Capítulo 2 - Projeções Cartográficas; A Carta Náutica Flashcards
Distinção entre mapa e carta
MAPA: é a representação do globo terrestre, ou de trechos da sua superfície, sobre um
plano, indicando fronteiras políticas, características físicas, localização de cidades e outras
informações geográficas, sócio-políticas ou econômicas. Os mapas, normalmente, não têm
caráter técnico ou científico especializado, servindo apenas para fins ilustrativos ou
culturais e exibindo suas informações por meio de cores e símbolos.
CARTA: é, também, uma representação da superfície terrestre sobre um plano, mas foi
especialmente traçada para ser usada em navegação ou outra atividade técnica ou científica,
servindo não só para ser examinada, mas, principalmente, para que se trabalhe sobre ela
na resolução de problemas gráficos, onde os principais elementos serão ângulos e distâncias,
ou na determinação da posição através das coordenadas geográficas (latitude e longitude).
Importância das cartas náuticas
As CARTAS permitem medições precisas de distâncias e direções (azimutes).
SISTEMAS DE PROJEÇÕES CARTOGRÁFICAS
são métodos utilizados para representar a superfície de uma esfera (ou de um elipsóide), no todo ou em parte, sobre uma superfície plana. O processo consiste em transferir pontos da superfície da esfera (ou elipsóide) para um plano, ou para uma superfície desenvolvível em um plano, tal como um
cilindro ou um cone.
Propriedadade da conformidade
Representação dos ângulos sem deformação e, em decorrência, manutenção da verdadeira
forma das áreas a serem representadas
Características das projeções em cartas de grande e pequena escala
As características distintas de cada sistema de projeção são mais notáveis em cartas que representam grandes áreas. À medida que a área representada se reduz, as diferenças entre as várias projeções passam a ser menos conspícuas, até que, nas cartas de escala muito grande, como nas cartas de portos ou outras áreas restritas, todas as projeções tornam-se praticamente idênticas.
Propriedade da equivalência
Inalterabilidade das dimensões relativas das mesmas
Propriedade da equidistância
Constância das relações entre as distâncias dos pontos representados e as distâncias dos seus correspondentes na superfície da Terra
Propriedades almejadas por uma carta náutica
- Representação dos ângulos sem deformação e, em decorrência, manutenção da verdadeira
forma das áreas a serem representadas (conformidade). - Inalterabilidade das dimensões relativas das mesmas (equivalência).
- Constância das relações entre as distâncias dos pontos representados e as distâncias
dos seus correspondentes na superfície da Terra (eqüidistância). - Representação dos círculos máximos por meio de linhas retas.
- Representação das loxodromias (linhas de rumo) por linhas retas.
- Facilidade de obtenção das coordenadas geográficas dos pontos e, vice-versa, da plotagem
dos pontos por meio de suas coordenadas geográficas.
As propriedades acima relacionadas seriam facilmente conseguidas se a superfície
da Terra fosse plana ou uma superfície desenvolvível. Como tal não ocorre, torna-se impossível
a construção da carta-ideal, isto é, da carta que reúna todas as condições desejáveis.
A solução será, portanto, construir uma carta que, sem possuir todas as condições ideais, possua aquelas que satisfaçam determinado objetivo
Maior necessidade da Cartografia Náutica
A Cartografia Náutica necessita representar a linha de rumo (loxodromia) como
uma linha reta e de modo que essa reta forme com as transformadas dos meridianos um
ângulo constante e igual ao seu azimute
Método de construção das projeções
Geométricas, analíticas e convencionais.
A geométrica ainda se divide em projeções perspectivas e pseudo-perspectivas.
As perspectivas costumam se dividir em 3:
a) gnomônica – ponto de vista no
centro da Terra;
b) estereográfica – ponto de vista
na superfície da Terra;
c) ortográfica – ponto de vista no infinito.
Projeções pseudo-perspectivas
São projeções perspectivas nas quais se recorre a algum artifício, de maneira a se obter determinada propriedade.
Um exemplo desse tipo de projeção é a projeção cilíndrica equatorial estereográfica, na qual o ponto de vista não fica fixo, mas vai percorrendo o equador, situando-se sempre no anti- meridiano do ponto a projetar.
Projeções analíticas
Não são propriamente geométrica, apresentando leis matemáticas que foram inseridas a fim de a concederem determinadas propriedades.
Por conta dessas adapatações, este grupo é relevante.
