Sistemas de Coordenadas e Projeções Cartográficas
0 gostou416 visualizações
O documento aborda os sistemas de coordenadas e projeções cartográficas, detalhando a representação matemática da Terra, incluindo o geóide e elipsóide de revolução. Explica a importância dos datums geodésicos e sistemas de coordenadas na localização de pontos na superfície terrestre, além de discutir diferentes tipos de projeções cartográficas e suas deformações. Também aborda o sistema UTM e destaca a utilidade de ferramentas e recursos online para visualização e transformação de projeções.
Sistemas de Coordenadas e Projeções Cartográficas
- 1. Sistemas de Coordenadas & Projeções Cartográficas Carolina Moutinho Duque de Pinho Flávia da Fonseca Feitosa Vitor Vieira Vasconcelos Cartografia e Geoprocessamento para o Planejamento Territorial Fevereiro de 2024
- 2. Para estabelecer localizações na superfície terrestre é necessário tratá-la matematicamente. É este um dos objetos de estudo da GEODÉSIA Ciência que se encarrega da determinação da forma e das dimensões da Terra.
- 3. GAUSS (1777-1855) Forma do planeta representada pela superfície delimitada pelo nível médio do mar homogêneo (72% da superfície da Terra) FORMA DA TERRA GEÓIDE Superfície de igual gravidade, formada pelo nível médio dos mares em repouso, supostamente prolongado por sob os continentes.
- 4. GEÓIDE Forma irregular, com ondulações e depressões FORMA DA TERRA É preciso buscar um modelo mais simples para representar a Terra→ ELIPSE
- 5. ELIPSÓIDE DE REVOLUÇÃO Parâmetros a = semi-eixo maior; b = semi-eixo menor; f = achatamento = (a-b)/a Ao girar em torno de seu eixo menor, uma ELIPSE forma um volume achatado nos pólos: o ELIPSÓIDE DE REVOLUÇÃO É a figura matemática que mais se aproxima da forma do geóide. Parâmetros são simples ELIPSE ELIPSÓIDE DE REVOLUÇÃO
- 6. A Terra Vista do Espaço: Esfera?
- 7. A Terra Vista do Espaço: Esfera? Para representações em escalas muito pequenas, a diferença entre o raio equatorial e o raio polar apresenta um valor insignificante, o que permite representar a forma a Terra, em algumas aplicações, como uma ESFERA. Modelo Simplificado → Globo Terrestre
- 8. Geóide vs. Elipsóide Geóide Superfície delimitada pelo nível médio dos mares supostamente prolongado por sob os continentes Elipsóide Modelo matemático que define a superfície da Terra.
- 9. Sistemas Geodésicos DATUM Marco geodésico, horizontal ou vertical, usado como ponto de origem do sistema geodésico (referência) Datum Vertical ou Altimétrico: referência para altitude (marco “zero” – 0 m) Datum Horizontal ou Planimétrico: referência para coordenadas planimétricas
- 10. Origem das Altitudes Marco “zero” do Marégrafo de Imbituba (SC) Vincula-se ao geóide (altitude ortométrica – H) h: ALTITUDE ELIPSOIDAL MEDIÇÕES FEITAS COM GPS Datum Altimétrico ou Vertical
- 11. Referência para coordenadas planimétricas Depende dos Parâmetros do Sistema Geodésico Adotado - Elipsóide de Referência: o raio equatorial e o achatamento elipsoidais - Posicionamento relativo do elipsóide em relação ao geóide DATUM GLOBAL GEOCÊNTRICO • GEÓIDE ELIPSÓIDE DATUM LOCAL TOPOCÊNTRICO • REGIÃO MAPEADA GEÓIDE ELIPSÓIDE Datum Planimétrico ou Horizontal Figura: Júlio D’Alge
- 12. Elipsóide + Datum WGS84 Córrego Alegre SAD69 SIRGAS2000 Ajuste “médio” para todo o mundo Incluído em quase todos softwares e equipamentos • Melhor ajuste na América Latina • Padrão do IBGE • Semelhante ao WGS84
