Desenhos e Escalas topográficas

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Desenhos e Escalas topográficas 
Conceitos e noções de cartografia 
Introdução
A associação cartográfica internacional definiu, em 1966, a cartografia como o conjunto de estudos e de observações cientificas, artísticas e técnicas que orienta a elaboração de plantas, cartas e mapas geográficos. 
A cartografia pode ser dividida em duas áreas. A primeira é a cartografia matemática, que se consiste na cartografia que trata dos aspectos matemáticos ligados á concepção e construção dos mapas, ou seja, das projeções cartográficas. A segunda é cartometria, definição dada ao ramo da cartografia que trata das medições efetuadas sobre mapas, designamente a medição de ângulos e direções, distancias, áreas, volumes e contagem de números de objetos. 
Cartografia: conceitos gerais
 Você sabe qual a diferença entre carta, mapa e planta? 
A Carta é vista como meio de transcrição gráfica dos fenômenos geográficos, a qual constitui o principal objetivo da cartografia. Entre as características principais, citam -se: apresenta escala medias ou grandes; apresenta desdobramento em folhas articuladas de maneira sistemáticas; possui avaliação precisa de direções, distância, localização de pontos, áreas e detalhes; considera a curvatura terrestre. 
O mapa é considerado uma representação gráfica, sendo normalmente sobre superfície plana, da organização espacial de qualquer parte do universo físico ou qualquer escala. Entre as principais característica, pode-se citar: representação plana; apresentar escala pequena (grandes áreas); pode apresentar delimitações de acidentes naturais (bacia, chapas, planaltos, entre outros); pode apresentar fins temáticos, culturais ou ilustrativos, apresenta análise qualitativas ou quantitativa genérica. 
A Planta é a representa em escala grande e de uma área muito limitada, portanto, com maior quantidade de detalhes.
De acordo com instituto brasileiro de geografia e estatística (IBGE,1998), a confecção de uma carta exige, antes de tudo, o estabelecimento de um método, segundo o qual, a cada ponto da superfície da ter corresponda um porto da carta e vice-versa. Diversos métodos podem ser empregados para obter essa correspondência de pontos, constituindo os chamados “sistemas de projeções”. 
Porém, as projeções cartográficas enfrentam um problema, o qual consiste na representação de uma superfície curva em um plano. Desta forma, pode-se dizer que todas as representações de superfície curvas em um plano envolvem: “extensões” ou “contrações”, resultando distorções ou ‘’rasgos’. Existem diferentes técnicas de representação, porém, é fundamental entender primeiramente, os sistemas de coordenadas visando à representação cartográfica. 
Sistemas de coordenadas 
Os sistemas de coordenadas consistem em linhas imaginarias que cortam o planeta terra nos sentidos horizontais e vertical, servindo para a localização de qualquer ponto na superfície terrestre. A distância das coordenadas geográficas é medida em graus, minutos e segundos, onde um grau corresponde a 60 minutos, e um minuto corresponde a 60 segundos. 
Pena (2017), comenta que estas linhas imaginarias são chamadas de paralelos e meridianos, e suas medidas em graus são, respectivamente, latitude e longitude, em relação aos paralelos, estes cortam a terra no sentido horizontal (sentido Leste-Oeste), diferentemente dos meridianos, os qual cortam a terra no sentido vertical. Quando estas linhas se encontram, tem-se a existência das coordenadas geográficas.
Fique atento: O principal paralelo é a linha do equador, representando a faixa da terra que se encontra em igual a distância dos polos norte e sul. 
O principal meridiano é o de Greenwich, que se divide o globo terrestre em ocidente oriente, permitindo medir a longitude. Este atravessa dois continentes e sete pais (Reino unido, França, Espanha, Argélia Mali, Burkina Faso e gana).
Essas duas linhas representam o marco inicial da contagem das latitudes e das longitudes. 
Tudo o que se encontra sobre a linhas do equador possui a latitude 0°, sendo que ela aumenta à medida que sede desloca para o norte, diminui á medida que se desloca para o sul. As latitudes são as distancias em graus de qualquer ponto da terra em relação a linha do equador. É importante ressaltar que as medidas vão de -90° até 90°. Das mesmas formas que ocorre com o meridiano de Greenwich em relação as longitudes. Tudo que estiver sobre essa linha possui 0° de longitude, aumentando á medida que deslocamos para leste e diminuindo a medida que se deslocamos para oeste. Por isso, as longitudes são a distância em graus de qualquer ponto da de terra em relação ao meridiano de Greenwich. Suas medidas vão de -180° até 180° (pena,2017) 
Exemplo 
As latitudes negativas estão sempre se referindo a lugares localizados no hemisfério Sul (também conhecidos como austral ou meridional), e as latitudes positiva referem-se a ligares posicionados no hemisfério norte (também conhecida como boreal ou setentrional). Já as longitudes negativas fazem referência a pontos posicionados no hemisfério oestes (ou ocidental), e as longitudes positivas são encontradas em pontos localizados no hemisfério lestes (ou oriental). 
