Prévia do material em texto
5 ESCALA APRESENTANDO A AULA Nesta aula, apresentaremos um tema de extrema importância para a cartografia: a Escala. Vimos, nas aulas anteriores, que uma carta ou mapa é a representação convencional ou digital da configuração da superfície topográfica e que essa representação consiste em projetarmos essa superfície topográfica sobre um plano horizontal, com todos os detalhes existentes da superfície em estudo, sejam eles naturais ou artificiais. Como o mapa é infinitamente menor do que a Terra, necessitamos de uma escala que indique a proporção entre esse mapa e o nosso planeta. É preciso entender como realizar o cálculo com o fim de escolher a escala mais adequada para representação dos elementos de interesse, assim como saber calcular a medida real de uma distância nos mapas. Vamos começar? Sugestão de Filme: No youtube existem diversos documentários que tratam do assunto desta aula. Acessem: TV EDUCATIVA. Programa Eureka: Escalas: Geografia. Disponível em: <https://www.youtube.com/ watch?v=zbzpdKx4sEA>. Acesso em: 04 set. 2014. DEFININDO OBJETIVOS Ao final desta aula, você deverá: perceber a necessidade do uso da escala para a confecção de um mapa; diferenciar os diversos tipos de escalas existentes para a representação de mapas e cartas; e compreender as principais técnicas e cálculos da escala para confecção de mapas 6 CARTOGRAFIA AMBIENTAL DESENVOLVENDO O CONTEÚDO A cartografia foi evoluindo ao longo dos tempos com a inserção do maior número de elementos possíveis nos mapas, aumentando a sua precisão e o seu maior detalhamento para a obtenção de informação. Dentre os diversos componentes de um mapa, um dos elementos de fundamental importância é a escala. Ela pode ser apresentada de forma numérica, gráfica ou nominal. Sempre que se inicia a leitura de um mapa uma das primeiras observações é verificar a sua escala, para que se possa correlacionar as medidas do desenho com as medidas do mundo real. Definição de Escala Ao se decidir elaborar um mapa, é primordial a definição de qual escala irá apresentar a capacidade de definição dos objetos do ambiente. Existem basicamente dois tipos de escalas: a de ampliação e a de redução (Figura 1). Quando queremos representar um objeto muito pequeno, usamos uma escala de ampliação e assim o representamos de maneira visível (geralmente como uma planta). Já os mapas são representações reduzidas do mundo real, ou seja, utilizamos uma escala de redução. A escala é definida como um valor adimensional entre a representação gráfica (o mapa) e o mundo real com uma relação ou proporção. É definida Fig. 01 – Mapa do Brasil em diferentes escalas Fo nt e: h tt p: // 2. bp .b lo gs po t.c om /- zY 5G H w N kI M E/ TZ zM 7J P_ -B I/A AA AA AA AA W Q / Aa n_ qe sj JJ 0/ s1 60 0/ m ap as .g if 7 ESCALA matematicamente como a razão entre duas grandezas. E = d D Onde: Classificação das escalas quanto a sua natureza Como vimos, o mapa representa, de forma reduzida, o espaço geográfico. Para representar os elementos naturais ou artificiais que existem na Terra, é necessária a utilização de escala. Podemos representar a escala de forma numérica, nominal e gráfica. Vejamos o que significa cada uma delas. A escala numérica é representada por uma fração (numerado/ denominador), na qual o numerador indica a distância, no desenho/mapa, e o denominador indica a distância na superfície no terreno (real). Repare que a maioria dos mapas faz uso dessa representação, mesmo que ainda use outra, como por