Conceitos Fundamentais de Geodésia e Cartografia

Eratóstenes e a Medição do Raio Terrestre

Eratóstenes estimou o raio da Terra com precisão através de um método. Esse método consistiu em medir o arco do meridiano (s) por observações geométricas e medir o ângulo (α) nas extremidades desse arco através de observações astronômicas. O cálculo do raio R terrestre a partir desses dados é obtido através das relações fundamentais da Geometria.

Superfície de Referência Geodésica

A Superfície de Referência Geodésica é um modelo com forma e dimensões tão próximas quanto possível das da Terra, destinado a estabelecer, com grande exatidão, as posições relativas entre os vários lugares. É sobre as superfícies de referência geodésicas, em geral elipsoides de revolução, que são definidas as coordenadas geográficas (latitude e longitude).

Rede Geodésica

A Rede Geodésica é uma malha triangular de pontos distribuídos de forma homogênea num determinado território (os vértices geodésicos), cujas posições relativas e coordenadas geográficas, referidas ao elipsoide de referência, são conhecidas com exatidão.

Projeção Cartográfica Conforme

Uma Projeção Cartográfica é considerada conforme quando a forma dos pequenos objetos é conservada, isto é, quando a escala da projeção em qualquer ponto é a mesma em todas as direções. Nelas, os paralelos e os meridianos são representados como linhas perpendiculares entre si e os ângulos em torno de qualquer ponto são conservados.

Classes de Projeções Cartográficas

As três grandes classes de projeções são:

• Projeções Cônicas: A superfície de projeção é um cone.
• Projeções Azimutais: A superfície de projeção é um plano.
• Projeções Cilíndricas: A superfície de projeção é um cilindro.

Características das Projeções Cônicas

• Os meridianos são retilíneos e concorrentes no vértice.
• Os paralelos são circulares e concêntricos no vértice.
• O ângulo entre os meridianos é constante e inferior à respetiva diferença de longitudes.
• O polo é representado por um ponto ou por um arco de circunferência.
• A envolvente da projeção é um setor circular.

Características das Projeções Azimutais

• Os meridianos são retilíneos e concorrentes no polo.
• Os paralelos são circulares e concêntricos no polo.
• O espaçamento entre os paralelos só depende da latitude, de acordo com a lei característica de cada projeção.
• O ângulo entre os meridianos é igual à respetiva diferença de longitudes, pelo que os azimutes medidos a partir do polo são conservados.
• O polo é pontual e o único ponto de escala conservado.

Características das Projeções Cilíndricas

• A malha formada pelos meridianos e paralelos é retangular.
• O espaçamento entre meridianos é proporcional à respetiva diferença de longitudes.
• O espaçamento entre paralelos só depende da latitude, de acordo com uma lei que é característica de cada projeção.
• A escala ao longo de cada paralelo é a mesma em todas as projeções, só dependendo da escala principal e da latitude.
• Os polos são representados por segmentos de reta com o mesmo comprimento do equador.

Sistema de Coordenadas Retangulares

O Sistema de Coordenadas Retangulares é aquele que utiliza duas medidas de distância retilínea a dois eixos perpendiculares entre si, chamados eixos coordenados, para referenciar a posição de um ponto. As coordenadas retangulares são usadas em projeções cilíndricas vetoriais.

Loxodrómia

A Loxodrómia é a linha que, à superfície da Terra, faz um ângulo constante com todos os meridianos. Tal linha, cuja direção geográfica (ou azimute) é constante com os meridianos, é resultado da distorção inerente ao tentar representar num plano o que está distribuído em vários.

Sistema de Posicionamento Global (GPS)

O GPS é um sistema de radionavegação dos EUA que proporciona ininterruptamente serviços de posicionamento, navegação e cronometria gratuitos em todo o mundo. Qualquer utilizador que tenha um recetor GPS, o sistema proporciona a sua localização e a hora exata sob quaisquer condições atmosféricas, de dia ou de noite, em qualquer lugar do mundo. O GPS é indispensável em todos os sistemas de transporte, servindo de apoio à navegação aérea, terrestre e marítima. Os serviços de emergência e socorro em casos de desastres dependem do GPS para a localização e coordenação horária de missões para salvar vidas e bens. Agricultores, topógrafos e inúmeros utilizadores de vários campos de aplicação e investigação trabalham de forma mais eficiente, segura, econômica e precisa graças aos sinais do GPS.

O GPS é composto por 3 segmentos:

1. Os satélites em órbita à volta da Terra (Segmento Espacial).
2. As estações terrestres de seguimento e controle (Segmento de Controle).
3. Os recetores do GPS de propriedade dos utilizadores (Segmento do Utilizador).

A partir do espaço, os satélites do GPS transmitem sinais que os recetores do GPS recebem e identificam; estes, por sua vez, proporcionam em separado as suas coordenadas tridimensionais de latitude, longitude e altitude, e ainda a hora local precisa. A Força Aérea dos EUA desenvolve, mantém e opera os segmentos espacial e de controle.