Projeções convencionais
são as que se baseiam em princípios arbitrários, puramente convencionais, em função dos quais se estabelecem suas expressões matemáticas.
Superfície de projeção adotada
Outra importante classificação dos sistemas de projeções. Essa superfície pode ser um plano ou uma superfície auxiliar desenvolvível em um plano.
Cônicas, cilíndricas e poliédricas.
Plano: pode ser tangente ou secante à superfície da Terra.
Desenvolvimento: quando a superfície de projeção é uma superfície desenvolvível.
Projeções perspectivas
São geométricas, obtidas pelas intersecções sobre determinada superfície dos feixeis de retas que passam pelos pontos correspondentes da superfície da Terra e por um ponto fixo, denominado ponto de vista.
Ponto de vista
Se relaciona com as projeções perspectivas, logo geométrica. Ele é considerado como situado sobre a direção da vertical do ponto central da porção da superfície da Terra que se deseja representar e pode estar disposto a qualquer distância do centro da Terra, surgem três classificações:
Gnômica - ponto de vista no centro da Terra;
Estereográfica - ponto de vista na superfície da Terra;
Ortográfica - ponto de vista no infinito.
Projeções convencionais
Se baseiam em princípios arbitrários, puramento convencionais, em função dos quais se estabelecem suas expressões matemáticas.
Situação da superfície de projeção
Outro modo de classificação dos sistemas de projeções.
Projeções planas ou azimutais: de acordo com a posição do plano de projeção e do plano de tangência ou pólo de projeção;
Polares - ponto de tangência no polo; eixo da Terra perpendicular ao plano de projeção;
Equatoriais ou meridianas - ponto de tangência no equador; eixo da Terra paralelo ao plano de projeção; plano de pprojeçã paralelo ao plano de um meridiano;
Horizontais ou oblíquas - ponto de tangência em um ponto qualquer da superfície da Terra; eixo da Terra inclinado em relação ao plano de projeção.
Projeções por desenvolvimento: segundo a posição do eixo da superfície cônica ou cilíndrica.
Normais - eixo do cone paralelo ao eixo da Terra;
Equatoriais - eixo do ccilindr paralelo ao eixo da Terra;
Transversas ou meridianas - eixo do cone perpendicular ao eixo da Terra;
Horizontais ou oblíquas - eixo do cone ou ccilindr iinclinad em relação ao eixo da Terra.
Projeções equidistantes
não apresentam deformações lineares, isto é, os comprimentos são representados em escala uniforme. A condição de eqüidistância só é obtida em determinada direção e, de acordo com essa direção, as projeções eqüidistantes se subclassificam em eqüidistantes meridianas, eqüidistantes transversais e eqüidistantes azimutais.
Podem ser meridianas, transverais e azimutais.
Meridianas;
Distância uniforme no sentido dos meridianos;
Transversais;
Distância uniforme no sentido dos paralelos;
Azimutais ou ortodrômicas.
Não apresentam distorções nos círculos máximos que passam pelo ponto de tangência.
Projeções equivalentes
Não deformam as áreas, guardam uma relação constante com as suas correspondentes na superfície da Terra.
Projeções conformes
Não deformam os ângulos e, por ccont disso, não deformam a forma das pequenas áreas.
Projeção conforme azimutal não deforma os ângulos (azimutes) em torno do ponto de tangência.
Projeção afilática
Os comprimentos, as áreas e os ângulos NÃO são conservados.
Projeção gnomônica, apesar de suas deformidades, representa as ortodromias como retas.
Regra para designar os diferentes tipos de projeções
natureza da superfície de projeção adotada (plano, cilindro ou cone);
situação da superfície de projeção em relação à superfície da Terra; e
classificação da projeção quanto à propriedade que conserva.
Projeção de mercator
Projeção cilíndrica equatorial conforme. Contudo, parece que a projeção é convencional, não obedecendo a um conceito geométrico definido.
Meridianos: linhas retas igualmente espaçadas;
Paralelos: linhas retas desigualmente espaçadas;
Utilização: cartas náuticas e mapas em pequena escala, nos quais distorções em altas latitudes são aceitáveis.
Vantagens da projeção de Mercator
- Os meridianos são representados por linhas retas, os paralelos e o equador são representados por um segundo sistema de linhas retas, perpendicular à família de linhas querepresentam os meridianos.
- É fácil identificar os pontos cardiais numa Carta de Mercator.