Escalas cartográficas 
A escala estabelece a relação entre o tamanho real do fenômeno na superfície terrestre e sua representação no mapa. Essa representação necessita de uma redução devido ao tamanho natural dos fatos geográficos. Desta forma, a escala é definida como sendo a relação entre o tamanho representado no mapa e o tamanho real na superfície terrestre. Existem dois tipos de escalas, sendo estas: 
Escala numérica: expressa por uma fração na qual numerador representa a distância do mapa e dominador a distância na superfície real. Por exemplo, em uma escala 1:50.000 (lê-se um por cinquenta mil), significa que a superfície representada foi reduzida 50 mil vezes. Ou seja, neste caso, 1 cm no mapa equivale a 50.000cm, (ou 500 metros ou 0,5 km) na realidade. 
Escala gráfica: é uma linha reta graduada, na qual se indica a relação com as distancias representadas no mapa. Por exemplo: 1cm= 100km
Fique atento 
Quanto maior é a escala, menor a área representada e com muito mais detalhes. As escalas grandes (por exemplo,1:5.000) geralmente são usadas para representar as plantas de cidades, propriedades rurais ou até mesmo de um prédio.
Já as escalas pequenas, por exemplo, 1:5.000.000, são usadas para representar o mapa-múndi, mapas murais e mapas de um atlas, as escalas medias (1:100,000) representam regiões, estados ou países.
A escala (E) de um mapa é a relação entre distância no mapa(d) e a distância real (D). Supondo que é necessário saber a escala utilizada em um mapa, onde a distância entre duas cidades é de 10km está representada em um mapa por 20cm. Primeiramente, é preciso transformar todas as unidades em centímetros, ou seja, 10km equivalem a 1.000.000 centímetros. Desta forma: 
E= 20/1.000.000= 1:50.000 (ou 1 para cinquenta mil) 
Classificação das projeções cartográficas 
A projeção cartográfica é definida como um traçado sistemático de linhas numa superfície plana, destinado á representação de paralelos de latitudes e meridianos de longitudes da terra ou de parte dela, sendo a base a construção dos mapas (FRANCISCOS,2017). 
O método de construção de uma projeção cartográfica pode ser geométrico, analítico ou convencional. De acordo com Silva e Segantine (2015), as projeções geométricas podem ser classificadas em três grandes grupos: projeções planas, cônicas ou cilíndricas, as quais são apresentas.
Fique atento 
Analítico: baseia-se em formulações matemáticas obtidas com objetivo de atender condições previamente estabelecidas 
Convencional: baseia-se em princípios arbitrários, não seguindo a geometria ou a formulação matemática.
Nas projeções planas (ou perspectivas): o plano cartográfico a superfície é tangente à superfície- objeto no ponto central. São considerados três aspectos ou caso:
 - o aspecto polar ou normal quando o ponto central se situa num dos polo, 
- o aspecto equatorial, ou transversal, quando o ponto central sesitua no equador;
- o aspecto obliquo (horizontal), quando o ponto central se situa em qualquer outro local da superfície de referência.
Nas projeções geométricas cônicas, embora não sejam uma superfície plana, já que a superfície de projeção é o cone, ela pode ser desenvolvida em um plano sem que haja distorções, funcionando como superfície auxiliar na obtenção de uma representação. Sua posição em relação superfície de referência pode ser normal, transversal e oblíqua (ou horizontal). 
Nas projeções geométricas cilíndricas tangentes são considerados três aspectos:
- o aspecto normal (equatorial), em que cilindro cartográfico é tangente a superfície- objeto no equador;
- o aspecto transverso, onde o cilindro é tangente á superfície-objeto no mediano central da projeção;
 - o aspecto obliquo (ou horizontal), onde o cilindro é tangente a uma as secções normais que passa no ponto central. 
Fique atento 
As projeções geométricas polissuperficiais caracterizam-se pelo emprego de mais do que uma superfície de projeção (do mesmo ripo) para aumentar o contato com a superfície de referência e, portanto, diminuir as deformações (plano- poliédrica; cone -policonica; cilindropoliclindirica).
Algumas projeções cartográficas correspondem a projeções geométricas, num plano ou numa superfície planificável (cone ou cilindro), a partir de um ponto de vista situado, por exemplo, no centro da superfície-objeto (esfera ou elipsoide). A maioria das projeções cartográficas, porém, sãos constituídas por projeções analíticas (ou também conhecidas de convencionais), as quais se baseiam em formulação matemática obtida com objetivo de se atender condições (características) previamente estabelecidas. 
 Quanto às propriedades das projeções, estas podem ser equidistantes, equivalente, conforme ou afiláticas. As propriedades das cartas permitem diminuir ou eliminar parte das deformações de acordo com a aplicação desejadas, pois, existe a impossibilidade de desenvolver, sem deformações, uma superfície esférica ou elipsoidal sobre um plano. No caso das projeções equidistantes, estas não apresentam deformações lineares; nas equivalentes, não se alteram as áreas; nos conformes, os ângulos são mantidos em torno de quaisquer pontos e não deformam pequenas regiões; e nas alifáticas, não possuem nenhumas das propriedades citadas anteriormente.
