Sistemas de Coordenadas UTM, RTM, LTM e Topogrfica

Universal Transversa de Mercator(UTM) utiliza umsistema de coordenadas cartesianasbidimensionalpara dar localizaes na superfcie daTerra. uma representao de posio horizontal, isto , utilizada para identificar os locais na Terra independentemente daposio vertical, mas difere do mtodo tradicional de latitude e longitude, em vrios aspectos.O sistema UTM no uma simplesprojeo de mapa. Em vez disso, ele divide a Terra em sessenta zonas, cada uma banda de seis graus de longitude e utiliza umaprojeo de mercator transversasecanteem cada zona.Aprojeo de Mercatorutiliza o desenvolvimento docilindro. Foi concebida pelocartgrafobelgaGerhard Kremer(1512-1594), mais conhecido pelo seu nome latinizadoMercator.OSistema Universal Transverso de Mercator(UTM) baseado na projeo cilndrica transversa proposta nosEstados Unidosem1950com o objetivo de abranger todas as longitudes.As duas principais diferenas entre a projeo de Mercator e o sistema UTM que, no primeiro, o cilindro paralelo ao eixo de rotao da Terra esfrica, enquanto que, no segundo, o cilindro perpendicular ao eixo de rotao da Terra elipsoidal.O sistema UTM resulta na composio de 60fusosdistintos que representam a superfcie da Terra. Cada fuso tem a amplitude de 6 delongitude.Emlatitudeso sistema limitado pelosparalelos84 N e 80 S, onde as deformaes ainda no so significativas. Para latitudes maiores, utilizada a projeo Estereogrfica Polar Universal (sigla em ingls UPS, de Universal Polar Stereographic). Em muitos aparelhos receptores de sinal doSistema de Posicionamento Globalconsta a opo de coordenadas UTM/UPS.

UTM (Universal Transverse de Mercator) um sistema de projeo que considera a curvatura terrestre e que deforma somente as distncias medidas sobre o plano topogrfico para projet-la sobre o plano UTM. o sistema mais utilizado para a confeco de mapas. Sua amplitude de 6, formando um conjunto de 60 fusos UTM no recobrimento terrestre total. Eles so numerados a partir do Anti-meridiano de Greenwich (longitude 180) e de oeste para leste. No Brasil temos o fuso 18 passando pela ponta do Acre at o fuso 25 passando por Fernando de Noronha. Cada Fuso UTM possui um Meridiano Central (MC) que no cruzamento com o Equador formam a origem do sistema. Esta Origem possui coordenadas E=500000,0000 e N=10000000,0000 para o Hemisfrio Sul e E=500000,0000 e N=0,0000 para o Hemisfrio Norte. A deformao no MC K=0,9996 e nos bordos laterais do fuso K=1.001. O K=1 fica aproximadamente 180000,0000m do MC para ambos os lados, ou seja, prximo do E=320000,0000 e E=680000,0000. Em casos de reas abrangidas por 2 fusos tem-se 2 solues: 1) trabalhar como 2 mapeamentos distintos, caso a rea seja muito grande 2) extrapolar o fuso em at 30' na tentativa de abranger toda a rea, que no Equador equivale a aproximadamente 55km. Os limites de atuao dos fusos na latitude so 80S e 84N. Alm destes limites a UTM no indicada.Fusos e zonas da projeo UTM.

O sistema de projeo UTM o mais utilizado no Brasil. Sua amplitude de 6 de longitude, formando um conjunto de 60 fusos UTM no recobrimento terrestre total. Os fusos so numerados a partir do Anti-meridiano de Greenwich (longitude -180) e de oeste para leste. No Brasil temos oito fusos para o recobrimento total do territrio, do fuso 18, passando pela ponta do Acre, at o fuso 25, passando por Fernando de Noronha.Os fusos no so contnuos, havendo replicao de um mesmo ponto em mais de um fuso, o que para um mapeamento inconcebvel. Cada fuso ter que montar um sistema prprio, orientado pelo nmero do fuso ou pelo Meridiano Central. Apenas os estados de Santa Catarina, Esprito Santo, Sergipe e Cear esto totalmente dentro de um nico fuso.

