Norte Magnético

Cartografia
Norte Verdadeiro (Geográfico)
Norte Magnético
Prof. João Fernando Custodio da Silva
Departamento de Cartografia
www2.fct.unesp.br/docentes/carto/JoaoFernando
Cartografia e a Tomada de
Decisões
Localização: onde estou/estamos?
Orientação: de... para...
Mensuração: distâncias, áreas, volumes,
desníveis etc.
Navegação: barcos, aviões, veículos,
pedestres
Representação da superfície da Terra:
escalas (redução) e = 1/E.
•
Noções de Orientação (Astronomia)
Onde estamos? De onde viemos? Para onde vamos?
Como iremos? Geograficamente, são respostas que
interessam a pessoas (indivíduos) e organizações
(negócios).
São perguntas que interessam e respostas que
influenciam diretamente a vida de pessoas de atividades
tão diferentes como, por exemplo, um explorador e um
carteiro.
Distintas necessidades de orientação
Explorador – caminhos desconhecidos (aventura) –
mapa à mão.
Aqui o explorador representa o usuário que
desconhece ou não está habituado a uma nova
direção ou ao ponto final do seu destino.
Carteiro – caminhos conhecidos (rotineiros) – mapa
mental.
Aqui o carteiro representa o usuário habituado ao
ambiente e seu entorno e mesmo assim requer a
documentação do trajeto, por exemplo.
- Origem da palavra orientação
Orientação vem de Oriente, que significa a
direção do Sol nascente, a parte do céu
onde nasce o Sol.
- Do p. v. prático, oriente é um conceito muito simples,
de fácil entendimento e que, em princípio, também é
muito fácil de ser posto em prática:
basta observar a direção do nascerdo-sol no local onde estamos.
• Um observador da Antiguidade, mesmo que fosse
pouco atento, perceberia que o Sol nasce “de um lado
do céu” e se põe “mais ou menos do outro lado” e que
tais posições variam ao logo do tempo (ano).
Os observadores mais atentos começaram a perceber que
apenas em alguns poucos dias do ano o Sol se punha
exatamente na direção oposta em que nascia e que estes
poucos dias aconteciam somente na primavera e no outono
[solstícios: sol sistere (latim) = Sol fixo]. [Equinócio = noites
iguais; aequus nox (latim)].
Eixo de rotação, pólos, movimento
aparente




EIXO (DE ROTAÇÃO) DA
TERRA é a linha em torno da
qual a Terra executa o seu
movimento de rotação, de
Oeste para Leste.
A interseção do eixo com a
esfera define os PÓLOS
NORTE e SUL.
Pólo Norte TERRESTRE
(esfera terrestre) e Pólo Norte
CELESTE (esfera celeste).
O MOVIMENTO (DE
ROTAÇÃO) APARENTE, de
Leste para Oeste, é a rotação
da esfera celeste,
considerando-se a Terra fixa.
Esferas celeste e terrestre, pólos, Eclíptica






ESFERA CELESTE: de raio infinito
que por hipótese contém todos os
astros fixos na sua superfície.
ESFERA TERRESTRE: primeira
aproximação da forma da Terra de
raio aproximado de 6.371km.
POLOS: pontos em que o eixo
intercepta a superfície terrestre
(polos terrestres) e prolongandose o eixo de rotação da Terra
(ERT) definem-se os polos
celestes.
POLO NORTE: situa-se na direção
da Estrela Polar (Ursa Minoris).
POLO SUL: Ponto Sul (Estrela de
Magalhães).
ECLÍPTICA: círculo máximo do
movimento aparente do Sol no seu
movimento aparente de translação
anual em torno da Terra.
• As observações
fenômenos.
do
céu
evidenciaram
outros
• As constantes mais óbvias e importantes costumavam
ser que as estrelas aparentemente giravam em torno de
um ponto fixo no céu (movimento aparente do céu; da
esfera celeste).
• E a direção deste ponto fixo no céu estava “no meio do
caminho” entre a direção do nascer do sol e do pôr-dosol num mesmo dia, independentemente da época do
ano.
