EngEnhArIA CaRToGRáFiCa Cartografia 2º ano … · Planimetria e Altimetria Prof. João Fernando...
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EngEnhArIA CaRToGRáFiCa
Cartografia – 2º ano
Representação de Elementos de
Planimetria e Altimetria
Prof. João Fernando Custodio da Silva
Departamento de Cartografia
www2.fct.unesp.br/docentes/carto/JoaoFernando
Introdução
Um mapa ou uma carta é uma representação simbólica e convencionada da SFT e de seus elementos constituintes em dimensões reduzidas.
É preciso associar os elementos representáveis – ou cartografáveis – a símbolos e convenções.
Elemento cartografável = informação geográfica (IG).
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Informação Geográfica
Informação Geográfica é informação
referenciada no espaço.
Por informação entende-se o produto ou o
resultado de uma seqüência lógica de
métodos, técnicas e processos aplicados a um
conjunto organizado de dados.
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Informação Geográfica
por referenciada entende-se a localização, posição ou orientação de feições,
assim como de grandezas derivadas,
situados em relação a um sistema de coordenadas,
que pode estar associado ou não ao próprio corpo (ou estrutura) particular
no caso da Engenharia Cartográfica, pode ser a Terra como um todo, uma região dela, ou até mesmo corpos espaciais, como, por exemplo, os planetas e satélites artificiais (Lua);
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Informação Geográfica
por espacial ou no espaço entende-se a
dimensão em que a informação referenciada
está definida,
que pode ser desde unidimensional (linear),
bidimensional (plana ou esferoidal),
tridimensional (espacial, propriamente dita),
indo até a quarta dimensão, sendo neste caso a
componente tempo imprescindível.
Características da IG Posição: está em um lugar bem determinado (coords);
Dimensão: 1D, 2D, 2½D, 3D, 4D(3D+t);
Extensão: tamanho na dimensão;
Forma: conformidade da extensão [(ir)regular];
Continuidade: SFT é um meio contínuo x repres descontínua;
Distribuição: ocupa distintas posições;
Padrão: distribuição com repetição;
Vizinhança: proximidade (ou distanciamento);
Contiguidade: contornos e a relação topológica (alto/baixo, direita/esquerda, centro/periferia etc) entre polígonos;
Escala: proporção da redução.
Convenções e símbolos: linguagem
As convenções cartográficas abrangem símbolos;
Os símbolos obedecem às exigências da técnica, do
desenho e da reprodução iconográfica;
Representam, de modo mais expressivo, os diversos
acidentes do terreno e objetos topográficos em geral.
Os símbolos e as convenções ressaltam os acidentes
do terreno, de maneira proporcional à sua
importância, principalmente sob o ponto de vista das
aplicações da carta.
Forma e dimensão dos símbolos
É necessário observar, com o máximo rigor,
as dimensões e a forma característica de cada
símbolo,
Para manter a homogeneidade que deve
predominar em todos os trabalhos da mesma
categoria.
Símbolo e escala
Quando a escala da carta permitir, os elementos topográficos devem ser representados de acordo com a grandeza real (proporcional) e as particularidades de suas naturezas.
O símbolo é, ordinariamente, a representação mínima desses acidentes:
Por meio de traços convencionados (em escala);
Por meio de símbolos (convencionados).
Do traço ao símbolo e vice-versa
Via de regra, à proporção que a escala
diminui, a quantidade de símbolos tende a
aumentar (generalização).
No sentido oposto, à medida que a escala
aumenta (mapas → cartas → plantas), as
dimensões reais são traçadas à escala,
diminuindo e simplificando a simbologia
(caracterização).
Elementos gráficos de símbolos e
convenções
Uma carta ou um mapa é uma representação
(conceitual, simbólica e convencionada) dos
aspectos naturais e artificiais ou culturais da
SFT. Então:
Toda essa representação só pode ser
convencional, isto é,
Por meio de pontos, linhas (abertas ou fechadas) e
cores.