- 13. DATUM GLOBAL GEOCÊNTRICO • GEÓIDE ELIPSÓIDE DATUM LOCAL TOPOCÊNTRICO • REGIÃO MAPEADA GEÓIDE ELIPSÓIDE SAD-69 Sistema Geodésico Sul-Americano 1969 Datum Local, Topocêntrico SIRGAS 2000 Sistema de Referência Geocêntrico para as Américas Datum Global, Geocêntrico Sistemas Geodésicos no Brasil Figura: Júlio D’Alge
- 14. SAD 69 X SIRGAS 2000 X WGS 84 Na prática SIRGAS 2000 e WGS-84 podem ser considerados iguais SAD 69 SIRGAS WGS 84 Elipsóide UGGI 67 GRS 80 UGGI 79 Semi-eixo MAIOR a 6.378.160 6.378.137 6.378.137 Semi-eixo MENOR b 6.356.774,560 6.356.752,3141 6.356.752,3142 Achatamento (a-b)/a 298,25 298,257221021 298,257223563
- 15. Dois conjuntos de dados podem diferir no datum, sistema de projeção cartográfica e sistema de coordenadas. Atenção! É fundamental conhecer estes parâmetros para cada conjunto de dados! Imagem: Rubens Angulo Filho
- 16. Como estabelecer localizações na Superfície Terrestre? 1. Adotar um modelo matemático da Terra: Datum Geodésico (SAD-69, SIRGAS 2000…) 1. Adotar um sistema capaz de localizar qualquer lugar da Terra: Sistema de Coordenadas
- 17. Sistemas de Coordenadas Necessários para a expressão da posição de pontos sobre uma superfície. Considerando que esta superfície seja curvilínea (elipsóide ou esfera) Sistema Geográfico de Coordenadas (ou geodésico) Cada ponto da superfície terrestre é localizado na interseção de um meridiano e paralelo e seu posicionamento é dado por meio de valores angulares que correspondem a sua latitude e longitude
- 18. Conceitos Importantes Meridianos e Paralelos Latitude e Longitude
- 19. Meridianos Num modelo esférico, os meridianos são semi-círculos gerados a partir da interseção de planos verticais que contém o eixo de rotação terrestre com a superfície da Terra. Um semicírculo define um meridiano que com seu antimeridiano formam um círculo máximo. O meridiano de origem, é denominado Meridiano de Greenwich, com o seu antimeridiano, divide a Terra em dois hemisférios: leste e oeste. ▪ A leste deste meridiano, os valores da coordenadas são crescentes, variando entre 0° e +180°. ▪ A oeste, as medidas são decrescentes, variando entre 0° e -180°.
- 20. Paralelos São círculos cujo plano é perpendicular ao eixo dos pólos. O Equador é o paralelo que divide a Terra em dois hemisférios (Norte e Sul) e é considerado o paralelo de origem (0° ) Partindo-se do Equador em direção aos pólos tem-se vários planos paralelos ao Equador, cujos tamanhos vão diminuindo até que se reduzam a pontos nos pólos Norte (+90°) e Sul (-90°)
- 21. Conceitos Importantes Meridianos e Paralelos Latitude e Longitude
- 22. LONGITUDE (letra grega lambda λ): É a distância angular entre o lugar e o meridiano de origem, contada sobre um plano paralelo ao Equador. LATITUDE (letra grega phi ϕ): É a distância angular entre o lugar e o plano do Equador, contada sobre o plano do meridiano que passa no lugar. Longitude e Latitude
- 23. ▪ No Equador o comprimento de 1º é de aproximadamente 111.321m (Divida 40.000 km por 360º ...) ▪ A medida que se afasta para norte ou para sul o comprimento do arco é dado em metros pela seguinte equação: C=111321*cos(Latitude) Grau (º) Paralelo (m) 0 111321 30 96488 45 78848 70 38187 90 0 Comprimentos dos Arcos de 1 grau
- 24. Sistemas de Coordenadas Geográficas (ou geodésicas) Os valores de latitude e longitude de um local determinam as coordenadas geográficas (ou geodésicas) do mesmo. Sistema abrangente de georreferenciamento PORÉM… E quando estamos lidando com uma superfície plana, como o mapa?