• Com o passar do tempo, estas direções notáveis foram
assumindo nomes e definições que facilitaram seu uso.
• As direções hoje chamadas, em português, de Leste e
Oeste estão relacionadas com as direções do nascer e
do pôr-do-sol, com o Oriente e Ocidente,
respectivamente.
• E que as direções hoje denominadas Norte e Sul estão
relacionadas com o centro do movimento aparente do céu
noturno.
Estas quatro direções básicas – Norte, Sul,
Leste e Oeste – são os pontos cardeais.
Pontos Cardeais
Chamam-se
de
pontos
cardeais as direções com
azimutes múltiplos de 90
(sentido horário).
N 000° setentrional, boreal
E 090° oriente, nascente
S 180° meridional, austral
W 270° ocidente, poente
Chamam-se de pontos
colaterais as direções
medianas entre pontos
cardeais consecutivos.
NE 045°
SE 135°
SW 225°
NW 315°
Orientação e referenciais
• Em Cartografia, orientação
é a determinação de uma
localização (ponto A: onde
estou) e uma direção
(ponto B: mira) em relação
aos pontos cardeais
(sistema referencial).
Localização: duas coordenadas no
plano
Direção: um ângulo (azimute)
Distância: comprimento AB.
Quatro valores (parâmetros)!
• Orientação em relação a
um referencial.
Orientação (no plano) e seus
parâmetros essenciais
• uma origem  localização de um ponto
(duas coordenadas)
• uma direção  um ângulo (azimute) de
uma direção
• uma escala  distância (comprimento)
• Durante séculos e milênios, as únicas fontes de
informação confiáveis sobre direções foram os
movimentos aparentes do Sol e das estrelas.
• Se estes astros não estivessem visíveis, nem mesmo
manter uma direção aproximada seria possível.
• Imagine-se então uma estimativa precisa de posição!
- As formas de se determinar posição, por força das
circunstâncias, eram muito vagas e imprecisas.
- ATENÇÃO: Precisão, acurácia, exatidão - conceitos
muito importantes na engenharia cartográfica.
Cartografia e Navegação
• Astronomia de Posição: Posições
– Sistemas referenciais
– Coordenadas
• Bússola: direções
– Agulha imantada
– Geomagnetismo
– Polo Norte Magnético
A Astronomia de Posição, como o nome sugere,
permitiu a determinação de posição em qualquer
ponto da superfície terrestre com base nas
posições aparentes do Sol ou das estrelas,
genericamente chamado de astros.
Referenciais
inerciais,
estelares), terrestres
universais
(siderais,
Para os usuários interessados em posições e
coordenadas, este recurso pode ser caro, demorado,
complexo e tedioso:
+ Tecnologia, equipamentos, métodos:
+ Obtenção dos dados (SFT),
+ Cálculos de transformação (datum: esfera, elipsoide),
+ Fórmulas de projeção,
+ “Calculeira” manual e repetitiva (quadriculado da
projeção cartográfica),
+ Uso intensivo de tabelas.
* E por isso permaneceu inibida até o advento da
tecnologia e computação digital...
Um dos mais significativos marcos na história das
navegações e da tecnologia foi o desenvolvimento da
bússola, que trouxe simplificação para a navegação.
Em sua essência, a bússola é composta de uma
agulha
metálica
imantada,
equilibrada
horizontalmente sobre um pivô de baixíssimo atrito.
A agulha da bússola, ao interagir com o campo magnético da
Terra, gira até atingir a posição de equilíbrio, o que ocorre
quando a agulha fica alinhada com o campo magnético
terrestre no local.
• A bússola de campo é uma bússola de base plana
transparente cujo desenho básico surgiu na Suécia, na
década de 1930. A sua concepção combina vários recursos
com uma grande facilidade de operações.
• Possui
uma
escala
graduada giratória para a
leitura dos ângulos que a
origem desta escala faz com a
agulha da bússola.
•
A BÚSSOLA E O NORTE MAGNÉTICO
Livre de influências magnéticas externas, a agulha da
bússola aponta para o Norte Magnético.
