Sistemas de Referencia

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Sistemas de Referenciação Geográfica
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Geodesia (Terrarepartição)

• 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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(No Transcript)
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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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(No Transcript)
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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.
15
(No Transcript)
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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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(No Transcript)
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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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Deformações

• Mas
• 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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(No Transcript)
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(No Transcript)
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Parâmetros de um sistema de projecção

• Datum geodésico
• Projecção
• Ponto 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)