Projeções Cartográficas

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Os sistemas de projeções cartográficas foram desenvolvidos para dar uma solução ao problema da transferência de uma imagem da superfície curva da esfera terrestre para um plano da carta, o que sempre vai acarretar deformações.
Os sistemas de projeções constituem-se de uma fórmula matemática que transforma as coordenadas geográficas, a partir de uma superfície esférica (elipsoidal), em coordenadas planas, mantendo correspondência entre elas. O uso deste artifício geométrico das projeções consegue reduzir as deformações, mas nunca eliminá-las.
Os tipos de propriedades geométricas que caracterizam as projeções cartográficas, em suas relações entre a esfera (Terra) e um plano, que é o mapa, são:
a) Conformes – os ângulos são mantidos idênticos (na esfera e no plano) e as áreas são deformadas.
b) Equivalentes – quando as áreas apresentam-se idênticas e os ângulos deformados.
c) Afiláticas – quando as áreas e os ângulos apresentam-se deformados.

Projeção de Mercator

Nesta projeção os meridianos e os paralelos são linhas retas que se cortam em ângulos retos. Corresponde a um tipo cilíndrico pouco modificado. Nela as regiões polares aparecem muito exageradas.

Projeções de Mercator ou Cilíndrica Equatorial.

Projeção de Peters

Outra projeção muito utilizada para planisférios é a de Arno Peters, que data de 1973. Sua base também é cilíndrica equivalente, e determina uma distribuição dos paralelos com intervalos decrescentes desde o Equador até os pólos, como podemos observar no mapa a seguir.

Projeção Cilíndrica Equivalente de Peters
As retas perpendiculares aos paralelos e as linhas meridianas têm intervalos menores, resultando na representação das massas continentais, um significativo achatamento no sentido Leste-Oeste e a deformação no sentido Norte-Sul, na faixa compreendida entre os paralelos 60o Norte e Sul, e acima destes até os pólos, a impressão de alongamento da Terra

Projeção ortográfica

Ela nos apresenta um hemisfério como se o víssemos a grande distância. Os paralelos mantêm seu paralelismo e os meridianos passam pelos pólos, como ocorre na esfera. As terras próximas ao Equador aparecem com forma e áreas corretas, mas os pólos apresentam maior deformação.

Projeção cônica

Nesta projeção os meridianos convergem para os pólos e os paralelos são arcos concêntricos situados a igual distância uns dos outros. São utilizados para mapas de países de latitudes médias.

Projeção de Mollweide

Nesta projeção os paralelos são linhas retas e os meridianos, linhas curvas. Sua área é proporcional à da esfera terrestre, tendo a forma elíptica. As zonas centrais apresentam grande exatidão, tanto em área como em configuração, mas as extremidades apresentam grandes distorções.

Projeção de Goode, que modifica a de Moolweide

É uma projeção descontínua, pois tenta eliminar várias áreas oceânicas. Goode coloca os meridianos centrais da projeção correspondendo aos meridianos quase centrais dos continentes para lograr maior exatidão.

Projeção de Holzel

Projeção equivalente, seu contorno elipsoidal faz referência à forma aproximada da Terra que tem um ligeiro achatamento nos pólos.

Projeção Azimutal
Equidistante Oblíqua Centrada na Cidade de São Paulo

Nesta projeção, centrada em São Paulo, os ângulos azimutais são mantidos a partir da parte central da projeção.

Projeção Azimutal Equidistante Polar

Projeção equidistante que tem os pólos em sua porção central. As maiores deformações estão em suas áreas periféricas.

 

Geoprocessamento

O geoprocessamento é o processamento informatizado de dados georreferenciados. Utiliza programas de computador que permitem o uso de informações cartográficas (mapas, cartas topográficas e plantas) e informações a que se possa associar coordenadas desses mapas, cartas ou plantas. Pode ser utilizado para diversas aplicações.
Outra definição seria:
É um conjunto de conceitos, métodos e técnicas erigido em torno do processamento eletrônico de dados que opera sobre registros de ocorrência georreferenciados, analisando suas características e relações geotopológicas para produzir informação ambiental.

