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AGRONOMIA SISTEMA DE INFORMAÇÕES GEOGRÁFICAS - SIG Professor: Douglas Silva Parreira INTRODUÇÃO Sistemas de Informação Geográfica - SIGs Estrutura Layers (camadas) Referência Espacial SISTEMAS DE REFERÊNCIAS ❑ São utilizados para descrever as posições de objetos. ❑ Quando é necessário identificar a posição de uma determinada informação na superfície da Terra são utilizados os Sistemas de Referência Terrestres ou Geodésicos. ❑ As coordenadas podem ser apresentadas em diversas formas: em uma superfície esférica recebem a denominação de coordenadas geodésicas e em uma superfície plana recebem a denominação da projeção às quais estão associadas, como por exemplo, as coordenadas planas UTM. COORDENADAS E SISTEMAS DE REFERÊNCIA • Qualquer processo de representação geográfica exige que se atribuam coordenadas a pontos: os dados relativos à localização na superfície terrestre de um objeto permitem identificar onde se encontra esse objeto. ❑ As Coordenadas Geográficas foram desenvolvidas com a Navegação e Astronomia de posição. ❑ No passado, os navegadores obtinham sua localização na superfície terrestre pela observação dos astros, usando o Sistema de Coordenadas Geográficas Astronômicas. ❑ Atualmente, a determinação da posição na superfície da Terra é realizada através do rastreio de satélites artificiais, utilizando o Sistema de Coordenadas Geográficas Geodésicas. COORDENADAS E SISTEMAS DE REFERÊNCIA SISTEMA GEODÉSICO DE REFERÊNCIA ❑É um sistema coordenado, utilizado para representar características terrestres, sejam elas geométricas ou físicas. ❑Na prática, serve para a obtenção de coordenadas (latitude e longitude), que possibilitam a representação e localização em mapa de qualquer elemento da superfície do planeta COORDENADA LATITUDE-LONGITUDE ❑Recorrem a uma superfície elipsoidal ou geóide as coordenadas nestes referenciais (ditas elipsoidais ou geodésicas) são: • Latitude, • Longitude, • Altitude elipsoidal. Os valores de latitude e longitude de qualquer lugar definem as coordenadas geográficas de um ponto da Terra. Seu conjunto constitui a grade de coordenadas geográficas As áreas dos quadriláteros tendem a diminuir, quando se movimenta no sentido dos pólos Conteúdo ❑Equador; ❑Meridiano de Greenwich; ❑Latitude; ❑Longitude. Linha equidistante dos polos que forma um grande circulo que divide a Terra em dois hemisférios iguais: Norte e Sul Divide a Terra em leste e oeste: Linha imaginária que passa pelo observatório de Greenwich, na Inglaterra Localização da Terra, entre o equador e um dos pólos, Norte ou sul, variando de 0 à 90º. 1’=30 m e 1º=110 Km Varia de 0 à 180º no sentido leste de Greenwich e 0 à - 180º no sentido oeste de Greenwich COORDENADA LATITUDE-LONGITUDE CONCEITOS BÁSICOS SUPERFÍCIE DE REFERÊNCIA Superficie teórica para modelar a superfície da terra. • Superfície de referência geodésica e elipsoide de referencia: modelo com forma e dimensões próximas da terra para estabelecer as coordenadas geográficas dos lugares; PÓS-GRADUAÇÃOSUPERFÍCIE DE REFERÊNCIA • Superfície equipotencial do campo gravítico terrestre; • coincide aproximadamente com a superfície do nível médio das águas do mar; Geóide • É determinado por observações astronómicas, medições gravimétricas ou pelo estudo das perturbações orbitais de satélites artificiais da Terra. • Este modelo é demasiado complexo para ser usado como superfície de referência. MODELOS DA SUPERFÍCIE DA TERRA ✓É o modelo usado como superfície de referência geodésica e como superfície de referência cartográfica para pequenas escalas (inferiores a 1/5.000.000). Elipsoide ✓Figura matemática que mais se aproxima da forma da Terra, ou seja, do geóide. ✓A figura é resultado da