exemplo, a gráfica. Exemplo de representação da escala numérica: Escala 1:100.000 ou Escala 1/100.000 ou Escala Na leitura do exemplo acima, podemos calcular qual é a distância real de uma fração no mapa. Uma escala 1:100.000 (lê-se: um para cem mil) significa dizer que a superfície representada foi reduzida 100 mil vezes, ou seja, um centímetro (1 cm) no mapa equivale a 100.000 centímetros na superfície real, ou seja, a 1000 metros ou 1 km. A Figura 2 mostra o mapa do Brasil e do Rio Grande do Norte com suas respectivas escalas indicadas na forma numérica. 1 1000.000 8 CARTOGRAFIA AMBIENTAL A escala nominal é apresentada por extenso através da igualdade entre o valor medido no mapa e a sua correspondência no terreno. Por exemplo: 1 cm = 1 Km ou 1 cm = 100 m. Ela é também chamada de escala equivalente. A escala gráfica é representada por uma linha reta graduada (barra de escala), na qual se indica a relação da distância real com as distâncias representadas no mapa. A Figura 03 mostra de maneira idêntica ao exemplo anterior que um centímetro no mapa é igual a 100.000 centímetros na superfície real. Fig. 03 – Exemplos de escala gráfica 1:100.000 Fig. 04 – Exemplos de escala gráfica 1:4.000 com destaque para o talão Fig. 02 – Exemplo de escala numérica Fo nt e: N as ci m en to (2 01 4) . Fonte:http://www.ufmt.br/cuiabano/arquivos/919 c462963081aa47eb12af36c49ae19.pdf Fonte: http://www.ufmt.br/cuiabano/arquivos/91 9c462963081aa47eb12af36c49ae19.pdf 9 ESCALA Esse tipo de representação possui uma porção, à esquerda, denominada talão com uma parte fracionada (desenhada do zero para a esquerda) com submúltiplos da unidade escolhida para que se possa verificar o tamanho do desenho em frações, conforme visualizamos na Figura 04. Na Figura 05, temos outro exemplo de um mapa com a indicação da escala com a representação gráfica. Ela pode ser lida da seguinte forma: a cada 1 cm no mapa temos 100 km de distância real. Se a distância, no mapa, de Natal para Fernando de Noronha é de 2,5 cm, consequentemente, temos uma distância real de 250 km no terreno. Na mesma Figura, com destaque na ilha de Fernando de Noronha, a escala gráfica mostra que 1 cm no mapa equivale a 1 km no terreno. A distância dos locais “A” e “B” na Ilha de Fernando de Noronha é de 5,5 cm (no mapa). E então, no terreno, será de 5,5 km. Vamos agora aplicar nossos conhecimentos com uma atividade prática. Imagine que você está em campo com um mapa de uma determinada área e precisa saber a distância de um determinado ponto A ao ponto B. Ao medir a distância no mapa, obtém 20 cm e vê que a escala do mapa é 1:50.000. Qual a distância que você irá percorrer? É muito simples! O cálculo pode ser feito através de uma simples regra de três simples. Vamos fazer o cálculo. Fig. 05 – Exemplos de escala gráfica com destaque em Fernando de Noronha Fo nt e: h tt p: // w w w .v es tip ro va s.c om .b r/ qu es ta o. ph p? id =1 00 44 d → D Se 1 → 50.000 Então 20 → x 10 CARTOGRAFIA AMBIENTAL Fazendo a regra de três, temos que 1x x = 20 x 50.000 → x = d x D. Resolvendo a equação temos que x = 1.000.000cm . Pronto. Você já sabe que do ponto A ao B terá de percorrer 1.000 metros ou 1 km. Agora vamos parar um pouco para verificar nossa aprendizagem até o momento. Transformação de Unidades Métricas É sempre importante lembrar da conversão de unidades métricas do sistema decimal para o cálculo de distâncias no mapa. Para transformar centímetros em metros ou quilômetros, utiliza-se a escala métrica. O Quadro 1 mostra