sumÁrio lista de ilustraÇÕes lista de tabelas lista de ... · 4.1 metodologia de conversão...

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1 SUMÁRIO LISTA DE ILUSTRAÇÕES.......................................................................................... 03 LISTA DE TABELAS.................................................................................................. 05 LISTA DE SIGLAS...................................................................................................... 07 RESUMO..................................................................................................................... 09 1 INTRODUÇÃO ....................................................................................... 12 1.1 Contexto Geral........................................................................................ 17 1.2 Objetivo................................................................................................... 20 1.3 Justificativa do Trabalho.......................................................................... 20 1.4 Estrutura da Dissertação......................................................................... 21 2 MAPEAMENTO MUNICIPAL................................................................. 22 2.1 Mapa Municipal Analógico - Convencional............................................. 25 2.2 Arquivo Gráfico Municipal....................................................................... 27 2.3 Malha Municipal Digital........................................................................... 29 2.4 SisCart2.8.0 - Sistema de Cartografia Automatizada.............................. 33 2.5 Mapa Municipal Digital............................................................................ 36 2.5.1 Atualização Cartográfica......................................................................... 42 2.5.2 O termo Mapa Municipal......................................................................... 48 3 SISTEMAS DE REFERÊNCIA E CONVERSÕES ENTRE REFERENCIAIS GEODÉSICOS............................................................. 51 3.1 Sistemas Geocêntricos ITRS / SIRGAS e suas Redes........................... 55 3.2 Sistemas Não Geocêntricos Córrego Alegre e SAD69........................... 62 3.3 Conversão de SAD69 para SIRGAS2000............................................... 64 3.3.1 Modelagem de Distorções....................................................................... 67 3.3.2 Transformações Geométricas................................................................. 68 4 MAPAS MUNICIPAIS EM SIRGAS2000................................................ 72 4.1 Metodologia de Conversão Adotada....................................................... 73 4.1.1 Arquivos com Informações Vetoriais....................................................... 74

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1

SUMÁRIO

LISTA DE ILUSTRAÇÕES.......................................................................................... 03

LISTA DE TABELAS.................................................................................................. 05

LISTA DE SIGLAS...................................................................................................... 07

RESUMO..................................................................................................................... 09

1 INTRODUÇÃO ....................................................................................... 12

1.1 Contexto Geral........................................................................................ 17

1.2 Objetivo................................................................................................... 20

1.3 Justificativa do Trabalho.......................................................................... 20

1.4 Estrutura da Dissertação......................................................................... 21

2 MAPEAMENTO MUNICIPAL................................................................. 22

2.1 Mapa Municipal Analógico - Convencional............................................. 25

2.2 Arquivo Gráfico Municipal....................................................................... 27

2.3 Malha Municipal Digital........................................................................... 29

2.4 SisCart2.8.0 - Sistema de Cartografia Automatizada.............................. 33

2.5 Mapa Municipal Digital............................................................................ 36

2.5.1 Atualização Cartográfica......................................................................... 42

2.5.2 O termo Mapa Municipal......................................................................... 48

3 SISTEMAS DE REFERÊNCIA E CONVERSÕES ENTRE

REFERENCIAIS GEODÉSICOS............................................................. 51

3.1 Sistemas Geocêntricos ITRS / SIRGAS e suas Redes........................... 55

3.2 Sistemas Não Geocêntricos Córrego Alegre e SAD69........................... 62

3.3 Conversão de SAD69 para SIRGAS2000............................................... 64

3.3.1 Modelagem de Distorções....................................................................... 67

3.3.2 Transformações Geométricas................................................................. 68

4 MAPAS MUNICIPAIS EM SIRGAS2000................................................ 72

4.1 Metodologia de Conversão Adotada....................................................... 73

4.1.1 Arquivos com Informações Vetoriais....................................................... 74

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2

4.1.2 Arquivos com Informações Matriciais...................................................... 80

4.2 Metodologia para Incorporação Direta das Atualizações de Campo...... 84

4.3 Estudo de Casos de Conversão.............................................................. 86

5 LEVANTAMENTO DOS IMPACTOS...................................................... 90

5.1 Testes Gerais.......................................................................................... 90

5.2 Resultados dos Estudos de Caso........................................................... 118

5.3 Análise dos Resultados .......................................................................... 133

5.3.1 Análise dos Testes Gerais....................................................................... 133

5.3.2 Análise dos Estudos de Casos................................................................ 135

6 CONCLUSÕES....................................................................................... 139

6.1 Recomendações..................................................................................... 140

6.2 Sugestões para Trabalhos Futuros......................................................... 141

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS....................................................... 143

APÊNDICE 01........................................................................................ 152

ANEXO A................................................................................................ 158

ANEXO B................................................................................................ 160

ANEXO C................................................................................................ 170

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3

LISTA DE ILUSTRAÇÕES

FIG. 1.1 Diferenças entre coordenadas ITRF e WGS84.................................... 15

FIG. 2.1 Mapa Municipal de Cordeiro / RJ de 1938........................................... 23

FIG. 2.2 Trecho do Mapa Municipal Convencional do município de Piraí / RJ.. 27

FIG. 2.3 Recorte da Malha Municipal Digital do Brasil....................................... 30

FIG. 2.4 Exemplo da criação de um novo município......................................... 33

FIG. 2.5 Tela principal do SisCart2.8.0.............................................................. 34

FIG. 2.6 Exemplo de Mapa Municipal Estatístico e Mapa de Setor Censitário

Rural.....................................................................................................

38

FIG. 2.7 Fluxograma de elaboração do Mapa Municipal no SisCart2.8.0 ........ 41

FIG. 2.8 Menu principal do SisCartAT............................................................... 43

FIG. 2.9 Ficha de Informações do Elemento Atualizado.................................... 46

FIG. 2.10 Fluxograma de atualização do Mapa Municipal até sua impressão.... 47

FIG. 2.11 Mapa Municipal de localização............................................................ 49

FIG. 2.12 Mapa Municipal de Cantagalo / RJ...................................................... 50

FIG. 3.1 Classificação dos Sistemas de Referência Geodésicos...................... 51

FIG. 3.2 Visualização de um sistema de referência geocêntrico (a) e não

geocêntrico (b)...................................................................................... 52

FIG. 3.3 Estações ocupadas durante a campanha GPS SIRGAS1995 na

América do Sul..................................................................................... 58

FIG. 3.4 Estações SIRGAS2000 nas Américas................................................. 59

FIG. 3.5 Estações SIRGAS2000 no Brasil......................................................... 60

FIG. 3.6 Vetores de deslocamento entre SAD69 e SIRGAS2000..................... 63

FIG. 4.1 Mapa Municipal: informações vetoriais (a) e matriciais (b) do

município de Criciúma / SC.................................................................. 74

FIG. 4.2 Arquivo vetorial com limite municipal e intramunicipal em SAD69....... 75

FIG. 4.3 Configuração do arquivo para o município em SAD69......................... 75

FIG. 4.4 Configuração do arquivo para o município em SIRGAS...................... 76

FIG. 4.5 Parâmetros oficiais de conversão de SAD69 para SIRGAS2000......... 77

FIG. 4.6 Arquivo vetorial em SIRGAS com o contorno e moldura do município

de Criciúma / SC.................................................................................. 78

FIG. 4.7 Metodologia de conversão dos arquivos vetoriais............................... 79

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FIG. 4.8 Arquivo matricial em SAD69 composto com os três fotolitos............... 80

FIG. 4.9 Fotolitos correspondentes aos arquivos matriciais azul, preto e

vermelho............................................................................................... 81

FIG. 4.10 Arquivo matricial sem (a) e com moldura (b)........................................ 82

FIG. 4.11 Metodologia de conversão dos arquivos matriciais.............................. 83

FIG. 4.12 Tela principal do GPS TrackMaker....................................................... 85

FIG. 4.13 Metodologia para a incorporação direta da atualização de campo...... 85

FIG. 4.14 Processo completo da metodologia para a verificação dos impactos. 87

FIG. 5.1 Pontos selecionados no município de Criciúma / SC........................... 92

FIG. 5.2 Pontos selecionados no município de Correntina / BA na moldura 1/1 95

FIG. 5.3 Diferenças entre coordenadas SAD69 e SIRGAS2000........................ 98

FIG. 5.4 Erros nas coordenadas transformadas de SAD69 para SIRGAS2000. 99

FIG. 5.5 Localização das estações da RBMC.................................................... 101

FIG. 5.6 Exemplo de arquivo matricial referente ao fotolito preto....................... 106

FIG. 5.7 Esquema do processo de obtenção do novo quadriculado.................. 106

FIG. 5.8 Trecho do duplo quadriculado no Mapa Municipal de Salinas / MG.... 108

FIG. 5.9 Advertência na legenda do Mapa Municipal......................................... 109

FIG. 5.10 Pontos selecionados no quadriculado do município de Criciúma / SC. 111

FIG. 5.11 Diferença no posicionamento entre Córrego Alegre, SAD69 e

SIRGAS2000........................................................................................ 124

FIG. 5.12 Exemplo de problemas com a legislação que descreve meridianos

ou linhas secas..................................................................................... 125

FIG. 5.13 Área de estudo no município de Petrópolis / RJ................................... 128

FIG. 5.14 Método dos Retângulos Equivalentes.................................................. 129

FIG. 5.15 Representação atualizada em campo e sua correspondente no mapa

municipal............................................................................................... 131

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5

LISTA DE TABELAS

TAB. 1.1 Cronograma da adoção do SIRGAS no Brasil...................................... 14

TAB. 1.2 Efeito da diferença de 65m entre SAD69 e SIRGAS2000 em

diferentes escalas do mapeamento...................................................... 19

TAB. 2.1 Geocódigos das Unidades da Federação............................................. 31

TAB. 2.2 Geocódigos de alguns municípios........................................................ 32

TAB. 4.1 Municípios de estudo............................................................................ 73

TAB. 5.1 Resultados dos deslocamentos das coordenadas de Criciúma/SC..... 93

TAB. 5.2 Resultados com o uso do GeoTrans no município de Criciúma/SC.... 94

TAB. 5.3 Resultados dos deslocamentos das coordenadas de Correntina/BA... 96

TAB. 5.4 Resultados com o uso do GeoTrans no município de Correntina/BA.. 97

TAB. 5.5 Comparação dos resultados dos deslocamentos das coordenadas.... 100

TAB. 5.6 Comparação dos resultados dos deslocamentos com os erros da

transformação de SAD69 para SIRGAS2000....................................... 100

TAB. 5.7 Estações da RBMC em SIRGAS2000 e SAD69................................... 101

TAB. 5.8 Estações da RBMC em SIRGAS2000 ajustadas e em SIRGAS2000

transformadas - MGE............................................................................ 103

TAB. 5.9 Coordenadas de três pontos sobre o reticulado................................... 110

TAB. 5.10 Coordenadas dos pontos em Criciúma/SC e deslocamento

obtido.................................................................................................... 112

TAB 5.11 Coordenadas dos pontos em Salinas/MG e deslocamento

obtido.................................................................................................... 113

TAB 5.12 Coordenadas dos pontos em Correntina/BA e deslocamentos

obtidos.................................................................................................. 114

TAB 5.13 Variação da distância entre os quadriculados conforme a

escala...................... 115

TAB 5.14 Quantidade de cartas do mapeamento sistemático e seu respectivo

sistema de referência............................................................................ 119

TAB 5.15 Coordenadas de alguns marcos do limite municipal de

Acrelândia/AC....................................................................................... 122

TAB 5.16 Coordenadas de alguns marcos do limite municipal de Mâncio

Lima/AC................................................................................................ 122

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6

TAB 5.17 Linha seca em Córrego Alegre, SAD69 e SIRGAS2000...................... 124

TAB 5.18 Área e perímetro dos polígonos da rodovia União Indústria - 01......... 130

TAB 5.19 Área e perímetro dos polígonos da rodovia RJ 040 - 02...................... 131

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LISTA DE SIGLAS

AGM Arquivo Gráfico Municipal

BIH Bureau International de l´Heure

CIM Carta Internacional ao Milionésimo

CIT Compress Image File

CTS Conventional Terrestrial System

DoD Department of Defense

DORIS Doppler Orbitography and Radiolocation Integrated by Satellite

DSG Diretoria de Serviço Geográfico do Exército

EUREF European Reference Frame

FAC Ficha de Atualização de Campo

FAG Ficha de Atualização de Gabinete

GPS Global Positioning System

GRS67 Geodetic Reference System of 1967

GRS80 Geodetic Reference System of 1980

GT Grupo de Trabalho

IAG International Association of Geodesy

IAU International Astronomical Union

IBGE Fundação Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística

IEA Informações do Elemento Atualizado

IERS International Earth Rotation and Reference System Service

IPGH Instituto Pan-americano de Geografia e História

I/RAS B Image/Raster B

ITRFyy International Terrestrial Reference Frame

ITRS International Terrestrial Reference System

LLR Lunar Laser Range

MGE Modular GIS Environment

MM Mapa Municipal

MME Mapa Municipal Estatístico

MMDs Mapas Municipais Digitais

MMDEs Mapas Municipais Digitais Estatísticos

MMQ Método dos Mínimos Quadrados

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MRE Método dos Retângulos Equivalentes

MSR Mapas de Setores censitários Rurais

NIMA National Imagery and Mapping Agency

ONU United Nations Organization

OSGB36 Ordnance Survey Great Britain 1936

PEC Padrão de Exatidão Cartográfica

PMRG Projeto Mudança do Referencial Geodésico

RADAM Radar da Amazônia

RBMC Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo

RGB Rede Geodésica Brasileira

RPR Resolução da Presidência do IBGE

SAD69 South American Datum of 1969

SCN Sistema Cartográfico Nacional

SGB Sistema Geodésico Brasileiro

SGR Sistema Geodésico de Referência

SIRGAS Sistema de Referência Geocêntrico para as Américas

SIRGAS2000 Sistema de Referência Geocêntrico para as Américas, em sua

realização no ano de 2000

SisCart2.8.0 Sistema de Cartografia automatizada

SisCartAT Sistema de Atualização Cartográfica

SLR Satellite Laser Ranging

TIF Taged Image File

TM Transversa de Mercator

UGGI International Union of Geodesy and Geophysics

UTM Universal Transverso de Mercator

VLBI Very Long Baseline Interferometry

WGS84 World Geodetic System of 1984

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RESUMO

O Brasil, mais uma vez, atravessa um momento singular na Geodésia. A

partir de 06/01/2005, com a assinatura do Decreto n.º 01/2005, passa o país a

conviver, num período não inferior a 10 anos, com os referenciais SAD69 (South

American Datum of 1969), este desde 1979, e SIRGAS2000 (Sistema de Referência

Geocêntrico para as Américas) tanto para as atividades geodésicas quanto

cartográficas, sendo também aceito o Córrego Alegre para as atividades

cartográficas. Dentro desse contexto, esta dissertação tem como objetivo avaliar os

impactos com a mudança do referencial geodésico no produto mapa municipal

produzido pelo IBGE. Este produto é de significativa relevância às atribuições da

instituição, oferecem suporte às atividades de censo e ao monitoramento da divisão

político-administrativa municipal. É composto por arquivos vetoriais e matriciais, os

quais possuem como sistema geodésico de referência o SAD69. Na presente

dissertação, estes arquivos foram convertidos para SIRGAS2000 através de

metodologia desenvolvida utilizando os parâmetros oficiais fornecidos pelo IBGE. Ao

final, cinco estudos de casos foram realizados, dentre eles levantamentos de campo

com receptores de navegação GPS (Global Positioning System) e sua inserção ao

mapa municipal em SIRGAS, a fim de investigar a utilização direta de informações

em WGS84 (World Geodetic System of 1984). Também foi avaliado o possível

emprego do mapa municipal com duplo quadriculado, principalmente na escala de

1:50.000, pois neste caso o deslocamento entre os quadriculados é perceptível. O

uso do duplo quadriculado é uma alternativa para as atividades de campo, onde o

mapa municipal é utilizado de forma impressa. Os resultados encontrados permitem

concluir que os impactos maiores não são matemáticos, mas sim de natureza

operacional e legislativa. Fatores como o grande volume de informações demanda

custo e tempo para conversão, gerando impactos. Em alguns estudos de casos a

mudança do referencial geodésico além de gerar impactos, também é impactada em

função das legislações que descrevem os limites municipais datarem de mais de 60

anos atrás. Novos municípios, criados a partir do desmembramento ou fusão de

outros, utilizam como base esta legislação. Também como resultado é recomendada

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10

a necessidade de automação do processo de conversão no software atualmente

utilizado, o SisCart2.8.0.

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11

ABSTRACT

Once again, Brazilian geodesy lives a singular moment in its history. With

approve of the decree nº. 5334/2005 of 06/01/2005, the country starts a transition

period of at least 10 years coexisting two references, SAD69 (South American Datum

of 1969) and SIRGAS2000 (Geocentric Reference System for Americas). Within this

context, this research has as objective to evaluate the impacts of the geodetic

reference system change in the IBGE municipal cartographic product maps. This

product has significant relevance to the attributions of IBGE like to offer support to

the activities of census and to monitor the municipal politician administrative division.

It is composed of vectorial and matricial files which have SAD69 as reference. These

files were converted to SIRGAS2000 using an appropriated methodology using the

official parameters supplied by IBGE. Five cases studies were carried out. In one of

them a GPS (Global Positioning System) survey was performed, obtaining WGS84

(World Geodetic System of 1984) coordinates which were inserted in the municipal

map (SIRGAS), in order to investigate the direct use of WGS84 coordinates. It was

also evaluated the technical possibility of using the municipal map with double grid,

mainly in the 1:50.000 scale, in which the displacement between the matricial and

vectorial grids is perceivable. The use of double grid is an alterative for the field

where the municipal map is used in the printed version. The results allow to conclude

that the largest impacts are not numerical, but of operational and legislative nature.

Factors as the great volume of information will demand cost and time for conversion,

generating impacts. In some case studies the change of the geodetic reference

system does not cause impacts, but it is impacted as function of the law that

describes the municipal limits which date more than 60 years. Also as results, it is

recommended to automation the process of conversion in the software currently

used, the SisCart280.

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1 INTRODUÇÃO

No Brasil, nas décadas de 50 até 70, o referencial geodésico oficialmente

adotado era o Córrego Alegre, que tem como superfície de referência o elipsóide

Internacional de Hayford de 1924 e como ponto origem o vértice Córrego Alegre. A

partir de 1979, o referencial adotado oficialmente para trabalhos geodésicos e

cartográficos desenvolvidos no Brasil passou a ser o SAD69 - South American

Datum of 1969. Ele utiliza o Elipsóide de Referência Internacional de 1967 - GRS67 -

aceito pela Assembléia Geral da Associação Geodésica Internacional no ano de

1967, em Lucerne, Suíça, o qual foi admitido como sendo a superfície geométrica

que melhor se adaptava ao continente sul americano. O ponto de amarração

topocêntrica deste elipsóide pertence ao Sistema Geodésico Brasileiro, sendo o

mesmo o vértice Chuá (MONICO, 2000). Embora não tenha sido adotado por todos

os países sul-americanos, sua implantação visou unificar os referenciais utilizados

no hemisfério sul. Apesar da adoção do SAD69 no país, ainda foi permitido o uso do

Córrego Alegre para trabalhos cartográficos (IBGE, 1983).

Com o avanço das tecnologias de navegação e mensuração, o uso do GPS -

Global Positioning System / Sistema de Posicionamento Global - tem se tornado

freqüente em levantamentos geodésicos. Com este sistema de posicionamento

consegue-se obter coordenadas com precisões que podem variar entre o milímetro

até dezenas de metros, atendendo, desta forma, se não a totalidade, a maioria dos

usuários. Também pode ainda ser obtida a direção, velocidade, distância e tempo. O

GPS utiliza como sistema de referência o WGS84 - World Geodetic System of 1984,

de concepção geocêntrica. Portanto, apresenta diferenças em relação aos

referenciais existentes associados a uma figura da Terra não geocêntrica, como é o

caso, por exemplo, do SAD69.

Devido à possibilidade de precisão milimétrica fornecida pelas novas técnicas de

posicionamento e ao emprego de sistemas de coordenadas de concepção

geocêntrica, a forma como um Sistema Geodésico de Referência - SGR - é definido

e realizado tem sido refinada de modo a possuir precisão e características

compatíveis com as atuais tecnologias. Vários países, tais como Estados Unidos,

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13

Austrália, África do Sul, Nova Zelândia, Canadá, entre outros, já tem adotado

sistemas de referência geocêntricos, isto é, de característica global. Na América do

Sul, em outubro de 1993, foi criado o projeto SIRGAS - Sistema de Referência

Geocêntrico para a América do Sul, com vistas a promover a definição e

estabelecimento de um referencial único compatível em termos de precisão com as

modernas técnicas de posicionamento, principalmente as associadas ao sistema

GPS (IBGE, 1997). Inicialmente o projeto teve como abrangência a América do Sul,

passando no ano de 2000 a abranger a América do Sul, Central, Norte e o Caribe,

cobrindo desta forma o continente americano de norte a sul, passando a se chamar

Sistema de Referência Geocêntrico para as Américas (IBGE, 2000). No Brasil, o

IBGE - Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística - e instituições parceiras

desenvolvem estudos para a mudança do Referencial Geodésico Brasileiro, desde a

definição do novo sistema até os impactos que a mudança acarreta. Para tanto, foi

constituído o Projeto Mudança do Referencial Geodésico - PMRG, formado por seis

Grupos de Trabalho - GTs, com a finalidade de realizar os estudos e as pesquisas

pertinentes ao projeto. Os GTs são: GT1 - Divulgação; GT2 - Definição e estratégias

para materialização do sistema de referência geodésico; GT3 - Conversão de

referenciais; GT4 - Definição do modelo geoidal; GT5 - Impactos na mudança do

referencial; e o GT6 - Normatização e Legislação. Dentre estes grupos, dois podem

ser destacados neste trabalho: o GT3, que trata da conversão de referenciais, tendo

como objetivo propor a metodologia para a conversão de coordenadas; e o GT5, que

trata dos impactos da mudança do referencial, tendo como objetivo identificá-los e

apontá-los. Aqueles impactos que porventura trouxerem problemas aos usuários são

motivos de atenção do GT5, no sentido do PMRG prover à sociedade as soluções

adequadas para os problemas criados, priorizando sua uniformização em nível

nacional. (IBGE, 2004a).

A fim de acompanhar o desenvolvimento tecnológico para o posicionamento

geodésico, o refinamento dos sistemas de referência e a mudança que vem

ocorrendo em outros países, o Brasil, mais uma vez, atravessa um momento

singular na Geodésia. A partir de 25 de Fevereiro de 2005, com a assinatura da

Resolução n.º 1/2005 pela Presidência do IBGE, fica definido como novo sistema de

referência geodésico para o Sistema Geodésico Brasileiro - SGB - e para o Sistema

Cartográfico Nacional - SCN - o Sistema de Referência Geocêntrico para as

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14

Américas, em sua realização no ano de 2000 - SIRGAS2000. A realização refere-se

à época de referência do sistema - mais detalhes podem ser encontrados na seção

3.1. Desta forma, passa o país a conviver, num período não inferior a 10 anos, com

os referenciais SAD69 e SIRGAS2000, tanto para as atividades geodésicas quanto

cartográficas, sendo também aceito o Córrego Alegre para as atividades

cartográficas (IBGE, 2005). Conforme a Resolução do IBGE n.º 1/2005, o sistema de

referência é denominado SIRGAS2000. Porém, esta é a mesma denominação

adotada para referir a realização do sistema. Portanto, neste trabalho será utilizado

SIRGAS no sentido de sistema de referência e SIRGAS2000 para sua realização.

Antes da assinatura da Resolução n.º 1/2005, durante o II Seminário sobre

Referencial Geocêntrico no Brasil, realizado de 30 de novembro a 3 de dezembro de

2004, no Rio de Janeiro/RJ, o SIRGAS foi apresentado à sociedade como o sistema

de referência a ser adotado no país, juntamente com a rede SIRGAS2000. Já

naquela época era aguardada a assinatura do Decreto pelo Presidente da

República, seguida da Resolução da Presidência do IBGE a fim de oficializar sua

adoção. Em 07 de janeiro de 2005 foi publicado no Diário Oficial da União o Decreto

n.º 5.334/2005, que estabelece as Instruções Reguladoras das Normas Técnicas da

Cartografia Nacional (BRASIL, 2005), dando uma nova redação ao Decreto n.º

89.817 de 20 de junho de 1984, o qual deixa de mencionar o sistema de referência

adotado no país e dá ao IBGE esta atribuição (BRASIL, 1984). A TAB. 1.1 apresenta

o cronograma de evolução da adoção do SIRGAS no Brasil.