rotação de uma elipse em torno do seu próprio eixo. MODELOS DA SUPERFÍCIE DA TERRA ➢ Elipsoide – Geocêntrico ➢ Elipsoide – Não Geocêntrico ❖Parâmetros topocêntricos ❑as coordenadas de um ponto origem, ❑orientação (azimute inicial), ❑separação geóide-elipsóide (ondulação geoidal), ❑e as componentes do desvio da vertical (componente meridiana ξ e componente primeiro vertical η ) MODELOS DA SUPERFÍCIE DA TERRA MODELOS DA SUPERFÍCIE DA TERRA MODELOS DA SUPERFÍCIE DA TERRA MODELOS DA SUPERFÍCIE DA TERRA MODELOS DA SUPERFÍCIE DA TERRA SISTEMA DE COORDENADAS PLANAS ❑Representação de uma superfície esférica em uma superfície plana; ❑Permite que os objetos da Terra sejam localizados o mais corretamente possível nos mapas planos; ❑Uso do plano cartesiano SISTEMA DE COORDENADAS PLANAS Superficie teórica para modelar a superfície da terra. • Superfície de referência cartográfica: modelo da terra com base no qual se calculam as projecções cartográficas (plano, esfera ou elipsóide de revolução). SUPERFÍCIE DE REFERÊNCIA ❑A elaboração de um mapa é um processo de representação da Terra, ou parte dela, como um modelo reduzido da realidade. 1-Inicia-se com o Geóide, que é representado por um elipsóide de referência 2-Uma esfera com a mesma área superficial do elipsóide é escolhida como padrão tendo seu raio calculado 4-Criação da projeção numa superfície plana desse globo de referência 3-Modelo esférico é reduzido a um globo de referência. SISTEMA DE PROJEÇÃO DE MAPAS SISTEMA DE PROJEÇÃO DE MAPAS • Grade geográfica: constituída por uma rede de meridianos e paralelos (independente da projecção cartográfica) • Quadrícula cartográfica: estabelece um sistema de coordenadas planas retangulares. É uma malha quadrada de meridianas e paralelas que se sobrepõe a uma projecção cartográfica. PROJEÇÕES CARTOGRÁFICAS • Quanto a posição da superfície de projeção; • Quanto as propriedades área e ângulo. TIPOS DE PROJEÇÕES CARTOGRÁFICAS Cilíndrica Cônica Plana QUANTO A POSIÇÃO DA SUPERFÍCIE DE PROJEÇÃO ❖ Características geométricas que devem ser consideradas no processo de mapeamento: • Linear, • Angular, • Área. TIPOS DE PROJEÇÕES CARTOGRÁFICAS Conformes – os ângulos são mantidos idênticos (na esfera e no plano) e as áreas são deformadas. Equivalentes – quando as áreas apresentam-se idênticas e os ângulos deformados. Afiláticas – quando as áreas e os ângulos apresentam-se deformados. QUANTO A PROPRIEDADES ESPACIAIS ❑Projeção cilíndrica; ❑Divide a Terra da latitude 84º Norte à latitude 80º Sul em colunas com largura de 6º de longitude chamadas zonas numeradas de 1 a 60 no sentido leste. ❑Melhor para ser usado em regiões com cobertura de mapas com escalas de 1:250.000 ou maiores. Escalas menores: distorções muito grandes. PROJEÇÃO UNIVERSAL TRANSVERSA DE MERCATOR - UTM PROJEÇÃO UNIVERSAL TRANSVERSA DE MERCATOR - UTM PROJEÇÃO UNIVERSAL TRANSVERSA DE MERCATOR - UTM ❑Sistema de referência relativo a uma origem selecionada - o DATUM ❑Um DATUM é um modelo da Terra usado para cálculos geodésicos. ❑Define um elipsóide, uma localização inicial, um azimute inicial e a distância entre o geóide e o elipsóide na localização inicial. ❑É definido com a finalidade de estabelecer uma superfície de referência permanente. SISTEMA DE REFERÊNCIA ESPECÍFICO • Definição do elipsóide que se fará referência, • Realiza-se uma malha de cálculos de ajustes, onde deve possuir um ponto de origem. • Definido exatamente onde o modelo físico e o modelo geométrico do planeta coincidem. • DATUM. É gerada uma malha de cálculos que ajusta os modelos matemáticos com o terreno real, e nos fornece as coordenadas de localização ajustadas. DATUM • Num DATUM local a posição do elipsóide é determinada pela latitude, longitude e altitude de um ponto