O documento descreve os conceitos fundamentais de escala em cartografia. Em particular, explica que a escala é a relação entre as medidas de um objeto no mapa e sua medida real, e que existem diferentes formas de expressar a escala, seja numérica ou graficamente através de uma barra de escala. Além disso, discute aspectos importantes como precisão gráfica e escolha da escala adequada de acordo com as características da área mapeada.
2. Escala
É a relação entre a medida de um objeto
ou lugar representado no papel e sua
medida real.
3. Escala
Detalhes
Naturais
Artificiais
Problemas
Necessidade de reduzir as proporsões dos acidentes
a representar.
Determinados acidentes, dependendo da escala, não
permitem redução acentuada pois tornar-se-iam
imperceptíveis.
A solução é a utilização de símbolos cartográficos.
4. Escala
Uma escala normalmente é expressa
das seguintes formas:
Fração representativa ou numérica
Gráfica ou escala de barras
5. Escala
Numérica
E = d / D
d: distância medida na carta
D: distância real
As escalas numéricas mais comuns são da forma
E = 1 / 10x ou E = 1:10x
6. Escala
Escala gráfica
É a representação gráfica de várias distâncias do terreno
sobre uma linha reta graduada.
É constituida de um segmento à direita da referência zero,
conhecida como escala primária.
Consiste também de um segmento à esquerda da origem
denominada de Talão ou Escala de Fracionamento, que
é dividido em sub-múltiplos da unidade escolhida
graduada da direita para a esquerda.
7. Escala
01Km 1 2 3 4 5 Km
01Km 1 2 3 4 5 Km
01Km 1 2 3 4 5 Km
0 2 mi1 mi1/2 mi
Exemplos
8. Escala
Escala gráfica
Nos permite realizar as transformações de dimensões
gráficas em dimensões reais sem efetuarmos cálculos.
Para sua construção, entretanto, torna-se necessário o
emprego da escala numérica.
O seu emprego consiste nas seguintes operações:
1: Tomamos na carta a distância que pretendemos medir
(pode-se usar um compasso).
2: Transportamos essa distância para a Escala Gráfica.
3: Lemos o resultado obtido.
9. Escalas Especiais
As fotografias aéreas e grande parte das projeções
cartográficas não possuem escalas constantes, elas são
variáveis dependendo de uma série de fatores inerentes ao
processo de elaboração da projeção.
As fotografias aéreas, por serem uma projeção central. a
escala é variável do centro da foto para a periferia, sendo
tanto menor quanto mais próximo das bordas.
Quando a escala for grande, não ocorrerão muitos problemas
pois os erros serão desprezíveis, o que já não ocorrerá em
escalas pequenas, podendo ser constante ao longo dos
paralelos e variável ao longo dos meridianos, ou vice-versa.
Depende do tipo de projeção e da sua estrutura projetiva.
10. Escalas Especiais
Na projeção de Mercator por exemplo, a escala é
variável, constante ao longo dos paralelos e variável ao
longo dos meridianos, variando com a latitude, quanto
maior a latitude, maior a escala.PROJEÇÃO DE MERCATOR
Escala em Diferentes Latitudes
1/50 000 000 no Equador - 1/9 132 500 na Latitude de 24
11. Escala
Precisão gráfica
É a menor grandeza medida no terreno, capaz de ser
representada em desenho na mencionada escala.
Menor comprimento: 0,2 mm
Seja E = 1 / M
Erro tolerável: 0,0002 metro X M
E = 1/20000 ----- 0.2mm = 4000 mm = 4 m
E = 1/10000 ----- 0,2mm = 2000 mm = 2 m
E = 1/40000 ----- 0,2mm = 8000 mm = 8 m
E = 1/100000 ---- 0,2mm = 20000 mm = 20 m
12. Escala
Escolha de escala
Considerando uma região que se queira
mapear e que possua muitos acidentes de
10m de extensão, a menor escala que se
deve adotar será:
M = 10m / 0,0002m = 50.000 ou seja
E = 1:50.000
13. Escala
As condicionantes básicas para a escolha de
uma escala de representação são:
- dimensões da área do terreno que será
mapeado;
- tamanho do papel que será traçado o mapa;
- a orientação da área;
- erro gráfico;
- precisão do levantamento e/ou das informações
a serem plotadas no mapa.
14. Escala
Supondo que se deseje editar um mapa do
Estado do Rio de Janeiro em tamanho A4. Para
se definir a escala ideal de representação,
devem ser seguidos os seguintes passos:
a) Tamanho do papel:
A4 - 21,03 x 29,71 cm
b) Dimensões do Estado:
± 450 km na linha de maior
comprimento
300 km450
km
450 km
15. Escala
c) Tomando-se uma margem de 1 cm por borda, a área útil será
diminuída para 19,03cm x 27,71cm ≈ 18cm x 26cm (margem de
segurança)
Área útil
d) Orientando de forma que a área fique com a base voltada para ad) Orientando de forma que a área fique com a base voltada para a
margem inferior, desenvolvem-se os seguintes cálculos para amargem inferior, desenvolvem-se os seguintes cálculos para a
determinação das escalasdeterminação das escalas
1:1.700.0001:1.700.000 →→ 26,47 cm26,47 cm 450 km OK450 km OK
300 km (1:1.700.000)300 km (1:1.700.000) ⇒⇒ 17,64 cm OK17,64 cm OK
Escala determinadaEscala determinada == 1:1.700.0001:1.700.000
16. Escala
Determinação de escala de um mapa
Quando por algum motivo não é fornecida a escala de um mapa
pode-se, obter uma escala aproximada, através da medição do
comprimento de um arco de meridiano entre dois paralelos.