Símbolos pontuais
São convenções individuais, tais como pontos e figuras geométricas (triângulos, círculos etc.), usados para representar um dado de posição e/ou altitude, tais como:
uma cota (elemento altimétrico),
Elementos planimétricos
uma cidade,
o centróide de uma distribuição,
ou um volume conceitual, como a população de uma cidade.
Símbolos lineares São convenções expressas por linhas para
representar os elementos com características lineares, tais como: cursos d’água,
rodovias,
fluxos,
limites etc.
Particularmente, a curva de nível, que é usada para representar a cota ou a altitude do terreno, é uma linha traçada no plano de representação (donde se extraem informações de desnível e volume)
Símbolos areais
São convenções que se estendem no mapa,
caracterizando que a área de ocorrência tem um
atributo comum:
massa d’água (rios largos, lagos, mares...)
tipo de solo
vegetação
jurisdição administrativa.
Uma convenção de área é graficamente uniforme e
cobre toda área de representação do fenômeno.
Símbolos associados
Relacionar os
elementos a símbolos
que sugiram a
aparência do assunto
como este é visto pelo
observador no terreno.
Símbolo
posição e identificação (toponímia)
A posição de um símbolo é
escolhida de modo a não
causar dúvidas quanto ao
objeto a que se refere.
Tratando-se de localidades,
regiões, construções, obras
públicas e objetos
semelhantes, o nome deve
ser lançado, sem cobrir
outros detalhes
importantes.
Planimetria e altimetria O documento cartográfico é a representação plana da
SFT, propriamente dita, e dos elementos naturais e culturais nela existentes: Referidos ao elipsóide (,) → posição (,; E,N)
Referidos ao geóide (m) → altitude (m)
Ambos traçados ou simbolizados no plano de representação (mapa).
Assim, os símbolos e cores convencionais são de duas categorias: Planimétricos e
Altimétricos.
ÁreaLinhasPontos
Ord
inal
Nom
inal
Inte
rval
o-
Raz
ão
Cidade
Mina
Igreja
Marca de Altitude
Rio
Estrada
Gratícula
Limites
Pântano
Terras
Áridas
Floresta
Setores
Censitários
Maior Menor
Fonte poluidora
Coropletas
Isopletas
Isaritmas
Fluxos
Hachuras
Grande
Médio
PequenoVicinal
Estadual
Federal
Auto-estrada
Cada ponto vale
75 pessoas
Valorados
Unidimensional
Bidimensional
Círculos, quadrados
triângulos etc
Repetição
Valorados
Complemento: coro e isopletas
Coropleta (região):
Áreas em cores ou em tonalidades diferentes
representando fenônemos quantitativos, estatísticos etc.
Corograma: o mapa que expressa…
Isopleta (linha):
igual (iso) em número, igual em valor;
curva sobre a qual o valor do parâmetro é constante;
Isolinha.
REPRESENTAÇÃO DE
ELEMENTOS DE
PLANIMETRIA
Representação de elementos de
planimetria
A representação planimétrica pode ser dividida em duas partes, de acordo com os elementos que cobrem a superfície do solo: físicos ou naturais;
culturais ou artificiais.
Os primeiros elementos correspondem principalmente à hidrografia e vegetação.
Os segundos decorrem da ocupação humana: sistema viário, construções, limites políticos ou
administrativos etc.
Hidrografia A representação da
hidrografia deve ser feita, sempre que possível, associando os elementos a símbolos que caracterizem a água.
O azul é a cor escolhida para representar mares, rios, lagos, lagoas, alagados (mangue, brejo e área sujeita a inundação), etc.
Elementos de Hidrografia
Curso d’ água intermitente
Lago ou lagos intermitentes
Terreno sujeito a inundação
Brejo ou Pântano
Poço d’água. Nascente
Cataratas e corredeiras
Rocha submersa e
descoberta
Represa: alvenaria e terra
Ancoradouro. Rio seco ou
de aluvião
Recife rochoso
Vegetação A cor verde é
universalmente convencionada para representar a cobertura vegetal do solo.
