica para modelar a superfície da terra. Superfície de referência geodésica (ou elipsóide de referência): modelo com forma e dimensões próximas da terra para estabelecer as coordenadas geográficas dos lugares; Superfície de referência cartográfica: modelo da terra com base no qual se calculam as projecções cartográficas (plano, esfera ou elipsóide de revolução).

Modelos da superfície da terra Geóide: é uma superfície equipotencial do campo gravítico terrestre e coincide aproximadamente com a superfície do nível médio das águas do mar; É determinado por observações astronómicas, medições gravimétricas ou pelo estudo das perturbações orbitais de satélites artificiais da Terra. Este modelo é demasiado complexo para ser usado como superfície de referência.

Ondulações do geóide (sobrelevação de 15000:1) Vista do geóide em perspectiva Ondulações do geóide máxima: +70 m (oceano Atlântico) mínima: -100 m (oceano Índico) Ondulações do geóide (sobrelevação de 15000:1)

Modelos da superfície da terra Modelo elipsoidal (elipsóide de revolução): é o modelo usado como superfície de referência geodésica e como superfície de referência cartográfica para pequenas escalas (inferiores a 1/5.000.000). Exemplos de elipsóides: Elipsóide de Hayford (ou Internacional); WGS84

Geóide e elipsóide de referência: o afastamento relativo ao elipsóide de referência é designado por ondulação do geóide.

Diferenças de cota entre o geóide e o elipsóide de Hayford (com fixação em Melriça) em Portugal Continental

Modelos da superfície da terra Modelo esférico: é usado como superfície de referência cartográfica para pequenas escalas. Modelo plano: é usado como superfície de referência cartográfica para escalas em geral maiores do que 1/5.000.000. Em áreas muito limitadas (até alguns quilómetros de raio) pode usar-se directamente o plano para registar distâncias e ângulos entre objectos.

Datum geodésico É o conjunto de parâmetros que constituem a referência de um determinado sistema de coordenadas geográficas. Para o elipsóide, o datum inclui as dimensões dos semieixos e a posição do elipsóide relativamente ao globo terrestre.

Data locais e globais Num datum local a posição do elipsóide é determinada pela latitude, longitude e altitude de um ponto de fixação; Num datum global, a posição do elipsóide coincide geralmente com a do centro de gravidade da Terra.

Ponto de fixação (datum local) A escolha dos parâmetros de um datum é feita de modo a que as coordenadas astronómicas e geodésicas do ponto de fixação sejam coincidentes.

Rede geodésica é um conjunto de pontos distribuídos de forma homogénea num território, formando uma malha triangular, cujas posições relativas e coordenadas geográficas, referidas ao elipsóide de referência, são conhecidas com grande exactidão vértices geodésicos (bolembreanos) 1ª ordem - pirâmides distando 30 a 60 km 2ª ordem - cilindro + cone listados distando 20 a 30 km 3ª ordem - cilindro + cone distando 5 a 10 km

Projecções cartográficas

Planificação As representações planas de fenómenos localizados sobre a superfície terrestre requer a planificação de uma parte do elipsóide. Idealmente, uma carta não deveria conter deformações: deveria preservar as posições relativas de todos os locais deveria permitir determinar as distâncias reais entre objectos deveria permitir determinar as direcções reais entre objectos

Deformações Mas a superfície terrestre não é planificável … Por isso, em qualquer processo de planificação é necessário abdicar de algumas propriedades métricas originais

Projecção cartográfica As funções de projecção do elipsóide no plano chamam-se projecções cartográficas As projecções mais utilizadas requerem: uma superfície plana ou planificável (cilindro ou cone) posicionamento desta superfície relativamente ao elipsóide

Projecções cartográficas Projecção cartográfica - processo de transformação de pontos de uma superfície curva em pontos de uma superfície plana

Sistemas de referenciação Grade geográfica: constituída por uma rede de meridianos e paralelos (independente da projecção cartográfica) Quadrícula cartográfica: estabelece um sistema de coordenadas planas rectangulares. É uma malha quadrada de meridianas e paralelas que se sobrepõe a uma projecção cartográfica.

Grade geográfica e quadrícula cartográfica O eixo das ordenadas da quadrícula cartográfica (meridiana origem) deve coincidir com o meridiano central da projecção; O eixo das abcissas da quadrícula cartográfica (perpendicular origem) é normal à meridiana origem num ponto designado por ponto central da quadrícula.

Nortes de uma carta Norte geográfico Norte cartográfico Nota: numa as direcções cartográficas Norte-Sul e Este-Oeste nem sempre são perpendiculares (depende da projecção)

Parâmetros de um sistema de projecção Datum geodésico; Projecção Ponto Central da quadrícula; Origem das coordenadas da quadrícula (pode não coincidir com o ponto central da quadrícula: para as coordenadas serem sempre positivas); Outros parâmetros.

Projecções conformes: mantêm as formas (ângulos) Projecções equivalentes: mantêm as áreas Projecções equidistantes: mantêm distâncias segundo certas direcções (chamadas linhas padrão)

Projecção conforme

Projecção equivalente

Projecção não conforme nem equivalente