O Sistema Universal Transversal de Mercator (UTM). Este ltimo surgiu a partir de uma tentativa de unificar os trabalhos cartogrficos mundiais por parte da Associao Geodsica Internacional (AGGI), que em 1935 sugeriu a escolha de um sistema universal. Segundo Loch (2006), o continente africano foi tomado como ponto de partida para tal proposio. A projeo, conforme Gauss, foi aplicada a fusos de 6 graus de amplitude. Em 1951, a AGGI recomendou essa projeo para o mundo inteiro, com denominao de UTM. O sistema , assim, uma modificao da projeo transversa de Mercator, proposta por Gauss, a qual mais tarde foi reestruturada por Kruger, ao estabelecer o sistema de fusos. Dessa forma, algumas vezes o sistema referido como Gauss-Kruger. Nesse sistema, os pontos supostos sobre o elipside so projetados para um cilindro posicionado transversalmente em relao ao eixo de rotao da terra. De uma maneira geral, o sistema UTM mais fcil de ser utilizado que o sistema de coordenadas geogrficas, pois em lugar de projetar uma grade imaginria de linhas que se cruzam sobre o globo, projeta sees do globo sobre uma superfcie plana.

O UTM - Universal Transversa de Mercator - um sistema de coordenadas baseado no plano cartesiano (eixo x,y) e usa o metro (m) como unidade para medir distncias e determinar a posio de um objeto. Diferentemente das Coordenadas Geogrficas (ou Geodsicas), o sistema UTM, no acompanha a curvatura da Terra e por isso seus pares de coordenadas tambm so chamados de coordenadas planas.

Os fusos do sistema UTM indicam em que parte do globo as coordenadas obtidas se aplicam, uma vez que o mesmo par de coordenadas pode se repetir nos 60 fusos diferentes.A imagem ao lado representa um desses fusos, com a linha horizontal representando o Equador e a vertical, o Meridiano Central do Fuso UTM.

Outra caracterstica do sistema de Mercator que no h coordenadas negativas e apenas dois eixos: E(x) e N(y), indicando, respectivamente, Longitude e Latitude. No nosso hemisfrio sul, as distncias do eixo N(y) iniciam em 10.000.000 na linha do Equador e decrescem para o sul at 0; enquanto o eixo E(x) comea em 500.000 aumentando para o Leste e decrescendo para Oeste. No hemisfrio Norte, as coordenadas de eixo E(x) se comportam da mesma maneira, enquanto que as do eixo N(y), tem sua origem no Equador e aumentam para o Norte.

Universal Transversa de Mercator (UTM) utiliza um sistema de coordenadas cartesianas bidimensiona para dar localizaes na superfcie da Terra. uma representao de posio horizontal, isto , utilizada para identificar os locais na Terra independentemente da posio vertical, mas difere do mtodo tradicional de latitude e longitude, em vrios aspectos.O sistema UTM no uma simples projeo de mapa. Em vez disso, ele divide a Terra em sessenta zonas, cada uma banda de seis graus de longitude e utiliza uma projeo de mercator transversa secante em cada zona.A projeo de Mercator utiliza o desenvolvimento do cilindro. Foi concebida pelo cartgrafo belga Gerhard Kremer (1512-1594), mais conhecido pelo seu nome latinizado Mercator.O Sistema Universal Transverso de Mercator (UTM) baseado na projeo cilndrica transversa proposta nos Estados Unidos em 1950 com o objetivo de abranger todas as longitudes.As duas principais diferenas entre a projeo de Mercator e o sistema UTM que, no primeiro, o cilindro paralelo ao eixo de rotao da Terra esfrica, enquanto que, no segundo, o cilindro perpendicular ao eixo de rotao da Terra elipsoidal.O sistema UTM resulta na composio de 60 fusos distintos que representam a superfcie da Terra. Cada fuso tem a amplitude de 6 de longitude.Em latitudes o sistema limitado pelos paralelos 84 N e 80 S, onde as deformaes ainda no so significativas. Para latitudes maiores, utilizada a projeo Estereogrfica Polar Universal (sigla em ingls UPS, de Universal Polar Stereographic). Em muitos aparelhos recetores de sinal do Sistema de Posicionamento Global consta a opo de coordenadas UTM/UPS.

O Sistema de Coordenadas UTM O UTM (Universal Transversa de Mercator) um tipo de projeo e de sistema de coordenadas no plano. utilizado na cartografia, um importante campo de aplicao da geodsia, para dar a localizao de um ponto na superfcie terrestre. O UTM baseado no modelo elipsoidal da Terra e um dos mais utilizados no mundo.

A geodsia a cincia que estuda a forma, a dimenso da Terra, o campo gravitacional, o espao-tempo tridimensional e os fenmenos geodinmicos como rotao da Terra, mars e movimentos da crosta terrestre.

A forma da Terra foi representada inicialmente por uma esfera, Pitgoras e Aristteles foram os primeiros que expressaram esta ideia. No sculo 17, Newton demonstrou que o conceito de uma Terra esfrica era inadequado e representou a Terra como um elipsoide de revoluo, onde o eixo equatorial era maior do que o eixo polar e assim a Terra era achatada nos polos. No sculo 19, Laplace, Gauss e outros afirmaram que o modelo elipsoidal no era convincente e ento surgiu a forma de geoide para a superfcie terrestre. O geoide uma superfcie equipotencial do campo de gravidade da Terra que coincide com o nvel mdio dos mares. O geoide se estende atravs dos continentes em uma forma ondulada, se aproximando da topografia terrestre.