Variando os tons,
as matas e florestas: verde claro chapado;
o cerrado e caatinga: verde claro com retícula;
as culturas permanentes e temporárias: verde com toque figurativo.
Elementos de Vegetação
Mata, floresta;
Cerrado, macega, caatinga.
Culturas: permanente,
temporária.
Mangue, salina.
Arrozal: terreno seco,
úmido.
Áreas especiais Área especial é a área legalmente definida, subordinada a um órgão
público ou privado, responsável pela sua manutenção, onde se objetiva a conservação ou preservação da fauna, flora ou de monumentos culturais, a preservação do meio ambiente e das comunidades indígenas.
Parques nacionais, estaduais e municipais;
Reservas ecológicas e biológicas;
Estações ecológicas;
Reservas florestais ou Reservas de recursos;
Áreas de relevante interesse ecológico;
Áreas de proteção ambiental;
Áreas de preservação permanente;
Monumentos naturais e culturais;
Áreas, colônias, reservas, parques e terras indígenas.
Sistema viário / rodovias A representação em carta não traduz sua largura real de uma
rodovia, uma vez que esta deve ser representada em todas as cartas topográficas desde a escala 1:250.000 até 1:25.000 com a utilização de uma convenção.
A rodovia será representada por símbolos que traduzem o seu tipo, independentemente de sua largura física.
As rodovias são representadas por traços e/ou cores e são classificadas de acordo com o tráfego e a pavimentação.
Essa classificação é fornecida pelos DER, seguindo o Plano Nacional de Viação (PNV).
Normalmente, usa-se a cor vermelha para as rodovias.
São representados também os caminhos e trilhas (em preto).
Rodovia: feição linear planimétrica
Sistema viário / ferrovias
Uma ferrovia é definida como sendo qualquer tipo
de estrada permanente, provida de trilhos, destinada
ao transporte de passageiros ou carga.
Devem ser representadas tantas informações
ferroviárias quanto o permita a escala do mapa,
devendo ser classificadas todas as linhas férreas
principais.
São representadas na cor preta e a distinção entre
elas é feita quanto à bitola (largura inter trilhos).
Ferrovia: feição linear planimétrica
Unidades político-administrativas
O território brasileiro é subdividido em UPA,
abrangendo os diversos níveis de administração:
Federal,
Estadual
Municipal.
Essas unidades são criadas através de legislação
própria (lei federais, estaduais e municipais), na qual
estão discriminadas sua denominação e informações
que definem o perímetro da unidade (polígono).
Divisão político-administrativa
É representada nas cartas e
mapas por meio de linhas
convencionais (limites)
correspondentes à situação
das UF e municípios no
ano da edição do
documento cartográfico.
Consta no rodapé das
cartas topográficas a
referida divisão, em
representação esquemática.
1 – Duque de
Caixas
2 – Petrópolis
3 – Majé
4 – Rio de Janeiro
5 – Itaboraí
6 – São Gonçalo
Limites e cores Escalas pequenas: representação
de áreas político-administrativas - para realçar e diferenciar essas divisões => impressão sob diversas cores.
Nos mapas estaduais, p. ex., as cores auxiliam a identificação, a forma e a extensão das áreas municipais.
Idem para áreas com limites físicos (bacias) e operacionais (setores censitários, bairros, etc.).
Teorema das 4 cores.
Conjectura (teorema)
das quatro cores
Demonstra que
qualquer mapa pode ser
colorido sem que se
usem mais do que
quatro cores diferentes.
Dois polígonos que
tenham uma fronteira
comum não podem ter
a mesma cor.
Categorias da DPA
Grandes regiões: N, NE, CO, SE, S.
27 unidades da federação: 26 estados e o DF.
Municípios: 5570.