TAB. 1.1 Cronograma da adoção do SIRGAS no Brasil

Ano Atividade

2000 Criação do PMRG durante o I Seminário

sobre Referencial Geocêntrico no Brasil

2003 Definição do SIRGAS como novo sistema

geodésico para o Brasil

2005 Início do período de transição

2014 Adoção definitiva do novo sistema

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15

O SIRGAS é um sistema geodésico que atende aos requisitos de um CTS -

Conventional Terrestrial System, que tem como referencia atualmente o ITRS -

International Terrestrial Reference System. Adota o elipsóide de revolução GRS80 -

Geodetic Reference System of 1980, cuja origem coincide com o centro de massa

da Terra. Para fins cartográficos, a realização atual do WGS84, o WGS84(G1150) -

onde o “G” indica o uso da tecnologia GPS e “1150” refere-se à semana GPS desta

solução (NIMA, 1997), possui características muito semelhantes ao SIRGAS. Logo

pode ser considerada equivalente com a última realização do ITRS, ou seja, o

ITRF2000 - International Terrestrial Reference Frame, tendo em vista que a

realização SIRGAS2000 nada mais é do que a densificação do ITRF2000 nas

Américas (IBGE, 2000) - maiores detalhes sobre ITRF são apresentados na seção

3.1. A diferença entre coordenadas de um mesmo ponto referido aos dois sistemas -

WGS84 e SIRGAS - está estimada em algo inferior a 5 centímetros (FIG. 1.1), valor

este que varia em função da região de interesse. Desta forma, os levantamentos

GPS em WGS84 podem ser incorporados aos documentos cartográficos em

SIRGAS sem a necessidade de transformações entre referenciais geodésicos.

Porém, fatores como a escala do documento cartográfico, bem como qualidade das

observações deve ser considerada.

FIG. 1.1 Diferenças entre coordenadas ITRF e WGS84

Fonte: (IBGE, 2003c)

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A adoção de um novo sistema de referência implica na necessidade de

disponibilizar de integrar a documentação cartográfica, os diversos produtos

georreferenciados e as coordenadas geodésicas já existentes em outros referenciais

ao novo sistema, garantindo a unicidade de informações. É esperado que esta

integração ocorra durante o período de transição entre referenciais geodésicos, de

maneira que ao final do período todos os produtos, listas de coordenadas,

documentos cartográficos, dentre outras informações estejam, no caso atual, em

SIRGAS. A conversão dos documentos cartográficos durante o período de transição

proporciona algumas vantagens e facilidades aos usuários, como por exemplo, a

compatibilidade imediata dos dados GPS com os documentos cartográficos em

SIRGAS, o aproveitamento dos dados de outras fontes em SIRGAS, a facilidade de

troca de informações junto aos projetos e grupos de trabalho sobre a mudança do

referencial, visto que um dos objetivos do PMRG e dos GTs é o de antever e

verificar os problemas decorrentes desta alteração e indicar possíveis soluções para

os mesmos. Portanto, a conversão posterior ao período de transição faz com que os

usuários percam o momento para investigar os impactos que a mudança do

referencial geodésico provoca em sua área de atuação, além de seus documentos

cartográficos não possuírem compatibilidade com os novos produtos em SIRGAS.

Vale ressaltar que alguns dos impactos com a mudança do referencial já são

conhecidos pela experiência da mudança de Córrego Alegre para SAD69, e

atualmente continuam de SAD69 para SIRGAS, além dos novos impactos que a

mudança deve gerar.

A mudança do referencial acarreta a alteração de coordenadas latitude,

longitude, altura ou altitude geométrica e altitude ortométrica. Em coordenadas

referidas ao elipsóide a mudança é evidente, pois ocorrerá a alteração da figura

geométrica. Como também haverá alteração do modelo geoidal, a ondulação geoidal

- N - será alterada, por isso a altitude ortométrica derivada da altura ou altitude

geométrica também muda. Desta forma, diversas áreas, produtores e usuários da

própria geodésia e cartografia, bem como o mapeamento gerado através de

levantamentos topográficos, fotogrametria e sensoriamento remoto, que tem como

base o SGB e são utilizados para diversas aplicações, serão impactados com a

mudança do referencial, tanto em meio digital quanto em meio analógico. A

cartografia, maior usuário das informações geodésicas, deve sofrer os maiores

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efeitos, principalmente devido à coexistência de diferentes referenciais, como o

Córrego Alegre, o SAD69 e o SIRGAS. Por exemplo: na Cartografia produzida pelo

IBGE, produtos como os mapas municipais utilizados nos Censos Demográficos e

Agropecuários e em diversas pesquisas, bem como a própria malha municipal digital

do Brasil sofrem impactos com a mudança. Todos estes produtos utilizam como

sistema de referência o SAD69.

Os mapas municipais têm como finalidade o conhecimento da realidade física e

territorial com vistas a subsidiar o planejamento e gestão do território, sendo um

insumo para qualquer fase do desenvolvimento sócio-econômico de um país. Estes

também são utilizados para dar suporte às atividades de coleta e disseminação de

pesquisas do IBGE. Quando transformado em mapa municipal estatístico,

apresentam a divisão dos setores censitários. Logo, este tipo de produto tem papel

fundamental na coleta de dados no Censo Agropecuário e Demográfico, auxiliando

no adequado dimensionamento do volume e custos da operação de coleta

censitária, fornecendo aos recenseadores o reconhecimento de sua unidade de

trabalho, evitando-se a ocorrência de omissões e/ou duplicidades que podem

colocar em risco a operação censitária. Apresentam também o papel de síntese

territorial na divulgação dos resultados do Censo (SANTOS et. al., 1999).

1.1 Contexto Geral

Como é esperado que o mapeamento existente seja convertido dentro do

período de transição, foram selecionados os mapas municipais digitais nas escalas

de 1:250.000 a 1:50.000 como objeto de pesquisa. Estes mapas serão convertidos

para SIRGAS a fim de analisar os aspectos técnicos envolvidos para a adoção deste

referencial, como a necessidade de tratamento dos mapas, a verificação de

inconsistências, bem como os aspectos operacionais que envolvem o investimento

de tempo e custos para a conversão do mapeamento municipal, entre outros. Os

mapas municipais digitais são compostos por arquivos vetoriais e matriciais. Os

arquivos vetoriais contêm o limite municipal, intramunicipal e as atualizações de

campo realizadas com GPS. O limite municipal é obtido através da malha municipal

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digital, oriunda do mapeamento sistemático, no qual foram traçados os limites dos

municípios estabelecidos por legislação e estes posteriormente digitalizados,

formando a malha municipal digital em SAD69. Desta forma, esta malha já sofreu

modificações em relação ao sistema de referência, visto que no mapeamento

sistemático outros sistemas também são utilizados. Os arquivos matriciais que

compõem os mapas municipais contêm os acidentes naturais e artificiais, toponímia

e rede de coordenadas. Estes arquivos foram georreferenciados no sistema das

folhas do mapeamento sistemático, que é a base para este mapeamento. Portanto,

também já passaram pela transformação do sistema das folhas do mapeamento

sistemático para SAD69. Desta forma, tanto os arquivos vetoriais quanto matriciais

sofrerão uma nova transformação de sistema de referência.

Na prática, atualmente o procedimento mais utilizado para compatibilização entre

produtos no referencial geocêntrico - por exemplo, o WGS84 - e no referencial não

geocêntrico - por exemplo, o SAD69 - é baseado na aplicação de parâmetros de

transformação obtidos através de um conjunto de estações com coordenadas

conhecidas em ambos os sistemas - na verdade no Brasil só foram utilizadas as

diferenças de coordenadas no VT - Chuá - e no uso de um modelo matemático de

transformação - como, por exemplo, o de Helmert ou o modelo contendo somente

translações (IBGE, 2000). O mesmo procedimento pode ser aplicado para

transformação entre os sistemas SAD69 e SIRGAS. Conseqüentemente, a precisão

final de uma coordenada transformada dependerá da própria qualidade da

coordenada a ser transformada, da precisão dos parâmetros empregados e do

modelo matemático utilizado. Somente a transformação não modela a variação das

coordenadas em diferentes regiões do país, devido às distorções nas redes. Logo, a

transformação de um documento cartográfico para outro sistema de referência

também estará eivado de distorções que, em função da metodologia adotada,

podem ser mais ou menos significativas. As distorções aparecem no mapa como um

deslocamento, que será significativo conforme a sua escala. Estas distorções, por

sua vez, não têm comportamento sistemático e homogêneo, o que dificulta, mas não

impossibilita a sua modelagem. A modelagem tem por finalidade estabelecer um

relacionamento matemático que represente de modo mais adequado à realidade

física entre os dados do novo sistema de referência e os dados referidos ao sistema

antigo existente na documentação cartográfica (COSTA, 2000b).

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Devido às diferenças existentes entre as coordenadas SAD69 e SIRGAS, as

quais não são constantes e variam de acordo com a localização da região em

questão, os mapas municipais podem apresentar deslocamentos diferentes após a

transformação. Este deslocamento refere-se ao valor da diferença das coordenadas

entre os sistemas de referência somado as distorções inerentes à conversão. O

deslocamento médio ou diferença média resultante entre os valores das

coordenadas SAD69 e SIRGAS é de 65 metros, valor encontrado também para as

coordenadas obtidas com GPS entre WGS84 e SAD69 (IBGE, 2000). Desta forma,

os deslocamentos podem ou não causar impactos ao mapeamento municipal em

maior ou menor proporção. Por exemplo: considerando uma mudança não

homogênea de 65m nas coordenadas de SAD69 para SIRGAS, um deslocamento

de 1,3mm é obtido nas cartas com escala de 1:50.000; já na escala 1:250.000, este

mesmo deslocamento passa a ser de 0,26mm, ambos sendo significativos se o valor

de 0,2mm na carta for considerado como o limite a partir do qual as variações

começam a ser consideradas (TAB. 1.2).

TAB. 1.2 Efeito da diferença de 65m entre SAD69 e SIRGAS2000 em diferentes

escalas do mapeamento

Escala da Carta Diferença de 65m

1:1.000.000 0,065mm

1:250.000 0,260mm

1:100.000 0,650mm

1:50.000 1,300mm

1:25.000 2,600mm

Os deslocamentos podem afetar elementos como linhas de fronteira, limites

municipais, bem como elementos pontuais do tipo escolas, igrejas, pontes, entre

outros, modificando a descrição dos setores censitários, bem como a descrição do

limite municipal.

Como a realização atual do WGS84 pode ser considerada coincidente com o

SIRGAS2000, as atualizações de campo dos mapas municipais com receptores

GPS do tipo navegação poderão ser lançadas diretamente aos documentos

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cartográficos em SIRGAS. Nesta atividade sempre são utilizados receptores GPS do

tipo navegação, que neste trabalho serão denominados por GPSn. Este

procedimento em relação ao mapa municipal convertido para SIRGAS deve ser

investigado, pois o mesmo, depois de transformado, pode apresentar distorções que

torna incompatível a integração das informações oriundas do rastreamento com

GPS.

1.2 Objetivo

O objetivo da presente dissertação é aplicar os procedimentos oficiais

disponibilizados para transformação de SAD69 para SIRGAS2000 ao mapeamento

municipal do IBGE e identificar, verificar e analisar os impactos da transformação.

1.3 Justificativa do trabalho

A justificativa da dissertação baseia-se em:

• aproveitar o início do período de transição para caracterizar os possíveis

impactos e problemas advindos da mudança do referencial geodésico voltado a

um específico produto cartográfico, neste caso, os mapas municipais produzidos

pelo IBGE;

• preservar e garantir a qualidade das informações constantes no mapeamento

municipal;

• permitir a continuidade das ações visando às diversas aplicações da malha

municipal e dos mapas municipais;

• garantir o investimento feito para a produção dos mapas municipais, os quais

envolvem o dimensionamento do volume e custos das operações censitárias;

• contribuir com os estudos realizados pelos Grupos de Trabalho 3 e 5 dentro do

PMRG.

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1.4 Estrutura da dissertação

A composição desta dissertação consiste em seis (6) capítulos. No primeiro

capítulo tem-se a introdução, o contexto geral, justificativa, bem como os objetivos

da dissertação. No segundo são apresentados os conceitos relacionados aos mapas

municipais e malha municipal. O terceiro capítulo descreve os sistemas de

referência, conversões de SAD69 para SIRGAS e transformações geométricas. Os

conceitos referentes ao sistema de referência SIRGAS também foram descritos no

terceiro capítulo. No quarto capítulo tem-se a metodologia utilizada para alcançar os

objetivos da dissertação. Os testes realizados, bem como os resultados e a

discussão destes, estão no quinto capítulo. As conclusões, considerações finais e as

recomendações, estão no sexto capítulo. Na seqüência têm-se as referências

bibliográficas consultadas, apêndices, seguidos dos anexos, em que é apresentado:

• A - Legislação da descrição da linha de limites municipais de Monte Sião/MG;

• B - Lei estadual para criação, incorporação, fusão e o desmembramento de

municípios no Estado do Rio de Janeiro;

• C - Exemplo de Mapa Municipal Estatístico na escala 1:50.000.

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2 MAPEAMENTO MUNICIPAL

Em 1937, com a junção do Conselho de Estatística e do Conselho Brasileiro de

Geografia, surge o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística - IBGE. Na época

de sua criação já foi possível notar a necessidade de disponibilizar informações de

natureza social, geográfica e econômica que atuariam como indicadores para as

ações a serem implantadas pela administração pública, principalmente voltada ao

conhecimento do espaço territorial (IBGE, 1940). Pode-se dizer que, sem o

conhecimento do território, torna-se impossível qualquer planejamento de ações,

principalmente em projetos que envolvam a coleta de dados de abrangência

nacional, como por exemplo, as operações censitárias.

Ações de incentivo ao conhecimento do território foram fundamentais e também

estimuladas pelo Poder Federal, como pôde ser observado na Exposição dos Mapas

Municipais de 1940. Esta exposição teve como fonte o Decreto Lei n° 311/38, ao

prescrever “que todas as prefeituras apresentassem os mapas municipais, com seus

respectivos limites e nomenclaturas das sedes municipais e distritais, ... dentro das

normas técnicas previstas.” (IBGE, 1940). Segundo a mesma referência, pelo

Decreto Lei de 1938 cada prefeitura era obrigada a entregar, até 31 de dezembro de

1940, na secretaria do correspondente Diretório Regional de Geografia o mapa de

seu território. Caso o mapa não fosse entregue, seu território seria anexado ao de

outro município limítrofe. Ao final do prazo estabelecido todas as unidades territoriais

entregaram seus mapas, devido ao apoio dado ao IBGE pelo Presidente da

República Getúlio Vargas. Este apoio levou o presidente do IBGE a salientar, no

discurso de abertura da Exposição dos Mapas Municipais, “que a valiosa coleção de

mapas municipais fazia meditar sobre o real significado da doutrina do “espaço vital”,

pois sua apreciação permitia o conhecimento do que deve construir o programa de

administração pública”.

Esta iniciativa permitiu, em um prazo de dois anos, a elaboração dos mapas

municipais de 1.574 unidades territoriais, a totalidade dos municípios da época. Os

mapas (FIG. 2.1) continham informações sobre limites, nomenclatura dos elementos

territoriais representados, localização e acidentes cartográficos, relevo, cursos de

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água, povoações, fazendas, estradas e caminhos, linhas telefônicas e telegráficas,

planta da cidade e vilas do município, contendo os perímetros urbanos e

suburbanos, de acordo com os textos dos atos legislativos que os fixaram. Esta

obrigação foi motivada pela necessidade de se produzir uma base territorial de

referência para o recenseamento de 1940, visto que o Censo de 1930 não foi

realizado e a carência de informações territoriais era considerável. Desta forma, os

dados referentes a todos os municípios, juntamente com os mapas e as informações

estatísticas, fundamentaram o Governo na composição de seus planos de ocupação

e expansão econômica na direção do interior do Brasil (IBGE, 1940).

FIG. 2.1 Mapa Municipal de Cordeiro / RJ de 1938

Fonte: (IBGE, 2006a)

Até 1996 os mapas municipais eram construídos de forma analógica, através de

desenho oriundo da junção das folhas topográficas do mapeamento sistemático que

espelhavam o território nacional. O mapeamento sistemático de um país consiste na

representação do seu espaço territorial por meio de séries de folhas em escalas e

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sistemas de projeção cartográfica, definidos para atender aos requisitos de

planejamento voltados para o desenvolvimento sócio - econômico, bem como para

subsidiar a realização das principais atividades humanas. Surgiu no século XVIII,

ocasião em que os governantes dos proeminentes países europeus passaram a

considerar o mapeamento como fundamental para o desenvolvimento e a segurança

nacional (IBGE, 2003b). O Decreto - Lei n°. 243 que fixa as diretrizes da Cartografia

Brasileira, dita que o Mapeamento Sistemático Brasileiro segue normas, planos e

padrões, no qual estabelece as escalas de 1:1.000.000, 1:500.000, 1:250.000,

1:100.000, 1:50.000 e 1:25.000 para fins gerais ou específicos. Atribui a

responsabilidade de sua normalização à Diretoria de Serviço Geográfico do Exército

- DSG - para as escalas de 1:250.000 e maiores e ao IBGE as escalas menores de

1:250.000 (BRASIL, 1967). Adota o sistema de projeção cartográfica da Carta

Internacional ao Milionésimo - CIM - para o mapeamento na escala 1:1.000.000,

enquanto que o sistema de coordenada Universal Transverso de Mercator - UTM -

para as demais escalas. A DSG é responsável pelo mapeamento sistemático nas

escalas de 1:250.000, 1:100.000, 1:50.000 e 1:25.000. Já o IBGE, além destas

escalas, é responsável pelo mapeamento nas escalas 1:1.000.000 e 1:500.000. As

folhas topográficas do mapeamento sistemático são elaboradas a partir de

levantamentos aerofotogramétricos e geodésicos ou compiladas de outras folhas

topográficas em escalas maiores. Incluem os acidentes naturais e artificiais,

elementos planimétricos (sistema viário, obras, etc.) e altimétricos (relevo através de

curvas de nível, pontos cotados, etc.) (IBGE, 2003d).

O sistema de coordenadas UTM é utilizado pelo IBGE e DSG na produção das

cartas topográficas do Sistema Cartográfico Nacional. O sistema UTM emprega a

projeção de Gauss, que é em essência uma modificação da Projeção Cilíndrica de

Mercator. Gauss adotou o cilindro transverso, pois anteriormente na projeção

original de Mercator, o cilindro é longitudinal, sendo o eixo do cilindro perpendicular

aos Pólos. Neste sistema de coordenadas o cilindro é secante, isto é, corta o

elipsóide ao longo de duas linhas de secância, com distorção nula. O sistema é

composto de fusos com 6° de amplitude, sendo que para cada fuso é atribuído um

sistema de coordenadas plano retangular. O Brasil abrange 39° em longitude, logo

necessita de 7 fusos de 6° para a representação de sua superfície (IBGE, 2003d).

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A evolução tecnológica ocorrida nas últimas décadas transformou as atividades

de produção cartográfica, provocando a reconstrução de métodos e de processos de

elaboração de cartas e mapas, proporcionando novos tipos de demanda e

disseminação da informação cartográfica. O desenvolvimento de tecnologia para a

elaboração dos mapas municipais digitais é recente. A partir do Censo de 2000, a

produção do mapa municipal pelo IBGE passou a ser em ambiente digital, através

de um conjunto de aplicativos que permitiram o processo de construção do mapa

municipal digital. Para a automação desse processo foi necessária a digitalização

dos originais do mapeamento sistemático do IBGE e da DSG, ou seja, a conversão

dos documentos em meio analógico para meio digital, armazenados no formato CIT

- Compress Image File e TIF - Tagged Image File.

Os objetivos do mapeamento municipal digital do IBGE são os seguintes:

• monitoramento da evolução da divisão político-administrativa municipal;

• avaliação sistemática da delimitação municipal e intramunicipal;

• estabelecimento de normas e padrões de representação da unidade territorial;

• produto cartográfico para a atualização sistemática do limite político

administrativo;

• integração e disseminação de dados a nível nacional;

• cálculo e divulgação dos valores para as áreas territoriais brasileiras, referidos a

estrutura político-administrativa vigente;

• subsídio primordial nas atividades do Censo Agropecuário e Demográfico.

2.1 Mapa Municipal Analógico - Convencional

Até a contagem amostral da população realizada em 1996, o mapa municipal

utilizado era traçado a partir da junção das folhas do mapeamento existente,

disponível em suas respectivas épocas. Este processo é denominado compilação

cartográfica, que é a elaboração de um novo e atualizado documento cartográfico,

tendo como base a análise da documentação existente, que pode constar de vários

mapas e cartas, fotografias aéreas, levantamentos, etc., os quais serão transcritos

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após adequação a uma única escala (DENT, 1985). Devido à desatualização do

mapeamento existente e a utilização do mesmo na elaboração do mapa municipal, e

considerando ainda a definição de Dent, neste processo de compilação não é obtido

necessariamente um documento cartográfico atualizado. Contudo, é obtido o mapa

municipal com os elementos que representavam o território segundo a época do

mapeamento utilizado, o qual ainda terá de sofrer atualização cartográfica. Desta

forma, pelo menos neste caso particular, a compilação cartográfica não implica

necessariamente na obtenção de um documento cartográfico atualizado, pois

depende que a documentação utilizada seja atualizada.

Em 1940 foi realizada uma intensa campanha para fazer o mapeamento de todo

o território brasileiro na escala de 1:1.000.000, devido à existência de grandes

extensões do território brasileiro sem cobertura cartográfica. No total foram

confeccionadas 46 folhas, e a partir de 1940 até o Censo de 1960 os mapas

municipais foram, em sua grande maioria, construídos a partir deste mapeamento.

A aproximação do IBGE com as organizações geográficas norte-americanas

proporcionou um convênio com o governo dos Estados Unidos, denominado

programa USAF/AST10, no qual resultou em um extenso levantamento

aerofotogramétrico na escala de 1:60.000. A partir deste convênio, nas décadas de

60 e 70, foi iniciado no país o mapeamento sistemático em escalas maiores:

1:100.000 e 1:50.000. O programa USAF/AST10 permitiu cartografar mais de 13,2%

do território nacional na escala de 1:50.000 e 52% na escala de 1:100.000. A partir

do Censo de 1970 os mapas municipais foram elaborados a partir destas escalas,

substituindo a escala de 1:1.000.000 onde fosse permitida esta possibilidade

(SANTOS et. al., 1999).

No final da década de 70 até meados de 80, o mapeamento sistemático foi

ampliado para a região norte do país. Cartas planimétricas na escala de 1:250.000

foram elaboradas pelo Projeto RADAM - Radar da Amazônia. Este projeto realizou o

recobrimento da região norte do Brasil com imagens de radar, e estas serviram de

base para o mapeamento planimétrico daquela região. A partir do mapeamento

sistemático nas escalas 1:1.000.000, 1:100.000 e 1:50.000 e do mapeamento

planimétrico RADAM na escala 1:250.000, os municípios tiveram seus mapas

municipais elaborados em meio analógico e estes utilizados até a última contagem

amostral, em 1996. Estes permitiram o estabelecimento de normas e padrões a fim

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de uniformizar sua construção, como também facilitaram os trabalhos de atualização

de campo realizados pelas unidades estaduais do IBGE.

Na elaboração do mapa municipal analógico (FIG. 2.2) o tempo médio era de

quinze a trinta dias, dependendo da complexidade e do número de folhas que

compunham o município.

FIG. 2.2 Trecho do Mapa Municipal Convencional do município de Piraí / RJ

2.2 Arquivo Gráfico Municipal

A partir dos anos 80, com o mapeamento disponível, foi possível organizar um

conjunto de folhas topográficas onde foram traçados os limites municipais,

legalmente estabelecidos pelas assembléias legislativas estaduais e referendados

pelo poder judiciário. Este produto denominou-se Arquivo Gráfico Municipal - AGM.

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O AGM é constituído por folhas topográficas e dentre as escalas disponíveis e

possíveis - 1:250.000 a 1:50.000, é escolhida a maior escala. Neste arquivo, os

limites municipais definidos nas leis estaduais e municipais foram representados

graficamente nas folhas do mapeamento sistemático, utilizando para isso os

descritivos das leis. O AGM é de importância relevante, um fator positivo na

organização documental cartográfica da divisão político-administrativa municipal

brasileira, pois permite o monitoramento da criação de novas unidades territoriais,

sendo seu traçado fundamental na construção do mapa municipal.

Na divisão político-administrativa municipal, os Municípios, por lei, constituem as

unidades autônomas de menor hierarquia dentro da organização político-

administrativa do Brasil. Sua criação, incorporação, fusão e o desmembramento se

faz por lei estadual, observada a continuidade territorial, a unidade histórico-cultural

do ambiente urbano e os requisitos previstos em lei complementar estadual. No

anexo B encontra-se a lei estadual para criação, incorporação, fusão e o

desmembramento de municípios no Estado do Rio de Janeiro (IBGE, 2006a). Estas

transformações dependem de consulta prévia às populações diretamente

interessadas, através de plebiscitos. Regem-se por leis orgânicas, observados os

princípios estabelecidos na Constituição Federal e na Constituição do Estado onde

se situam, e podem criar, organizar e suprimir distritos, observada a legislação

estadual. Os distritos são as unidades administrativas dos municípios. Sua criação,

desmembramento ou fusão se faz por lei municipal, observada a continuidade

territorial e os requisitos previstos em lei complementar estadual. A depender da

legislação estadual podem ser subdivididos, conforme o caso, em subdistritos,

regiões administrativas ou zonas (IBGE, 2003a).