- É fácil plotar um ponto numa Carta de Mercator conhecendo-se suas coordenadas geográficas (Latitude e Longitude). É fácil determinar as coordenadas de qualquer ponto representado numa Carta de Mercator.
- Os ângulos medidos na superfície da Terra são representados por ângulos idênticos na carta; assim, direções podem ser medidas diretamente na carta. Na prática, distâncias também podem ser medidas diretamente na carta.
- As LINHAS DE RUMO ou LOXODROMIAS são representadas por linhas retas.
- Facilidade de construção (construção por meio de elementos retilíneos).
- Existência de tábuas para o traçado do reticulado.
Limitações da projeção de Mercator
- Deformação excessiva nas altas latitudes.
- Impossibilidade de representação dos pólos.
- Círculos máximos, exceto o equador e os meridianos, não são representados por linhas retas (limitação notável nas Cartas de Mercator de pequena escala, representando uma grande área).
Latitudes crescidas projeção Mercator
Os meridianos se juntam à medida que a latitude aumenta, já que a Terra é um globo. Pela projeção de Mercator fazer com que os meridianos sejam paralelos, ocorre uma expansão horizontal, transformando círculos em elipses.
Pelas pequenas áreas serem iguais na projeção de Mercator, à medida que a latitude aumenta, deve-se esticar verticalmente as elipses para que elas se tornem circulares.
Isso ocorre porque a condição da projeção de Mercator é a conformidade.
Latitude Crescida
correspondente a um determinado paralelo é o comprimento do arco de meridiano compreendido entre a projeção do paralelo considerado e o equador,tomando-se para unidade de medida o comprimento do arco de 1 minuto do equador (1 minuto de Longitude).
Medição de distâncias na projeção de Mercator
As distâncias só serão verdadeiras se forem lidas na escala das Latitudes, uma vez que a escala da longitude é constante.
Utilização da projeção de Mercator (loxodromia, azimute e paralelos)
A loxodromia é representada por uma linha reta, que faz com as transformadas dos meridianos um ângulo constante e igual ao seu azimute.
Pelas deformações em altas latitudes, pode-se usa-la até os 60 graus ou até os 80 graus com a utilização de precauções.
Também é empregada nas cartas-piloto, de fusos horários, magnéticas, geológicas, celestes, meteorológicas, aeronáuticas e mapas-mundi.
Funcionalidade da projeção gnomônica (derrota ortodrômica)
Representa os círculos máximos, logo os caminhos mais curtos que seriam uma ortodromia, como linhas retas, logo como uma loxodromia.
Isso é necessário em longas viagens, já que há uma diferença muito grande entre as duas.
Superfície de projeção gnomônica
Plano tangente à superfície da terra, no qual os pontos são projetados geometricamente, a partir do centro da Terra.
A projeção mais antiga, acredita-se que foi desenvolvida por Thales de Mileto em 600 a.C.
Propriedades da projeção gnomônica
A projeção apresenta todas as deformidades, NÃO sendo equidistante. A escala só se mantém exata no ponto de tangência, tratando-se de uma projeção azimutal.
Os círculos máximos, entretanto, são linhas retas. Os meridianos aparecem como retas e os paralelos, com exceção do equador, aparecem como linhas curvas.
Utilização da carta gnomônica
Empregada na construção de cartas de Navegação Ortodrômica, além de ser empregada em radiogonometria com estação fixa, em que a estação radiogoniométrica será o ponto de tangência.
Projeção estereográfica (azimutal ortomorfa) e sua função
Projeção geométrica de pontos da superfície da terra sobre um plano tangente, desde um ponto de vista situado na posição oporta ao ponto de tangência.
Utilizada para a construção de cartas das regiões polares.
Projeção ortográfica equatorial
Projeta-se, geometricamente, pontos da superfície da terra, tendo como ponto de vista o infinito (linhas projetantes paralelas), sobre um plano tangente.
Trata-se de uma projeção que não é conforme, nem equivalente e nem equidistante. Utilizada para navegação astronômica.
Paralelos aparecem como linhas retas e o meridiado como elipses.
Projeção azimutal equidistante, propriedade e ponto de tangência
A escala de distância ao longo de qualquer círculo máximo que passa pelo
ponto de tangência é constante.
Ponto de tangência:
Se estiver situado nos polos, os meridianos aparecem como linhas retas radiais e os paralelos como círculos concêntricos.