a relação entre as unidades. Existe uma regra simples para realizar as transformações de uma unidade para outra. Por exemplo: se quisermos transformar centímetros em metros, temos de deslocar duas casas decimais para a esquerda e colocar uma vírgula (cada casa é 10 vezes maior do que a unidade imediatamente anterior). Assim, podemos calcular que 1cm é igual a 0,01 m. Para transformar quilômetros em milímetros, deslocamos a vírgula seis casas decimais para a direita, acrescentando um zero para cada casa, caso seja necessário. Assim, temos que 3 km serão 3.000.000 mm. Km Hm dam m dm cm mm 1000m 100m 10m 1m 0,1m 0,01m 0,001m Quadro 1 – Conversão de medidas do sistema métrico decimal Fonte: Fitz (2010). 11 ESCALA ATIVIDADE 011. Temos um certo mapa em que foi medido 40 cm de uma cidade a outra e que a escala do mapa é 1:25.000. Qual é a medida real no terreno? 2. Faça a leitura da escala gráfica da figura abaixo. Qual é a medida real no terreno? 3. Na figura abaixo, temos um mapa em que medimos a distância de Lisboa a Londres em linha reta com um valor de 9 cm. Dispondo apenas dessa informação, é possível calcular a distância real de uma cidade a outra? Explique por quê. Fig. 06 – Escala gráfica Fig. 07 – Mapa Fo nt e: h tt p: // qu in to se xt oa a. bl og sp ot .c om .b r/ Fonte: http://www.ufmt.br/cuiabano/arquivos/91 9c462963081aa47eb12af36c49ae19.pdf 12 CARTOGRAFIA AMBIENTAL Existe uma diferença entre planta, carta e mapa. Nogueira (2008) define que Mapa é uma representação dos aspectos físicos naturais ou artificiais da superfície terrestre em uma folha de papel ou em formato digital para fins ilustrativos ou para análises qualiquantitativas, concebido em escalas pequenas. Uma carta representa os mesmos elementos, mas para fins práticos das atividades humanas em escala média e grande. E uma planta é uma representação em uma escala muito grande (1:500 a 1:2000) de pequenas áreas onde a curvatura da Terra pode ser desconsiderada. Precisão gráfica e erros cartográficos Um problema comum na confecção de mapas cartográficos diz respeito ao erros oriundos da precisão gráfica relacionadas diretamente pela escala escolhida para representação da área representada. A precisão gráfica diz respeito à menor grandeza medida no terreno capaz de ser representada em um desenho numa determinada escala. Imagine que você precisa escolher a escala adequada para representar a região de seu interesse de estudo e que existem cidades e povoados nessa região. Você pode representar uma cidade por um polígono ou, dependendo da escala escolhida, por um simples ponto. Fig. 08 – Segmento da carta DSG do Exército Brasileiro. Carta Topográfica 1:250.000 para o município de Pureza-RN Fo nt e: A ce rv o pr óp rio 13 ESCALA Verifique que, na Figura 8, é possível visualizar estradas e rodovias que interligam a cidade de Pureza-RN e que a sede municipal é representada por um polígono irregular em tom vermelho claro. Os povoados e distritos são representados por pontos e os riachos são representados por linhas tracejadas. O menor comprimento gráfico que se pode representar é de 1/5 de milímetro ou 0,2 mm, sendo esse o “erro admissível”. O erro pode estar relacionado à forma de confecção e à qualidade do material impresso, como também terem sido gerados pela imperícia humana ou dos equipamentos que geraram o produto. Podemos, então, calcular o erro nas medições de desenho com uma determinada escala através da seguinte fórmula: Seja E = 1 , então M e = 0,0002 x M Sendo I. M é o