No final da década de 80 deu-se início a informatização nos processos

cartográficos do IBGE, com a digitalização manual da divisão político-administrativa

municipal a partir das folhas topográficas componentes do AGM.

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2.3 Malha Municipal Digital

A malha municipal digital do Brasil é um produto cartográfico do IBGE, que retrata

a situação vigente da divisão político-administrativa do país através da

representação vetorial das linhas definidoras das divisas estaduais, municipais e

distritais (FIG. 2.3). A elaboração da malha municipal digital utilizou como fonte

principal o Arquivo Gráfico Municipal, sendo que para sua produção foram

necessárias algumas etapas que envolveram processos de digitalização manual,

edição das folhas do AGM, junção de blocos de folhas, consolidação dos polígonos

municipais, cálculo de áreas, incorporação de atributos descritivo-semânticos e a

conversão para formatos disponíveis no mercado, como o dgn - da Bentley usado no

Microstation, shape - da ESRI e o dxf - da Autodesk que é um formato de

intercâmbio presente na maioria dos programas gráficos (MALHA Municipal, 1997).

Os arquivos da malha municipal são compostos pelas linhas dos limites que

definem os polígonos das unidades territoriais e por seu respectivo geocódigo. O

geocódigo, como o próprio nome descreve, é um código identificador do IBGE para

a unidade territorial, formado por um conjunto de algarismos numéricos organizados

de forma a definir, univocamente, a unidade político-administrativa dentro dos

polígonos que formam a malha municipal. Ele é composto na seguinte ordem: 2

algarismos para a unidade da federação; 5 algarismos para o número do município;

2 algarismos para o número do distrito; 2 algarismos para número do subdistrito e 4

algarismos para o número do setor censitário. Exemplificando: o geocódigo

354850005000606 significa: 35 - estado de São Paulo; 48500 - município de Santos;

distrito 05; subdistrito 00, - quando o município não apresenta subdistrito é atribuído

o código 00; e por fim 0606 o número do setor censitário, totalizando 15 algarismos.

Desta forma, o setor censitário possui relação com os limites do município, distrito e

subdistrito. Portanto, em sua delimitação este não cruza os limites municipais,

distritais e subdistritais.

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30

FIG. 2.3 Recorte da Malha Municipal Digital do Brasil

Fonte: (MALHA Municipal, 2001)

Desta forma, no produto malha municipal quando, por exemplo, é selecionado o

polígono referente ao distrito, neste será encontrado o geocódigo referente ao

distrito, o qual é formado por 9 algarismos - como anteriormente descrito, composto

pelo número da unidade da federação, número do município e número do distrito, e

assim para os demais casos. Para as unidades da divisão político-administrativa,

exceto distrito, a posição do geocódigo referencia o posicionamento da capital

estadual ou da sede do município (MALHA Municipal, 1997). O geocódigo também é

utilizado na organização dos arquivos dgn referentes à malha de cada estado. Por

exemplo: o arquivo 33.dgn é referente à malha do estado do Rio de Janeiro. A TAB.

2.1 apresenta os geocódigos das unidades da federação definidos e adotados pelo

IBGE e a TAB. 2.2 apresenta o geocódigo de alguns municípios.

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TAB. 2.1 Geocódigos das Unidades da Federação

Geocódigo da UF Nome da UF

11 Rondônia

12 Acre

13 Amazonas

14 Roraima

15 Pará

16 Amapá

17 Tocantins

21 Maranhão

22 Piauí

23 Ceará

24 Rio Grande do Norte

25 Paraíba

26 Pernambuco

27 Alagoas

28 Sergipe

29 Bahia

31 Minas Gerais

32 Espírito Santo

33 Rio de Janeiro

35 São Paulo

41 Paraná

42 Santa Catarina

43 Rio Grande do Sul

50 Mato Grosso do Sul

51 Mato Grosso

52 Goiás

53 Distrito Federal

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TAB. 2.2 Geocódigos de alguns municípios

Geocódigo do município Nome do município

3300209 Araruama/RJ

5203104 Baliza/GO

3551603 Serra Negra/SP

3143401 Monte Sião/MG

A malha municipal utiliza coordenadas geodésicas associadas ao sistema de

referência SAD69, em projeção policônica, disponibilizada para uso interno no IBGE

na escala 1:250.000 e divulgada para uso externo nas escalas 1:500.000,

1:1.000.000 e 1:2.500.000 (MALHA Municipal, 2001). Esta diferença nas escalas

deve-se ao fato que os usuários geralmente utilizam a malha para análises

espaciais, sendo suficiente para a maioria dos casos as escalas disponibilizadas

pelo IBGE. Estas escalas têm a vantagem de otimizar a utilização da malha pela

maioria dos usuários. Como por exemplo, o arquivo na escala 1:2.500.000 é 80%

menor que o mesmo arquivo na escala original, ou seja, 1:250.000. Porém, órgãos

governamentais, universidades, e/ou empresas que necessitem da malha na escala

1:250.000 podem solicitar esta, via ofício enviado ao IBGE, justificando a finalidade

do uso desta informação. Os atributos alfanuméricos/descritores/semânticos, tais

como nome da unidade, geocódigo, coordenadas da sede, área da unidade e

população são fornecidos em arquivos no formato texto e banco de dados,

respectivamente nas extensões .txt e .mdb. Esta malha sofre modificações

constantes devido à dinâmica de fracionamento municipal, onde novos municípios

são criados (FIG. 2.4) através de legislação e, com isso, os limites dos municípios

são alterados. Estas alterações também ocorrem quando o limite municipal através

de legislação é modificado.

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FIG. 2.4 Exemplo da criação de um novo município

Fonte: (IBGE, 2004l)

Como exemplo desta dinâmica, nota-se um grande crescimento das unidades

territoriais. Dos 1.574 municípios existentes em 1940, passou-se para 5.507

municípios em 1998 e 5.560 em 2001. Somente no período de 1991 a 1997 foram

instalados mais 597 novos municípios. Isto implicou no fato de redefinir não só o

traçado dos limites municipais, mas também dos distritos e dos municípios origem.

Além disto, o forte processo de urbanização ocorrido na sociedade brasileira nas

últimas décadas impôs um redesenho da distribuição demográfica no território

nacional e, conseqüentemente, exige uma velocidade cada vez maior na atualização

da base territorial (SANTOS et. al., 1999).

2.4 SisCart 2.8.0 - Sistema de Cartografia Automatizada

As etapas para a elaboração do mapa municipal digital são realizadas através do

SisCart2.8.0 - Sistema de Cartografia Automatizada (FIG. 2.5). Este sistema é

composto de um conjunto de aplicativos e/ou módulos desenvolvidos nas

plataformas MicroStation e MGE, visando à otimização da produção dos mapas

municipais a partir dos arquivos matriciais devidamente georreferenciados e

associados a um banco de dados. Desta forma, requer um servidor o qual contém os

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arquivos das bases cartográficas necessárias para a elaboração dos mapas

municipais, logo, só pode ser utilizado em gabinete. O SisCart 2.8.0 é composto pelo

módulo principal, denominado gerencial, o qual se subdivide em oito módulos, sendo

eles:

FIG. 2.5 Tela principal do SisCart2.8.0

Administração do Sistema: tem por objetivo tratar de todos os cadastros das

entidades envolvidas no ambiente do SisCart, como a manutenção de usuários,

equipamentos, campanhas, equipes, unidades estaduais do IBGE, importação e

exportação de banco de dados dos municípios, etc., além de tratar da comunicação

entre o servidor e todos os computadores que possuem o SisCart instalado. Este

módulo só poderá ser acessado pelos usuários que tenham a função de gerente

(IBGE, 2004e);

Georreferenciamento de Arquivos: realiza o georreferenciamento de cartas

topográficas em diversas escalas, a fim de disponibilizá-las em um banco de dados -

biblioteca matricial. O método de georreferenciamento adotado é o projetivo, porém

também possibilita a utilização do modelo afim. Neste módulo, o

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georreferenciamento se divide nas fases de agendamento, execução e verificação

(IBGE, 2004f);

Elaboração do Mapa Municipal: elabora o mapa municipal digital a partir dos

arquivos matriciais devidamente georreferenciados e que se encontram

disponibilizados no banco de dados no servidor. A elaboração ou recuperação do

mapa municipal digital é executada segundo duas alternativas: elaborar o mapa

mantendo-se inalterados os arquivos que foram utilizados na composição da base

matricial e a escala de plotagem; ou elaborar o mapa mantendo-se inalterados os

arquivos que foram utilizados na composição da base, porém alterando a escala de

plotagem. Neste módulo é feita a escolha da escala de plotagem (IBGE, 2004g);

Edição da Malha: permite que o usuário utilizando o Microstation, a partir do SisCart

2.8.0, mantenha atualizados os limites municipais e intramunicipais do arquivo da

malha digital da UF. Este processo é realizado a partir da criação de uma ordem de

serviço, onde constará no processo o motivo para a alteração no traçado do limite,

seja ele municipal ou intramunicipal, visando com isso documentar a evolução

territorial da mallha. O módulo de edição da malha digital foi desenvolvido com o

objetivo de garantir, através da criação de ordens de serviço, a segurança nas

atividades inerentes a manipulação da malha. Após todo o processo de manutenção

da malha, a Gerência do Mapeamento Municipal, através de sua Coordenação de

Informática, replicará para os servidores de cada unidade estadual do IBGE cópias

dos arquivos das malhas digitais devidamente atualizados (IBGE, 2004l);

Lançamento da Atualização Cartográfica: permite realizar o lançamento das

feições coletadas em campo e gabinete - vetores - sobre o mapa municipal e

posteriormente armazena-los em banco de dados. O sistema, através do banco de

dados, associa os elementos a serem lançados à categoria feição, célula, cor e

estilo adotadas na Mapoteca Topográfica Digital do IBGE. Antes de efetuar o

lançamento é necessário elaborar o mapa no módulo de elaboração do mapa

municipal (IBGE, 2004j);

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Reprodução (MM/MME/MSR): através deste módulo são reproduzidos os mapas

municipais, mapas municipais estatísticos e os mapas de setores censitários rurais.

Antes da reprodução é necessário elaborar o mesmo no módulo de elaboração do

mapa municipal (IBGE, 2004g);

Configuração do Sistema: verifica todos os programas instalados - check list - no

micro cliente, segundo a configuração necessária para o funcionamento do

SisCart2.8.0. Posteriormente confere os arquivos das bases cartográficas

disponíveis no servidor (IBGE, 2004c);

Visualização do Servidor: desenvolvido para garantir maior segurança e

integridade dos dados, tem como objetivo permitir a manipulação e a atualização

dos dados presentes no SisCart. Os arquivos do servidor são criptografados por

medidas de segurança, a fim de que os usuários fiquem impossibilitados de

manipular os dados contidos nos mesmos. Desta forma, esta opção descriptografa

os dados que estão armazenados no servidor, de forma a permitir o acesso aos

dados, tanto para cópia quanto para extração dos mesmos, bem como a inserção de

novos dados. Esta operação é realizada mediante senha que permite o acesso ao

módulo por usuários cadastrados com a função de gerente (IBGE, 2004d).

Maiores detalhes sobre o sistema consultar as referências citadas ao término da

descrição de cada módulo e também IBGE (2004b) e IBGE (2004h).

2.5 Mapa Municipal Digital

A partir da malha municipal são elaborados, atualmente, os mapas municipais,

mapas municipais estatísticos e mapas de setores rurais.

• Os Mapas Municipais - MM - retratam a representação do espaço geográfico no

limite municipal e seu entorno, caracterizando o espaço territorial do município

em seus aspectos fundamentais. Apresentam os elementos físicos naturais e

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artificiais constantes do mapeamento sistemático utilizado em sua elaboração,

bem como coordenadas geodésicas e UTM, linhas de limite municipal e

intramunicipal - limites dos distritos - além das atualizações de campo realizadas

com receptores GPSn e gabinete.

• Os Mapas Municipais Estatísticos - MME - são os mapas municipais digitais aos

quais a malha de setores censitários rurais com a numeração dos respectivos

setores é adicionada (FIG. 2.6). No MME a malha de setores rurais inclui a

delimitação do perímetro urbano com o respectivo intervalo correspondente à

numeração dos setores censitários urbanos, por exemplo de 0001 a 0017. A

malha de setores censitários urbanos é representada no mapeamento cadastral,

devido à escala do mapeamento municipal não permitir sua representação de

forma individualizada. Os MMEs auxiliam o complexo processo de planejar um

Censo - Agropecuário ou Demográfico - de modo a evitar problemas de

cobertura.

• Os Mapas de Setores Rurais - MSR - apresentam os limites de cada unidade

mínima de coleta de dados na operação censitária, que é o setor censitário, de

forma individualizada. Logo, para cada setor censitário rural existe um MSR

correspondente. Dos cerca de 180.000 setores censitários, em torno de 55.000

são setores censitários rurais (IBGE, 2003a).

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FIG. 2.6 Exemplo de Mapa Municipal Estatístico e Mapa de Setor Censitário Rural

Para a elaboração do mapa municipal digital todos os originais cartográficos do

mapeamento sistemático produzidos pelo IBGE e DSG foram digitalizados em

scanners, um Optronics 5040 e um Eagle SLI, em formato TIF ou CIT, com

resolução de 800dpi (IBGE, 2003a). Desta forma, os originais foram transformados

para o ambiente digital via processo de digitalização matricial e, portanto,

armazenados também no formato matricial. Os arquivos digitais encontram-se

georreferenciados pelo emprego da transformação projetiva, a qual será descrita na

seção 3.4, e armazenados no sistema de referência do original cartográfico.

Atualmente 100% do mapeamento estão convertidos, resultando em um grande

volume de arquivos de dados matriciais, pois para cada folha impressa foram

convertidos quatro arquivos, correspondentes aos fotolitos preto, azul, vermelho e

várias cores. O azul corresponde à hidrografia, o preto representa a malha viária,

localidades e grade de coordenadas, sendo que o vermelho representa as áreas

urbanas e principais rodovias. O fotolito de várias cores corresponde a

complementação realizada em algumas cartas do mapeamento sistemático

referentes a toponímia, altimetria, entre outras informações. Estas quatro imagens

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juntas formam a base matricial para o mapa municipal digital. Porém, como nem

todas as cartas foram contempladas com informações no fotolito referente a várias

cores, nesta dissertação serão utilizadas apenas as informações do azul, preto e

vermelho.

Na formato matricial o espaço é dividido em células, formando uma malha

regular cuja resolução espacial é dada pela dimensão da célula, denominada pixel -

picture element. Neste formato não há possibilidade de individualizar as feições

cartográficas, logo, cada feição, como por exemplo, uma rodovia, lagoa ou rio, será

composta por um conjunto de células e somente as células poderão ser

identificadas. Da mesma forma, feições representadas por elementos pontuais,

como por exemplo igrejas ou escolas, poderão ser compostos por uma célula ou

conjunto de células, dependendo da escala ou da resolução (BURROUGH et. al.,

1998). Uma das desvantagens deste formato é que os arquivos gerados são bem

maiores que os arquivos vetoriais. No formato vetorial os dados são organizados

pelos seus descritores: linha, ponto, área (BURROUGH et al., 1998), demandando

menor espaço para seu armazenamento quando comparado aos arquivos matriciais.

No caso dos mapas municipais os arquivos matriciais, como dito anteriormente,

possuem resolução de 800dpi, logo um arquivo contendo apenas o contorno do

município, por exemplo, no formato matricial pode atingir valores 40% maiores que o

mesmo arquivo no formato vetorial.

As informações do arquivo matricial correspondem aos elementos físicos

naturais ou artificiais do terreno, como rios, sistema viário e localidades presentes no

mapeamento sistemático. Os vetores representam as linhas de limites municipais,

distritais, atualização cartográfica realizada com receptores GPSn e limites de

setores censitários rurais, quando mapa municipal estatístico.

Todos os arquivos que compõem o mapa municipal são armazenados em um

servidor e utilizados por todas as unidades estaduais do IBGE, onde cada unidade

pode elaborar os mapas municipais referentes aos seus municípios. No servidor,

tanto os arquivos vetoriais quanto os matriciais são identificados através do

geocódigo.

Basicamente, a metodologia de elaboração dos mapas municipais digitais

adotada no SisCart2.8.0 consiste na busca pelo sistema, no servidor e diretório

adequado, do contorno - limite - do município no arquivo malha da Unidade da

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Federação correspondente. Encontrado o contorno, o sistema armazena o mesmo e

passa para o processo de identificação do recobrimento cartográfico que compõem

o município. Identificadas as folhas topográficas, o sistema executa a junção e o

recorte dos arquivos matriciais nas escalas de 1:25.000 a 1:250.000 que englobam o

município. A escala 1:1.000.000 não é utilizada devido ao fato que no momento da

concepção do SisCart280, as folhas pertencentes a esta escala não se encontravam

em meio digital. Desta forma o sistema foi gerado para atender as escalas de

1:25.000 a 1:250.000, não sendo realizados testes para a escala 1:1.000.000. O

recorte do município é feito de forma a garantir 10% a mais que os limites dos

municípios. Quando o município não possui recobrimento total em uma única escala,

o sistema, através das folhas disponíveis nas diferentes escalas, compõe o

município a partir da menor para a maior escala. Isto se deve ao fato, da precisão do

conjunto de arquivos matriciais que compõem o município estar associada a base

cartográfica de menor escala. Desta forma, compondo o município da menor para a

maior escala pode-se ter casos onde a maior parte dos arquivos pertencem a menor

escala. Após a junção das folhas, são lançadas as informações vetoriais como as

linhas de limites da malha municipal, distrital e atualizações de campo; sobre estes é

lançada a moldura para o acabamento final. O fluxograma da FIG. 2.7 apresenta de

forma simplificada as etapas do processo de elaboração do mapa municipal. Através

deste fluxograma é possível verificar que o sistema requer pouca intervenção do

usuário neste processo. Apenas no módulo de reprodução do mapa municipal é

definido se o mesmo será impresso como mapa municipal, mapa municipal

estatístico ou mapa de setor censitário. As atividades representadas pelas linhas

pontilhadas são transparentes aos usuários.

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FIG. 2.7 Fluxograma de elaboração do Mapa Municipal no SisCart2.8.0

Sistema

Sobrepõem nas folhas matriciais as informações

vetoriais

Usuário

Solicita a colocação da

moldura

Usuário

Escolhe a escala de impressão

FIM

Sistema

Constrói o mapa municipal completo

SisCart 2.8.0

Módulo de Elaboração do Mapa Municipal

Usuário

Escolhe o município

Sistema

Através do geocódigo busca o

contorno do município (vetorial)

Sistema

Identifica as folhas topográficas que

recobrem o município (matricial)

Sistema

Faz a junção e o recorte das folhas

topográficas (matricial)

Sistema

Consulta ao

servidor

Sistema

Informa quais folhas topográficas recobrem o

município (matricial)

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Conforme a FIG.2.7, o produto mapa municipal é elaborado para todos os

municípios que dispõe de folhas topográficas. Para o Censo 2000 foram produzidos

4.049 Mapas Municipais Digitais – MMDs - dos 5.507 municípios existentes, igual

número de Mapas Municipais Digitais Estatísticos - MMDEs, além dos Mapas de

Setores Censitários Rurais digitais correspondentes. Vale ressaltar que os MMDEs

diferenciam-se dos MMDs por apresentarem, além das informações do mapa

municipal, a divisão de setores censitários rurais acompanhada de sua respectiva

numeração. Para o restante dos municípios foram mantidas as bases elaboradas por

processo convencional, com respectiva transformação para o ambiente digital de

forma gradativa (IBGE, 2004i).

Na elaboração de um mapa municipal digital o tempo médio gasto é de 15 a 30

minutos, se as folhas que compõem o município já se encontrarem devidamente

georreferenciadas. Vale lembrar que o tempo de elaboração do mapa municipal

analógico pode chegar a 30 dias.

2.5.1 Atualização Cartográfica

A operação do Censo Demográfico ocorre decenalmente em ano com final 0. Já

o Censo Agropecuário é previsto para ocorrer em ano com final 5. Desta forma é

necessário um retrato atual do território a fim de dimensionar ambas as operações,

bem como o planejamento de custos e a distribuição de recursos, garantindo o

recobrimento completo do espaço territorial que a operação censitária exige.

A atualização dos mapas municipais é realizada através do Sistema de

Atualização Cartográfica - SisCartAT (FIG. 2.8), o qual é um aplicativo do

SisCArt2.8.0 e tem como objetivo promover a atualização dos mapas municipais,

através de atualizações de gabinete e levantamentos de campo com receptores

GPSn. Esta atualização objetiva a padronização das bases cartográficas e a

incorporação das alterações efetivadas na paisagem geográfica introduzidas pela

ocupação humana. Como anteriormente descrito, os mapas municipais utilizam

como base o mapeamento sistemático; este, em algumas regiões, apresenta um

retrato de mais de 35 anos atrás, sendo de suma importância à atualização de seus

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elementos. Como exemplo desta desatualização tem-se o estado do Rio de Janeiro,

o qual foi mapeado em sua maior porção pelo programa USAF/AST10, que ocorreu

nas décadas de 60 e 70, sendo que atualmente estas folhas topográficas do

mapeamento sistemático ainda são utilizadas.

FIG. 2.8 Menu principal do SisCartAT

As atualizações - ou os elementos atualizados - do mapeamento municipal não

são repassadas ao mapeamento sistemático por alguns motivos, inicialmente por ser

uma atividade executada com receptores GPS do tipo navegação. Estas

atualizações possuem precisão inferior em relação aos elementos constantes no

mapeamento sistemático, os quais são oriundos de processos geodésicos e

fotogramétricos. Logo, para a inclusão destas informações no mapeamento

sistemático, estas deveriam receber um tratamento diferenciado, a fim de possibilitar

a distinção entre elementos do mapa sistemático e elementos obtidos através da

atualização com GPSn. Outra questão refere-se ao fato da atualização ser uma

atividade executada por município e não por folha topográfica. Até o presente

momento o SisCartAT, juntamente com o próprio SisCart2.8.0, da forma como foram

desenvolvidos, não permitem executar o processo inverso, que seria o de compor as

folhas topográficas as quais possuem atualização oriunda do mapa municipal. Caso

o sistema permitisse a composição das folhas topográficas, as mesmas não teriam

atualização completa, pois vale ressaltar que os municípios são compostos pelo

recorte de uma ou mais folhas topográficas. Desta forma, ao compor a folha

topográfica, algumas partes poderiam estar sem atualização e outras com

atualização. Outro fato é que os municípios possuem prioridade de atualização

diferentes, logo não são atualizados todos os municípios, tornando a atualização da

folha topográfica não homogênea.

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Embora a atualização do mapa municipal seja realizada periodicamente, pode

ser considerado um processo mais econômico do que refazer as folhas do

mapeamento sistemático: apesar da necessidade de deslocamento de equipes

munidas de receptores GPSn, bem como de carros para realizar os levantamentos,

uma vez que o vôo aerofotogramétrico para produção do mapeamento sistemático,

por exemplo, é mais oneroso do que o processo de atualização do mapa municipal.

A atualização do mapeamento municipal como é feita atualmente é um processo

dedicado ao produto, mais simples e rápido do que refazer periodicamente as folhas

do mapeamento sistemático de todo o país.

As atualizações dos mapas municipais são realizadas, como já ditas

anteriormente, através das atividades de campo e de gabinete. O cadastro dos

elementos atualizados é realizado no SisCartAT. Este sistema pode ser instalado em

notebook e levado para campo para a transferência dos dados, pois não requer

servidor de dados.

No gabinete são lançadas, sobre o mapa municipal digital, as informações

colhidas nos censos anteriores e representados sobre o mapa municipal

convencional, além daquelas colhidas de outros documentos cartográficos, como

mapas das concessionárias de serviços públicos, arquivo gráfico de áreas especiais,

outros documentos estaduais e municipais que tenham informações sobre o

município. O processo de atualização em gabinete incorpora ao mapa municipal a

localização aproximada dos elementos, com seu respectivo topônimo, sendo estes

posteriormente confirmados em campo. Neste momento, suas coordenadas são

coletadas com receptores GPSn e novamente incorporadas ao mapa municipal

como atualização de campo. Além da localização do elemento, seu respectivo

topônimo é inserido pelo usuário e armazenado no banco de dados da atualização

cartográfica através do SisCartAT. Os elementos oriundos de atualização de

gabinete aparecem no mapa municipal na cor verde; já os oriundos de atualização

de campo aparecem na cor magenta (IBGE, 2004i).

A atualização de campo consiste basicamente na execução de duas atividades:

determinação do posicionamento dos elementos com receptores GPSn e

levantamento da toponímia – atividade denominada de reambulação. Antes dos

trabalhos de campo é realizado o planejamento em gabinete, onde são utilizados os

mapas municipais estatísticos, que são os documentos básicos para a definição dos

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percursos das equipes em campo nos setores. Durante a atualização de campo os

técnicos navegam com os mapas municipais estatísticos e os mapas de setores

censitários rurais. Ao encontrar novos elementos ou alterações diversas, tanto no

elemento quanto na toponímia, os técnicos locam as ocorrências destes elementos,

naturais ou artificiais, com receptores GPSn. Durante as atividades de campo eles

também contam com a Ficha de Atualização de Gabinete – FAG, que fornece a

listagem de todos os elementos de gabinete a serem confirmados em campo. As

ocorrências da atualização de campo são documentadas em formulário padrão

denominado Ficha de Atualização de Campo – FAC, de forma a evitar perda de

dados. As informações levantadas em campo com receptores GPSn são pontuais,

chamadas waypoints (escolas, igrejas, etc.), ou contínuas, utilizando tracklog

(estradas, caminhos, etc.), além de informações complementares descritas na FAC.