Em qualquer outro ponto, os círculos concêntricos representam distâncias do ponto de tangência; os meridianos e os paralelos aparecem como curvas.
Projeção azimutal equidistante, propriedade e ponto de tangência
A escala de distância ao longo de qualquer círculo máximo que passa pelo
ponto de tangência é constante.
Ponto de tangência:
Se estiver situado nos polos, os meridianos aparecem como linhas retas radiais e os paralelos como círculos concêntricos.
Em qualquer outro ponto, os círculos concêntricos representam distâncias do ponto de tangência; os meridianos e os paralelos aparecem como curvas.
Classificação das cartas náuticas publicadas pela DHN
CARTAS GERAIS: escala menor que 1:3.000.000
CARTAS DE GRANDES TRECHOS: escala entre 1:3.000.000 e 1:1.500.000
CARTAS DE MÉDIOS TRECHOS: escala entre 1:1.500.000 e 1:500.000
CARTAS DE PEQUENOS TRECHOS: escala entre 1:500.000 e 1:150.000
CARTAS PARTICULARES: escala maior que 1:150.000
PLANOS: escala igual ou maior que 1:25.000
Título da carta náutica
O título da Carta Náutica traz informações importantes, que devem ser lidas com atenção. Eles são apresentados na seguinte ordem:
- Área geográfica geral e trecho da costa em que se situa a área representada na Carta.
- Referência geográfica específica, que consiste na descrição da área representada na Carta, do norte para o sul. Na figura 2.31: DO CABO ORANGE À ILHA DE MARACÁ.
- Informações sobre a data dos Levantamentos Hidrográficos que deram origem à Carta.
- Unidade de medida das profundidades, com menção genérica ao “datum vertical” usado na Carta.
(Representado em metros, sendo o nível médio das baixa-mares de sizígia) - Unidade de medida das altitudes e plano de referência usado como origem.
- Referência para Símbolos e Abreviaturas utilizados na Carta Náutica.
- Escala Natural e paralelo de referência.
- O nome da projeção usada (Projeção de Mercator em quase todas as nossas Cartas Náuticas).
- O “datum horizontal” usado na Carta.
(Esta informação torna-se muito importante após o advento dos sistemas de navegação por satélite, que fornecem posições referidas ao Sistema Geodésico Mundial (WGS). Muitas vezes, especialmente nas cartas de grande escala, para plotar as posições-satélite nas Cartas Náuticas referidas a um “datum” regional ou local são necessárias correções, que devem ser informadas em nota de precaução inserida na Carta)
Informações sobre marés e correntes
Rosa dos ventos ou rosa de rumos
A Carta Náutica apresenta uma ou mais rosas verdadeiras, em lugares particularmente selecionados para o seu uso, a fim de permitir a obtenção ou o traçado de rumos e marcações verdadeiros. Além disso, no interior das rosas de rumos verdadeiros aparecerá sempre o valor da declinação magnética, junto com o ano e sua variação anual, sendo representada, também, a rosa de rumos magnéticos (Figura 2.34).
Vista panorâmica da costa
Tabela de conversão de unidades
Diagramas de levantamentos
Todas as Cartas Náuticas com escala de 1:500.000 e maiores devem conter
um Diagrama de Levantamentos, que indique aos navegantes os limites, as datas, as escalas e outras informações sobre os
levantamentos que deram origem à carta. Os Diagramas de Levantamentos deverão constar das novas Cartas publicadas, sendo acrescentados às Cartas existentes logo que surgir oportunidade.
Exemplos de Diagrama de Levantamentos, simplificado ou mais completo,
podem ser visualizados nas Figuras 2.37 e 2.38.
Os Diagramas de Levantamentos devem ser utilizados na fase de planejamento da derrota, especialmente para planejar passagens através de águas desconhecidas pelo navegante. Sua finalidade é orientar os navegantes e os que planejam “operações de navegação” (inclusive
o planejamento de novas rotas e medidas oficiais para estabelecimento de rotas), quanto ao grau de confiança que devam depositar na adequação e precisão das profundidades e posições cartografadas
Diagrama de confiabilidade
São reservados para casos especiais, quando as rotas de navegação passam através de áreas inadequadamente pesquisadas e perigosas. Os Diagramas de Confiabilidade fornecem informações muito detalhadas, que proporcionam uma avaliação da exatidão dos levantamentos, bem como indicações sobre as áreas preferíveis para a navegação (figura
2.39).
Medição de distância em uma Carta de Mercator