valor do denominador da escala; e II. e é o erro tolerável em metros. Podemos perceber que o erro tolerável é diretamente proporcional ao denominador da escala, concluindo que quanto menor a escala maior será o erro admissível. Escala Menor =>Escala 1:40.000 => e =0,0002 x M => e = 0,0002 x 40.000 => e = 8m. Escala Maior => Escala 1:100=> e =0,0002 x M => e = 0,0002 x 100 => e = 0,02 m. Pegue um mapa com escala semelhante aos cálculos acima mencionados. Perceba que os elementos representados em um desenho na escala 1:40.000, com valores menores do que o erro tolerável de 8m, não poderão ser representados graficamente. Assim, como alternativa, utilizam-se certas convenções cartográficas, como símbolos para representar, no desenho, elementos independentes da escala. A Figura 6 mostra o recorte das convenções cartográficas de um mapa com a indicação de cidades e estradas que não poderiam ser “visualizadas” em sua totalidade no mapa. 14 CARTOGRAFIA AMBIENTAL Como escolher a melhor escala? Quando você vai realizar um mapeamento em campo e depois precisa desenhar o mapa daquilo que foi coletado, você precisa escolher a escala adequada que melhor represente os elementos coletados em campo. Fitz (2008) destaca que a escolha da escala deve seguir dois preceitos básicos, a saber: 1. ao fim que se destina o produto obtido; e 2. à disponibilidade de recursos de impressão. O primeiro preceito se refere às características de precisão e detalhamento que o seu mapa requer. Por exemplo, se você está produzindo o mapeamento de uma cidade, é relevante visualizar os postes ao longo da rua ou apenas a rua em si? É importante identificar a largura da rua ou apenas o seu alinhamento? A segunda premissa refere-se ao tamanho do papel em que você quer ver o mapa (Formato A0, A1, A2, A3, A4, A5 etc.). É possível, ainda, realizar a escolha da escala adequada a partir do erro tolerável para a representação no desenho, utilizando a mesma fórmula do erro admissível. e = 0,0002 x M Derivando essa fórmula para encontrar a escala adequada, temos M = e 0,0002 Considerando que temos diversos elementos a serem representados com uma extensão de 8m, qual seria a escala ideal a ser adotada para que esses Fig. 09 – Exemplos de convenções cartográficas Fo nt e: A ut or ia p ró pr ia . 15 ESCALA elementos possam ser representados no mapa? Para saber a resposta, é necessário utilizar a fórmula M = e => 0,0002 M = 8 => M = 40.000 0,0002 Então, para as características elencadas de objetos com 8m de extensão, temos que a escala ideal de representação é de 1:40.000. Para uma melhor fixação desse conteúdo, faça uma leitura atenta dos quadros a seguir. O Quadro 2 apresenta alguns tamanhos de papel para a impressão com suas respectivas dimensões. O Quadro 3 faz uma sugestão de escala apropriada para uma determinada área geográfica e o Quadro 4 correlaciona a escalas para confecção de mapas, de acordo com sua aplicação, diferenciando carta, mapa e planta. Tipo do papel Tamanho (mm) Carta 215,9 x 279,4 Ofício 215,9 x 355,6 A0 841,0 x 1.189,0 A1 594,0 x 841,0 A2 420,0 x 594,0 A3 297,0 x 420,0 A4 210,0 x 297,0 A5 148,0 x 210,0 Quadro 2 – Tamanhos de Papel Fonte: Adaptado de Fitz (2008). 