Após a etapa de campo, os dados GPS são transferidos para o SisCartAT e as

informações da FAC são transcritas para formulário próprio do SisCartAT,

denominado Informações do Elemento Atualizado - IEA (FIG.2.9), sendo desta forma

armazenadas no banco de dados do sistema. Ao transcrever os dados os mesmos

são associados à categoria que correspondem, como hidrografia, vegetação,

sistema de transportes, entre outras, e posteriormente são associados à feição

correspondente dentro da categoria, como escola, rodovia, etc. Desta forma, os

elementos coletados em campo são associados à respectiva categoria e feição e

também a sua célula de representação, de acordo com os padrões adotados pela

mapoteca topográfica digital do IBGE.

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FIG. 2.9 Ficha de Informações do Elemento Atualizado

Após a transferência dos dados GPSn e preenchimento da IEA, as informações

do GPSn podem ser excluídas e, desta forma, pode-se dar início a um novo dia de

atividades de campo, visto que os municípios podem levar mais de um dia para

serem atualizados. Os elementos que não estão mais presentes em campo podem

ser documentados na FAC e, posteriormente, excluídos do mapa municipal, bem

como os elementos que tiveram sua toponímia ou posição geográfica alterada

podem ser modificados no mapa municipal. Desta forma, o banco de dados de

atualização possui informações sobre o retrato atual do município, que serão

lançadas posteriormente no mapa municipal através do módulo denominado

Lançamento da Atualização Cartográfica da versão 2.8.0 do SisCart. Após o

lançamento, é gerado pelo sistema um arquivo dgn contendo toda a atualização -

gabinete e campo - do município.

A FIG. 2.10, apresenta de forma simplificada, o fluxograma de atividades para

atualização cartográfica e os respectivos módulos do sistema que são utilizados no

processo. Vale salientar que as atividades realizadas no SisCart2.8.0 são

executadas em gabinete e as atividades realizadas no SisCartAT podem ser

executadas tanto em campo quanto em gabinete. As atividades tracejadas ocorrem

fora de ambos os sistemas.

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47

FIG. 2.10 Fluxograma de atualização do Mapa Municipal até sua impressão

SisCart2.8.0

Importação BD (disquete) para

Servidor

Lançamento da atualização no

MMD

Impressão MM Atualizado

Cópias em Disquetes

SisCart2.8.0 Administração

do Sistema

Cadastro de Usuários

Cadastro de Equipamentos

Inclusão de Equipes

Criação da Campanha (Seleção do Município)

Cópia em Disquete da Campanha

Aquisição de Insumos

Planejamento Gabinete para Atualização de

Campo

Atualização de Campo com GPSn

Importar Campanha (disquete)

Preenchimento do Formulário IEA

Transferência dos dados

GPSn

Composição do Banco de Dados para Atualização

Exportar Campanha

SisCartAT

SisCart2.8.0 Administração

do Sistema

SisCart2.8.0 Lançamento

da Atualização

SisCartAT

SisCart2.8.0 Reprodução do MM/MME

SisCart2.8.0

SisCart2.8.0 Elaboração do

Mapa Municipal

Construção do MMD do município atualizado

FIM

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48

2.5.2 O termo Mapa Municipal

Apesar do mapa municipal ser um produto elaborado pelo IBGE, outras

instituições também fazem uso do termo mapa municipal, porém, para definir um

produto diferente. Não existe no Brasil legislação específica que defina o termo

mapa municipal, nem tampouco atribua a alguma instituição exclusividade na sua

produção. Logo, o termo é empregado para distinguir um produto produzido pelo

IBGE, assim como outras organizações o empregam para outros produtos, como

mostram os seguintes casos encontrados:

• mapas municipais para as escolas estaduais e municipais de Aiuaba, no Ceará.

Foram produzidos 5.000 cópias dos mapas municipais a fim de incentivar os

alunos a melhor conhecerem a realidade de seu território e assim poderem

contribuir para a conservação do seu ambiente. O mapa municipal apresenta

curvas de nível, drenagem, principais açudes, lagoas, estradas, limites

intermunicipais e interestaduais, localização da estação ecológica, povoados,

fazendas e localização da sede municipal de Aiuaba (FIGUEIREDO, 2005);

• mapa municipal de proposta viária em plano diretor. Consta no mapa municipal

uma proposta viária alternativa que prevê a construção de uma avenida

aproveitando o leito existente da ferrovia, concretizando um anel rodoviário

interno à mancha urbana no município de São Paulo (POLÍTICA URBANA,

2005);

• mapa municipal para localização de comércio em Aguaí / São Paulo. O mapa

(FIG. 2.11) teve por objetivo facilitar o deslocamento de consumidores e

distribuidores ao comércio de Frutas Caxeis (FRUTAS CAXEIS, 2005);

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FIG. 2.11 Mapa Municipal de localização

• mapa municipal de uso do solo elaborado com base em imagem de satélite.

Estes mapas foram produzidos pela UFRGS - Centro de Ecologia

(UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL, 2005);

• mapa municipal como suporte a normatização para licenciamento ambiental de

estruturas de apoio a embarcações e a navegação de recreio em Santa Catarina.

A proposta de licenciamento ambiental deve apresentar o mapa municipal ou

urbano (planta de situação), com escala entre 1:500 e 1:2000, indicando o

terreno a ser ocupado e as possíveis estruturas marítimas a serem construídas,

bem como escolas, hospitais, indústrias e ainda molhes, quebra-mares,

trapiches, piers, etc., localizados num raio de 1.500m (FATMA, 2005);

• mapa Municipal da Prefeitura Municipal de Cantagalo / Rio de Janeiro (FIG.

2.12). A partir do mapa apresentado, pode-se observar características de mapa

temático, sem nenhuma compatibilidade ou analogia com o produto mapa

municipal do IBGE. Em alguns estados o IBGE possui convênios com órgãos

estaduais, desta forma encontram suporte para a obtenção do produto. Nos

demais estados, os municípios interessados procuram o IBGE para obter o mapa

municipal de sua região (PREFEITURA CANTAGALO, 2005).

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50

FIG. 2.12 Mapa Municipal de Cantagalo / RJ

Através destas descrições é possível notar a vasta utilização e a conseqüente

falta de padronização do termo mapa municipal, o qual também é utilizado por

outras instituições como prefeituras, universidades, comércio, entre outras, para o

conhecimento e planejamento territorial. Desta forma, o termo mapa municipal

apresenta diferentes conotações e os mapas municipais encontrados diferem do

produto mapa municipal do IBGE. Este representa o território sobre uma ótica do

mapeamento sistemático e outras instituições não utilizam desta visão, produzindo

mapas municipais em escalas cadastrais e para diversas finalidades.

Page 51: SUMÁRIO LISTA DE ILUSTRAÇÕES LISTA DE TABELAS LISTA DE ... · 4.1 Metodologia de Conversão Adotada ... ANEXO B ... LISTA DE TABELAS TAB. 1.1 Cronograma da adoção do SIRGAS no

51

3 SISTEMAS DE REFERÊNCIA E CONVERSÕES ENTRE REFERENCIAIS

GEODÉSICOS

Em qualquer atividade de posicionamento geodésico, é de fundamental

importância que a definição e realização - no decorrer da dissertação, o termo

materialização é usado como sinônimo - dos sistemas de referência sejam

apropriadas, precisas e consistentes (BOCK, 1996 apud MONICO, 2000). Estes

sistemas permitem a espacialização geográfica de feições sobre a superfície

terrestre. Os sistemas de referência geodésicos podem ser classificados em três

diferentes formas (FIG. 3.1).

FIG. 3.1 Classificação dos Sistemas de Referência Geodésicos

Segundo TORGE (1991), o sistema topocêntrico é um sistema cartesiano que

não adota imagem geométrica terrestre, pois são sistemas os quais possuem origem

na superfície terrestre. Já o geocêntrico (FIG. 3.2 a) se fundamenta na adoção de

sistemas cartesianos, como por exemplo, o WGS84. Estes sistemas possuem

origem no centro de massa da Terra. A forma da Terra é definida, segundo

VANICEK & KRAKIWISKY (1986), como sendo a superfície equipotencial do campo

Sistema de Referência

Geodésicos

Topocêntrico Geocêntrico Não Geocêntrico

Origem na superfície

terrestre

Origem no centro de massa da

Terra

Origem próximo ao centro de massa da

Terra

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52

de gravidade que melhor se aproxima do nível médio não pertubado dos mares em

toda a Terra. Esta superfície é chamada de geóide e por ser uma superfície

equipotencial é irregular, que não pode ser matematicamente definida. Desta forma,

surge a necessidade de adoção de uma superfície geométrica, o elipsóide de

revolução.

FIG. 3.2 Visualização de um sistema de referência geocêntrico (a)

e não geocêntrico (b)

Fonte: (FORTES, 2004)

O sistema não geocêntrico (FIG. 3.2 b) se fundamenta na adoção e

posicionamento da imagem geométrica para a Terra. Neste último, o elipsóide é

posicionado através de um ponto na superfície terrestre, sendo a melhor adaptação

geométrica para a região de interesse. Como exemplo têm-se o sistema Córrego

Alegre e o SAD69, os quais são descritos na seção 3.2.

No posicionamento por satélites os sistemas de referência adotados são

geocêntricos, como no caso do Sistema de Posicionamento Global / Global

Positioning System - GPS, que adota o WGS84 como sistema de referência. Este

tem como figura geométrica terrestre o elipsóide WGS84, o qual é geocêntrico e

possui parâmetros idênticos aos do GRS80, com exceção do achatamento, que

apresenta uma diferença desprezível do ponto de vista prático (COSTA, 2000a). O

WGS84 é a quarta versão de sistema de referência geodésico global estabelecido

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53

pelo U.S. Department of Defense - DoD - desde 1960, com o objetivo de fornecer o

posicionamento e navegação em qualquer parte do mundo através de informações

espaciais (MAYLS & SLATER, 1994 apud COSTA, 2000a).

Além das características já citadas, um sistema de referência é composto por

duas etapas: a primeira sendo a de definição e a segunda a de materialização do

referencial. O referencial definido é a idéia conceitual do sistema, onde, por

exemplo, é definido o elipsóide a ser adotado, a época de referência, origem e

orientação, antes do mesmo ser adotado por convenção. Já sua materialização é

caracterizada pela coleta de observações a partir de pontos sobre a superfície

terrestre, seu processamento, análise e divulgação dos resultados, o qual é um

conjunto de coordenadas associadas a uma época em particular. As coordenadas

podem vir acompanhadas de suas respectivas precisões e velocidades. Este

conjunto de estações, também denominado de rede, materializa o sistema de

referência (MONICO, 2000).

O IBGE tem como responsabilidade a definição, implantação e manutenção do

Sistema Geodésico Brasileiro. Conforme redação dada pelo Decreto n°. 5.334, de 6

de janeiro de 2005 (BRASIL, 2005), que altera o art. 21 e revoga o art. 22 do

Decreto n°. 89.817, de 20 de junho de 1984 (BRASIL, 1984), que estabelece as

Instruções Reguladoras das Normas Técnicas da Cartografia Nacional, fica

estabelecido que:

“Art. 21. Os referenciais planimétrico e altimétrico para a Cartografia

Brasileira são aqueles que definem o Sistema Geodésico Brasileiro - SGB, conforme

estabelecido pela Fundação Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística – IBGE,

em suas especificações e normas.”

A partir da nova redação e da Resolução n°. 1/2005 da Presidência do IBGE,

fica especificado o SIRGAS como sistema de referência para o Sistema Geodésico

Brasileiro e para o Sistema Cartográfico Nacional. Para o Sistema Geodésico

Brasileiro, o SIRGAS poderá ser utilizado em concomitância com o SAD69. Para o

Sistema Cartográfico Nacional, tanto o SIRGAS quanto o SAD69 e o Córrego Alegre

poderão ser utilizados. A concomitância entre sistemas tanto no SGB quanto no

SCN será permitida por um período não inferior a 10 anos. A coexistência entre os

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sistemas tem por objetivo oferecer a sociedade um período de transição antes da

adoção do SIRGAS em caráter exclusivo. Neste período os usuários deverão ajustar

suas bases de dados, métodos e procedimentos ao novo sistema (IBGE, 2005).

De acordo com COSTA (2000a), o país passou a adotar um referencial

geocêntrico seguindo uma tendência mundial, a qual vários países já seguem, como

por exemplo, a Bolívia, o Chile, a Colômbia, a Venezuela, o Uruguai, a Austrália, o

Canadá, os Estados Unidos, a Grã-Bretanha, a Nova Zelândia, dentre outros, que

atualmente contam com um sistema de referência geocêntrico. O Uruguai, em 1998,

ajustou sua rede planimétrica em SIRGAS, obtendo parâmetros de transformação

entre o sistema até então vigente e o SIRGAS. Este ajustamento iniciou o processo

de mudança do referencial no país e a produção dos primeiros documentos

cartográficos no novo sistema. Nos Estados Unidos e Canadá a implementação e

adoção de um novo referencial foi iniciada na década de 80 e ambos os países já

estão na segunda versão de referencial geocêntrico. Estes dois países

disponibilizaram diversos tipos de informações e softwares para a conversão entre

sistemas, além de realizar um amplo trabalho educacional voltado para as

mudanças causadas com a adoção do novo referencial. Na Austrália e Nova

Zelândia a adoção de referencial geocêntrico se iniciou, na década de 90, com o

apoio de toda a sociedade que faz uso das informações georreferenciadas. Já na

Grã-Bretanha a adoção de um referencial geocêntrico foi parcial, pois os ingleses,

como outros países europeus, utilizaram o EUREF - European Reference Frame -

como referência na obtenção de soluções geodésicas, mas os documentos

cartográficos mantiveram-se no sistema de referência local, o OSGB36 - Ordnance

Survey Great Britain 1936. Países como Costa Rica, El Salvador, Panamá,

Argentina e África do Sul estão entrando no processo de adoção de um referencial

geocêntrico. Maiores informações sobre a adoção do referencial geocêntrico em

outros países podem ser encontradas nos seguintes endereços:

• Canadá: www.geod.nrcan.gc.ca;

• Colômbia: www.igac.gov.co;

• Argentina: www.igm.gov.ar;

• Grã-Bretanha: www.ordnancesurvey.co.uk.

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55

3.1 Sistemas Geocêntricos ITRS / SIRGAS e suas Redes

O estabelecimento de um sistema de referência geocêntrico deve-se a

necessidade de adoção de um referencial com precisão compatível com as

tecnologias modernas de posicionamento, mais especificamente aquelas de

natureza espacial de alta precisão, tais como VLBI - Very Long Baseline

Interferometry, SLR - Satellite Laser Ranging, LLR - Lunar Laser Range, GPS e

DORIS - Doppler Orbitography and Radiolocation Integrated by Satellite. As

tecnologias atuais de posicionamento, particularmente o GPS, podem atingir

precisões que tornam necessários novos métodos para a manutenção e acesso às

redes de referência. Assim sendo, a componente tempo passa a ser necessária para

a manutenção e também emprego dos sistemas de referência. Desta forma, referir

novos levantamentos a uma estrutura geodésica existente, implantada basicamente

pela utilização dos métodos clássicos - triangulação, poligonação, trilateração, etc.,

cuja precisão chega a ser 10 vezes inferior a fornecida com receptores GPS, leva a

uma perda da qualidade das informações (FORTES, 2000). A adoção de um

referencial geocêntrico proporciona grandes benefícios, como o alcance de

precisões a níveis que podem chegar a parte por bilhão, compatibilização de

informação a nível internacional, uso direto das coordenadas GPS e uma maior

facilidade para os usuários quando da integração de novos levantamentos ao

Sistema Geodésico Brasileiro.

Durante a Conferência Internacional para Definição de um Datum Geocêntrico

para a América do Sul, em Assunção, Paraguai, no ano de 1993, foi criado o projeto

Sistema de Referência Geocêntrico para a América do Sul - SIRGAS. Desta

conferência participaram representantes dos países sul-americanos, sob o patrocínio

da IAG - International Association of Geodesy, IPGH - Instituto Pan-americano de

Geografia e História - e NIMA - National Imagery and Mapping Agency, com o

objetivo de definir e estabelecer um sistema de referência geocêntrico para a

América do Sul (IBGE, 1997). Ao final da conferência ficou estabelecido que o

sistema SIRGAS devesse coincidir com o ITRS - International Terrestrial Reference

System - e sua materialização ser uma densificação do ITRF - International

Terrestrial Reference Frame, o qual é desenvolvido pelo IERS - International Earth

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Rotation and Reference System Service / Serviço Internacional da Rotação da Terra

e Serviço de Sistema de Referência. O SIRGAS deve ainda utilizar os parâmetros do

elipsóide GRS80 (IBGE, 1997).

O IERS é uma organização que foi criada em 1987 pelo IAU - International

Astronomical Union - e UGGI - International Union of Geodesy and Geophysics.

Entrou em operação em Janeiro de 1988 com o objetivo de estudar o movimento de

rotação terrestre e o movimento das placas litosféricas continentais. Com sua

criação foi estabelecido um sistema de referência terrestre denominado ITRS. Desde

sua criação, o IERS vem estabelecendo periodicamente novas realizações para o

ITRS, tanto que a organização IERS agregou ao seu nome o Serviço de Sistema de

Referência. A adoção do ITRS permite o intercâmbio de informações espaciais,

contribuindo cada vez mais para o desenvolvimento de uma geodésia global (IERS,

2005). O ITRS é um exemplo de referencial moderno e que serve de modelo para o

refinamento do WGS84. As realizações do ITRS recebem a denominação de

ITRFyy, obtendo precisões centimétricas, e fazendo-se necessário o

acompanhamento temporal das coordenadas. Por este motivo a denominação da

materialização ITRF vem acompanhada pelo ano (yy) em que foi estabelecida,

sendo a cada ano gerada uma nova solução composta por coordenadas,

velocidades e as respectivas precisões para as estações que compõem a rede.

Sendo assim, as coordenadas e velocidades são referidas a uma determinada

época. Das tecnologias de posicionamento utilizadas pelo ITRF, o GPS é a mais

conhecida devido ao fácil acesso e à qualidade do posicionamento obtido, onde as

coordenadas podem ser determinadas de forma precisa ao nível do centímetro ou

milímetro.

O SIRGAS é um sistema geodésico moderno, adotando para imagem

geométrica terrestre o elipsóide de revolução GRS80, cuja origem coincide com o

centro de massa da Terra. O GRS80 é a figura geométrica de referência

recomendada pela IAG, sendo considerado idêntico ao WGS84 para mapeamento.

As constantes dos dois elipsóides são idênticas, com exceção de uma variação no

achatamento (fWGS84 = 1/298.257223563, fGRS80 = 1/298.257222101). O

posicionamento do GRS80 se dá segundo os eixos coordenados do ITRS.

A materialização do SIRGAS ocorre mediante o estabelecimento de uma rede

de estações geodésicas com coordenadas tridimensionais e suas precisões. Estas

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57

coordenadas são estabelecidas através de técnicas de posicionamento espacial de

alta precisão, seguindo as resoluções da UGGI e IAU. Num primeiro momento os

objetivos do projeto SIRGAS foram alcançados em 1997, com a divulgação dos

resultados na Assembléia Científica da Associação Internacional de Geodésia,

realizada no Rio de Janeiro. Os resultados da primeira materialização do SIRGAS foi

composto por 57 estações distribuídas pelo continente sul americano (FIG. 3.3) e

observadas por GPS no período de 26 de maio a 4 de junho de 1995. As

coordenadas destas estações foram referidas ao ITRS através da rede ITRF94,

época 1995,4. As estações estão localizadas em 11 países distintos: Argentina (10),

Bolívia (5), Brasil (11), Chile (8), Colômbia (5), Equador (3), Guiana Francesa (1),

Paraguai (2), Peru (4), Uruguai (3) e Venezuela (5). No Brasil, as onze estações

encontram-se distribuídas nos seguintes locais: Manaus (AM), Fortaleza (CE),

Imperatriz (MA), Bom Jesus da Lapa (BA), Cuiabá (MT), Brasília (DF), Viçosa (MG),

Presidente Prudente (SP), Cachoeira (RJ), Rio de Janeiro (RJ) e Curitiba (PR). Para

que o SIRGAS tenha vinculação com o ITRF é necessário que os mesmos possuam

estações em comum, sendo estas estações escolhidas dentro de critérios técnicos,

tais como localização, qualidade e quantidade de dados existentes, entre outros.

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FIG. 3.3 Estações ocupadas durante a campanha GPS SIRGAS1995

na América do Sul

Fonte: (PROJETO SIRGAS, 2005)

De 10 a 19 de maio de 2000 foi realizada a segunda campanha SIRGAS, sendo

ocupadas 184 estações (FIG. 3.4) em todo o continente americano e o Caribe

(FORTES, 2004). Desta forma, o projeto SIRGAS deixou de ser somente para a

América do Sul e passou a ser para as Américas e Caribe.

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FIG. 3.4 Estações SIRGAS2000 nas Américas

Fonte: (FORTES, 2004)

No Brasil, a integração da Rede Geodésica Brasileira - RGB - ao SIRGAS

permite que todas as estações da RGB tenham coordenadas SIRGAS estimadas. O

suporte a este processo de integração foi dado através das estações da RBMC -

Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo - rede ativa composta por 20 estações

que tem como objetivo prover o Brasil de uma estrutura que ofereça apoio ao

posicionamento GPS, garantindo homogeneidade aos diversos tipos de

levantamentos. Também permite ao país integrar suas informações geodésicas a

nível internacional. Das 11 estações SIRGAS no Brasil, 9 coincidem com a RBMC.

As redes com características globais implicam numa distribuição de pontos

separados por centenas e até milhares de quilômetros. As necessidades práticas,

bem como as técnicas de obtenção de coordenadas, exige o estabelecimento de

redes com um espaçamento menor entre os pontos materializados - poucas

dezenas de quilômetros - isto implica na implantação de pontos de densificação

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(BLITZKOW, 2005). A densificação da rede SIRGAS é feita a partir da integração

das redes geodésicas de outros países das Américas à Rede de Referência

SIRGAS. Desta forma, a realização SIRGAS2000 tem um número maior de estações

no Brasil (FIG. 3.5) do que o ITRF2000.

FIG. 3.5 Estações SIRGAS2000 no Brasil

Fonte: (IBGE, 2004m)

Os avanços obtidos com o projeto SIRGAS em relação a um sistema geodésico

de referência unificado levou o sistema SIRGAS, em janeiro de 2001, a ser

recomendado pela 7th United Nations Regional Cartographic Conference for the

Americas, patrocinada pela ONU - Organização das Nações Unidas - realizada em

Nova York no período de 22 a 26 de janeiro de 2001. Foi recomendado que os

países membros das Américas integrassem seus sistemas de referência nacionais a

um sistema de referência compatível com o SIRGAS (ONU, 2001). Novamente, na

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61

8th United Nations Regional Cartographic Conference for the Americas, patrocinada

pela ONU em junho de 2005, o SIRGAS foi recomendado. Esta integração é de

suma importância, pois a partir de um referencial único é possível a integração e

intercâmbio de dados, como já dito anteriormente, bem como irá permitir a solução

de problemas no mapeamento de fronteiras entre países, entre outros (FORTES,

2005).

A caracterização do SIRGAS é reproduzida na Resolução da Presidência do

IBGE - R.PR n° 1/2005, sendo a seguinte:

• Sistema Geodésico de Referência: ITRS.

• figura geométrica para a Terra:

Elipsóide do Sistema Geodésico de Referência de 1980

Semi-eixo maior a = 6.378.137 m

Achatamento f = 1/298,257222101

• origem: centro de massa da Terra.

• orientação: pólos e meridianos de referência consistentes em ± 0,005” com as

direções definidas pelo BIH (Bureau International de l´Heure), em 1984,0.

• estações de referência: as 21 estações da rede continental SIRGAS2000,

estabelecidas no Brasil, constituem a estrutura de referência a partir da qual o

sistema SIRGAS2000 é materializado em território nacional.

• época de referência das coordenadas: 2000,4.

• materialização: estabelecida por intermédio de todas as estações que compõem

a Rede Geodésica Brasileira, implantadas a partir das estações de referência.

Neste caso a materialização pode ser interpretada como integração da Rede

Geodésica Brasileira ao SIRGAS.

• velocidade das estações: para aplicações científicas, onde altas precisões são

requeridas, deve-se utilizar o campo de velocidades disponibilizado para a

América do Sul no site http://www.ibge.gov.br/sirgas. Com estas velocidades, é

possível atualizar as coordenadas de uma estação da época de referência de

2000,4 para qualquer outra, e vice-versa, por conta das variações provocadas

pelo deslocamento da placa tectônica da América do Sul.