Histórico do geoprocessamento

As primeiras tentativas de automatizar parte do processamento de dados com características espaciais aconteceram na Inglaterra e nos Estados Unidos, nos anos 50, com o objetivo principal de reduzir os custos de produção e manutenção de mapas. Dada a precariedade da informática na época, e a especificidade das aplicações desenvolvidas (pesquisa em botânica, na Inglaterra, e estudos de volume de tráfego, nos Estados Unidos), estes sistemas ainda não podem ser classificados como “sistemas de informação”.
Os primeiros Sistemas de Informação Geográfica surgiram na década de 1960, no Canadá, como parte de um programa governamental para criar um inventário de recursos naturais. Estes sistemas, no entanto, eram muito difíceis de usar: não existiam monitores gráficos de alta resolução, os computadores necessários eram excessivamente caros, e a mão de obra tinha que ser altamente especializada e caríssima. Não existiam soluções comerciais prontas para uso, e cada interessado precisava desenvolver seus próprios programas, o que demandava muito tempo e, naturalmente, muito dinheiro.
Além disto, a capacidade de armazenamento e a velocidade de processamento eram muito baixas. Ao longo dos anos 70 foram desenvolvidos novos e mais acessíveis recursos de hardware, tornando viável o desenvolvimento de sistemas comerciais. Foi então que a expressão Geographic Information System foi criada. Foi também nesta época que começaram a surgir os primeiros sistemas comerciais de CAD (Computer Aided Design, ou projeto assistido por computador), que melhoraram em muito as condições para a produção de desenhos e plantas para engenharia, e serviram de base para os primeiros sistemas de cartografia automatizada. Também nos anos 70 foram desenvolvidos alguns fundamentos matemáticos voltados para a cartografia, incluindo questões de geometria computacional. No entanto, devido aos custos e ao fato destes proto-sistemas ainda utilizarem exclusivamente computadores de grande porte, apenas grandes organizações tinham acesso à tecnologia.
A década de 1980 representa o momento quando a tecnologia de sistemas de informação geográfica inicia um período de acelerado crescimento que dura até os dias de hoje. Até então limitados pelo alto custo do hardware e pela pouca quantidade de pesquisa específica sobre o tema, os GIS se beneficiaram grandemente da massificação causada pelos avanços da microinformática e do estabelecimento de centros de estudos sobre o assunto. Nos EUA, a criação dos centros de pesquisa que formam o NCGIA - National Centre for Geographical Information and Analysis (NCGIA, 1989) marca o estabelecimento do Geoprocessamento como disciplina científica independente.

 