O comprimento médio de um arco de meridiano é de 111, 111
km, bastando então dividir a distância encontrada no mapa por
este valor.
21o
22o
Dist. Mapa
111,111
=
mm
111.111.000
17. Projeções Cartográficas
Projeções Geográficas são transformações projetivas,
que permitem transformar a superfície tridimensional da
superfície terrestre em uma representação plana, ou
seja bidimensional.
A correspondência entre a superfície e o mapa não pode
ser exata por dois motivos básicos:
Alguma transformação de escala deve ocorrer porque a
correspondência 1/1 é fisicamente impossível.
A superfície curva da Terra não pode ajustar-se a um plano sem
a introdução de alguma espécie de deformação ou distorção,
equivalente a esticar ou rasgar a superfície curva.
18. UTM
O mundo é dividido em 60 fusos, onde cada um se
estende por 6o
de longitude. Os fusos são numerados de
um a sessenta começando no fuso 180o
a 174o
W Gr. E
continuando para Este. Cada um destes fusos é gerado
a partir de uma rotação do cilindro de forma que o
meridiano de tangência divide o fuso em duas partes
iguais de 3o
de amplitude.
O quadriculado UTM está associado ao sistema de
coordenadas plano-retangulares.
O sistema UTM é usado entre as latitudes 84o
N e 80o
S.
Além desses paralelos a projeção adotada
mundialmente é a Estereográfica Polar Universal.
19. UTM
Sistema Gauss-Krüger (sec XVIII)
Decomposição em fusos de 3° de amplitude;
Meridiano central múltiplo de 1° 30’;
Cilindro tangente no meridiano central;
Ko coeficiente de escala (fator de escala) = 1 no
meridiano central;
Existe ampliação para as bordas do fuso;
Constante do Equador - 0;
Constante do meridiano central = 0;
Coordenadas planas:
x - abcissa sobre o meridiano;
y - ordenada sobre o Equador (Inversão do sistema
matemático)
Desenho: É um sistema de aplicação mais local.
Inspirou a criação dos sistemas LTM (Local
Transversa de Mercator).
Central
Equado
r
x +
y +
x +
y -
x -
y +
x -
y -
+ x
+ y
- x
- y
3 o
20. UTM
Gauss-Tardi
Projeção conforme de Gauss, cilíndrica, transversa e secante;
Fusos de 6° de amplitude (3° para cada lado);
Meridiano central múltiplo de 6°. Para o caso brasileiro, os MC são: 36°,
42°, 48°, 54°, 60°, 66° e 72°;
Origem dos sistemas parciais no cruzamento central, acrescidas as
constantes:
5.000 km para o Equador,
500 km para o meridiano central;
Estas constantes visam não existir coordenadas negativas o que
aconteceria com o sistema Gauss-Krüger;
Existência de uma zona de superposição de 30’ além do fuso. Os
pontos situados até o limite da zona de superposição são colocados
nos dois fusos (próprio e subseqüente), para facilitar trabalhos de
campo.
21. UTM
O sistema UTM foi adotado pelo Brasil, em
1955, passando a ser utilizado pela DSG e
IBGE para o mapeamento sistemático do país.
Gradativamente foi o sistema adotado para o
mapeamento topográfico de qualquer região,
sendo hoje utilizado ostensivamente em
quaisquer tipo de levantamento.
Utiliza a projeção conforme de Gauss como
um sistema Tardi;
O cilindro é secante, com fusos de 6°, 3°
para cada lado;
Os limites dos fusos coincidem com os
limites da carta do mundo ao milionésimo; -
Os fusos de 6° são numerados a partir do
antimeridiano de Greenwich, de 1 até 60,
de oeste para leste (esquerda para a
direita, desta forma coincidindo com a carta
do mundo; pela figura 6.5.7 pode ser
verificado a divisão do país em fusos.
22. UTM
A simbologia adotada para as coordenadas UTM é
a seguinte:
N - coordenada ao longo do eixo N-S,
E - coordenada ao longo do eixo L-O.
As coordenadas são dimensionadas em metros,
sendo normalmente definidas até mm, para
coordenadas de precisão.
As coordenadas E variam de aproximadamente
150.000 m a 850.000 m, passando pelo valor de
500.000 m, no meridiano central.
As coordenadas N, acima do Equador são
caracterizadas por serem maiores do que zero e
crescem na direção norte.
Abaixo do Equador, que tem um valor de 10.000.000
m, são decrescentes na direção sul.
Um ponto qualquer P, será definido pelo par de
coordenadas UTM E e N de forma P (E;N).
O sistema UTM é utilizado entre as latitudes de 84°
e - 80°. As regiões polares são complementadas
pelo UPS (Universal Polar Estereographic).
Sistema UTM
Meridiano
Central
Equador
6 o
10 0000km
500 km
N> 0
E>500 km
N >10000 km
km
E > 500 km
N>10000 km
E < 500 km
N> 0
N<500km