Os modelos de representao da Terra, com a topografia, elipsoide e geoide.
Apesar do geoide ser o modelo mais prximo do verdadeiro formado da Terra, em geodsia utiliza-se um elipsoide de referncia para representar matematicamente a superfcie terrestre. O modelo matemtico da Terra denominado "datum". O elipsoide de referncia torna bem mais simples a execuo dos clculos e definio das coordenadas e elevao. Atualmente, um dos elipsoides de referncia, ou datum, mais usados o WGS84, servindo como base ao Sistema de Posicionamento Global (GPS).

A Cartografia o conjunto de estudos e operaes cientficas, tcnicas e artsticas utilizados na elaborao de mapas, cartas e outras formas de representao de objetos. O mapa a representao no plano, em pequena escala, dos aspectos geogrficos de uma rea na superfcie de um objeto planetrio. Diferentemente, a carta a representao em mdia ou grande escala, para possibilitar a avaliao dos detalhes.

Para elaborar um mapa necessrio determinar um mtodo no qual cada ponto na superfcie terrestre corresponda a um ponto no plano e vice-versa. Existem diversos mtodos e estes mtodos so chamados sistemas de projees. Um sistema de projeo adota um modelo matemtico do planeta e relaciona os pontos estabelecendo uma escala e um sistema de coordenadas.

Projeo cilndrica transversa, o eixo do cilindro est perpendicular ao eixo da Terra.
As projees cartogrficas so classificadas de diversas formas. Quanto a superfcie de projeo temos a cilndrica, que utilizada no sistema UTM na posio transversal, em relao superfcie de referncia. Na posio transversal, o eixo do cilindro est perpendicular ao eixo da Terra.

Quanto ao tipo de contato entre as superfcies de projeo e referncia, o sistema UTM adota a secante, onde a superfcie de projeo secciona a superfcie de referncia. Isto vem da atribuio do fator de escala k = 0,9996 ao meridiano central do sistema UTM, que garante um modelo mais favorvel de deformao em escala ao longo do fuso. Limitando o erro de escala em 1/2500 no meridiano central e 1/1030 nos extremos do fuso.

Fuso ou Zona UTM, com 6 de extenso longitudinal e seu meridiano central.
No sistema UTM a Terra dividida em 60 fusos, ou zonas, com 6 de extenso de longitude e os fusos so numerados de 1 a 60, crescente no sentido leste a partir do fuso 180, a 174 oeste de Greenwich. Isto , o fuso 1 vai de 180O at 174O, o fuso 2 vai de 174O at 168O e assim sucessivamente. Cada fuso prolongado em 30' sobre os fusos adjacentes, criando uma rea de sobreposio de 1.

O sistema UTM utilizado somente entre as latitudes 84 ao norte e 80 ao sul. Cada fuso segmentado em 20 faixas com 8 de extenso de latitude. So dez faixas no hemisfrio norte e dez faixas no hemisfrio sul. Embora no ser essencialmente adotado no UTM e sim no MGRS, uma derivao militar do UTM, as faixas so designadas por letras de C, a partir de 80S, at X, que termina em 84N. As letras I e O no so usadas por causa da similaridade com os nmeros 1 e 0. A letra N a primeira faixa do hemisfrio norte, adotada por causa do "n" de norte.

O mapa UTM, com a identificao dos fusos, faixas e graus.
Os quadriculados das zonas so uniformes em todo o globo, com exceo em duas reas. O quadriculado 32V est estendido para alcanar toda a Noruega e assim o quadriculado 31V est recuado. Os quadriculados 31X, 33X, 35X e 37X esto estendidos para cobrir a regio da Esvalbarda, tambm pertencente Noruega, assim os quadriculados 32X, 34X e 36X no so usados.

O ponto de origem de cada fuso a interseco do Equador com o meridiano central do fuso. Para evitar nmeros negativos, adotado o valor de 500.000 metros para o meridiano central do fuso, na linha ao longo do Equador. Os fusos possuem um alcance longitudinal de 167.000 a 833.000 metros, na altura do Equador, reduzindo em direo aos polos. Justificando os nmeros, a Terra possui aproximadamente 40.000.000 metros de circunferncia, ento os fusos tem 666.666 metros de extenso longitudinal.

No hemisfrio norte as posies so medidas para o norte partindo do zero ao Equador at 9.300.000 metros na latitude 84N, na linha ao longo do meridiano central. No hemisfrio sul as posies so medidas para o sul partindo do 10.000.000 metros ao Equador at 1.100.000 metros na latitude 80S, na linha ao longo do meridiano central. Assim, nenhum ponto recebe um valor negativo.

A posio na Terra dada pelo nmero do fuso (zona), as coordenadas Este (Easting) e Norte (Northing) explicitamente nesta ordem, e o hemisfrio. A coordenada Este tambm pode ser descrita por X e a coordenada Norte por Y. Abaixo um exemplo de coordenada UTM:

X 271960,000 (Easting)
Y 7382350,200 (Northing)
Fuso 23 (Zone)
Hemisfrio Sul
Elipsoide WGS84 (datum)

A coordenada acima, dada como exemplo, indica que o ponto est no fuso 23, no Hemisfrio Sul, a 228.040 metros a oeste do meridiano central do fuso (500.000 - 271.960) e a 2.617.649,8 metros ao sul do Equador (10.000.000 - 7.382.350,2). O datum ser til no clculo de converso entre sistemas de coordenadas.

O sistema de coordenadas UTM o sistema mais usado em projees planas do globo terrestre. As coordenadas geogrficas, em graus de latitude e longitude, so usadas na superfcie esfrica do globo. possvel realizar a converso entre os sistemas, ser visto em um prximo artigo.