Em reas abrangidas por trs fusos podemos ter trs solues:- Trabalhar como dois mapeamentos distintos, caso a rea seja muito grande, uma vez que os fusos mapeados no so contguos;- Extrapolar o fuso em at 30 na tentativa de abranger toda a rea, o que equivale a aproximadamente 55 km no Equador;- Existe ainda a possibilidade de adotar outro sistema de projeo quando trabalhamos com grandes reas (mais de um fuso UTM).Em relao deformao sofrida, quando projetado um sistema de referncia (SAD69 ou WGS-84), temos o chamado fator de escala K, que se trata de um coeficiente de deformao linear, que a relao entre um comprimento na projeo (cilindro) e o seu correspondente no elipside. O fator de escala K, ou coeficiente de reduo de escala, varivel conforme o afastamento em relao ao Meridiano Central. As distncias medidas no terreno, para serem projetadas, devem ser multiplicadas pelo fator correspondente regio onde est sendo efetuada a medida.Em muitos pases, o mapeamento urbano no efetuado no sistema UTM, em funo das distores lineares que o mesmo acarreta no mapa, principalmente nos limites do fuso. Para minimizar esse problema, temos os sistemas LTM e RTM, os quais proporcionam o mapeamento de reas urbanas em grande escala, diminuindo os erros de distores cometidos pelo sistema UTM. Esses sistemas utilizam fuso de 2, conhecido como Regional Transverso de Mercator (RTM) e fuso de 1, conhecido como Local Transverso de Mercator (LTM).O sistema RTM utilizado para evitar a transposio de fuso quando a regio prxima ao final do fuso de 1 (LTM).

Caractersticas do Sistema RTM:- Fuso de 2 graus;- Meridiano Central nas longitudes mpares;- K0=0,999995;- N=5.000.000 N (hemisfrio sul);- E=400.000 E (+E se o ponto se encontrar a oeste do MC e E se o ponto se encontrar a leste do MC).Caractersticas do Sistema LTM:-Fuso de 1 grau;- Meridiano Central nas longitudes de meio grau;- K0=0,999995;- N=5.000.000 N (hemisfrio sul);- E=200.000 E (+E se o ponto se encontrar a oeste do MC e E se o ponto se encontrar a leste do MC).As coordenadas do sistema de projeo UTM produzem no meridiano central uma deformao linear que conduz a uma preciso de 1:2.500, j as do sistema LTM 1:200.000. Nos outros pontos do fuso essa preciso varia, sendo que no meridiano de secncia no h deformao. Sabendo-se do comportamento da variao da preciso, pode-se, com a finalidade de resolver determinados tipos de problemas, escolher o sistema UTM ou LTM, ou ento efetuar alguma modificao nesses.Tomando um exemplo numrico, temos que para um afastamento de at 5.500 metros do meridiano de secncia a preciso superior a 1:40.000. Assim, se for considerado que essa preciso suficiente para trabalhos em que se pode extrair informaes das coordenadas e estas podem ser tratadas sem deformao, o sistema UTM utilizvel trabalhando-se na faixa originria (meridiano de secncia) de um desenvolvimento em longitude de at 11 quilmetros (5.500 m para cada lado). Se a regio no estiver nessa faixa (prxima do meridiano de secncia), para a posio usual de um fuso, pode-se fazer uma rotao, levando-se o meridiano de secncia para o centro da regio. Assim, trabalha-se com um fuso particular, podendo-se constituir umfuso regional (RTM). O sistema de projeo LTM trar menor deformao, pois este sistema que possui o fuso com menor amplitude e estar mais prximo do elipside.O sistema de projeo UTM se destaca pelo fato de um fuso abranger grandes reas (aproximadamente 670 km no sentido leste-oeste), porm possui grandes deformaes totais. Outro cuidado em relao s grandes reas situadas na transio de fusos UTM.

Os profissionais ligados a levantamentos topogrficos e geodsicos de reas onde a informao precisa ser representada em um plano, devem dominar com desenvoltura os sistemas de projeo UTM, LTM e RTM, afim de que se tenha condies de decidir sobre o uso daquele que melhor resolve problemas de mensurao, seja o clculo de uma distncia ou de uma rea.

Sistema de coordenadas topogrficasA posio relativa dos pontos da superfcie terrestre caracterizada pelas coordenadas num sistema de referncia. Qualquer que seja o sistema envolvido, tais coordenadas so: a abscissa e a ordenada. Em topografia, as coordenadas so referidas ao plano horizontal de referncia, o plano topogrfico; o sistema de coordenadas topogrficas definido por um sistema plano-retangular XY, sendo que o eixo das ordenadas (Y) est orientado ( paralelo) segundo a direo norte-sul (magntica ou verdadeira) e o eixo positivo das abscissas (X) forma 90 na direo leste. Uma terceira grandeza, a altura (cota ou altitude) junta-se s coordenadas planas X e Y, definindo a posio tridimensional do ponto.As operaes de campo para a obteno das coordenadas topogrficas consistem na medio de uma distncia horizontal, um ngulo horizontal e uma distncia vertical ou ngulo vertical para cada ponto, alm da determinao da orientao em relao a uma direo fixa: direo norte-sul.No escritrio as coordenadas so calculadas em funo das medidas de campo, as medidas de distncias e ngulos horizontais permitem calcular as coordenadas planas X e Y, enquanto as medidas de distncias verticais ou ngulos verticais conduzem s cotas ou altitudes.Um ponto definido neste sistema atravs de uma coordenada denominada abscissa (coordenada X) e outra denominada ordenada (coordenada Y). Um dos smbolos P(x,y) so utilizados para denominar um ponto P com abscissa x e ordenada y.