de fixação; • Num DATUM global, a posição do elipsóide coincide geralmente com a do centro de gravidade da Terra. DATUM LOCAIS E GLOBAIS Ponto de fixação (datum local) DATUM LOCAIS E GLOBAIS DATUM LOCAIS E GLOBAIS Datum Norte-Americano NAD (elipsóide Clarke 1866) Datum Sul-Americano (elipsóide internacional)Datum Arc (elipsóide Clarke 1880) Datum Europeu (elipsóide internacional) Datum WGS 72 Datum de Tóquio (elipsóide Bessel) DATUM LOCAIS E GLOBAIS ❑ Teve início na década de 40 ❑ Estabelecimento e Manutenção – IBGE ❑ Materialização do Sistema Geodésico Brasileiro: ➢ Redes Geodésicas Brasileiras (RGB): ✓ Rede Horizontal, ✓ Rede Vertical ✓ Rede Tridimensional ✓ (Rede Nacional GPS, Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo - RBMC) SISTEMA GEODÉSICO BRASILEIRO ❑ Altimetria ✓ O referencial de altimetria vincula-se ao Geoide, coincide com o marco “zero” do Marégrafo de Imbituba, em SC. ❑ Gravimetria: vinculado a milhares de estações distribuídas sobre o país, que recolhem dados de aceleração da gravidade ✓ Rede gravimétrica é de fundamental importância para o estabelecimento do geoide. ❑ A definição da superfície, origem e orientação do sistema de coordenadas usado para mapeamento e georreferenciamento no território brasileiro é dado pelo REFERENCIAL DE PLANIMETRIA ▪ SAD-69 ▪ SIRGAS 2000 COMPOSIÇÃO DO SISTEMA GEODÉSICO BRASILEIRO ❑ Sistema com Datum Córrego Alegre ✓ Adotado no Brasil - Décadas de 50-70 ✓ Foi ajustado a rede Horizontal do SGB ✓ adotou-se como superfície de referência o Elipsóide Internacional de Hayford de 1924, com semi-eixo maior a = 6 378 388 m e achatamento f = 1/297 SISTEMA GEODÉSICO BRASILEIRO SISTEMA GEODÉSICO BRASILEIRO ❑O Datum Sul Americano de 1969 (SAD 69) ❑Foi recomendada em 1969 pelo Grupo de Trabalho sobre o Datum Sul Americano ➢ Subdividiu-se em duas etapas: a) estabelecimento de um sistema geodésico cujo elipsóide apresentasse boa adaptação regional ao geóide; b) ajustamento de uma rede planimétrica de âmbito continental referenciada ao sistema definido. ✓ Atualmente a Rede Horizontal do SGB é composta por mais de 5.000 estações cujas coordenadas geodésicas estão referidas ao SAD 69 ❑ O Datum Sul Americano de 1969 (SAD 69) ➢ Adotou-se como modelo geométrico da Terra o Elipsóide de Referência Internacional de 1967, recomendado pela Associação Internacional de Geodésia (International Association of Geodesy - IAG) a) semi-eixo maior a = 6 378 160,000 m; b) com o achatamento (1/298,247167427) aproximado para o valor f = 1/298,25. c) Orientação Topocêntrica: origem no vértice Chuá. ✓ Latitude: -19° 45’ 41,6527’’ ✓ Longitude: -48° 06’ 0,40639’’ ✓ Altitude: 0,0 m SISTEMA GEODÉSICO BRASILEIRO ❑ SIRGAS 2000 ➢ SIRGAS - Sistema de Referencia Geocêntrico para as Américas ➢ Objetivo: Compatibilizar os Sistemas geodésicos utilizados pelos países das Américas, promovendo a definição e estabelecimento de um referencial único com precisão compatível com a tecnologia atual de posicionamento. SISTEMA GEODÉSICO BRASILEIRO ❑ SIRGAS 2000 ❖Mudança para o SIRGAS 2000 deve estar completa até 2014. ➢ Vantagem: ✓ Adotando-se o referencial geocêntrico, será possível fazer uso direto da tecnologia de GPS (Global Positioning System), uma importante ferramenta para a atualização de mapas, controle de frota de empresas transportadoras, navegação aérea, marítima e terrestre em tempo real. ✓ Além disso, a adoção desse novo sistema pela América Latina contribuirá para o fim de uma série de problemas originados na discrepância entre as coordenadas geográficas apresentadas pelo sistema GPS e aquelas encontradas nos mapas utilizados atualmente no continente. SISTEMA GEODÉSICO BRASILEIRO Um abraço e até a próxima aula. 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