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Aula 3. Cartografia e Geodésia: Tipos de Mapas, Sistemas de Coordenadas, Projeções, Escalas, Sistemas de Posicionamento Global (GPS). Os suportes de um SIG. Ciência da computação Gerenciamento das informações Cartografia Geodésia Fotogrametria Topografia Processamento Digital de Imagens.

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Presentation Transcript

  1. Aula 3 Cartografia e Geodésia: Tipos de Mapas, Sistemas de Coordenadas, Projeções, Escalas, Sistemas de Posicionamento Global (GPS)

  2. Os suportes de um SIG • Ciência da computação • Gerenciamento das informações • Cartografia • Geodésia • Fotogrametria • Topografia • Processamento Digital de Imagens

  3. Cartografia–conjunto de operações científicas, artísticas e técnicas produzidas a partir de resultados de explorações de documentação tendo em vista a elaboração de cartas e plantas. • Tipos de mapas (Mapas básicos ou planialtimétricos, temáticos, politemáticos) • Mapas analógicos e mapas digitais Exemplo: Mapa Planialtimétrico comum com escala 1:50.00 tem 100 nomes de lugares. A distância entre todos os pontos possíveis pares gira em torno de (100*999)/2=49.950 números!

  4. Geodésia –ramo da matemática aplicada (ou da cartografia), que observa e mede a forma e o tamanho do planeta Terra (ou parte dele) e determina a exata localização dos pontos sobre a superfície.

  5. SISTEMAS DE REFERÊNCIA • Coordenadas Planas • Sistema de Coordenadas Latitude e Longitude • Sistemas de Projeções • Sistema Universal Transverso Mercator- UTM • Sistemas de Posicionamento Global

  6. Sistema de Coordenadas Planas • Problema de representar uma superfície esférica em uma superfície plana. O objetivo do “Plano Cartesiano” é permitir que os objetos da Terra sejam localizados o mais corretamente possível.

  7. Quando se utiliza o sistema de coordenadas planas? • Pequenas porções da superfície terrestre (mapas de grande escala). Coordenadas planas não são utilizadas para mapas de pequenas escalas pelo seu potencial de distorção. • Sistemas de coordenadas planas são utilizadas apenas para projeções conformes de mapas como o sistema Universal Transverso de Mercator (UTM) Obs. Por tradição, valores X são apresentados primeiro e os valores Y em segundo lugar.

  8. Coordenadas Polares • Outra maneira de localizar espacialmente no plano. Uso menos utilizado que as coordenadas planas. • O sistema de coordenadas polares utiliza o par (r,θ) onde r é a distância da origem ao objeto e θ é o ângulo medido com respeito a uma direção fixada entre r e um dos eixos X (Leste) ou Y (Norte) A relação dos sistemas de coordenadas polares e cartesianas

  9. Sistemas de Referência Espacial Latitude - Longitude • Dificuldade em se utilizar o sistema de coordenadas planares é a esfericidade do planeta; medidas angulares são adicionadas ao elemento do sistema cartesiano; • Utiliza-se uma escala “sexagesimal” com divisão do círculo em 360º. • Quatro elementos: Equador, meridiano Greenwich, latitude e longitude

  10. Definição de Latitude, fLocalização da Terra entre o Equador e os polos. m p S n O f q r (1) Toma-se um ponto S na superfície do elipsóide e define a sua tangente (2) Defina a linha pq que passa por S e normal a tangente do plano (3) Ângulo entre a linha pq e a linha que passa no Equador (Latitude f)

  11. Definição de Longitude, l • = o ângulo entre o meridiano de referência (Greenwich) • e o meridiano considerado 180°E, W -150° 150° -120° 120° 90°W (-90 °) 90°E (+90 °) P -60° l -60° -30° 30° 0°E, W

  12. Definição de Longitude • Longitude constitui-se um método que descreve pontos situados a Este e a Oeste de um referencial; • Não é fácil determinar a Longitude. No caso da Latitude os astrônomos contaram com uma estrela fixa (Estrela do Norte); • Durante séculos cada país adotava uma referência para a Longitude. No final do século XIX os países, em comum acordo, definiram uma linha passando pelo Observatório de Greenwich, na Inglaterra.

  13. =0-180°W =0-90°S Latitude e Longitude em uma Esfera Meridiano de Greenwich Meridiano de longitude Z N Paralelo de latitude =0° P • =0-90°N  - Longitude geográfica  - Latitude Geográfica  E W O • Y R  R – Média do raio da Terra • =0° Equator  • =0-180°E O - Geocentro X

  14. Comprimentos dos Arcos de 1º • No Equador o comprimento de 1º é de aproximadamente 111321m (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)

  15. Exemplo: Qual o comprimento de um grau • ao longo de um determinado meridiano • Por exemplo, no paralelo 30N, 90W? • Radio da Terra = 6370 km. • Solução: • Passo 1: 1º se converte em radianos • radianos = 180 º, então 1º = p/180 = 3.1416/180 = 0.0175 radianos • Para o meridiano , DL = ReDf = 6370 * 0.0175 = 111 km • Passo 2: para o paralelo, DL = ReDl Cos f • = 6370 * 0.0175 * Cos 30 • = 96.5 km • Paralelo converge quando os pólos estão próximos

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