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62

3.2 Sistemas Não Geocêntricos Córrego Alegre e SAD69

O sistema de referência Córrego Alegre é adotado no Brasil para trabalhos

cartográficos desde a década de 50. Na definição do sistema foi escolhido como

estação de amarração do elipsóide à superfície terrestre o vértice Córrego Alegre,

localizado no município de Frutal / MG, bem como o elipsóide internacional de

Hayford de 1924 para a superfície matemática de referência (IBGE, 1996). A

definição do Sistema de Referência Córrego Alegre pode ser encontrada na R.PR n°

1/2005, sendo dada pelos seguintes parâmetros:

• figura geométrica para a Terra: Elipsóide Internacional de Hayford, 1924

semi-eixo maior: a = 6.378.388 m

achatamento: f = 1/297

• orientação topocêntrica:

ponto de amarração topocêntrica = vértice de triangulação Córrego Alegre

W75,425748

S14,155019

'''AG

'''AG

o

o

=λ=λ

=φ=φ

N = 0 m

onde:

φG = Latitude Geodésica;

φA = Latitude Astronômica;

λ G = Longitude Geodésica;

λ A = Longitude Astronômica;

N = Ondulação Geoidal.

O SAD69 é um sistema geodésico não geocêntrico, assim como o Córrego

Alegre, ou seja, necessita de um ponto - vértice - de amarração do elipsóide à

superfície terrestre. No caso do SAD69 o ponto de amarração topocêntrica é o

vértice de triangulação Chuá, localizado na cidade de Uberaba / MG. O referencial

SAD69 é admitido como sendo o mais adequado para o continente sul americano

Page 63: SUMÁRIO LISTA DE ILUSTRAÇÕES LISTA DE TABELAS LISTA DE ... · 4.1 Metodologia de Conversão Adotada ... ANEXO B ... LISTA DE TABELAS TAB. 1.1 Cronograma da adoção do SIRGAS no

63

até então. Emprega o Elipsóide Internacional de 1967, porém com o valor do

achatamento arredondado.

É um sistema de concepção clássica e sua utilização nos países sul americanos

foi recomendada em 1969 através da aprovação do relatório final do Grupo de

Trabalho sobre o Datum Sul Americano, redigido pelo Comitê de Geodésia reunido

na XI Reunião Pan-Americana de Consulta sobre Cartografia. Teve por objetivo

unificar os referenciais para os trabalhos geodésicos e cartográficos na América do

Sul (COSTA, 2000b). No Brasil ele foi oficialmente adotado em 1979 para trabalhos

geodésicos e cartográficos e nos demais países sul americanos este sistema não foi

adotado.

As diferenças encontradas no Brasil entre SAD69 e SIRGAS (FIG. 3.6), quando

se comparam as coordenadas planimétricas diretamente, tem para resultante um

valor médio igual a 65m. Este valor, já que não está presente nenhuma

transformação, é devido então à mudança da forma e da posição espacial do

elipsóide (IBGE, 2000). Porém este valor não deve-se somente a mudança da forma

e posição, mas também estão presentes as distorções das redes geodésicas.

FIG. 3.6 Vetores de deslocamento entre SAD69 e SIRGAS2000

Fonte: (IBGE, 2000)

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O SAD69 é definido na R. PR n° 1/2005 a partir dos seguintes parâmetros:

• figura geométrica da Terra: Elipsóide Internacional de 1967

semi eixo maior: a = 6.378.160 m

achatamento: f = 1/298,25

• orientação geocêntrica

eixo de rotação paralelo ao eixo de rotação da Terra; plano meridiano origem

paralelo ao plano meridiano de Greenwhich, como definido pelo BIH.

• orientação topocêntrica

ponto de amarração topocêntrica = vértice de triangulação Chuá

SWNE05,0430271A

W80,070648

S34,414519

W0639,040648

S6527,414519

'''G

'''A

'''A

'''G

'''G

o

o

o

o

o

=

onde: AG = Azimute Geodésico para VT - Uberaba

Segundo a R.PR n° 01/2005, quando os sistemas Córrego Alegre, SAD69 e

SIRGAS2000 forem empregados, o referencial altimétrico a ser utilizado deve

coincidir com a superfície equipotencial do campo da gravidade da Terra que contém

o nível médio dos mares definido pelas observações maregráficas tomadas na baía

de Imbituba, no litoral do Estado de Santa Catarina, de 1949 a 1957.

3.3 Conversão de SAD69 para SIRGAS2000

Toda vez que se deseja obter as coordenadas de um ponto em um sistema de

referência diferente do que foi utilizado no levantamento original, uma das

alternativas mais práticas é realizar uma transformação ou conversão de

coordenadas. Esta questão é de grande relevância hoje em dia devido ao fato do

Brasil estar passando por um período de transição entre sistemas, de SAD69 para o

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SIRGAS, além da necessidade de transformação de coordenadas de outros

sistemas mais antigos adotados no Brasil, como por exemplo, Córrego Alegre.

O processo de transformação necessita da adoção de um modelo matemático,

da quantificação dos parâmetros inerentes ao modelo e posteriormente ocorre a

realização da transformação entre sistemas de referência através dos parâmetros de

transformação. Há valores de parâmetros para cada par de sistemas origem e

destino pertinentes às transformações de interesse. Estes valores são oficialmente

divulgados pelo IBGE nas Resoluções da Presidência do IBGE. A R.PR n° 22, de 21

de julho de 1983, apresenta os parâmetros de transformação entre Córrego Alegre e

SAD69 e de SAD69 para Córrego Alegre. Esta traz como modelo matemático para a

transformação de coordenadas entre sistemas referência as equações simplificadas

de Molodensky (IBGE, 1983). Porém, estas equações foram substituídas pela

transformação matricial - três parâmetros - na R.PR n° 23, de 21 de fevereiro de

1989 (IBGE, 1989). A maneira recomendada de realizar a conversão é utilizando as

equações matriciais - três parâmetros - descritas na R.PR n° 23 e novamente

recomendadas na R.PR n° 01, de 25 de fevereiro de 2005. Na transformação de três

parâmetros as diferenças de origem de cada sistema são quantificadas através das

translações, uma em cada eixo. Segundo VANICEK & STEEVES (1996), não se

deve considerar o parâmetro de escala como parte da transformação entre sistemas,

porque a diferença em escala representa uma distorção sistemática oriunda da

realização. Embora ainda possíveis de emprego, não se recomenda mais o uso das

fórmulas simplificadas de Molodensky, até porque não existe mais justificativa em se

empregar simplificações diante das facilidades computacionais atualmente

existentes. Porém, na presente dissertação é utilizada as fórmulas simplificadas de

Molodensky devido ao fato do software utilizado – MGE – não contemplar a

transformação matricial. Desta forma, procurou-se manter o ambiente semelhante ao

utilizado pelo SisCart2.8.0. Outra razão diz respeito à qualidade das coordenadas

cartesianas obtidas por GPS, superior a obtenção das coordenadas curvilíneas no

elipsóide obtidas pelos processos ditos clássicos, comprovadamente pela evolução

tecnológica inerente aos processos geodésicos. Modelos simplificados podem

agregar inconsistências que seriam evitadas pelo emprego do modelo de

transformação no sua forma cartesiana.

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66

A relação matemática entre os sistemas não geocêntricos e os geocêntricos

deve ser conhecida. Isto se deve ao fato de que a maior parte dos documentos

cartográficos no Brasil está referenciada ao Córrego Alegre e SAD69, e os

levantamentos geodésicos com receptores GPS estão referenciados em sua grande

maioria a sistemas geocêntricos. Da mesma forma, a relação entre SAD96 e

SIRGAS deve ser conhecida, bem como a relação entre Córrego Alegre e SIRGAS.

Está prevista a divulgação oficial da metodologia de conversão por modelagem de

distorção de Córrego Alegre e SAD69 para SIRGAS. Atualmente o que se tem

disponível são somente os parâmetros de translação (∆x, ∆y, ∆z) entre SAD69 e

SIRGAS, que devem seguir a R.PR do IBGE n° 01 de 25 de fevereiro de 2005 e são

os seguintes:

Parâmetros referentes ao elipsóide GRS67 empregado no SAD69

a = 6.378.160 m

f = 1/298,25 - valor do achatamento arredondado

Parâmetros referentes ao elipsóide GRS80 empregado no SIRGAS

a = 6.378.137 m

f = 1/298,257222101

Parâmetros de Transformação

SAD69 SIRGAS SAD69 SIRGAS

∆x = - 67, 35 m ∆x = + 67, 35 m

∆y = + 3,88 m ∆y = - 3,88 m

∆z = - 38,22 m ∆z = + 38,22 m

Por ser comum a disponibilização de coordenadas geodésicas dos vértices

envolvidos na transformação, o primeiro passo é a conversão das coordenadas

geodésicas (ϕ, λ, h) em cartesianas (X, Y, Z). A formulação pode ser encontrada na

Resolução PR n ° 23, de 21 de fevereiro de 1989.

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1 - De ϕϕϕϕ, λλλλ, h X, Y, Z

Após a obtenção das coordenadas cartesianas, deve ser utilizado o método de

transformação de 3 parâmetros, que aplica uma translação nos eixos cartesianos

geocêntricos do sistema de referência de origem.

2 - Aplicação das translações em X, Y, Z

Após obter as coordenadas cartesianas no novo sistema – por exemplo o

SIRGAS, caso necessário é possível transformá-las para geodésicas.

3 – De X’, Y’, Z’ ϕϕϕϕ’, λλλλ’, h’

Maiores detalhes sobre conversão de coordenadas podem ser encontradas em

HOFMANN-WELLENHOF et al., (1992 apud MONICO, 2000), IBGE (1983) e IBGE

(1989).

3.3.1 Modelagem de Distorções

A metodologia empregada para a transformação entre sistemas de referência

pode não ser capaz de modelar todas as distorções entre as redes. As distorções

implicam nas mudanças na geometria / forma da rede - estrutura geodésica -

decorrente, por exemplo, da inclusão de novas observações e/ou novas técnicas de

ajustamento. Esta mudança na forma da rede, evidenciada pelas alterações nas

coordenadas, é denominada distorção da rede. Desta forma, algumas distorções

surgem nas realizações do sistema de referência adotado no GPS, o WGS84, nos

referenciais existentes associados a uma figura da Terra não geocêntrica, como é o

caso do SAD69 e Córrego Alegre, bem como até no SIRGAS. Ainda pode-se

acrescentar que as realizações dos sistemas atuais apresentam distorções não

significativas, função das tecnologias modernas. Já as realizações dos sistemas

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mais antigos - os chamados de natureza clássica, como Córrego Alegre e SAD69 -

acontece o inverso, justamente pelas tecnologias usadas nas suas realizações.

Estas distorções aparecem nos mapas como um deslocamento, que será

significativo conforme sua escala e sua localização geográfica. Nas coordenadas, as

distorções aparecem como uma diferença nos valores transformados e os

conhecidos à priori. Modelos matemáticos podem ser utilizados a fim de modelar as

distorções, minimizando-as. A modelagem de distorções é um tema atual, e no caso

do Brasil está sendo pesquisado pelo Grupo de Trabalho 3, responsável pela

conversão entre sistemas no Projeto de Mudança do Referencial Geodésico.

Maiores informações sobre as iniciativas nacionais do emprego da modelagem

de distorções podem ser encontradas em OLIVEIRA (1998), COSTA (2003), COSTA

(1999) e internacionais em FRASER (2002), MITCHELL & COLLIER (2000), dentre

outros.

3.3.2 Transformações Geométricas

Existem vários modelos matemáticos para realizar uma transformação

geométrica. Dentre eles estão as transformações ortogonal, de Helmert, Afim e

Projetiva. Dentre as transformações de Helmert há as que incorporam translação,

rotação e escala, havendo possibilidade de casos particulares. Como por exemplo,

translação e rotação; translação e escala; rotação e escala; só translações, só

escala, ou só rotações nos eixos cartesianos geocêntricos do sistema de referência

original para transformá-lo no sistema de destino. Quando se tem só rotações a

transformação de Helmert se degenera na transformação ortogonal. Outros métodos

levam em conta as distorções de um sistema e incorporam a modelagem de

distorções, permitindo uma transformação variável no espaço. Neste trabalho será

de interesse geodésico a transformação de Helmert de 7 e 14 parâmetros, bem

como a transformação de 3 parâmetros, a qual foi abordada na seção 3.3. De

interesse cartográfico tem-se a transformação projetiva, por ser de emprego

recomendado no SisCart2.8.0 na elaboração do mapa municipal.

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Transformações no espaço 3D

Uma das formas de transformação de Helmert consiste na determinação de sete

parâmetros: três translações - X0‘, Y0‘ Z0‘ - três rotações - ω, ϕ, κ - e um fator de

escala - δ (LUGNANI, 1987). No espaço 3D o modelo matemático da transformação

de Helmert é dado pela E.Q. 3.1:

+

δ=

'

0

'

0

'

0

Z

Y

X

Z

Y

X

R

'Z

'Y

'X

E.Q. 3.1

onde:

X, Y, Z = são as coordenadas cartesianas a serem transformadas;

X´, Y´, Z´ = são as coordenadas cartesianas transformadas;

δ = fator de escala;

R = uma matriz de rotação ortogonal obtida a partir da aplicação seqüencial de três

rotações, como indica a E.Q. 3.2:

R = R1(ω) R2(φ)R3(κ) E.Q. 3.2

Neste caso Ri (i=1, 2,3) são as matrizes de rotação para cada um dos eixos e

podem ser vistas com detalhes em LUGNANI (1987). Para a determinação dos sete

parâmetros é necessário no mínimo três pontos com coordenadas conhecidas em

ambos os sistemas, a fim de obter um número maior de observações do que de

incógnitas e poder realizar um ajuste pelo MMQ – Método dos Mínimos Quadrados.

Com a adoção do SIRGAS, poderá ser realizada a atualização das coordenadas

em razão do tempo. Desta forma, a transformação generalizada de Helmert, a qual

envolve 14 parâmetros, pode ser aplicada ou ter seus parâmetros estimados, pois a

realização do SIRGAS2000 está referenciada a época 2000,4. Determinações feitas

depois desta época podem ser reduzidas a ela, caso não estejam na mesma época

de referência (MONICO, 2000). A transformação generalizada de Helmert das

coordenadas de um ponto P qualquer entre duas redes arbitrárias de referência com

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épocas distintas, como por exemplo ITRFyy na época t0 e o ITRFzz na época t,

podem ser obtidos através da E.Q. 3.3 (SOLER, 1999 apud MONICO, 2000).

)tt](X]]]I[][[s])[s1[(T[

)]tt(VX][I[])[[s1(TX

0)0T(YYITRF

..

0)0T(YYITRFYYITRFx)t(ZZITRF

−+ε+ε+++

+−++ε++=

−−−

E.Q. 3.3

onde:

xT = são as coordenadas da origem da rede ITRFyy na rede ITRFzz na época t0;

[ε] = rotações diferenciais, em radianos, em torno dos eixos x, y, z da rede ITRFyy

para estabelecer paralelismo com a rede ITRFzz na época t0;

s = fator diferencial de escala expresso em ppm (10-6) na época t0;

YYITRFX − = vetor das coordenadas do ponto P na rede de referência ITRFyy na época

t0;

)0T(YYITRFV − = vetor velocidade do ponto YYITRFX − na época t0 devido ao movimento

da tectônica de placas litosféricas que o contém;

(t - t0) = intervalo de tempo expresso em anos a sua fração, que na prática é

aproximado para o tempo médio do período observado; e

T , ][.

ε , .

s = variações em translação, rotação e fator diferencial de escala no ITRF-yy

com relação ao tempo.

Para os casos em que as coordenadas das estações não variam com o tempo, a

E.Q. 3.3 se torna a equação referente à transformação de Helmert com 7

parâmetros.

Transformações no espaço 2D

No georreferenciamento dos mapas municipais, a solução utilizada para manter

a condição de ligação entre as folhas do mapeamento sistemático foi o emprego da

transformação projetiva no espaço 2D. Devido ao fato da transformação projetiva

apresentar uma solução determinística, pois possui 8 parâmetros e são utilizadas as

coordenadas dos 4 cantos da carta, logo a ligação entre as folhas ficou mantida,

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porém com a desvantagem de obter perda da precisão das informações internas,

visto que as distorções passam para o centro das folhas.

A transformação projetiva no espaço 2D é dada pela E.Q. 3.4:

1'

54

321++

++=

YaXa

aYaXaX

1'

54

876++

++=

YaXa

aYaXaY E.Q. 3.4

Após substituições obtém-se:

X’ = a1X + a2Y +a3ω

Y’ = a6X + a7Y + a8ω

ω’ = a4X + a5Y + ω E.Q. 3.5

Em notação matricial:

ω

=

ω

Y

X

aa

aaa

aaa

Y

X

1

'

'

54

876

321

' E.Q. 3.6

Tem-se aqui 9 parâmetros de transformação, mas apenas 8 deles

independentes. Estas equações podem ser encontradas com mais detalhes em

LUGNANI (1987).

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4 MAPAS MUNICIPAIS EM SIRGAS2000

Dado o início do período de transição, os 3 parâmetros de translação adotados

pelo IBGE para conversão entre SAD69 e SIRGAS foram disponibilizados. A solução

para a conversão baseada em modelagem de distorções é ainda inexistente. Desta

forma, a partir dos resultados obtidos com a metodologia atual é indicado

futuramente testes comparando as soluções sem e com a modelagem de distorções.

Em função dos resultados encontrados, será possível obter indicadores com respeito

ao emprego ou não dessa nova metodologia baseada em modelagem de distorções

na conversão dos mapas municipais.

Para converter os mapas municipais de SAD69 para SIRGAS foram utilizados os

softwares MicroStation95, I/RAS B - Image/Raster B - e como núcleo estrutural o

MGE - Modular GIS Environment, o mesmo utilizado pelo SisCart2.8.0. No MGE, os

respectivos módulos MGE Basic Nucleus, MGE Coordinate System Operations e

MGE Project Manager foram necessários no processo de conversão. O MGE é um

software da INTERGRAPH que permite adquirir, armazenar, analisar e visualizar

dados, funcionando como um sistema de gestão de base de dados espaciais.

Fornece um conjunto de funções para integração da informação espacial e

alfanumérica num só sistema e funciona num ambiente integrado com o

MicroStation95. Mais especificamente, proporciona ao usuário inúmeras

possibilidades, como capturar e manipular a informação, selecionar a informação

para análise espacial e topológica, operar dados de natureza geográfica, entre

outras. É ainda o responsável pela criação e gestão de bases de dados

alfanumérica, em formato MS Access, permitindo a sua ligação à informação gráfica

(QUINTANILHA, 1995). O MicroStation95 é um software do tipo Computer Assisted

Design, o qual permite gerar e manipular arquivos de formato vetorial - extensão

.dgn - que reproduzem os objetos ou fenômenos pretendidos, através de pontos,

linhas e áreas. O aplicativo IRAS/B permite a manipulação de imagens no formato

matricial. Logo, como o mapa municipal é composto por arquivos matriciais e

vetoriais, a manipulação de ambos ficou garantida com a utilização dos softwares

anteriormente descritos.

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Serão convertidos para SIRGAS, a fim de verificar os impactos com a

conversão, os mapas municipais referente aos municípios elencados na TAB. 4.1.

Os mapas destes municípios foram selecionados segundo critérios descritos na

seção 4.2.

TAB. 4.1 Municípios de estudo

Nome do município UF do município

Acrelândia AC

Águas de Lindóia SP

Anajás PA

Mucajaí RR

Brasília DF

Correntina BA

Criciúma SC

Mâncio Lima AC

Monte Sião MG

Salinas MG

Santa Maria Madalena RJ

Minas do Leão RS

Petrópolis RJ

4.1 Metodologia de Conversão Adotada

Inicialmente foi convertido o arquivo vetorial contendo o contorno do município,

os limites intramunicipais e os setores censitários, oriundos da malha municipal (FIG.

4.1a), e em seguida a moldura do município, também no formato vetorial.

Posteriormente, os três arquivos matriciais referentes aos fotolitos preto, azul e

vermelho (FIG. 4.1b) foram georreferenciados em SIRGAS. Por fim, as atualizações

de campo, de anos anteriores, e gabinete de alguns municípios foram convertidas

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para SIRGAS. Desta forma foi possível compor o mapa municipal completo em

SIRGAS2000.

(a) (b)

FIG. 4.1 Mapa Municipal: informações vetoriais (a) e matriciais (b) do município de

Criciúma / SC

4.1.1 Arquivos com Informações Vetoriais

A malha municipal encontra-se em projeção policônica com ponto origem em

λ0 = 54˚ W e φ0 = 0˚ e o mapa municipal utiliza o sistema de coordenadas UTM.

Desta forma, antes da conversão do sistema de referência dos arquivos vetoriais

(FIG. 4.2) é necessário realizar a transformação do sistema de projeção.

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FIG. 4.2 Arquivo vetorial com limite municipal e intramunicipal em SAD69

As etapas de conversão para SIRGAS do arquivo vetorial são as seguintes:

1) no módulo MGE Basic Nucleus gerar um arquivo dgn vazio para receber o

município em UTM - por exemplo malhaSADUTM.dgn. Este arquivo dever adotar

como sistema de coordenadas o UTM e como sistema de referência o SAD69

(FIG. 4.3);

FIG. 4.3 Configuração do arquivo para o município em SAD69

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2) no módulo MGE Projection Manager converter o arquivo com os limites do

município em projeção policônica - aqui chamado de malhaSADPOLI.dgn - para

o arquivo criado no item 1 - malhaSADUTM.dgn - de forma que os limites

municipais assumam o sistema UTM definido neste;

3) de posse do arquivo malhaSADUTM.dgn contendo o município em UTM, gerar

um segundo arquivo dgn vazio - por exemplo malhaSIRGAS.dgn - com a

configuração necessária do sistema SIRGAS. Desta forma, este arquivo deve

apresentar sistema de coordenadas UTM e sistema de referência definido pelo

usuário, visto que os softwares já existentes no mercado não possuem a opção

SIRGAS. Como elipsóide deve ser selecionado o GRS80 (FIG. 4.4);

FIG. 4.4 Configuração do arquivo para o município em SIRGAS

4) no módulo MGE Coordinate System Operations preparar o arquivo

malhaSADUTM.dgn de forma a definir o modelo matemático e os parâmetros

para a conversão do sistema de referência. Neste momento é utilizado o modelo

matemático de Molodensky simplificado, em substituição a abordagem matricial

descrita na seção 3.3, já que o software não apresenta a opção do cálculo

matricial. Deve-se também inserir os parâmetros oficiais de conversão descritos

na mesma seção (FIG. 4.5);

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FIG. 4.5 Parâmetros oficiais de conversão de SAD69 para SIRGAS2000

5) no módulo MGE Projection Manager converter o arquivo com o município -

malhaSADUTM.dgn - para o arquivo vazio criado no item 3 - malhaSIRGAS.dgn.

Neste momento, o software informa que diferentes sistemas de referência -

SAD69 e SIRGAS - requerem conversão. Nesta etapa o arquivo

malhaSIRGAS.dgn, antes vazio, passa a conter o limite do município em

SIRGAS.

Convertido o arquivo com os limites municipais, o próximo passo é a conversão

para SIRGAS do arquivo vetorial que contém a moldura do município. Esta etapa

tem como objetivo aproveitar a delimitação da moldura, gerada no SisCart2.8.0, bem

como as informações marginais. Foi adotado o mesmo processo descrito

anteriormente pelos itens de 1 a 5 para a conversão do arquivo, por exemplo,

moldura.dgn. Convertido o sistema de referência da moldura, a mesma é adicionada

ao arquivo vetorial do limite do município em SIRGAS (FIG. 4.6).

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FIG. 4.6 Arquivo vetorial em SIRGAS com o contorno e moldura do município de

Criciúma / SC

Em resumo, as operações para a conversão dos arquivos vetoriais são descritas

na FIG. 4.7, a qual utiliza como exemplo o município de Criciúma / SC.

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FIG. 4.7 Metodologia de conversão dos arquivos vetoriais

Município em projeção Policônica

SAD69

Município no sistema UTM

SAD69

Município de Criciúma/SC em

SAD69 e no sistema UTM

Moldura em SAD69

Município de Criciúma/SC em

SIRGAS2000

Moldura em SIRGAS2000

Arquivos vetoriais em SIRGAS2000

CONVERSÃO

SIRGAS2000

Transformação do sistema de projeção

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4.1.2 Arquivos com Informações Matriciais

Convertidos os arquivos vetoriais, a próxima etapa é a conversão dos três

arquivos matriciais que compõem o mapa municipal. Os arquivos matriciais são

referentes aos fotolitos preto, azul e vermelho. Como descrito na seção 2.5, o azul

corresponde a hidrografia; o preto representa a malha viária, localidades e grade de

coordenadas; e o vermelho representa as áreas urbanas e principais rodovias. Estas

três imagens juntas formam a base matricial para o mapa municipal digital (FIG. 4.8).

