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Sistemas de Referenciação
Geográfica
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Geodesia (Terra+repartição) disciplina do ramo da Geofísica integração do modelos da Física da Terra
na Geometria convencional iniciada com Gauss (1843) recorre com frequência à Astronomia
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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 objecto permitem identificar onde se encontra esse objecto
Classes de sistemas de coordenadas para geo-referenciação:
astronómicos cartesianos tridimensionais elipsoidais cartográficos
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Referenciais astronómicos utilizados para definir a posição aparente
dos astros na esfera celeste a partir destas posições aparentes é
possível calcular: latitude longitude azimute astronómico
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Referenciais cartesianos tridimensionais geocêntricos, a origem dos
eixos encontra-se próxima do centro de massa da Terra
um dos eixos orientado segundo o eixo de rotação da Terra
a posição de um ponto é definida por 3 coordenadas (x, y, z)
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Referenciais elipsoidais recorrem a uma superfície elipsoidal ou ao geóide as coordenadas nestes referenciais (ditas
elipsoidais ou geodésicas) são latitude (relativamente ao
plano equatorial do elipsóide)
longitude (relativamente a um meridiano convencionado)
altitude elipsoidal (medida segundo a normal ao elipsóide)
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Geóide é uma superfície equipotencial do campo
gravítico terrestre coincide aproximadamente com a superfície do nível médio das águas
do mar a geometria do geóide é dada relativamente a
uma superfície elipsoidal de referência o afastamento relativo ao elipsoide de referência
é designado por ondulação do geóide (e denotado por N)
determinado por: observações astronómicas, medições gravimétricas ou pelo estudo das perturbações orbitais de satélites artificiais da Terra
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Superfícies de referência
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As coordenadas geográficas de um ponto são as coordenadas geográficas da sua projecção sobre a superfície de referência
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Referenciais cartográficos baseiam-se num sistema de 2 eixos
definidos num plano os valores das coordenadas são obtidos por
meio de projecções cartográficas aplicadas às coordenadas elipsoidais
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Datum geodésico Conjunto de parâmetros que definem a dimensão
e a posição da superfície de referência: 2 relativos à forma e dimensão do elipsóide, 6 relativos à posição
datum geocêntrico - definido relativamente ao sistema terrestre médio por um vector de translacção e por 3 ângulos de rotação
datum topocêntrico - definido por um sistema astronómico local no ponto origem e um sistema geodésico local fixo ao elipsóide
data local - ajustam-se melhor a uma pequena região datum global - o que melhor se ajusta a todo o geóide
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A escolha dos parâmetros de um datum é, em geral, feita de modo a que as coordenadas astronómicas e geodésicas do ponto de fixação sejam coincidentes.
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Rede geodésica é um conjunto de pontos distribuídos de forma
homogénea num território, formando uma malha triangular, cujas posições relativas e coordenadas geográficas, referidas ao elipsóide de referência, são conhecidas com grande exactidão
vértices geodésicos (marcados por bolembreanos)• 1ª ordem - pirâmides distando 30 a 60 km• 2ª ordem - cilindro + cone listados distando 20 a 30 km• 3ª ordem - cilindro + cone distando 5 a 10 km
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Projecções cartográficas
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Referenciais cartográficos (lembram-se?)
baseiam-se num sistema de 2 eixos definidos num plano
os valores das coordenadas são obtidos por meio de projecções cartográficas aplicadas às coordenadas elipsoidais
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Planificação As representações planas de fenómenos
localizados sobre a superfície terrestre requer a planificação de uma parte do elipsóide.
Idealmente, uma carta não deveria conter deformações:
deveria preservar as posições relativas de todos os locais
deveria permitir determinar distâncias deveria permitir determinar direcções entre objectos
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DeformaçõesMas …
a superfície terrestre não é planificável nem regular
!? Em qualquer processo de planificação é
necessário abdicar de algumas propriedades métricas originais
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Projecção cartográfica As funções de aplicação do elipsóide no
plano chamam-se projecções cartográficas As projecções mais utilizadas requerem:
uma superfície plana ou planificável (cilindro ou cone)
posicionamento desta superfície relativamente ao elipsóide
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Projecções cartográficas Projecção cartográfica - processo de
transformação de pontos de uma superfície curva em pontos de uma superfície plana
métodos geométricos fórmulas de transformação
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Parâmetros de um sistema de projecçãoDatum geodésico;ProjecçãoPonto Central da quadrícula;Origem das coordenadas da quadrícula
(pode não coincidir com o ponto central da quadrícula: para as coordenadas serem sempre positivas);
Outros parâmetros.
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Propriedades métricas Deformações evitadas em
ângulos (projecções conformes) áreas (projecções equivalentes) distâncias (projecções equidistantes) azimutes (projecções azimutais)
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Projecções conformes: mantêm as formas (ângulos)
Projecções equivalentes: mantêm as áreas
Projecções equidistantes: mantêm distâncias segundo certas direcções (chamadas linhas padrão)
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Deformações
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Projecção conforme
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Projecção não conforme nem equivalente
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Projecção equivalente
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Carta de pontos não projectados
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Consequências (1)
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Consequências (2)
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Consequências (3)