16 CARTOGRAFIA AMBIENTAL Área geográfica (terreno) Escala Cidade de Natal 1: 9.000 Rio Grande do Norte 1: 1.000.000 Brasil 1: 9.000.000 América do Sul 1: 19.000.000 Planeta Terra (Mundi) 1: 40.000.000 Quadro 3 – Sugestão de escalas para confecção de mapas Aplicação Tamanho (mm) Detalhes de terrenos urbanos 1:50 Planta de pequenos lotes e edifícios 1:100 e 1:200 Planta de arruamentos e loteamentos urbanos 1:500 e 1:1000 Planta de propriedades rurais 1:1000 1:2000 1:5000 Planta cadastral de cidades e grandes propriedades rurais ou industriais 1:5000 1:10 000 1:25 000 Cartas de municípios 1:50 000 1:100 000 Mapas de estados, países, continentes etc 1:200 000 a 1:10 000 000 Quadro 4 – Sugestão de escalas para confecção de mapas de acordo com sua aplicação Fonte: http://www.ufmt.br/cuiabano/arquivos/919c462963081aa47eb12af36c49ae19.pdf Vamos parar novamente, a fim de realizar outra atividade? Fo nt e: A ut or ia p ró pr ia . 17 ESCALA ATIVIDADE 02 1. De acordo com o mapa do Rio Grande do Norte, a distância em linha reta entre os pontos A e B é de: a) 72 km b) 200 km c) 720 km d) 2 000 km e) 7 200 km 2. Sobre um mapa, na escala de 1:500.000, tenciona-se demarcar uma reserva florestal de forma quadrada apresentando 15 cm de lado. A área da reserva medirá, no terreno, a) 56,25 km² b) 5.625 km² c) 56.250 km² d) 75 km² e) 75.000 km² 3. Considere um mapa geográfico cuja escala é de 1/1.000.000 e a distância, em linha reta, entre duas cidades é de aproximadamente 10 cm. Assinale a alternativa que indica, corretamente, a distância real entre duas cidades. a) 1.000 km b) 100 km c)10 km d) 10.000 km e) 1 km Fo nt e: N as ci m en to (2 01 4) . Fig. 10 – Escala 18 CARTOGRAFIA AMBIENTAL Escala Cartográfica e Escala Geográfica A escala cartográfica e a escala geográfica são dois conceitos importantes na cartografia, possuindo uma relação entre elas bastante simples, mas que provoca grandes confusões nos estudos geográficos. Menezes (2005) destaca que a escala é fundamental em pesquisas de cunho geográfico, cartográfico ou ambiental ou ainda a qualquer operação que se realize sobre o espaço físico de atuação de um fenômeno, espacializando a sua representação, e seus conceitos serão sempre aplicados em quaisquer desses estudos. O autor destaca que a primeira e mais imediata definição para escala é dada pela conotação cartográfica, através de uma simples razão de semelhança, indicando a razão entre comprimentos no mapa e seu correspondente no mundo real e que o conceito de escala geográfica se contrapõe ao conceito de escala cartográfica, sendo traduzida pela amplitude da área geográfica em estudo. Esse conceito estabelece que quanto maior a extensão da área, maior será a escala geográfica associada. A escala geográfica leva em consideração que fenômenos diversos se dão em diferentes escalas, ou seja, algo diverso se dá quando mudamos a ordem de grandeza nas escalas. Do mesmo modo, quando abordamos fenômenos de um certo porte, estamos obrigatoriamente trabalhando em um escala específica (IBGE, 2012). O IBGE destaca, ainda, que determinados acidentes, dependendo da escala, não permitem uma redução acentuada, pois se tornariam imperceptíveis, no entanto são acidentes que, por sua importância, devem ser representados nos documentos cartográficos através de símbolos cartográficos. Vale salientar a diferenciação dada por Marques e Galo (2009) que, apesar de serem relacionadas, existe uma diferença substancial. Enquanto a escala cartográfica se preocupa com o número de vezs que o mundo real ou parte dele foi reduzido para ser representado em um mapa, a escala geográfica se preocupa com a área de abrangência que se deve trabalhar, para estudar coerentemente determinado fenômeno. 