- 25. REPRESENTAÇÃO Terra → Globo → Mapa Globo: Simplificação – Figura da Terra em pequena escala Mapa: Superfície Plana. Demanda transformações adicionais.
- 26. (f, l) (x, y) Projeção de Mapas Projeções Cartográficas Para confeccionar um mapa, precisamos de um método segundo o qual a cada ponto da superfície terrestre corresponda um ponto do mapa e vice versa → SISTEMA DE PROJEÇÕES A projeção cartográfica transforma uma posição sobre a superfície terrestre, identificada por latitude e longitude (f - phi , l - lambda) em uma posição em coordenadas cartesianas/planas (x,y)
- 27. Projeções Cartográficas PROBLEMA BÁSICO Representar uma superfície curva (a Terra) em um plano DEFORMAÇÕES SÃO INEVITÁVEIS!!! http://profdrikageografia.blogspot.com.br/2010/12/projecoes-cartograficas.html
- 28. Não Existe Projeção Ideal !!! Não se pode passar de uma superfície curva para uma superfície plana sem que haja deformações. Portanto: Não Existe Projeção Ideal, mas apenas a melhor representação para um determinado propósito http://profdrikageografia.blogspot.com.br/2010/12/projecoes-cartograficas.html
- 29. Não Existe Projeção Ideal !!!
- 30. 1. PROJEÇÃO CONFORME (conformidade): Mantêm ângulos (forma), mas não os tamanhos 2. PROJEÇÃO EQUIDISTANTE: Mantêm distância, mas deforma áreas e ângulos 3. PROJEÇÃO EQUIVALENTE: Mantêm áreas, mas distorce as formas 4. PROJEÇÃO AFILÁTICAS: Não conserva nenhuma das propriedades. Busca reduzir distorções de maneira geral. Não Existe Projeção Ideal !!! Mercator (conforme) Peters (equivalente) Azimutal ou Plana Equidistante
- 31. Quanto à Superfície de Projeção: 1. Plana ou Azimutal 2. Cilíndrica 3. Cônica 4. Polissuperficiais (poliédrica, policilíndrica, policônica) Projeções Cartográficas - Classificação
- 32. Quanto ao Tipo de Contato: 1. Tangente Plano: 1 Ponto Cilindro/Cone: 1 Linha 2. Secante Plano: 1 Linha Cilindro/Cone: 2 Linhas Projeções Cartográficas - Classificação
- 33. PROJEÇÕES PLANAS Projeção Azimutal Estereográfica Polar Equatorial Oblíqua
- 34. PROJEÇÕES CILÍNDRICAS Projeção de Mercator (Cilíndrica, Equatorial, Conforme) Projeção de Peters (Cilíndrica, Equatorial, Equivalente) Normal ou Equatorial
- 36. Projecção de Mercator: a loxodrômica ou linha de rumo é reta (linha a azul); parte da linha geodésica a vermelho (ortodrômica) Antigas cartas de navegação, porque linha de igual rumo é uma reta As mesmas loxodrômica e ortodrômica numa projecção azimutal polar equidistante Loxodrômica – curva que faz sempre o mesmo ângulo com o meridiano Ortodrômica – distância mais curta entre os pontos, sobre o elipsóide
- 38. Sistema de Coordenadas Planas
- 39. Sistema UTM Sistema de coordenadas plano-retangulares mais utilizado é baseado na PROJEÇÃO UNIVERSAL TRANSVERSA DE MERCATOR ▪ Cilíndrica ▪ Transversa ▪ Conforme ▪ Secante Cartas temáticas e topográficas do sistema cartográfico nacional (IBGE)
- 40. Sistema UTM Superfície de Projeção são 60 cilindros transversos, cada um com uma amplitude de 6 graus em longitude → 60 fusos Cada fuso possui um meridiano central, com 3 graus para cada lado
- 41. Sistema UTM Os 60 fusos são enumerados a partir do anti-meridiano de Greenwich (180o W). Fuso 1 → 180oW a 174oW
- 42. Sistema UTM ▪ Cada fuso possui um meridiano central, com 3 graus para cada lado. ▪ Origem: Cruzamento do Equador (10.000.000 ou 0) com MC (500.000) de cada fuso.