História da cartografia

A cartografia é a ciência que trata da representação da terra ou parte dela através de mapas, cartas e outros tipos de projeções cartográficas.
Podemos dizer que a cartografia surgiu por volta do ano de 2.500 a.C. quando foi confeccionado pelos Sumérios, o que é considerado o primeiro mapa da história: uma placa de barro cozido com inscrições em caracteres cuneiformes (escrita suméria) onde foi representado o lado setentrional da região mesopotâmica.
Mas bem antes disso, o homem já havia se utilizado de pinturas (inclusive pinturas rupestres feitas com a intenção de representar o caminho dos locais onde havia caça) e até mesmo de entalhes e verdadeiras maquetes de pedra confeccionadas por esquimós e pelos astecas, respectivamente, como uma tentativa de representar pequenas localidades.
A “Pedra de Saihuite”, por exemplo, representa, junto com os entalhes esquimós, um dos primeiros trabalhos realizado com a técnica do que é chamado de “cartografia em relevo” e foi feita para representar um bairro de uma cidade asteca.
De fato, os astecas eram hábeis na confecção de representações geográficas, como o “Mapa de Tecciztlán” que contêm dados como a fauna da região retratada, e o “Códice Tepetlaoztoc”, todo colorido e que traz rotas terrestres e fluviais.
Os egípcios e chineses também dominaram a técnica da cartografia há muito tempo. Estima-se que os chineses usam a representação gráfica de regiões desde o século IV a.C. Para eles, os mapas serviam não só para se orientar, mas também, para fins bélicos e para demarcar regiões garantindo, assim, que os impostos fossem pagos.
Os egípcios também os usavam como ferramenta administrativa, para cobrar impostos e demarcar a terra. Mas, mais do que isso, foram eles que desenvolveram o método da Triangulação para determinar distâncias baseados na matemática, e o “nível”, instrumento em forma de “A” com um pêndulo no meio usado para medir áreas. Os egípcios faziam, ainda, registros cadastrais das terras em documentos considerados cartas geográficas. Seus túmulos e alguns papiros representavam o mundo dos mortos. Como se fossem um mapa do outro mundo eles serviam para guiar as almas e, freqüentemente, representavam o rio Nilo e planícies férteis.
Mas, bons mesmo na cartografia foram os gregos. O sistema cartográfico contemporâneo nasceu nas escolas de Alexandria e Atenas.
A primeira tentativa de representar o mundo foi babilônica, mas sua concepção de mundo era limitada à região entre os rios Eufrates e Tigre, o que não diminui a importância do feito. Entretanto, os gregos se destacam porque foram os primeiros a usar uma base científica e a observação.
Usando-se da trigonometria, Erastótenes (276-194 a.C.) mediu a circunferência da terra chegando bem perto dos 40.076 km reais (segundo ele eram 45.000 km). Anaximandro de Mileto (610-546 a.C.) representava o mundo como um círculo achatado onde estavam Europa, Ásia e África circundadas por um oceano. Foi ele quem primeiro sugeriu que a terra, por estar à igual distância dos demais astros, flutuava no espaço sem nenhum tipo de suporte ou apoio.
Mais tarde, Pitágoras defendeu que a terra era esférica de acordo com suas observações práticas e filosóficas (para ele a forma esférica era a mais perfeita) que só seriam aceitas no meio científico, anos depois, pela influência de Aristóteles.
Hiparco (séc. 11 a.C.), astrônomo grego, foi quem criou o sistema de coordenadas geográficas de latitude e longitude utilizando-se da matemática e da observação dos astros celestes.
Mas, o trabalho mais importante da cartografia na época clássica foi, sem dúvida, a obra em oito volumes escrita por Claudius Ptolomeu. Sua obra, “Geographia”, contém as coordenadas de 8.000 lugares, a maioria calculada por ele próprio e, no último volume, ele dá dicas para a elaboração de mapas-múndi e discute alguns pontos fundamentais da cartografia. Foi Ptolomeu também quem primeiro defendeu a teoria Geocêntrica ao afirmar que a terra era um corpo fixo em torno do qual giravam os outros planetas.
Os romanos também se utilizavam de mapas embora se preocupassem mais com seu caráter prático e, por isso, preferiam mapas que representavam áreas menores, rotas comerciais e territórios. Como, por exemplo, a “Tábua de Peutinger” que em seus mais de 6 metros de comprimento por 30 centímetros de largura representava diversos itinerários do Império Romano. Para isso, eles usavam o astrolábio, ou dioptra – como era chamado pelos gregos, um instrumento usado para se determinar a localização de pontos na terra por meio da observação dos fenômenos celestes.
Findo o período clássico, a cartografia passou por um período de pouco desenvolvimento durante o início da Idade Média quando a Igreja teve forte influência sobre a confecção dos mapas que eram feitos de tal forma a perderem a exatidão. Nessa época, os árabes foram os principais responsáveis por qualquer desenvolvimento na área e foram, inclusive, responsáveis por trazer a bússola para o ocidente propiciando os mecanismos para o desenvolvimento de mais um tipo de carta pelos genoveses, as Cartas Portulanas, utilizadas para navegação.
Logo em seguida a esse período, no final da Idade Média, todo o conhecimento em torno da cartografia que estava esquecido no ocidente, mas que vinha sendo preservado pelos árabes, voltou à tona atingindo seu apogeu na época das Grandes Navegações quando se inicia a Idade Moderna.
Com a descoberta do continente americano a cartografia toma mais um fôlego e iniciam os trabalhos para mapear o novo continente. Juan De La Cosa faz então, o primeiro mapa-múndi a conter o novo mundo em 1500. Foi nessa época (Séc. XVI), após o descobrimento da América, que o holandês Gerard Mercator, utilizando-se de todo o conhecimento produzido até a época para produzir o mapa-múndi que levaria seu nome e que representava grandes rotas em linhas retas.
Mas foi só a partir do século XVII que os países começam a se preocupar mais com o rigor científico dos mapas. É realizado então, o primeiro levantamento topográfico oficial na França, em 1744, chefiado por César – François Cassini (1744 – 1784) que seriam os precursores dos mapas modernos.
Do século em diante, com o desenvolvimento das técnicas cartográficas, o aperfeiçoamento da fotografia a aviação e a informática, a cartografia dá um salto.
Atualmente são utilizadas fotos áreas e de satélites para a realização de mapas e cartas que cada vez mais são utilizados eletronicamente, descartando a necessidade de impressão e tornando-os interativos.