FIG. 4.8 Arquivo matricial em SAD69 composto com os três fotolitos

Logo, para cada município será necessário converter o sistema de referência de

três arquivos matriciais (FIG. 4.9). Como os municípios são compostos pelo recorte

de uma ou mais folhas do mapeamento sistemático, foram utilizados nesta etapa os

arquivos matriciais referentes ao recorte realizado pelo SisCart2.8.0. Estes arquivos

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são obtidos após a etapa de definição das folhas que recobrem o município, junção

e recorte das mesmas, no módulo de elaboração do mapa municipal no

SisCart2.8.0, descrito na seção 2.4. Para a conversão do sistema de referência dos

arquivos matriciais é necessário realizar um georreferenciamento das imagens, isto

é, dos fotolitos, visto que todas se encontram em SAD69. O georreferenciamento

dos arquivos matriciais é realizado no módulo IRAS/B, onde as imagens matriciais

são georreferenciadas através do comando WARP selecionando para isso o modelo

projetivo neste caso. O WARP é definido como uma operação bidimensional que

transforma dados originais a partir do seu ajuste para uma determinada área.

FIG. 4.9 Fotolitos correspondentes aos arquivos matriciais azul, preto e vermelho

Para a realização do processamento WARP devem estar presentes na área de

trabalho o arquivo matricial e o arquivo vetorial dgn, que foi previamente criado

contendo a configuração do sistema de referência SIRGAS e os limites do município

convertido. Neste caso, como arquivo vetorial será utilizado o arquivo

malhaSIRGAS.dgn, descrito na seção 4.1.1, correspondente ao município a ser

convertido. O processamento através do comando WARP necessita de no mínimo 4

pontos no arquivo matricial que coincidam com os mesmos 4 pontos no arquivo

vetorial do município - malhaSIRGAS.dgn, de forma que o arquivo matricial seja

georreferenciado nos limites estabelecidos pelo arquivo vetorial. Neste trabalho

foram utilizados quatro pontos de forma a manter a solução determinística adotada

no SisCart2.8.0 e descrita na seção 3.4. Diante da necessidade de pontos em

comum para o processamento, foi necessário adicionar a moldura em todos os

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82

arquivos matriciais a fim de definir pontos homólogos para a realização do

georreferenciamento. Como pode ser observado através da FIG. 4.9, estes arquivos

matriciais não apresentam moldura. Para a geração da moldura foi necessária a

conversão para o formato matricial da moldura do município gerada pelo

SisCart2.8.0. Através do I/RAS B a moldura vetorial em SAD69 foi convertida para o

formato matricial e inserida aos três arquivos matriciais em SAD69. Estes arquivos

matriciais, já com moldura, são posteriormente georreferenciados em SIRGAS (FIG.

4.10).

(a) (b)

FIG. 4.10 Arquivo matricial sem (a) e com moldura (b)

Após o georreferenciamento o arquivo matricial passa a ter o mesmo referencial

geodésico do arquivo vetorial, logo SIRGAS. Este processo de georreferenciamento

é repetido para os três arquivos matriciais do município. Ao final, através do MGE,

pode ser composto o mapa municipal em SIRGAS2000 para análise dos impactos

(FIG. 4.11). Vale salientar que esta é uma etapa trabalhosa, visto que para cada

município existem três arquivos matriciais - na verdade para alguns municípios são

quatro arquivos contando com o fotolito de diversas cores -, os quais devem ser

georreferenciados no novo sistema geodésico - SIRGAS2000. Assim sendo,

seguindo a metodologia desenvolvida, o tempo para obter um mapa municipal em

SIRGAS é de aproximadamente 30 minutos. Uma das razões para este tempo deve-

se ao fato que a etapa de georreferenciamento dos fotolitos é uma das mais

Page 83: SUMÁRIO LISTA DE ILUSTRAÇÕES LISTA DE TABELAS LISTA DE ... · 4.1 Metodologia de Conversão Adotada ... ANEXO B ... LISTA DE TABELAS TAB. 1.1 Cronograma da adoção do SIRGAS no

83

custosas pela necessidade de georreferenciar os fotolitos separadamente. O

georreferenciamento é uma maneira para mudança do sistema de referência de

arquivos matriciais.

FIG. 4.11 Metodologia de conversão dos arquivos matriciais

Arquivo matricial sem moldura em

SAD69

Georreferenciamento

Inserir moldura

matricial nos arquivos matriciais

azul - preto -

Arquivo matricial com moldura em

SAD69

Mapa Municipal completo em SIRGAS2000

Conversão do contorno da

moldura vetorial em SAD69 para o

formato matricial

Page 84: SUMÁRIO LISTA DE ILUSTRAÇÕES LISTA DE TABELAS LISTA DE ... · 4.1 Metodologia de Conversão Adotada ... ANEXO B ... LISTA DE TABELAS TAB. 1.1 Cronograma da adoção do SIRGAS no

84

4.2 Metodologia para Incorporação Direta das Atualizações de Campo

Após a conversão, em alguns municípios ocorrerá a incorporação direta das

atualizações de campo realizadas com GPSn, portanto, referenciadas ao WGS84

G1150. Estas atualizações são oriundas de levantamentos atuais e não serão

armazenadas em arquivo dgn pelo SisCart2.8.0, logo diferem das atualizações

descritas na seção 4.1.3, as quais já foram armazenadas pelo SisCart2.8.0, portanto

convertidas para o SAD69. Desta forma, será possível verificar no mapa municipal a

coincidência entre as coordenadas WGS84 obtidas via GPSn com as coordenadas

SIRGAS2000 transformadas, pois uma das vantagens da adoção do SIRGAS é a

possibilidade de utilizar diretamente dados GPS em WGS84, sem a necessidade de

transformação entre sistemas de referência, conforme evidenciado no capítulo 1.

A incorporação da atualização é realizada através de duas etapas. A primeira é

a atualização de campo, conforme descrito na seção 2.5.1. Neste caso são

coletados em campo as atualizações e alguns elementos já existentes no mapa

municipal, a fim de permitir a verificação da coincidência entre as coordenadas

WGS84 e as coordenadas SIRGAS2000 transformadas. Logo, a transferência dos

dados não é realizada no SisCartAT, pois o mesmo converte toda a informação para

SAD69. Logo, os dados do GPSn são transferidos pelo software GPS TrackMaker

em WGS84. Este software permite a comunicação bidirecional de dados entre o

rastreador GPS e o computador. Isto quer dizer que os dados obtidos via GPSn são

transferidos para o computador como waypoints e tracklogs - linhas e trilhas. O

programa GPS TrackMaker (FIG. 4.12) reconhece estes dados e possibilita ao

usuário editá-los graficamente de uma maneira simplificada, bem como armazená-

los em disco no formato .dxf ou realizar a transmissão dos dados para o GPSn (GPS

TrackMaker, 2005).

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85

FIG. 4.12 Tela principal do GPS TrackMaker

Na segunda etapa, de posse do arquivo dxf de atualização do município, o

mesmo é importado diretamente para o mapa municipal em SIRGAS2000, sem a

transformação do sistema de referência. Então, tem-se o mapa municipal em

SIRGAS2000 e as atualizações de campo em WGS84. A metodologia adotada para

a incorporação das atualizações de campo pode ser descrita conforme mostra a

FIG. 4.13.

FIG. 4.13 Metodologia para a incorporação direta da atualização de campo

Para a verificação da coincidência entre as coordenadas WGS84 e SIRGAS2000

será utilizado o MRE - Método dos Retângulos Equivalentes. Segundo FERREIRA

Atualização de campo com receptores GPS tipo

navegação

Transferência dos dados para o

software GPS TrackMaker em WGS84

Edição dos dados e geração de arquivo dxf

em WGS84

Mapa Municipal em

SIRGAS2000 com as

atualizações

Importação do arquivo dxf para o MGE

Page 86: SUMÁRIO LISTA DE ILUSTRAÇÕES LISTA DE TABELAS LISTA DE ... · 4.1 Metodologia de Conversão Adotada ... ANEXO B ... LISTA DE TABELAS TAB. 1.1 Cronograma da adoção do SIRGAS no

86

(1998), o MRE é um método que avalia o deslocamento entre duas representações

de um mesmo elemento e a geração de um indicador de não coincidência destas

representações. Maiores detalhes podem ser encontrados na bibliografia indicada.

4.3 Estudos de Casos de Conversão

Estabelecida a metodologia, algumas características dos municípios foram

levantadas e estas agrupadas em estudos de caso. Observa-se que os municípios

selecionados abrangem as regiões norte, sul, sudeste, nordeste e centro-oeste do

Brasil, pois os deslocamentos entre SAD69 e SIRGAS não são homogêneos e

mudam em função da região de interesse. Foram testados mapas municipais

estatísticos nas escalas 1:250.000, 1:100.000 e 1:50.000, por serem os mais

utilizados. Para cada caso foram selecionados de dois a três municípios, a fim de

gerar redundância, permitindo desta forma a comparação de resultados para

verificar a existência de inconsistências. As informações das folhas que compõem os

municípios, bem como sua escala e sistema de referência, encontram-se no

apêndice 01. A metodologia para o levantamento dos impactos é descrita na FIG.

4.14.

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FIG. 4.14 Processo completo da metodologia para a verificação dos impactos

Os casos a serem estudados são os seguintes:

• município com sistema origem SAD69 e/ou Córrego Alegre - estudo de caso 01;

• limite baseado em elementos geográficos artificiais ou naturais - estudo de caso

02;

• limite definidos por linhas secas, meridianos ou paralelos - estudo de caso 03;

• Município localizado em área de mudança do fuso - estudo de caso 04;

• incorporação direta das atualizações cartográficas de campo - estudo de caso

05.

Estudo de caso 01: Município com sistema origem SAD69 e/ou Córrego Alegre

Os municípios selecionados neste caso são compostos por duas ou mais folhas

do mapeamento sistemático que podem apresentar diferentes sistemas de

referência. Na presente dissertação os sistemas geodésicos das folhas topográficas

são tratados como sistema de referência origem. Este teste tem como objetivo

verificar o comportamento do arquivo matricial oriundo de diferentes sistema de

Mapa Municipal em

SAD69

conversão

3 parâmetros

Mapa Municipal em

SIRGAS2000

Impactos ?

Verificação dos

impactos

Verificação dos impactos

GPS – WGS84

Incorporação das

atualizações de campo

Page 88: SUMÁRIO LISTA DE ILUSTRAÇÕES LISTA DE TABELAS LISTA DE ... · 4.1 Metodologia de Conversão Adotada ... ANEXO B ... LISTA DE TABELAS TAB. 1.1 Cronograma da adoção do SIRGAS no

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referência, o qual já passou por uma transformação - do sistema origem para SAD69

- e sofrerá nova transformação para SIRGAS2000. Também será analisado o

arquivo vetorial, pois este tem como sistema origem o SAD69 e sofrerá

transformação para SIRGAS2000. Para os testes, dentro deste caso foram utilizados

todos os municípios selecionados para os estudos de casos na presente

dissertação, pois em todos são encontrados com sistema origem o SAD69 e/ou

Córrego Alegre.

Estudo de caso 02: Limite baseado em elementos geográficos artificiais ou naturais

Os limites estabelecidos por lei destes municípios são definidos por elementos

geográficos artificiais ou naturais. Este teste tem como objetivo verificar o

comportamento destes elementos geográficos naturais ou artificiais que formam o

limite municipal após a conversão para SIRGAS2000. Para este caso, três

municípios foram selecionados, sendo eles:

Minas do Leão / RS - geocódigo 4312252

Monte Sião / MG - geocódigo 3143401

Águas de Lindóia / SP - geocódigo 3500501

Estudo de caso 03: Limite definido por linhas secas, meridianos ou paralelos.

O limite estabelecido por lei destes municípios possuem em sua descrição linhas

secas, meridianos ou paralelos. Neste estudo de caso, considera-se por linhas

secas os limites estabelecidos por marcos delimitadores homologados ou não pelo

IBGE. Este teste tem como objetivo verificar o comportamento dos elementos

constantes no mapa municipal transformado, principalmente os localizados na linha

de fronteira de meridianos, paralelos e linhas secas. Neste caso, foram selecionados

os seguintes municípios:

Acrelândia / AC - geocódigo 1200013

Mâncio Lima / AC - geocódigo 1200336

Brasília / DF - geocódigo 5300108

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Estudo de caso 04: Município localizado em área de mudança do fuso

Estes municípios possuem sua área dentro de dois fusos. Este teste tem como

objetivo verificar o comportamento dos elementos que se encontram no meridiano

limite entre os fusos. Na elaboração do mapa municipal no SisCart2.8.0 é adotado o

sistema de coordenadas UTM, onde todo o mapa municipal permanece no fuso da

sede do município. Logo, os arquivos matriciais que não estão no fuso da sede do

município são convertidos pelo SisCart2.8.0 para este. Desta forma, o sistema de

coordenadas UTM é utilizado para mapear dois fusos, gerando deformações na

borda do meridiano limite. Este sistema de coordenadas foi descrito anteriormente

no capítulo 02. Neste caso, foram selecionados os seguintes municípios:

Salinas / MG - geocódigo 3157005

Santa Maria Madalena / RJ - geocódigo 3304607

Estudo de caso 05: Incorporação direta das atualizações cartográficas

Para este estudo de caso foi selecionado um município no qual o trabalho de

campo será realizado para a atualização cartográfica. Após as atividades de campo

será verificada a incorporação dos elementos com coordenadas em WGS84

diretamente nos mapas municipais em SIRGAS, sem a necessidade de

transformação. Para este caso foi realizada atividades de campo no seguinte

município:

Petrópolis / RJ - geocódigo 3303906.

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90

5 LEVANTAMENTO DOS IMPACTOS

Desenvolvida a metodologia de conversão adotada, foi realizada a validação

desta utilizando dados fornecidos pelo IBGE referentes aos valores das diferenças

entre coordenadas SAD69 e SIRGAS2000. Posteriormente, alguns impactos

comuns a todos os municípios testados foram verificados. Como por exemplo, a

conversão dos mapas municipais em diferentes escalas - 1:250.000, 1:100.000 e

1:50.000 - a fim de avaliar o comportamento da mudança do referencial nas

diferentes escalas, bem como a possibilidade de utilização de duplo quadriculado.

Também foram abordadas questões referentes a tempo, custo e pessoal para a

conversão do mapa municipal. Estes testes foram divididos em 4 diferentes tipos

sendo eles:

01: Teste da metodologia com pontos do mapa municipal

02: Teste da metodologia com pontos externos ao mapa municipal

empregando as coordenadas da RBMC

03: O problema do quadriculado matricial - testes com duplo quadriculado

04: Aspectos práticos e econômicos

Após a obtenção dos resultados destes testes gerais, foi iniciado o processo de

levantamento dos impactos referente aos estudos de casos, descritos na seção 5.2.

5.1 Testes Gerais

01: Teste da metodologia com pontos do mapa municipal

Os testes gerais referem-se aos municípios de Criciúma / SC e o município de

Correntina / BA, os quais não fazem parte dos estudos de caso. Foram selecionados

estes municípios, um na região nordeste e outro na região sul, a fim de verificar a

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91

variação do deslocamento, bem como o comportamento em diferentes escalas,

pautado em experiências realizadas pelo IBGE (2000).

A primeira análise realizada foi em função da diferença obtida entre as

coordenadas SAD69 e SIRGAS2000. Esta análise tem como objetivo verificar se a

metodologia desenvolvida no MGE converte os arquivos e apresenta resultados

compatíveis como o deslocamento médio obtido pelo IBGE.

A partir do mapa municipal de Criciúma convertido no MGE, cinco pontos foram

selecionados (FIG. 5.1) e estes tiveram suas coordenadas coletadas através do

MGE em ambos os sistemas: SAD69 e SIRGAS2000. Dos cinco pontos, três são

referentes ao arquivo vetorial e dois do arquivo matricial. Para os pontos referentes

ao arquivo matricial foram coletados os pixels homólogos nos dois sistemas. Isto

quer dizer, localizados na mesma linha e coluna.

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FIG. 5.1 Pontos selecionados no município de Criciúma / SC

Os resultados obtidos encontram-se na TAB. 5.1:

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TAB. 5.1 Resultados dos deslocamentos das coordenadas de Criciúma/SC

Criciúma / SC Coordenadas SAD69 SIRGAS2000

E = 659.263,60m 659.213,69m Sede

N = 6.826.590,10m 6.826.546,31m

E = 660.845,70m 660.795,78m Ponto 1

N = 6.806.950,10m 6.806.906,32m

E = 648.826,20m 648.777,70m Ponto 2

N = 6.822.892,70m 6.822.892,70m

E = 658.953,81m 658.904,46m Ponto 3

N = 6.824.349,59m 6.824.306,75m

E = 661.379,74m 661.330,33m Ponto 4

N = 6.818.173,24m 6.818.129,18m

O valor resultante para as diferenças entre as coordenadas SAD69 e

SIRGAS2000 foi de:

sede = 66,39m

ponto 1 = 66,39m

ponto 2 = 66,39m

ponto 3 = 65,35m

ponto 4 = 66,20m

Deslocamento médio dos pontos vetoriais - sede, pontos1 e 2 = 66,39m

Deslocamento médio dos pontos matriciais - pontos 3 e 4 = 65,77m

Os valores da resultante, bem como dos deslocamentos foram calculados a

partir das coordenadas obtidas com o MGE, porém fora do mesmo. Já no MGE o

deslocamento obtido entre os vértices SAD69 e SIRGAS2000, referente ao limite do

município no arquivo vetorial, foi de 66,40m. Pode-se observar que o valor calculado

fora do ambiente MGE fica próximo do valor obtido com este, logo a metodologia

adotada leva ao valor esperado.

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O mesmo caso, calculado externamente com o GeoTrans, programa de uso

interno do IBGE, obteve valores semelhantes aos anteriores, como pode ser

observado na TAB. 5.2:

TAB. 5.2 Resultados com o uso do GeoTrans no município de Criciúma/SC

Pontos SIRGAS2000 -

GeoTrans

Discrepância

Resultante

E = 659.213,68m sede

N = 6.826.546,27m

66,42m

E = 660.795,78m Ponto 01

N = 6.806.906,27m

66,42

E = 648.776,28m Ponto 02

N = 6.822.848,87m

66,42m

E = 658.903,89m Ponto 03

N = 6.824.305,76m

66,42m

E = 661.329,82m Ponto 04

N = 6.818.129,41m

66,41m

Deslocamento médio dos pontos vetoriais - sede, pontos1 e 2 = 66,42m

Deslocamento médio dos pontos matriciais - pontos 3 e 4 = 66,42m

Logo, os valores calculados com o GeoTrans aproximam-se dos obtidos com o

MGE, porém não são coincidentes em função do modelo adotado, além das

implementações.

O mesmo procedimento foi aplicado para o município de Correntina / BA, o qual

é impresso em duas molduras na escala 1:250.000, conforme descrito na seção 4.3,

referente ao estudo de caso 02. Dos 5 pontos selecionados (FIG. 5.2), dois pontos

são referentes ao arquivo vetorial - pontos 1 e 2, dois pontos são matriciais,

referentes a Fazenda Tombador - ponto 3 - e Fazenda Arrojado - ponto 4, estes na

moldura 1/1, e um ponto na moldura 2/2, sendo este último referente à sede do

município, logo vetorial.

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95

FIG. 5.2 Pontos selecionados no município de Correntina / BA na moldura 1/1

Os valores encontrados dos pontos em coordenadas SAD69 e SIRGAS2000

estão sintetizados na TAB. 5.3:

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TAB. 5.3 Resultados dos deslocamentos das coordenadas de Correntina / BA

Correntina / BA

Coordenadas

SAD69 SIRGAS2000

E = 539.309,80m 539.265,00m Sede

N = 8.524.898,90m 8.524.855,40m

E = 365.513,00m 365.467,70m Ponto 1

N = 8.514.224,50m 8.514.181,00m

E = 456.894,10m 456.849,10m Ponto 2

N = 8.504.905,00m 8.504.861,50m

E = 379.102,11m 379.056,14m Ponto 3

N = 8.527.560,17m 8.527.516,28m

E = 372.829,63m 372.783,91m Ponto 4

N = 8.453.647,56m 8.453.603,25m

O valor resultante para as diferenças entre as coordenadas SAD69 e

SIRGAS2000 foi de:

sede = 62,37m

ponto 1 = 62,73m

ponto 2 = 62,57m

ponto 3 = 63,58m

ponto 4 = 63,67m

Deslocamento médio dos pontos vetoriais - sede, pontos1 e 2 = 62,56m

Deslocamento médio dos pontos matriciais - pontos3 e 4 = 63,62m

Já no MGE o deslocamento obtido entre os vértices SAD69 e SIRGAS2000

referente ao limite do município na moldura 1/1 foi de 62,73m e na moldura 2/2 foi

de 62,37m.

O mesmo caso calculado externamente com o GeoTrans, obteve valores

semelhantes aos anteriores, como pode ser observado na TAB. 5.4:

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TAB. 5.4 Resultados com o uso do GeoTrans no município de Correntina/BA

Pontos SIRGAS2000 -

GeoTrans

Resultante

E = 539.265,05m sede

N = 8.524.855,46m

62,36m

E = 365.467,78m Ponto 01

N = 8.514.181,02m

62,72m

E = 456.849,13m Ponto 02

N = 8.504.861,51m

62,56m

E = 379.056,93m Ponto 03

N = 8.527.516,73m

62,67m

E = 372.784,44m Ponto 04

N = 8.453.603,92m

62,81m

Deslocamento médio dos pontos vetoriais - sede, pontos1 e 2 = 62,55m

Deslocamento médio dos pontos matriciais - pontos3 e 4 = 62,74m

Como no caso anterior, os valores calculados com o GeoTrans aproximam-se

dos obtidos com o MGE. A FIG. 5.3 apresenta os valores das diferenças entre

SAD69 e SIRGAS2000 calculados pelo IBGE. Sua área de abrangência refere-se a

localização dos pontos da rede clássica e GPS. Como pode ser visto na FIG. 5.3,

não existem informações em alguns estados da região Norte. Localizando os

municípios de Criciúma / SC e Correntina / BA na FIG. 5.4 e fazendo a interpolação

das diferenças, pode-se obter a TAB. 5.5:

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FIG. 5.3 Diferenças entre coordenadas SAD69 e SIRGAS2000

Fonte: (COSTA, 2004)

TAB. 5.5 Comparação dos resultados dos deslocamentos das coordenadas

Municípios Criciúma / SC Correntina / BA

Deslocamento médio da transformação nos

pontos vetoriais

66,397m 62,559m

Deslocamento médio da transformação nos

pontos matriciais

65,775m 63,627m

Faixa de deslocamento IBGE obtida a partir

da FIG. 5.3

70 a 75m 65 a 70m

A comparação dos valores dos deslocamentos encontrados comprova que ficam

fora da faixa esperada pelo IBGE. Vale salientar ainda que os deslocamentos variam

em função da localização de cada município.

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A transformação de referenciais sofre o efeito das distorções existentes nas

coordenadas. Devido às distorções - assunto tratado na seção 3.3.1 - o IBGE

produziu um mapa (FIG. 5.4) que possibilita conhecer o erro cometido ao se usar os

parâmetros publicados em 2005, que não incorporam a modelagem de distorções e

a metodologia preconizada pela instituição. Logo, foi necessário consultar este mapa

de erros da transformação de coordenadas SAD69 para SIRGAS2000, a fim de

verificar os erros obtidos com a transformação em função da localização dos

municípios testados.

FIG. 5.4 Erros nas coordenadas transformadas de SAD69 para SIRGAS2000

Fonte: (COSTA, 2004)

Localizando os municípios de Criciúma / SC e Correntina / BA na FIG 5.5, logo

são obtidos os valores resultantes dos erros das coordenadas transformadas para

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100

estes municípios. A transformação, conforme a FIG. 5.5, dá uma incerteza de 5m em

Criciúma/SC e 4m em Correntina/BA. Estes valores foram somados ao valor da

resultante do deslocamento médio dos respectivos municípios de Criciúma / SC e

Correntina / BA. Pode-se verificar que após este processo os municípios testados

passam para a faixa de deslocamentos estabelecidos pelo IBGE (TAB 5.6).

TAB. 5.6 Comparação das resultantes dos deslocamentos com os erros da

transformação de SAD69 para SIRGAS2000

Municípios Criciúma / SC Correntina / BA

Deslocamento médio resultante da

transformação nos pontos vetoriais

66,397m 62,559m

Deslocamento médio resultante da

transformação nos pontos matriciais

65,775m 63,627m

Erro da transformação FIG 5.5 5m 4m

Deslocamento médio vetorial +

“correção da distorção”

71,397m 66,559m

Deslocamento médio matricial +

“correção da distorção”

70,775m 67,627m

Faixa de deslocamento IBGE 70 a 75m 65 a 70m

02: Teste da metodologia com pontos externos ao mapa municipal

empregando as coordenadas da RBMC

Este teste para a validação da metodologia utilizou as 20 estações em operação

da RBMC (FIG. 5.5), as quais possuem coordenadas disponibilizadas pelo IBGE

tanto em SAD69 quanto em SIRGAS2000 (TAB. 5.7). As informações a respeito das

estações estão disponíveis em:

http://www.ibge.gov.br/home/geociencias/geodesia/rbmc/rbmc_est.shtm?c=8. As

informações utilizadas na presente dissertação possuem como mês e ano de

referência janeiro de 2005.