Distritos
Regiões administrativas, subdistritos e zonas
Área urbana e área rural
Área urbana isolada
Setor censitário.
Atualização da DPA
A atividade de atualizar a DPA em vigor consiste em transcrevê-la para o mapeamento topográfico e censitário.
Para documentar a DPA se constituiu o Arquivo Gráfico Municipal – AGM.
O AGM é composto pelas cartas, em escala topográfica, nas quais são representados os limites segundo as leis de criação ou de alteração das UPA.
Linhas de limites Mapas e cartas com divisas
interestaduais e intermunicipais: úteis para uso rural.
Na carta 1:25.000 é possível a representação de divisas distritais (não em escalas menores).
Numa carta geográfica, a CIM, p. ex., só há possibilidade do traçado dos limites internacionais e interestaduais.
Certas unidades de expressão administrativa, cultural, etc. precisam aparecer, como áreas especiais (reservas indígenas, parques nacionais e outros).
Internacional _ .. _ .. _
Interestadual _ . _ . _
Intermunicipal . . . . . .
Áreas especiais ........
Localidade: todo lugar do TN onde existe um
aglomerado permanente de habitantes.
Capital (da União, Federação: Brasília)
Capital de UF (São Paulo, SP)
Cidade (Presidente Prudente, SP)
Vila (Montalvão, distrito de PP)
Aglomerado rural (Noite Negra)
Propriedade rural (Fazenda Tere Dita)
Local (NOME DO ENTORNO)
Aldeia
Representação das localidades
Mais de 500.000 habitantes CIDADE
De 100.000 a 500.000 habitantes CIDADE
De 20.000 a 100.000 habitantes CIDADE
De 5.000 a 20.000 habitantes CIDADE
De 5.000 habitantes CIDADE
Vila Vila
Povoado, núcleo Povoado
Lugarejo, propriedade rural Lugarejo
Nome local NOME LOCAL
Representação das cidades Variando de acordo com a área, o centro urbano é representado pela
forma generalizada dos quarteirões, que compõem a área urbanizada construída.
A área edificada, que é representada na carta topográfica por cores do amarelo ao rosa, dá lugar, fora da área edificada, a pequenos símbolos quadrados em preto, representando o casario.
Na realidade, um símbolo tanto pode representar uma casa como um grupo de casas, conforme a escala.
Na carta topográfica, dentro da área edificada, é representado todo edifício de notável significação local, como prefeitura, escolas, igrejas, hospitais, etc., independentemente da escala.
Conforme a escala, representa-se a área edificada por simbologia correspondente.
Outras construções como barragem, ponte, aeroporto, farol, etc., têm símbolos especiais quase sempre associativo.
Representação das cidades segundo
diferentes escalas (generalização)
Linhas de comunicação e outros
elementos planimétricos
As linhas de comunicação:
telefônica e telegráfica (?)
e às linhas de energia
elétrica (de alta ou baixa
tensão).
Nas legendas das cartas
topográficas constam ainda
outros elementos: igrejas,
escolas, minas, etc.
REPRESENTAÇÃO DE
ELEMENTOS DA ALTIMETRIA
Representação do principal elemento
altimétrico: o relevo do terreno. A representação do relevo do terreno (SFT), particularmente as
montanhas, sempre foi um importante problema cartográfico. Principais métodos: Lagartas
Hachuras
Curvas de nível
Cores hipsométricas
Relevo sombreado
Perfil topográfico
Blocos-diagramas
Plastificação em alto-relevo
Pontos cotados
Modelo digital do terreno
Letreiros.
Relevo submerso
A bati (profundo) + metria (medir) = o método de levantamento das profundidades do relevo submerso (rios, lagos e mares).
Nos documentos cartográficos de apoio à navegação aquática, o relevo submerso é representado com a maior acurácia e precisão possíveis.
Atualização também por causa da possível mudança do relevo causada pelas correntes.