Em relação ao tipo de contato entre as superfícies de projeção, esta podem ser tangentes ou secantes em relação ao globo terrestre.
Tangente: a superfície de projeção é tangente à referência (plano: um ponto; cone e cilindro: uma linha).
Secante: a superfície de projeção secciona a superfície de referência (plano: uma linha; cone: duas linhas desiguais; cilindro: duas linhas iguais).
Saiba mais 
Um dos critérios mais importantes utilizado nas classificações das projeções cartográficas está baseado no tipo das deformações que produzem. Desta forma, as projeções pertencem a um dos três grupos: 
1 projeções conformes: respeitam a semelhança das formas das figuras elementares. São usadas em cartografia topografia, em escalas grandes. 
2 projeções equivalente: respeitam a área das figuras finitas.
3 projeções alifáticas: não pertencem aos grupos anteriores. 
Tanto as projeções equivalentes como alifáticas são usadas em cartas e mapas geográficos em escalas médias e pequenas.
 
Projeções cartográfica mais usuais
As projeções cartográficas utilizadas nos mapas geográfico, em escalas pequenas, são projeções esféricas, ou seja, são aplicações de uma esfera de referência no plano cartográfico. As cartas e as plantas topográficas, em escalas maiores, baseiam-se em projetos elipsoidais, isto é, aplicações de um elipsoide de referência no plano cartográfico. 
De acordo cm instituto brasileiro de geográfica e estatística (1998), entre as projeções cartográficas mais usuais, cita-se: projeção de Robinson; projeção pliconia; projeção cônica conforme Lambert; projeção cilíndrica conforme de Mercator; projeção transversa de Mercator e projeção de Peters. A seguir, cada uma desta projeções está explicada de forma mais detalhada.
Pena (2017) ressalta que a projeção de Robinson é classificada como cilíndrica, pois sua elaboração corre como se envolvesse o globo terrestre em um cilindro. Trata-se de uma das projeções cartográficas mais conhecias em todo o mundo. Nela, os meridianos são representados em linhas curvas ou elipse, enquanto os paralelos permanecem em linhas retas. A grande vantagem de projeção de Robinson é de ela se encontra em um meio termo entre esse dois tipo. Elas não preservam nem a forma e nem a da correta área dos continentes. No entanto, ela consegue minimizar as distorções que ocorrem nesses dois aspectos. Por esse motivo, ela é ideal para mapas que procuram representar a área da terra como um todo e, assim, e a projeção mais utilizada em mapas e atlas, sendo muito conhecida também como o mapa-múndi da terra.
Em relação à projeção policônico, sua superfície de representação envolve diversos cones. O meridiano Central e o Equador são únicas retas as projeções. Onde o Meridiano Central é dividido em partes iguais pelos paralelos e não representam deformações. Os paralelos são círculos não concêntricos (cada cone tem seu próprio ápice) e na apresentam deformações. Os meridianos são curvas que cortam os paralelos em partes iguais. 
Em relação à aplicabilidade, são populares devido á simplicidade de seu cálculo, pois existe tabelas completas para sua construção. Em território nacional, são utilizados em mapas regionais, estaduais e temáticos.
Já a projeção cônica de Lambert adquiriu grande popularidade no apenas nos mapas gráficos, na versão esférica, mas também na cartografia topográfica na sua versão elipsoidal. A projeção cônica conforme a de Lambert, é muito semelhante as projeções cônicas conforme as de Lambert, são representados por arcos de circunferência concêntricos e os meridianos por retas radiais centradas na imagem do polo. Isto faz com que esta projeção seja bastante útil para regiões que se estendam na direção Leste-Oeste, porem pode ser utilizada em quais quer latitudes.
A projeção cilíndrica de Mercator, uma projeção (analítica) cilíndrica, consiste na representação por linhas retas laxodromicas, que são as linhas com azimute constante na esfera. Este tipo de projeção permite selecionar dois tipos isotérmicos, isométricos relativamente ao equador.
A projeção (analítica) transversa de Mercator é uma projeção conforme. A projeção, adequada principalmente para elaboração de mapas e regiões com um desenvolvimento predominante na direção norte-sul, não é utilizada na elaboração de mapa-múndi, devido sua deformação linear à medida que se afasta do meridiano central (versão tangente). 
Na projeção de Peters, ocorre o sacrificar das formas em beneficio da conservação da proporção das áreas. É, portanto, um tipo de projeção equivalente. Os meridianos e os paralelos também são linhas reta. 
Fique atento 
Qual o melhor tipo de projeção cartográfica? 
Algumas projeções são mais famosas e mais difundidas pelo mundo em comparação a outras, porém, não existe projeção que possa ser considerada “melhor”. Isto porque a escolha de uma ou de outra varia conforme a necessidade de cada um. Desta forma, percebe-se que cada projeção tem seu valor, cabendo ao pesquisador escolher qual delas é a mais adequada para seu estudo.