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101

FIG. 5.5 Localização das estações da RBMC

Fonte: (IBGE, 2006b)

TAB. 5.7 Estações da RBMC em SIRGAS2000 e SAD69

Ident. da Estação / UF SIRGAS (2000,4) SAD69

ϕ = 01° 24’ 31,6637’’ S 01° 24’ 30,3825’’ S BELE / PA

λ = 48° 27’ 45,1786’’ W 48° 27’ 43,6300’’ W

ϕ = 13° 15’ 20,0103’’ S 13° 15’ 18,4236’’ S BOMJ / BA

λ = 43° 25’ 18,2468’’ W 43° 25’ 16,8024’’ W

ϕ = 15° 56’ 50,9112’’ S 15° 56’ 49,2964’’ S BRAZ / DF

λ = 47° 52’ 40,3283’’ W 47° 52’ 38,7376’’ W

ϕ = 07° 14’ 16,8673’’ S 07° 14’ 15,4144’’ S CRAT / CE

λ = 39° 24’ 56,1798’’ W 39° 24’ 54,8826’’ W

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102

ϕ = 15° 33’ 18,9468’’ S 15° 33’ 17,4029’’ S CUIB / MT

λ = 56° 04’ 11,5196’’ W 56° 04’ 09,7174’’ W

ϕ = 03° 52’ 38,8046’’ S 03° 52’ 37,4397’’ S FORT / CE

λ = 38° 25’ 32,2051’’ W 38° 25’ 30,9494’’ W

ϕ = 18° 51’ 20,1853’’ S 18° 51’ 18,4681’’ S GVAL /MG

λ = 41° 57’ 27,4291’’ W 41° 57’ 25,9925’’ W

ϕ = 16° 43’ 13,4226’’ S 16° 43’ 11,7643’’ S MCLA / MG

λ = 43° 52’ 52,7383’’ W 43° 52’ 51,2599’’ W

ϕ = 25° 26’ 54,1269’’ S 25° 26’ 52,3651’’ S PARA / PR

λ = 49° 13’ 51,4373’’ W 49° 13’ 49,7012’’ W

ϕ = 30° 04’ 26,5527’’ S 30° 04’ 24,7580’’ S POAL / RS

λ = 51° 07’ 11,1532’’ W 51° 07’ 09,2863’’ W

ϕ = 08° 03’ 03,4697’’ S 08° 03’ 01,9813’’ S RECF / PE

λ = 34° 57’ 05,4591’’ W 34° 57’ 04,3018’’ W

ϕ = 22° 49’ 04,2399’’ S 22° 49’ 02,4574’’ S RIOD / RJ

λ = 43° 18’ 22,5958’’ W 43° 18’ 21,0747’’ W

ϕ =13° 00’ 31,2116’’ S 13° 00’ 29,6051’’ S SALV / BA

λ = 38° 30’ 44,4929’’ W 38° 30’ 43,2010’’ W

ϕ = 29° 43’ 08,1260’’ S 29° 43’ 06,3725’’ S SMAR / RS

λ = 53° 42’ 59,7353’’ W 53° 42’ 57,8008’’ W

ϕ = 18° 53’ 22,3291’’ S 18° 53’ 20,6638’’ S UBER / MG

λ = 48° 19’ 01,0974’’ W 48° 18’ 59,4699’’ W

ϕ = 21° 32’ 33,6645’’ S 21° 32’ 31,9256’’ S VARG / MG

λ = 45° 26’ 05,5518’’ W 45° 26’ 03,9821’’ W

ϕ = 05° 29’ 30,3584” S 05° 29’ 28,9729” S IMPZ / MA

λ = 47° 29’ 50,0445” W 47° 29’ 48,5164” W

ϕ = 22° 07’ 11,6571” S 22° 07’ 09,9678” S UEPP / SP

λ = 51° 24’ 30,7222” W 51° 24’ 28,9709” W

ϕ = 20° 45’ 41,4020” S 20° 45’ 39,6537” S VICO / MG

λ = 42° 52’ 11,9622” W 42° 52’ 10,4763” W

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103

ϕ = 03° 06’ 58,1416” S 03° 06’ 56,8355” S MANA / AM

λ = 60° 03’ 21,7105” W 60° 03’ 19,8834” W

Fonte: (IBGE, 2006b)

A partir das coordenadas das estações da RBMC em SAD69, estas foram

convertidas para SIRGAS2000 utilizando o MGE e os parâmetros oficiais de

transformação fornecidos pelo IBGE.

Após a conversão do arquivo dgn das estações da RBMC, pode-se extrair com o

MGE as coordenadas de cada estação e assim compor uma lista das coordenadas

em SIRGAS. Os valores obtidos para as estações da RBMC transformadas para

SIRGAS2000 com MGE são apresentados na TAB. 5.8, bem como os valores das

estações ajustadas em SIRGAS2000 disponibilizadas no site do IBGE. A mesma

tabela apresenta a diferença encontrada entre as coordenadas.

TAB. 5.8 Estações da RBMC em SIRGAS2000 ajustadas e em SIRGAS2000

transformadas - MGE

Identificação da

Estação / UF

SIRGAS (2000,4)

(IBGE)

SIRGAS2000

(MGE)

Diferença

ϕ = 01° 24’ 31,6637’’ S 01° 24’ 31,6640” S -0.0003” BELE / PA

λ = 48° 27’ 45,1786’’ W 48° 27’ 45,1780’’ W 0.0006”

ϕ = 13° 15’ 20,0103’’ S 13° 15’ 20,0110”’ S -0.0007” BOMJ / BA

λ = 43° 25’ 18,2468’’ W 43° 25’ 18,2460’’ W 0.0008”

ϕ = 15° 56’ 50,9112’’ S 15° 56’ 50,9110’’ S 0.0002” BRAZ / DF

λ = 47° 52’ 40,3283’’ W 47° 52’ 40,3300’’ W 0.0023”

ϕ = 07° 14’ 16,8673’’ S 07° 14’ 16,8670’’ S 0.0003” CRAT / CE

λ = 39° 24’ 56,1798’’ W 39° 24’ 56,1790’’ W 0.0008”

ϕ = 15° 33’ 18,9468’’ S 15° 33’ 18,9470’’ S -0.0002” CUIB / MT

λ = 56° 04’ 11,5196’’ W 56° 04’ 11,5200’’ W 0.0036”

FORT / CE ϕ = 03° 52’ 38,8046’’ S 03° 52’ 38,8000’’ S 0.0046”

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104

λ = 38° 25’ 32,2051’’ W 38° 25’ 32,2070’’ W -0.0019”

ϕ = 18° 51’ 20,1853’’ S 18° 51’ 20,1860’’ S -0.0007” GVAL /MG

λ = 41° 57’ 27,4291’’ W 41° 57’ 27,4330’’ W 0.0001”

ϕ = 16° 43’ 13,4226’’ S 16° 43’ 13,4220’’ S 0.0006” MCLA / MG

λ = 43° 52’ 52,7383’’ W 43° 52’ 52,7429’’ W -0.0006”

ϕ = 25° 26’ 54,1269’’ S 25° 26’ 54,1270’’ S -0.0001” PARA / PR

λ = 49° 13’ 51,4373’’ W 49° 13’ 51,4360’’ W 0.0013”

ϕ = 30° 04’ 26,5527’’ S 30° 04’ 26,5530’’ S -0.0003” POAL / RS

λ = 51° 07’ 11,1532’’ W 51° 07’ 11,1530’’ W 0.0002”

ϕ = 08° 03’ 03,4697’’ S 08° 03’ 03,4690’’ S 0.0007” RECF / PE

λ = 34° 57’ 05,4591’’ W 34° 57’ 05,4580’’ W 0.0011”

ϕ = 22° 49’ 04,2399’’ S 22° 49’ 04,2400’’ S 0.0039” RIOD / RJ

λ = 43° 18’ 22,5958’’ W 43° 18’ 22,5960’’ W -0.0002”

ϕ =13° 00’ 31,2116’’ S 13° 00’ 31,2120’’ S -0.0004” SALV / BA

λ = 38° 30’ 44,4929’’ W 38° 30’ 44,4920’’ W 0.0009”

ϕ = 29° 43’ 08,1260’’ S 29° 43’ 08,1260’’ S 0.0000” SMAR / RS

λ = 53° 42’ 59,7353’’ W 53° 42’ 59,7360’’ W -0.0007”

ϕ = 18° 53’ 22,3291’’ S 18° 53’ 22,3300’’ S 0.0031” UBER / MG

λ = 48° 19’ 01,0974’’ W 48° 19’ 01,1000’’ W 0.0014”

ϕ = 21° 32’ 33,6645’’ S 21° 32’ 33,6660’’ S -0.0015” VARG / MG

λ = 45° 26’ 05,5518’’ W 45° 26’ 05,5550’’ W -0.0032”

ϕ = 05° 29’ 30,3584” S 05° 29’ 30,3590” S -0.0006” IMPZ / MA

λ = 47° 29’ 50,0445” W 47° 29’ 50,0440” W 0.0005”

ϕ = 22° 07’ 11,6571” S 22° 07’ 11,6570” S 0.0001” UEPP / SP

λ = 51° 24’ 30,7222” W 51° 24’ 30,7230” W -0.0008”

ϕ = 20° 45’ 41,4020” S 20° 45’ 41,4030” S -0.0010” VICO / MG

λ = 42° 52’ 11,9622” W 42° 52’ 11,9620” W 0.0002”

ϕ = 03° 06’ 58,1416” S 03° 06’ 58,1420” S -0.0004” MANA / AM

λ = 60° 03’ 21,7105” W 60° 03’ 21,7100” W 0.0005”

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105

Através das tabelas é possível observar que a diferença média obtida entre as

coordenadas transformadas pelo MGE e ajustadas foi de 0.0017” para a longitude e

0.0016” para a latitude. Então se pode afirmar que a partir dos testes realizados que

a metodologia adotada está condizente com os deslocamentos calculados pelo

IBGE, portanto pode ser aplicada para a conversão dos mapas municipais. A partir

dos dois testes realizados foi possível verificar também a qualidade da

transformação no MGE, o qual apresentou resultados dentro de estudos realizados

pelo IBGE. Logo, no MGE, seu sistema de conversão e leitura de coordenadas em

tela são compatíveis.

03: O problema do quadriculado matricial - testes com duplo quadriculado

Outro aspecto que foi notado após o início da conversão refere-se ao fato que

nos mapas municipais, quando convertidos de um sistema geodésico para outro, os

valores do quadriculado de coordenadas UTM também mudam. Desta forma, o

quadriculado antes da conversão apresenta valores inteiros e após a conversão do

referencial geodésico assume valores fracionários. Como o quadriculado atual nos

mapas municipais é o mesmo das folhas do mapeamento sistemático que compõem

o município, estes estão no fotolito preto, logo em formato matricial. Logo, o

problema do valor do quadriculado fracionário já existia de Córrego Alegre para

SAD69 e volta no caso de SAD69 para SIRGAS. Uma solução para este problema

seria a de apagar a informação do quadriculado em todos os arquivos matriciais, a

qual torna-se inviável, pois o fotolito preto (FIG. 5.6) possui, além do quadriculado, a

malha viária e as localidades. Desta forma, ao apagar o quadriculado, perde-se em

alguns trechos as demais informações constantes no fotolito preto.

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106

FIG 5.6 Exemplo de arquivo matricial referente ao fotolito preto

Portanto, como proposta alternativa para minimizar o problema pode ser gerado

um quadriculado vetorial com valores inteiros no novo sistema geodésico, neste

caso SIRGAS, condizente com os padrões estabelecidos pelo mapeamento

sistemático (FIG. 5.7).

FIG 5.7 Esquema do processo de obtenção do novo quadriculado

Quadriculado matricial SAD69

coordenadas inteiras

Quadriculado matricial SIRGAS

coordenadas fracionárias

Quadriculado vetorial SIRGAS

coordenadas inteiras

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107

O processo de construção do novo quadriculado consiste em gerar um segundo

quadriculado sobre o mapa municipal em SIRGAS, logo será obtido o mapa

municipal com duplo quadriculado. Testes de cartas com duplo quadriculado já

foram realizados (PINTO et. al, 2005), e nestes os resultados mostraram que a

legenda quase sempre não é consultada e que sistematicamente a medição é

realizada sem uma leitura prévia da carta a fim de verificar sua origem, localidade e

sistema de referência. O mesmo trabalho apresentou um indicativo sobre a não

compreensão do usuário em relação à possibilidade de utilização de cartas com

duplo quadriculado, bem como um estudo sobre a cor que deve ser utilizada para o

segundo quadriculado.

Mapas municipais com duplo quadriculado foram gerados e novos testes foram

realizados. Para a elaboração do segundo quadriculado foi utilizado o software MGE

e neste o módulo Grid Generation. Também foram seguidas as especificações do

mapeamento sistemático, onde nas cartas com escala de 1:50.000, que é o caso do

município de Salinas / MG, o espaçamento do quadriculado é de 2.000m no sistema

UTM.

O novo quadriculado tem como objetivo facilitar ao usuário a leitura de

coordenadas de um ponto sobre o mapa municipal em SIRGAS impresso, pois, após

convertido, o mapa municipal apresenta um quadriculado de coordenadas

fracionárias, dificultando a leitura de pontos sobre o mapa em campo. Ao gerar o

segundo quadriculado foi verificada a impossibilidade de manter os valores

numéricos correspondentes às duas malhas - inteira e fracionária - de coordenadas

UTM, devido ao deslocamento entre os quadriculados. Por exemplo: na carta de

1:50.000 o deslocamento obtido entre os quadriculados foi de 1,1mm. Portanto,

optou-se por manter os valores numéricos correspondentes a malha de coordenadas

inteiras da moldura. Vale ressaltar que apenas o quadriculado está no formato

matricial e que a malha de coordenadas está presente no arquivo que contém a

moldura do município, logo em formato vetorial.

Devido ao fato de que no primeiro ensaio realizado ambos os quadriculados

estavam na cor preta, foi possível observar que à cor do quadriculado não poder ser

a mesma para ambas as malhas de coordenadas inteira e fracionária, o que torna

impraticável a distinção dos quadriculados no momento da leitura de coordenadas.

Logo, foi realizado o processo de diferenciação dos quadriculados por cores. Este

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108

processo envolveu inicialmente a escolha da cor verde para o quadriculado inteiro e

o quadriculado fracionário manteve-se em preto. A FIG. 5.8 exemplifica o duplo

quadriculado no mapa municipal, sendo o quadriculado em preto oriundo do arquivo

matricial preto e o quadriculado verde gerado com coordenadas inteiras em

SIRGAS.

FIG 5.8 Trecho do duplo quadriculado no Mapa Municipal de Salinas / MG

Posteriormente ocorreu a inserção de advertência na legenda do mapa

municipal, como mostra a FIG. 5.9. Optou-se por utilizar a mesma cor tanto para o

quadriculado inteiro quanto para a advertência e o sistema de referência do mapa

municipal. Isto possibilita a associação das cores utilizadas para quadriculado

através da legenda.

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109

FIG. 5.9 Advertência na legenda do Mapa Municipal

Os testes com o mapa municipal com duplo quadriculado tiveram como objetivos

verificar a viabilidade de utilização desta solução alternativa para a mudança do

referencial e também analisar em quais escalas o mapa municipal deveria

apresentar o duplo quadriculado. Como os deslocamentos são significativos

conforme a escala, para a execução dos testes foram utilizados três municípios:

Criciúma/SC, Salinas/MG e Correntina/BA, nas escalas 1:50.000, 1:100.000 e

1:250.000 respectivamente. Desta forma, será possível verificar a percepção dos

usuários em relação ao mapa municipal com o segundo quadriculado mais afastado

- 1:50.000 - e mapa municipal com os quadriculados mais próximos - 1:250.000.

Outro fato a ser verificado é em relação a consulta das advertências na legenda.

Após a elaboração e impressão dos mapas municipais nas três escalas com

duplo quadriculado, pode-se observar que o deslocamento entre os quadriculados

não é constante. Este deslocamento deve ser proveniente da degradação do

produto pelo processo de conversão. Para eliminar a dúvida da origem do

deslocamento entre os quadriculados, comprova-se que uma reta - eixo das

ordenadas ou das abscissas, por exemplo - no sistema original, matematicamente

continua a ser uma reta no sistema transformado. Isto deve-se ao fato da

transformação se resumir em uma translação dos eixos e o quadriculado UTM

utilizar somente os parâmetros referentes ao elipsóide em sua elaboração.

Aplicando o seguinte procedimento tem-se:

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110

1 - N, E φ, λ

2 - Transformação para SIRGAS utilizando Molodensky simplificado

3 - φ’, λ’ N’, E’

Chega-se aos valores de N’ e E’, constatando-se a hipótese de se manter uma

reta, como mostra a TAB. 5.9.

TAB. 5.9 Coordenadas de três pontos sobre o reticulado

Ponto SAD69 SIRGAS2000

E = 296.000,000m 704.050,457m

N = 7.516.000,000m 7.515.956,513m

φ = - 67˚ 41’ 15,221’’ - 67˚ 41’ 16,956’’

01

λ = - 40˚ 10’ 51,607’’ - 40˚ 10’ 54,147’’

E = 296.000,000m 704.050,456m

N = 7.512.000,000m 7.511.956,511m

φ = - 22˚ 29’ 10,218’’ - 22˚ 29’ 11,986’’

02

λ = - 46˚ 58’ 58,392’’ - 46˚ 58’ 59,998’’

E = 296.000,000m 704.050,455m

N = 7.508.000,000m 7.507.956,509m

φ = - 22˚ 31’ 20,229’’ - 22˚ 31’ 21,980’’

03

λ = - 46˚ 59’ 00,246’’ - 46˚ 59’ 01,853’’

Logo, foram selecionados 9 pontos (FIG. 5.10) nos mapas municipais de três

municípios Criciúma / SC, Salinas / MG e Correntina / BA. Estes tiveram o valor do

deslocamento medido com o MGE a fim de obter a média dos deslocamentos do

quadriculado no mapa municipal.

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111

FIG. 5.10 Pontos selecionados no quadriculado do município de Criciúma / SC

O deslocamento obtido entre os quadriculados no município de Criciúma / SC,

foram os seguintes (TAB. 5.10):

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112

TAB. 5.10 Coordenadas dos pontos em Criciúma / SC e deslocamento obtido

Ponto Coordenada do

quadriculado

inteiro

Coordenada do

quadriculado

fracionário

Diferença

entre as

coordenadas

Distância

entre os

quadriculados

E = 650.000,000m 649.949,770m 50,23m 1

N = 6.832.000,000m 6.831.963,860m 36,14m

62,98m

E = 660.000,000m 659.942,150m 57,85m 2

N = 6.832.000,000m 6.831.965,800m 34,20m

66,87m

E = 670.000,000m 669.935,860m 64,14m 3

N = 6.832.000,000m 6.831.961,720m 38,28m

74,27m

E = 650.000,000m 649.942,880m 57,12m 4

N = 6.820.000,000m 6.819.968,810m 31,19m

65,08m

E = 660.000,000m 659.937,450m 62,55m 5

N = 6.820.000,000m 6.819.972,570m 27,43m

68,88m

E = 670.000,000m 669.935,880m 64,12m 6

N = 6.820.000,000m 6.819.970,380m 29,62m

70,24m

E = 650.000,000m 649.945,950m 54,05m 7

N = 6.806.000,000m 6.805.959,030m 40,47m

67,44m

E = 660.000,000m 659.953,360m 46,64m 8

N = 6.806.000,000m 6.805.960,810m 39,19m

60,87m

E = 670.000,000m 669.949,850m 50,15m 9

N = 6.806.000,000m 6.805.959,680m 40,32m

64,20m

As distâncias mínima, média e máxima obtidas entre o quadriculado inteiro e o

fracionário foram respectivamente:

• mínima: 60,87m - que na escala 1:50.000 representa 1,22mm no mapa municipal

• média: 66,758m - que na escala 1:50.000 representa 1,33mm no mapa municipal

• máxima: 74,27m - que na escala 1:50.000 representa 1,48mm no mapa

municipal

Page 113: SUMÁRIO LISTA DE ILUSTRAÇÕES LISTA DE TABELAS LISTA DE ... · 4.1 Metodologia de Conversão Adotada ... ANEXO B ... LISTA DE TABELAS TAB. 1.1 Cronograma da adoção do SIRGAS no

113

O mesmo procedimento foi aplicado para o município de Salinas / MG e os

valores obtidos encontram-se na TAB. 5.11:

TAB. 5.11 Coordenadas dos pontos em Salinas / MG e deslocamento obtido

Ponto Coordenada do

quadriculado

inteiro

Coordenada do

quadriculado

fracionário

Diferença

entre as

coordenadas

Distância

entre os

quadriculados

E = 776.000,000m 775.972,620m 27,38m 1

N = 8.244.000,000m 8.243.956,780m 43,22m

51,87m

E = 800.000,000m 799.984,120m 15,88m 2

N = 8.244.000,000m 8.243.942,580m 45,90m

59,19m

E = 820.000,000m 819.964,750m 35,25m 3

N = 8.244.000,000m 8.243.954,100m 45,90m

58,33m

E = 776.000,000m 775.961,350m 38,65m 4

N = 8.220.000,000m 8.219.974,600m 25,40m

46,25m

E = 800.000,000m 799.976,380m 23,62m 5

N = 8.220.000,000m 8.219.963,580m 36,42m

43,41m

E = 820.000,000m 819.962,020m 37,98m 6

N = 8.220.000,000m 8.219.930,220m 69,78m

79,45m

E = 776.000,000m 775.966,870m 33,13m 7

N = 8.196.000,000m 8.195.976,080m 23,92m

40,86m

E = 800.000,000m 799.981,000m 19,00m 8

N = 8.196.000,000m 8.195.965,250m 34,75m

39,39m

E = 820.000,000m 819.967,640m 32,36m 9

N = 8.196.000,000m 8.195.937,680m 62,32m

70,55m

As distâncias mínima, média e máxima obtidas entre o quadriculado inteiro e o

fracionário foram respectivamente:

• mínima: 39,39m - que na escala 1:100.000 representa 0,39mm no mapa

municipal

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114

• média: 54,36m - que na escala 1:100.000 representa 0,54mm no mapa municipal

• máxima: 79,45m - que na escala 1:100.000 representa 0,794mm no mapa

municipal

Novamente, o mesmo procedimento foi aplicado para o município de Correntina /

BA e os valores obtidos constam na TAB. 5.12, a saber:

TAB. 5.12 Coordenadas dos pontos em Correntina / BA e deslocamentos obtidos

Ponto Coordenada do

quadriculado

inteiro

Coordenada do

quadriculado

fracionário

Diferença

entre as

coordenadas

Distância

entre os

quadriculados

E = 500.000,000m 499.940,560m 59,44m 1

N = 8.550.000,000m 8.549.971,730m 28,27m

66,13m

E = 540.000,000m 539.959,170m 40,83m 2

N = 8.550.000,000m 8.549.959,770m 40,23m

57,35m

E = 570.000,000m 569.943,620m 56,38m 3

N = 8.550.000,000m 8.549.971,530m 28,47m

62,46m

E = 500.000,000m 499.940,730m 59,27m 4

N = 8.520.000,000m 8.519.964,460m 35,54m

69,11m

E = 540.000,000m 539.946,790m 53,21m 5

N = 8.520.000,000m 8.519.964,320m 35,68m

64,59m

E = 570.000,000m 569.931,750m 68,25m 6

N = 8.520.000,000m 8.519.975,810m 24,19m

72,16m

E = 500.000,000m 499.940,610m 59,39m 7

N = 8.490.000,000m 8.489.944,500m 55,50m

81,29m

E = 540.000,000m 539.958,240m 41,76m 8

N = 8.490.000,000m 8.489.955,820m 44,18m

60,50m

E = 570.000,000m 569.931,940m 68,06m 9

N = 8.490.000,000m 8.489.956,230m 43,77m

75,17m

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115

As distâncias mínima, média e máxima obtidas entre o quadriculado inteiro e o

fracionário foram, respectivamente:

• mínima: 57,35m - que na escala 1:250.000 representa 0,23mm no mapa

municipal

• média: 67,64m - que na escala 1:250.000 representa 0,27mm no mapa municipal

• máxima: 81,29m - que na escala 1:250.000 representa 0,32mm no mapa

municipal

O deslocamento obtido entre os quadriculados, segundo a escala, está

sintetizado na TAB. 5.13, onde a distância entre os quadriculados refere-se a

distância entre o quadriculado SIRGAS fracionário e o quadriculado SIRGAS inteiro

medidas através do MGE.