Polo Magnético
localização variável com o tempo
Norte Geográfico ou Norte Verdadeiro
Para muitas aplicações,
assume-se que a Terra tem
forma esférica.
Esta “esfera” gira em
torno de si mesma ao longo de
um eixo imaginário.
Os pontos onde o ERT
atravessa a superfície da
esfera, a crosta terrestre, são
chamados de Polo Norte e
Polo Sul.
Norte Verdadeiro é a direção
que, no local onde estamos,
aponta para o Polo Norte
(Verdadeiro ou Geográfico).
Meridiano do Lugar
Consideremos um ponto específico da superfície da Terra
e uma linha que, passando por este ponto, ligue o Polo
Norte ao Polo Sul.
Esta linha é uma semicircunferência ou um semimeridiano
e é chamada de Meridiano Local ou Meridiano do
Lugar.
A direção NV/NG é a direção do Meridiano Local que leva
diretamente ao Polo Norte Verdadeiro (Geográfico).
Polo Norte Geográfico
Norte Magnético
A Terra tem um campo magnético próprio - um grande imã,
cujas extremidades, também conhecidas como pólos
magnéticos, não coincidem com os polos geográficos.
Esta falta de coincidência faz com que o campo magnético
terrestre não esteja alinhado com a direção Norte-Sul e,
consequentemente, a agulha da bússola não aponta para
o Norte Geográfico.
Chama-se de Norte Magnético a direção das linhas do
campo magnético da Terra em um ponto qualquer.
DECLINAÇÃO MAGNÉTICA
Chama-se de Declinação Magnética () ao ângulo
formado entre as direções Norte Magnético e Norte
Geográfico em um ponto específico da superfície da Terra.
A declinação magnética não é igual em todo o planeta:
- varia de região para região [f(,)];
- varia ao longo do tempo.
Normalmente, a declinação magnética está indicada nas
cartas topográficas e mapas de cada região:
Se NM estiver a W Gr,  < 0°;
Se NM estiver a E Gr,  > 0°.
Azimute
É o ângulo plano horizontal entre uma direção específica e
a direção Norte.
Este ângulo é calculado no sentido horário, a partir da
direção Norte (0° a 359°59’59,99”).
Se o Norte considerado for o Norte
Magnético, o azimute em questão é
chamado azimute magnético.
Se o Norte considerado for o Norte
Geográfico, o azimute em questão é
chamado azimute geográfico.
Azimute Magnético e Verdadeiro
NV
NV
NM
NM
B
B
NM no hemisfério
ocidental, então
<0º.
Subtrai-se  do AM.
A
A
NM no hemisfério
oriental, então >0º.
Soma-se  ao AM.
AV(AB) = AM(AB) + 
Bússola, NM, NV, DM ()
DM (), CM() e variação anual
Deve constar das
informações marginais das
cartas topográficas como a
de 1:50.000.
NV = NQ ± CM()
Convergência meridiana será estudada ao
final do capítulo “Projeções Cartográficas”.
Exercício 1: calcular (2000,5)
Dados: (1999,0) = -15°38,6’; V anual = -8,5’WGr
V(2000,5 – 1999,0) = (2000,5 – 1999,0)*(-8,5’ ) = -12,75’
(2000,5) = (1999,0) + V(2000,5 – 1999,0) = -15°51,4’
Exercício 2
Calcular AV do PNM em 2000,5
AV(PNM;2000,5) = AV(PNV) + (2000,5)
AV(PNM;2000,5) = 360° - 15°51,4’ = 344°08,6’
Exercício 3
Dado o AV(P) = 48°35’
(2000,5) = -15°51,4’
Pede-se o AM(P; 2000,5)
AM(P; 2000,5) = AV(P) - (2000,5) = 64°26,4’
Conclusão (da aula)
• As coordenadas geográficas (lat long), usuais
na Cartografia, tem origem antiga e em
referenciais externos à Terra (Astronomia de
Posição).
• Orientação é fundamental para pontos fixos
(cartografia) e móveis (navegação)
• PNV fixo; PNM móvel; DM()