Aspecto do relevo A cor da representação da altimetria do terreno na carta é, em
geral, o sépia (cor intermediária entre o cinza acastanhado e o marrom-oliváceo-escuro).
Os areiais (relevo inconstante por causa dos ventos) são representados por meio de um pontilhado irregular também é impresso, em geral, em sépia.
À medida que a escala diminui, a correspondente simbologia tende a ser tornar mais complexa: p. ex., na CIM, o relevo, além das curvas de nível, é representado por cores hipsométricas.
Também os oceanos, além das cotas e curvas batimétricas, têm a sua profundidade representada por faixas de cores batimétricas.
Cores hipsométricas e batimétricas
Hipso: para o alto,
alturas, altitudes.
Bati: para baixo, para
dentro, profundidades.
Métodos atuais p/ representar relevo
Curvas de nível
Cores hipsométricas
Pontos cotados
Relevo sombreado
MDT.
Curva de nível O método preferencial para representar o relevo terrestre é o
das curvas de nível, que informa um valor constante (isolinha) da altitude em qualquer parte da carta.
A curva de nível constitui uma linha imaginária do terreno, em que todos os pontos de referida linha têm a mesma altitude, acima ou abaixo de uma determinada superfície da referência, geralmente o nível médio do mar.
Para facilitar a leitura, adota-se um intervalo altimétrico constante – a equidistância vertical – representado pelas curvas intermediárias.
Estas curvas são comandadas pelas curvas mestras: representadas por um traço mais espesso: | | | | | |
Representação conceitual do método das
curvas de nível (acima ou abaixo do NMM)
Propriedades das ccnn Todos os pontos de uma curva
de nível têm a mesma elevação.
Cada curva de nível é fechada.
As curvas de nível nunca se cruzam.
As curvas de nível cruzam os cursos d'água em forma de "V", com o vértice apontando para a nascente.
As curvas de nível formam um “M” acima das confluências fluviais.
Em geral, as curvas de nível formam um “U” nas elevações.
Formas topográficas A geomorfologia do
terreno determina as formas das curvas de nível.
ccnn devem expressar o tipo do terreno representado.
ccnn indicam se o terreno é plano, ondulado, montanhoso ou se o mesmo é íngreme ou de declive suave.
Formas convexa e côncava
Rede de drenagem e as ccnn A rede de drenagem controla a forma geral da topografia do terreno
e serve de base para o traçado das ccnn.
Antes de se traçar as ccnn, deve-se desenhar todo o sistema de drenagem da região.
Rio é o curso d’água natural (nasce em um ponto e deságua em outro rio, lago ou no mar).
Os rios levam as águas superficiais, realizando uma função de drenagem (escoamento das águas).
Seus cursos estendem-se do ponto mais alto (nascente ou montante) até o ponto mais baixo (foz ou jusante), que pode corresponder ao nível do mar, ao de um lago ou ao de outro rio do qual é afluente.
De acordo com a hierarquia e o regionalismo, os cursos d’água recebem diferentes sinônimos: ribeirão, lajeado, córrego, sanga, arroio, igarapé, etc.
Divisor de águas e bacia hidrográfica
Divisor de Águas
Materializa-se no terreno pela linha que passa pelos pontos mais elevados do terreno e ao longo do perfil mais alto entre eles, dividindo as águas de um e outro curso d’água.
É definido pela linha de cumeeira que separa as bacias.
É comum ser usada para demarcar DPA.
Bacia Hidrográfica é o conjunto de terras drenadas por um rio principal e seus afluentes.
Resulta da reunião de dois ou mais vales, formando uma depressão no terreno, rodeada geralmente por elevações.
Uma bacia se limita com outra pelo divisor de águas.
Esses limites podem não ser fixos, em conseqüência das mutações sofridas pelo relevo.
Equidistância vertical A eqüidistância vertical (EV)
entre uma determinada curva e outra tem que ser constante.
EV é a distância vertical entre as curvas de nível.
