Cartografia Digital e Geoprocessamento

Cartografia Digital e Geoprocessamento:
Fundamentos e Aplicações
Iana Alexandra
PARTE I – Conceitos básicos
Cartografia Digital
Cartografia
Mapa
Sistemas de Coordenadas
Sistema de coordenadas geográficas
Sistema de coordenadas planas ou cartesianas
Projeções Cartográficas
Classificação das projeções
Projeção UTM
Computação Gráfica na Cartografia
Padrão Usual dos mapeamentos municipais
Geoprocessamento
O que é Geoprocessamento?
O que são dados espaciais?
Estrutura de um SIG
Mapas em SIG
Mapas Temáticos
Mapas Cadastrais (mapas de objetos)
Redes
Mapas numéricos
Imagens
Cartografia
Ciência de organização de cartas terrestres, marítimas e aéreas de
qualquer espécie, abrangendo todas as operações, desde os levantamentos
iniciais do terreno até a impressão definitiva das mesmas (ONU – 1949).
A razão principal da relação interdisciplinar forte entre Cartografia e
Geoprocessamento é o espaço geográfico.
Relações interdisciplinares entre SIG e outras áreas
(fonte: Maguire, Goodchild e Rhind, 1991)
Mapa

são modelos simplificados da realidade;

utilizam uma representação, normalmente em escala, de uma
seleção de entidades abstratas relacionadas com a superfície da Terra;

são modelos de dados que se interpõe entre a realidade e a base
de dados de um SIG.
Sistemas de Coordenadas
Para representar a superfície da Terra é necessário estabelecer um
sistema tal que, um ponto representado no mapa corresponda a um
homólogo na superfície terrestre. Isto se faz através de um sistema de
coordenadas
Sistema de coordenadas geográficas
Cada ponto da superfície terrestre
é localizado na interseção de um
meridiano com um paralelo.
Meridiano de origem (0°): passa
pelo antigo observatório britânico
de Greenwich.
Pararelo de origem (0°): O
Equador divide a Terra em dois
hemisférios (Norte e Sul)
Longitude de um lugar qualquer da superfície terrestre é a distância
angular entre o lugar e o meridiano inicial ou de origem, contada sobre
um plano paralelo ao equador.
Latitude é a distância angular entre o lugar e o plano do Equador,
contada sobre o plano do meridiano que passa no lugar
Sistema de coordenadas planas ou cartesianas
Baseia-se na escolha de dois eixos perpendiculares, cuja interseção é
denominada origem, que é estabelecida como base para a localização de qualquer
ponto do plano.
Projeções Cartográficas
Não se pode passar de uma superfície curva para uma superfície
plana sem que haja deformações.
A elaboração de uma mapa requer um método que estabeleça uma
relação entre os pontos da superfície da Terra e seus correspondentes no plano
de projeção do mapa.
Podem ser Planas ou azimutais, cilíndricas, cônicas e poliédricas,
segundo se represente a superfície curva da Terra sobre um plano, um
cilindro, um cone ou um poliedro tangente ou secante à Terra.
Projeção UTM - "Universal Transverse Mercator"
-
Projeção Cilíndrica Conforme
a Terra é dividida em 60 fusos de 6° de longitude.
O cilindro transverso adotado como superfície de
projeção assume 60 posições diferentes, já que
seu eixo mantém-se sempre perpendicular ao
meridiano central de cada fuso;
Longitude de origem:
meridiano de referência
para posicionar o eixo y do
sistema de coordenadas.
Na projeção UTM
corresponde ao meridiano
central de um fuso (a cada
6° define-se um fuso)
Latitude de origem:
corresponde a um paralelo
de referência escolhido
para posicionar o eixo x do
sistema de coordenadas
planas ou de projeção. A
latitude de origem costuma
ser o equador para a maior
parte das projeções.
Computação Gráfica na Cartografia
-
Mesas digitalizadoras
Scanners
Vetorização (automática e semi-automática)
Restituição on line
Fotografias aéreas
GPS
Mapeamentos municipais
Geralmente para uma boa organização do mapa são estabelecidos os
níveis de informação (ou camadas) desejados. (Ex. Hidrografia, Limites,
vegetação, eixos viários, etc.)
Geoprocessamento
Disciplina do conhecimento que utiliza técnicas matemáticas e
computacionais para o tratamento da informação geográfica e que vem
influenciando de maneira crescente as áreas de Cartografia, Análise de
Recursos Naturais, Transportes, Comunicações, Energia e Planejamento
Urbano e Regional.
SIG: pelo menos três maneiras de utilizá-lo:
- Como ferramenta para produção de mapas - geração e visualização
de dados espaciais;
- Como suporte para análise espacial de fenômenos - Combinação de
informações espaciais;
- Como um banco de dados geográficos - com funções de
armazenamento e recuperação de informação espacial.
Estrutura Geral de Sistemas de Informação Geográfica
Mapas em SIG
Mapas Temáticos: descrevem a distribuição espacial de uma grandeza
geográfica, expressa de forma qualitativa, como os mapas de pedologia e a
aptidão agrícola de uma região.
Exemplos de medida nominal (mapa de vegetação) e medida ordinal (mapa de classes de declividade).
Representação Vetorial: :Linhas, polígonos e pontos
Representação matricial: células de tamanho fixo
Mapas Cadastrais (mapas de objetos)
Mapas de Redes
Em Geoprocessamento, o conceito de "rede" denota as informações
associadas aos seguintes tipos de dados:
- Serviços de utilidade pública, como água, luz e telefone;
- Redes de drenagem (bacias hidrográficas);
- Rodovias, eixos viários.
Mapas numéricos
Um MNT pode ser definido como um modelo matemático que reproduz uma superfície real
a partir de algoritmos e de um conjunto de pontos (x, y), em um referencial qualquer, com
atributos denotados por z, que descrevem a variação contínua da superfície.
Superfície e grade regular correpsondente (fonte:Namikawa 1995)
As grades regulares são obtidas por interpolação das amostras ou, alternativamente,
geradas por restituidores com saída digital
A grade triangular é uma estrutura topológica vetorial do tipo arco-nó, que forma um
conjunto de recortes irregulares no espaço
Imagens
Obtidas por satélites, fotografias aéreas ou "scanners" aerotransportados, as
imagens representam formas de captura indireta de informação espacial.
Armazenadas como matrizes, cada elemento de imagem (denominado "pixel")
tem um valor proporcional à energia eletromagnética refletida ou emitida pela
área da superfície terrestrecorrespondente
Pela natureza do processo de aquisição
de imagens, os objetos geográficos
estão representados em cada elemento
da imagem, sendo necessário recorrer
a técnicas de realce, fotointerpretação e
de classificação para individualizá-los
Exemplo de Imagem(Composição colorida TM Landsat)
Imagens, da esquerda p/ direita, com 5(foto aérea), 20 (Spot) e 30 (Landsat) metros de resolução.