19 ESCALA RESUMINDO Nesta aula, aprendemos que a escala é um dos elementos essenciais para o entendimento do mapa. Vimos que ela mostra a proporção que existe entre o mundo real e a representação no papel. Aprendemos a diferenciar os diversos tipos de escalas existentes para a representação em mapas e cartas, além de calcular o tamanho real de uma medida feita no mapa. AVALIANDO SEUS CONHECIMENTOS Nesta aula, entendemos a importância da escala na representação cartográfica. Como autoavaliação e a partir do que você estudou nesta aula, emita sua opinião sobre o porquê a representação gráfica é um desafio tão grande para a criação dos mapas. LEITURAS COMPLEMENTARES Nos links abaixo relacionados temos mais informações sobre o assunto abordado nesta aula. Aproveite para explorar os links de outros sítios que estão disponíveis. Sítio da UNESP UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA. Instituto de Geociências e Ciências Exatas. Cartografia sistemática: escala. Disponível em: <http:// www.rc.unesp.br/igce/planejamento/download/ De maneira sucinta, esse autores destacam que, para se estudar um fenômeno que abranja uma grande área (escala geográfica), é necessário se trabalhar com mapas com escala pequena (escala cartográfica) e vice-versa. 20 CARTOGRAFIA AMBIENTAL i s a b e l / c a r t _ to p _ e co l o gi a / Au l a % 2 0 2 / e s c a l a _ generalizacao.pdf>. Acesso em: 04 set. 2014. Apontamentos da disciplina de Cartografia do curso de Geomática disponível em < INSTITUTO FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO. Cartografia. Disponível em: <ftp://ftp.cefetes.br/cursos/Geomatica/Adelson/ Cartografia/Apostila_Cartografia/modulo4escala. htm>. Acesso em: 04 set. 2014. 21 ESCALA CONHECENDO AS REFERÊNCIAS ANDERSON, P. S. Princípios de Cartografia Básica. Disponível em: <http://lilt.ilstu. edu/psanders/Cartografia/cartografia.html>. Acesso em: 10 nov. 2012. FITZ, P. R. Cartografia Básica. São Paulo: Oficina de textos, 2008. INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA (IBGE). Sistema Geodésico Brasileiro (SGB). 2012. Disponível em: <http://www.ibge.gov.br/home/geociencias/ cartografia/ manual_nocoes/representacao.html />. Acesso em: 01 jan. 2013. JOLY, F. A cartografia. Campinas, SP: Papiros, 2001. LOCH, R. E. N. Cartografia: representação, comunicação e visualização de dados espaciais. Florianópolis: Ed.UFSC, 2006. MARQUES, A. J.; GALO, M . L. T. Escala Geográfica e Escala Cartográfica: Distinção Necessária. Revista Boletim de Geografia, Maringá, v. 26/27, n. 01, p. 47-55, 2008/2009. MENEZES, P. M. L.; COELHO NETO, A. L. Escala: estudo de conceitos e aplicações. Disponível em: <http://www.cartografia.ime.eb.br/artigos/escala1.pdf>. Acesso em: 10 jan. 2013. NOGUEIRA, R.E. Cartografia: representação, comunicação e visualização de dados espaciais. Florianópolis: Ed. UFSC, 2008. SAMPAIO, E. Noções de Cartografia. 2005. Disponível em <http://home.dgeo. uevora.pt/~ems/files/Anexo%20B-05.PDF>. Acesso em: 10 nov. 2012. Lista de Figuras Fig. 01 - http://2.bp.blogspot.com/-zY5GHwNkIME/TZzM7JP_-BI/AAAAAAAAAWQ/Aan_qesjJJ0/ s1600/mapas.gif Fig. 02 - Nascimento (2014). Fig. 03 - http://www.ufmt.br/cuiabano/arquivos/919c462963081aa47eb12af36c49ae19.pdf Fig. 04 - http://www.ufmt.br/cuiabano/arquivos/919c462963081aa47eb12af36c49ae19.pdf Fig. 05 - http://www.vestiprovas.com.br/questao.php?id=10044 Fig. 06 - http://www.ufmt.br/cuiabano/arquivos/919c462963081aa47eb12af36c49ae19.pdf Fig. 07 - http://quintosextoaa.blogspot.com.br/ 22 CARTOGRAFIA AMBIENTAL Fig. 08 - Acervo próprio Fig. 09 - Autoria própria Fig. 10 - Nascimento (2014)