EV varia de acordo com a escala da carta, com o relevo e com a precisão do levantamento.
Imprescindível é a colocação dos valores quantitativos das curvas mestras (CM).
Escala EV (m) CM (m)
1:25000 10 50
1:50000 20 100
1:100000 50 250
1:250000 100 500
1:500000 100 500
CCNN e CM
Cores hipsométricas Em escalas pequenas, além das ccnn, adotam-se faixas de altitudes em
diferentes cores, como o verde, amarelo, laranja, sépia, rosa e branco.
Em se tratando de relevo submarino: cores batimétricas.
O problema da representação do relevo por meio de cores é a definição do número de intervalos de altitude (intervalos de classe) entre as altitudes extremas,
que serão representadas pelas cores,
e a escolha das próprias cores que representarão cada intervalo de classe.
A representação hipsométrica por cores é uma das possibilidades de representação de uma distribuição contínua de um fenômeno sobre a superfície terrestre.
Pode-se de uma maneira geral representar qualquer ocorrência de distribuição contínua por este processo (temperaturas, precipitação pluviométrica, densidade populacional etc).
Relevo em cores e ccnn
-107.50 -107.40 -107.30 -107.20 -107.10 -107.0037.00
37.05
37.10
37.15
37.20
37.25
37.30
37.35
37.40
37.45
37.50
1800
2000
2200
2400
2600
2800
3000
3200
3400
3600
3800
Cores hipsométricas e batimétricas
Hipso: para o alto,
alturas, altitudes.
Bati: para baixo, para
dentro, profundidades.
Relevo em cores sem ccnn (sombras)
Pontos cotados As cartas topográficas apresentam pontos de controle vertical e pontos de
controle vertical e horizontal, cota comprovada e cota não comprovada.
Ponto Trigonométrico - Vértice de figura cuja posição é determinada com o levantamento geodésico.
Referência de nível - Ponto de controle vertical, estabelecido num marco de caráter permanente, cuja altitude foi determinada em relação a um datum vertical. Em geral, constam o nome, o nº da RN, a altitude e o nome do órgão
responsável.
Cota Comprovada - Altitude estabelecida no campo, por nivelamento geométrico de precisão ou qualquer método que assegure a precisão obtida.
Cota não Comprovada - Determinada por métodos de levantamento terrestre não comprovado. É igualmente uma altitude determinada por leitura fotogramétrica repetida.
Pontos cotados
(irregularmente espaçados)
Relevo sombreado
O sombreado, executado em função das curvas de nível, é uma
modalidade de representação do relevo.
É executada, geralmente, à pistola e nanquim e é constituída
de sombras contínuas sobre certas vertentes, dando a
impressão de saliências iluminadas e reentrâncias não
iluminadas.
Para executar o relevo sombreado, imagina-se uma fonte
luminosa a noroeste, fazendo um ângulo de 45º com o plano
da carta, de forma que as sombras sobre as vertentes fiquem
voltadas para sudeste.
Originalmente, arte e técnica.
Atualmente, tecnologia computacional.
Carta com relevo sombreado
Modelo digital do terreno (MDT)
Pontos cotados sobre um plano com uma malha (ir)regular de pontos amostrados.
A base planimétrica é referida a um sistema de coordenadas:
X Y Z
E N h
h
...Resumo.
Documento cartográfico necessita de uma
linguagem.
Linguagem cartográfica é a comunicação
visual por meio de convenções e símbolos.
Elementos de representação
Planimétrica
Altimétrica
Conclusão
A representação da informação geográfica planimétrica e altimétrica é parte da terceira grande fase do mapeamento cartográfico:
1 – Levantamentos em campo
2 – Processamento e análise de dados (imagens inclusive)
3 – Representação convencionada e simbólica
A representação requer:
Conhecimento das propriedades da IG
Domínio da linguagem cartográfica
Convenções
Símbolos
F I M
( planimetria e
a
l
t
i
metria )