- 43. Sistema UTM Deformações – Fator de Escala
- 44. Sistema UTM Fusos UTM no território brasileiro: Fusos 18 a 25 Estado de São Paulo: Fusos 22 e 23 Município de São Bernardo do Campo: Fuso 23
- 45. Sistema UTM 23 K
- 46. Sistemas de Coordenadas Geográficas UTM Latitude e Longitude Metros Áreas extensas (País, Estados) Áreas pequenas (bairros, lotes) Independe de Zona Problema se área cruza duas zonas UTM Menos intuitivo (“Quão longe é 1 grau?”) Alguns algorítmos necessitam da UTM como unidade de medida Cartografia oficial Trabalhos de campo
- 47. Dicas no QGIS
- 48. Como verificar o sistema geodésico de referência de uma camada? Botão direito sobre a camada > Properties > General O sistema de referência pode ser alterado Cuidado!!!
- 49. Importante Saber! Transformações “on-the-fly” O mecanismo de transformações “on- the-fly” realiza reprojeções automáticas para fins de visualização/ renderização. São reprojeções dinâmicas, que não afetam o dado original
- 50. Reprojetando e Convertendo Dados Vetoriais e Matriciais Para reprojetar ou converter para outro formato: Salvar a camada com o novo sistema de referência/formato Botão direito sobre a camada > Save as...
- 51. Resumo da Aula Fonte: Júlio D’Alge Nós!!!
- 52. Padrão de Sistemas de Coordenadas EPSG ▪ EPSG → European Petroleum Survey Group. ▪ Organização que publica um banco de dados de informações do sistema de coordenadas, além de alguns documentos de ótima qualidade relacionados a projeções de mapas e data. http://www.epsg.org/
- 53. Descrição de Sistemas de coordenadas, projeções e Data
- 54. Parâmetros de projeção no QGIS – modelo de dados
- 55. Parâmetros de projeção no QGIS – modelo de dados
- 56. Sites para visualização de projeções https://projectionwizard.org/#
- 57. Sites para visualização de projeções Comparação entre distorções https://map-projections.net/compare.php
- 58. Sites para visualização de projeções Tamanho real: https://thetruesize.com/#?borders=1~!MTczMTQ
- 59. Sites para visualização de projeções Descrição projeções https://map-projections.net/singleview.php
- 60. FITZ, P. R. Cartografia básica. São Paulo: Oficina de Textos, 2008 INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA - IBGE. Noções básicas de cartografia. Rio de Janeiro: Fundação IBGE, 1989. Disponível em: http://www.ibge.gov.br/home/geociencias/cartografia/manual_nocoes/indice.h tm. ROSA, R. Cartografia básica. Universidade Federal de Uberlândia. Instituto de Geografia. Laboratório de Geoprocessamento, 2004. Disponível em: http://www.ufscar.br/~debe/geo/paginas/tutoriais/pdf/cartografia/Cartografia %20Basica.pdf D’ALGE, J. Cartografia para o Geoprocessamento. In. CÂMARA, G; DAVIS, C; MONTEIRO, A.M.V. Introdução à Ciência da Geoinformação. Disponível em: http://www.dpi.inpe.br/gilberto/livro/introd/cap6-cartografia.pdf Bibliografia