TAB. 5.13 Variação da distância entre os quadriculados conforme a escala

Casos Município / Escala Escalas Distância média entre os

quadriculados

1 Criciúma / SC 1:50.000 1,335mm

2 Salinas / MG 1:100.000 0,543mm

3 Correntina / BA 1:250.000 0,270mm

A partir dos mapas municipais, nas três escalas, aplicou-se um teste a 5

usuários, os quais podem ser definidos em dois diferentes perfis, sendo: a) 3

engenheiros cartógrafos que atualmente estão exercendo a profissão; b) 2 técnicos

que trabalham na área de cartografia. Nestes mapas com duplo quadriculado

selecionou-se três pontos e para cada perfil foi solicitada a leitura das coordenadas

UTM dos pontos. Os testes foram agrupados em três casos e os resultados obtidos

foram os seguintes:

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116

• Caso 1: perfil a) e b) e mapa municipal na escala 1:50.000

• como o deslocamento entre os quadriculados é maior nesta escala, todos os

usuários realizaram a leitura das coordenadas sem dificuldades quanto a

visualização de ambos os quadriculados;

• a maioria consultou a legenda apenas para verificação da escala. Um

engenheiro consultou a legenda pois o deslocamento maior entre os

quadriculados gerou dúvidas em relação sobre qual deles deveria ser

utilizado na coleta das coordenadas;

• foi utilizado sempre o quadriculado preto para a medição das coordenadas,

com a justificativa de que o preto é a cor padrão para o quadriculado em

todos os documentos cartográficos;

• somente ao final da coleta das coordenadas os usuários questionaram o

duplo quadriculado, logo foram verificadas dificuldades na compreensão

deste;

• um profissional do perfil a) sugeriu uma indicação na lateral do mapa

municipal, próximo das coordenadas, sobre qual quadriculado é válido para a

coleta de coordenadas. Isso porque na sua opinião apenas a chamada na

legenda e advertências no cabeçalho não funcionam devido a este perfil ir

direto à leitura das coordenadas.

• Caso 2: perfil a) e b) e mapa municipal na escala 1:100.000

• dificuldades na leitura de coordenadas devido à proximidade dos

quadriculados;

• apesar da dificuldade o quadriculado preto foi utilizado para as medições,

situação análoga ao caso anterior;

• a legenda foi consultada pela maioria apenas para verificar a escala;

• um profissional do perfil a) consultou a legenda e verificou o sistema de

referência, porém mediu no quadriculado preto por esta ser a cor adotada por

convenção;

Page 117: SUMÁRIO LISTA DE ILUSTRAÇÕES LISTA DE TABELAS LISTA DE ... · 4.1 Metodologia de Conversão Adotada ... ANEXO B ... LISTA DE TABELAS TAB. 1.1 Cronograma da adoção do SIRGAS no

117

• o quadriculado verde foi considerado um erro de impressão, pois em alguns

momentos sobrepõe o preto.

• Caso 3: perfil a) e b) e mapa municipal na escala 1:250.000

• extrema dificuldade na leitura de coordenadas devido à proximidade dos

quadriculados;

• a legenda não foi consultada;

• indicado como desnecessário por ambos os perfis ao final dos testes, devido

à proximidade dos quadriculados.

04: Aspectos práticos e econômicos

Outra questão inerente a transformação dos mapas municipais para SIRGAS

refere-se aos aspectos práticos e econômicos. Para o georreferenciamento de todos

os arquivos matriciais para o SAD69, que totalizam aproximadamente 7Gb de

dados, foi necessário um ano de trabalho onde foram envolvidos 20 técnicos de

cartografia. Para a conversão para SIRGAS será necessário um novo trabalho de

georreferenciamento dos arquivos matriciais, além da necessidade de conversão

dos arquivos vetoriais e de implementação no SisCart2.8.0, visando a automação do

processo de geração de mapas municipais no novo sistema de referência.

Em resumo os impactos gerais encontrados foram:

• aspectos econômicos para a conversão do mapeamento municipal;

• tempo gasto na conversão do mapeamento municipal;

• necessidade de implementação no SisCart2.8.0 para automação do processo;

• presença do quadriculado fracionário em todos os mapas municipais após a

conversão para SIRGAS;

• disseminação da mudança do referencial geodésico em todo o Brasil;

• permitir a continuidade do uso do software MGE na conversão dos mapas

municipais;

Page 118: SUMÁRIO LISTA DE ILUSTRAÇÕES LISTA DE TABELAS LISTA DE ... · 4.1 Metodologia de Conversão Adotada ... ANEXO B ... LISTA DE TABELAS TAB. 1.1 Cronograma da adoção do SIRGAS no

118

• possibilidade de utilização do duplo quadriculado no mapas municipais na escala

de 1:50.000.

5.2 Resultados dos Estudos de Caso

Após a validação da metodologia empregada e avaliação geral dos problemas,

deu-se início aos estudos de casos.

Estudo de caso 01: Município com sistema origem SAD69 e/ou Córrego Alegre

Municípios testados:

Todos os municípios selecionados na presente dissertação

Até o presente momento não existem parâmetros de transformação de Córrego

Alegre para SIRGAS, desta forma é necessário passar por duas transformações

para obter resultados em SIRGAS. Portanto, no caso de um novo

georreferenciamento da base cartográfica matricial do mapeamento municipal para

SIRGAS, as cartas com sistema origem Córrego Alegre terão que ser convertidas

para SAD69, esta etapa já foi realizada para a elaborações dos mapas municipais

digitais, e posteriormente para SIRGAS2000. Já o georreferenciamento de SAD69

para SIRGAS2000 irá demandar custo e tempo para a conversão, como descrito na

seção 5.1. Atualmente é preconizado o emprego de 3 parâmetros de conversão,

porém o projeto de mudança do referencial geodésico irá atuar na modelagem de

distorções fornecendo futuramente uma metodologia alternativa. Dentro deste

contexto, caberá futuramente uma análise do mapa municipal em SIRGAS utilizando

esta nova metodologia.

Em relação ao problema do quadriculado fracionário este continua, visto que a

maior parte do mapeamento sistemático do Brasil encontra-se em Córrego Alegre,

como mostra a TAB. 5.14, e o mapa municipal possui como sistema de referência o

SAD69. Ao converter os mapas municipais para SIRGAS, ambos os quadriculados,

tanto os em Córrego Alegre quanto em SAD69 apresentarão valores fracionários nos

Page 119: SUMÁRIO LISTA DE ILUSTRAÇÕES LISTA DE TABELAS LISTA DE ... · 4.1 Metodologia de Conversão Adotada ... ANEXO B ... LISTA DE TABELAS TAB. 1.1 Cronograma da adoção do SIRGAS no

119

mapas municipais. Desta forma, irão abranger tanto os municípios compostos

apenas por arquivos matriciais em um único sistema, como em mais sistemas de

referência, logo todos os mapas municipais irão apresentar quadriculado fracionário.

No momento da conversão do mapa municipal para SAD69, estudos sobre o duplo

quadriculado deveriam ter sido realizados e o mesmo aplicado entre Córrego Alegre

e SAD69. Desta forma, neste momento seria inserido um terceiro quadriculado -

SAD69 fracionário, SAD69 inteiro e SIRGAS inteiro - sendo necessário, neste caso,

manter apenas o quadriculado inteiro em SIRGAS.

TAB. 5.14 Quantidade de cartas do mapeamento sistemático e seu respectivo

sistema de referência

Sistema de Referência Escala

SAD69 Córrego Alegre Outros

1 / 25.000 55 % 30 % 15 %

1 / 50.000 20 % 75 % 5 %

1 / 100.000 44 % 51 % 5 %

1 / 250.000 e folhas

RADAM

35 % 41 % 24 %

Fonte: (IBGE, 2003b)

Em resumo, os impactos com a mudança do referencial encontrados neste caso

foram:

• ausência de parâmetros de conversão entre Córrego Alegre e SIRGAS2000

diretamente;

• tempo para conversão de todos os arquivos matriciais para SIRGAS2000;

• presença do quadriculado fracionário em todos os mapas municipais.

Page 120: SUMÁRIO LISTA DE ILUSTRAÇÕES LISTA DE TABELAS LISTA DE ... · 4.1 Metodologia de Conversão Adotada ... ANEXO B ... LISTA DE TABELAS TAB. 1.1 Cronograma da adoção do SIRGAS no

120

A mudança do referencial geodésico é impactada neste caso da seguinte forma:

• grande parte do mapeamento sistemático do Brasil nas escalas 1:50.000,

1:100.000 e 1:250.000 estão em Córrego Alegre, sendo que o país está no seu

terceiro sistema de referência, oficialmente adotado pelo IBGE. Desta forma, os

mapas municipais apresentam problemas com o quadriculado fracionário, o qual

até o presente momento encontra-se sem solução para a escala de 1:50.000,

apontada nos resultados gerais como sendo a mais significativa.

Estudo de caso 02: Limite baseado em elementos geográficos artificiais ou naturais

Municípios testados:

Serra Negra / SP - geocódigo 3551603

Monte Sião / MG - geocódigo 3143401

Águas de Lindóia / SP - geocódigo 3500501

Após a conversão do mapa municipal foi observado que não ocorrem alterações

nos limites municipais, visto que a transformação altera as coordenadas do mapa

municipal como um todo. Desta forma, por exemplo, se um rio é o limite do município

este continua sendo, bem como no caso de uma ponte. Apesar da afirmação

aparentemente ser óbvia, usuários de mapeamentos quando presentes em palestras

sobre a mudança do referencial geodésico apontam dúvidas em relação aos

elementos naturais.

Porém, foi realizada um consulta em relação à legislação de criação destes

municípios. O município de Monte Sião / MG, por exemplo, tem sua legislação que

data de dezembro de 1938. Desta forma, a partir do mapa municipal e do descritivo

do município em campo, podem ocorrer casos em que os elementos geográficos

especificados podem ter sofrido alterações em função do tempo. Por exemplo,

estradas desviadas ou abandonadas, rios canalizados, rodovias com traçado

modificado, bem como alteração da toponímia de estradas, rios e pontes, etc. Mas,

como o traçado do limite municipal é realizado também com os arquivos matriciais

do mapeamento sistemático, os elementos descritos nas legislação antiga são

encontrados, visto que a maior parte do mapeamento sistemático do Brasil datam de

Page 121: SUMÁRIO LISTA DE ILUSTRAÇÕES LISTA DE TABELAS LISTA DE ... · 4.1 Metodologia de Conversão Adotada ... ANEXO B ... LISTA DE TABELAS TAB. 1.1 Cronograma da adoção do SIRGAS no

121

mais de 35 anos atrás. Desta forma, ao utilizar o mapa municipal em campo a

localização de elementos naturais ficam comprometidos. O problema de

desatualização da legislação e do mapeamento sistemático não decorre da

mudança do sistema de referência para SIRGAS2000, porém pode ser agravado.

Uma vez que o mapa municipal estará em um sistema de concepção moderna,

SIRGAS2000, porém com informações desatualizadas.

Neste estudo de caso a mudança do referencial não somente impacta os mapas

municipais, mas é impactada por estes da seguinte forma:

• legislação da criação dos municípios antiga – 1938;

• mapeamento sistemático de mais de 35 anos atrás;

• localização em campo do limite municipal comprometida.

Impactos positivos encontrados neste estudo de caso

• a conversão não altera o limite municipal baseado em elementos naturais no

mapa municipal digital;

• a atualização cartográfica de campo e gabinete são de suma importância.

Estudo de caso 03: Limite definido por linhas secas, meridianos ou paralelos.

Municípios testados:

Acrelândia / AC - geocódigo 1200013

Mâncio Lima / AC - geocódigo 1200336

Brasília / DF - geocódigo 5300108

O limite do município de Acrelândia / AC é composto por 17 linhas secas, as

quais são descritas na legislação de seus limites e confrontações através de marcos

com coordenadas em SAD69, distâncias e azimutes. As coordenadas de três

marcos que fazem parte do limite e seu respectivo valor em SIRGAS2000 estão

apresentados na TAB. 5.15.

Page 122: SUMÁRIO LISTA DE ILUSTRAÇÕES LISTA DE TABELAS LISTA DE ... · 4.1 Metodologia de Conversão Adotada ... ANEXO B ... LISTA DE TABELAS TAB. 1.1 Cronograma da adoção do SIRGAS no

122

TAB. 5.15 Coordenadas de alguns marcos do limite municipal de Acrelândia / AC

MARCO COORD. SAD69 SIRGAS2000

ϕ = - 09° 40’ 33,15” - 09° 40’ 34,53”

AC - 24 λ = - 67° 08’ 02,61” - 67° 08’ 04,59”

ϕ = - 09° 49’ 03,47” - 09° 49’ 04,85”

AC - 25 λ = - 66° 48’ 36,75” - 66° 48’ 38,73”

ϕ = - 09° 53’ 50,26” - 09° 53’ 51,65”

P - 90.988 λ = - 66° 37’ 39,78” - 66° 37’ 41,76”

As coordenadas de ambos os marcos apresentam uma diferença em torno de 2’’

em longitude e de 1,2” em latitude. O mesmo processo foi aplicado ao município de

Mâncio Lima / AC, e os valores encontrados são apresentados na TAB.5.16.

TAB. 5.16 Coordenadas de alguns marcos do limite municipal de Mâncio Lima / AC

MARCO COORD. SAD69 SIRGAS2000

ϕ = - 07° 07’ 01,11” - 07° 07’ 02,34”

M - 91.003 λ = - 73° 47’ 40,57” - 73° 47’ 42,67”

ϕ = - 07° 26’ 18,52” - 07° 26’ 19,75”

CS - 01 λ = - 72° 54’ 00,80” - 72° 54’ 02,90”

ϕ = - 07° 31’ 59,00” - 07° 32’ 00,23”

CS - 08 λ = - 72° 52’ 28,00” - 72° 52’ 30,10”

As coordenadas de ambos os marcos apresentam uma diferença em torno de 2’’

em longitude e de 1,2” em latitude, sendo estes os mesmos valores encontrados no

caso anterior.

A legislação que descreve os limites dos municípios do estado do Acre data de

2004, portanto foi elaborada antes do período de transição, que começou em 2005.

Mas dentro de um período inferior a 10 anos já estará desatualizada em função da

adoção do SIRGAS no país, logo sofrerá impactos, pois terão que ser recalculadas

as coordenadas dos marcos, bem como distâncias e azimutes. Este impacto pode

Page 123: SUMÁRIO LISTA DE ILUSTRAÇÕES LISTA DE TABELAS LISTA DE ... · 4.1 Metodologia de Conversão Adotada ... ANEXO B ... LISTA DE TABELAS TAB. 1.1 Cronograma da adoção do SIRGAS no

123

ocorrer na legislação de outros municípios, principalmente daqueles que forem

criados dentro do período de transição e não utilizarem o SIRGAS, pois dentro deste

período é permitido o uso do SAD69.

Outros municípios estudados, como por exemplo Monte Sião / MG e Correntina /

BA respectivamente, apresentam problemas na definição dos marcos na legislação,

onde é citado apenas o número do marco ou nome do marco, por exemplo: “... parte

do marco 108 e por este segue em direção a foz do riacho” ou “... começa no marco

fronteiro à nascente do rio Formoso e segue por este mesmo divisor até o marco

Boqueirão dos Macacos”. Nestes casos, a dificuldade está em definir o

posicionamento do marco, visto que a legislação de Correntina / BA data de 1944 e

a de Monte Sião data de 1938. Como anteriormente descrito no capítulo 02, este foi

o ano em que Getúlio Vargas exigiu os municípios a elaborar seu mapa municipal.

Desta forma, os marcos citados nas legislações não apresentam suas coordenadas,

bem como seu sistema de referência. Em outros casos, apresentam o nome e as

coordenadas, ou somente as coordenadas, porém sem a indicação do sistema de

referência, como no caso do município de Brasília/DF. Neste caso específico, este

apresenta a descrição dos meridianos e paralelos que formam seu perímetro, porém

não informa o sistema de referência utilizado. Estas questões dificultam sua

localização, tornando a recuperação do limite municipal subjetiva, pois devido à data

da legislação o marco utilizado na delimitação pode ter sido removido ou ter seu

nome alterado. Portanto, as legislações que descrevem os municípios diferem entre

si conforme sua época de criação.

Logo, estes municípios possuem uma representação aproximada de seus

limites. Como não são delimitados somente por linhas secas, os elementos naturais

tornam-se indispensáveis na definição dos seus limites. Portanto, as análises

matemáticas foram realizadas apenas nos municípios do Acre, por apresentar na

legislação os marcos, suas respectivas coordenadas e o sistema de referência

utilizado.

Para exemplificar, dada uma linha seca como indicada na TAB. 5.17 e nesta for

assumido como sistema de referência o Córrego Alegre, devido a ausência da

descrição do mesmo, obtém-se após transformação valores diferentes para as

coordenadas.

Page 124: SUMÁRIO LISTA DE ILUSTRAÇÕES LISTA DE TABELAS LISTA DE ... · 4.1 Metodologia de Conversão Adotada ... ANEXO B ... LISTA DE TABELAS TAB. 1.1 Cronograma da adoção do SIRGAS no

124

TAB. 5.17 Linha seca em Córrego Alegre, SAD69 e SIRGAS2000

Córrego Alegre SAD69 SIRGAS2000

ϕ = -28˚ 30’ 00’’ -28˚ 29’ 59,88’’ 28˚ 30’ 01,79’’

λ = -49˚ 35’ 00’’ -49˚ 34’ 59,96’’ 49˚ 35’ 01,79’’

ϕ = -28˚ 32’ 00’’ -28˚ 31’ 59,88’’ 28˚ 32’ 01,79

λ = -49˚ 35’ 00’’ -49˚ 34’ 59,96’’ 49˚ 35’ 01,79’’

ϕ = -28˚ 34’ 00’’ -28˚ 33’ 59,88’’ 28˚ 34’ 01,79’’

λ = -49˚ 35’ 00’’ -49˚ 34’ 59,96’’ 49˚ 35’ 01,79’’

Através da FIG. 5.11 pode ser observada a diferença no posicionamento da linha

seca em relação aos diferentes sistemas de referência.

FIG. 5.11 Diferença no posicionamento entre Córrego Alegre, SAD69 e

SIRGAS2000

Page 125: SUMÁRIO LISTA DE ILUSTRAÇÕES LISTA DE TABELAS LISTA DE ... · 4.1 Metodologia de Conversão Adotada ... ANEXO B ... LISTA DE TABELAS TAB. 1.1 Cronograma da adoção do SIRGAS no

125

Outro caso também é a conversão da informação presente nos descritivos e

posterior adoção do valor inteiro a fim de igualar o valor encontrado ao descritivo,

como mostra a FIG. 5.12. O elemento escola passa a não fazer parte do município.

FIG. 5.12 Exemplo de problemas com a legislação que descreve meridianos ou

linhas secas.

Alguns dos problemas apresentados não decorrem da mudança do sistema de

referência para SIRGAS2000. Mas, assim como no estudo de caso 03, podem ser

agravados, devido as sucessivas transformações que degradam cada vez mais a

qualidade das coordenadas dos pontos referentes aos limites. Logo, estes

problemas impactam a mudança do referencial geodésico.

Em resumo, neste estudo de caso os impactos com a mudança do referencial

geodésico são as seguintes:

• dificuldade de localização do limite municipal em campo que pode ser atribuído

pelos usuários à mudança do referencial;

Page 126: SUMÁRIO LISTA DE ILUSTRAÇÕES LISTA DE TABELAS LISTA DE ... · 4.1 Metodologia de Conversão Adotada ... ANEXO B ... LISTA DE TABELAS TAB. 1.1 Cronograma da adoção do SIRGAS no

126

• as sucessivas transformações do sistema de referência do mapa municipal

alteram os valores das coordenadas dos marcos que definem as linhas secas,

tornando a legislação em vigor desatualizada.

Neste estudo de caso a mudança do referencial geodésico é impactada da

seguinte forma:

• a legislação de alguns municípios não apresenta coordenadas dos marcos;

• devido à data da legislação, alguns elementos podem ter sofrido modificações

em campo;

• a legislação de alguns municípios não indica o sistema de referência utilizado,

apenas as coordenadas dos marcos ou linhas secas.

Estudo de caso 04: Município localizado em área de mudança do fuso

Municípios testados:

Salinas / MG - geocódigo 3157005

Santa Maria Madalena / RJ - geocódigo 3304607

Neste caso o mapa municipal antes da conversão para SIRGAS2000 já

apresenta distorções no meridiano limite entre os dois fusos. Isto ocorre devido ao

fato do mapa municipal, apesar da área do município estar localizada na área de

mudança dos fusos, ser elaborado no fuso da sede do município. Logo, como é

utilizado o sistema de coordenadas UTM e nele as coordenadas são calculadas em

relação ao meridiano central, quando o fuso é alterado também é alterado o

meridiano central e, consequentemente, as coordenadas. Desta forma o

quadriculado UTM e todas as informações que estão no outro fuso, quando

transformadas para o fuso da sede, sofrem distorções.

Após a conversão para SIRGAS tal distorção é mantida. Isto faz com que as

coordenadas do quadriculado bem como o posicionamento dos elementos que não

fazem parte do fuso da sede do município fiquem incorretos. Logo, em campo com a

utilização de receptores GPSn não é possível encontrar as coordenadas UTM

Page 127: SUMÁRIO LISTA DE ILUSTRAÇÕES LISTA DE TABELAS LISTA DE ... · 4.1 Metodologia de Conversão Adotada ... ANEXO B ... LISTA DE TABELAS TAB. 1.1 Cronograma da adoção do SIRGAS no

127

indicadas na moldura do mapa municipal referente à parte do município que

pertence ao fuso diferente da sede.

Novamente, este impacto não é devido à mudança do referencial geodésico.

Porém, como um dos objetivos da adoção do SIRGAS pelo Brasil é a utilização

direta de coordenadas GPS, neste caso, em campo ainda não será possível esta

utilização em parte do mapa municipal. Em resumo, a mudança do referencial

geodésico, neste caso, é impactada da seguinte forma:

• metodologia de emprego do sistema de coordenadas UTM;

• impossibilidade do uso em campo de receptores GPSn para posicionamento e

localização de elementos em toda a área do mapa municipal, uma vez que é

utilizada a coordenada UTM.

Estudo de caso 05: Incorporação das atualizações cartográficas

Município testado: Petrópolis / RJ

Foi realizada atividade de campo no município de Petrópolis / RJ, a fim de

verificar a coincidência entre as coordenadas em SIRGAS2000 e WGS84 para fins

cartográficos. Ao final das atividades as atualizações foram lançadas diretamente no

mapa municipal em SIRGAS2000, conforme metodologia descrita na seção 4.2. A

área da atividade de campo tem coordenadas planimétricas em sistema de

coordenadas UTM, definidas pelo retângulo envolvente ilustrado na FIG. 5.13.

Dentro desta área os objetos de estudo são trechos das rodovias RJ 040 e União

Indústria. Vale destacar que as coordenadas do retângulo envolvente estão em

WGS84, sendo:

E1, N1 = (680000,000m, 7508.000,000m) - canto inferior esquerdo;

E2, N2 = (696000,000m, 7528.000,000m) - canto superior direito.

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128

FIG. 5.13 Área de estudo no município de Petrópolis / RJ

Após o lançamento da atualização sobre o mapa municipal em SIRGAS, foi

possível verificar, visualmente, a existência de um deslocamento. A comprovação

quantitativa é realizada a partir das representações obtidas do levantamento de

campo em relação a mesma representação existente no mapa municipal através da

utilização do MRE - Método dos Retângulos Equivalentes. Já a comprovação

qualitativa fica em função das especificações técnicas existentes para o produto em

análise associadas aos valores obtidos. O método dos retângulos equivalentes

consiste na determinação de um retângulo onde suas dimensões são parâmetros

representativos do polígono construído a partir das representações existentes de

uma mesma feição linear, sendo que o deslocamento médio indicará a relação de

aproximação entre os elementos. A FIG. 5.14 sintetiza o princípio do método

(FERREIRA, 1998).

Page 129: SUMÁRIO LISTA DE ILUSTRAÇÕES LISTA DE TABELAS LISTA DE ... · 4.1 Metodologia de Conversão Adotada ... ANEXO B ... LISTA DE TABELAS TAB. 1.1 Cronograma da adoção do SIRGAS no

129

FIG. 5.14 Método dos Retângulos Equivalentes

Fonte: (FERREIRA, 1998)

Para a aplicação do MRE é necessário o cálculo da área do polígono formado

pelos elementos lineares atualizados e os existentes no mapa municipal. Para a

geração do polígono é necessário unir os extremos das linhas das duas

representações. Neste caso foi necessário obter ambas as rodovias (FIG. 5.13) no

formato vetorial, pois estas estavam presentes no mapa municipal no formato

matricial. Para aplicação do método, adicionalmente teve-se de vetorizar, via MGE, a

representação matricial das rodovias. Desta forma foi possível construir o polígono

de representação com a rodovia vetorizada e a levantada em campo empregando

GPSn.

Como as representações cruzavam em n pontos foi obtido mais que um

polígono, e para estes foram realizados os cálculos de área e perímetro através do

software MapInfo. Os valores obtidos encontram-se na TAB. 5.18.

Page 130: SUMÁRIO LISTA DE ILUSTRAÇÕES LISTA DE TABELAS LISTA DE ... · 4.1 Metodologia de Conversão Adotada ... ANEXO B ... LISTA DE TABELAS TAB. 1.1 Cronograma da adoção do SIRGAS no

130

TAB. 5.18 Área e perímetro dos polígonos da rodovia União Indústria - 01

Polígono Área Perímetro

01 11,64 m2 20,93 m

02 79,70 m2 72,92 m

03 1.288,14 m2 295,03 m

04 1.696,18 m2 233,71 m

05 3.266,02 m2 349,15 m

06 9.676,63 m2 641,06 m

07 15.997,04 m2 1.565,72 m

08 26.858,80 m2 2.405,99 m

09 31.123,20 m2 2.053,31 m

10 111.469,94 m2 5.417,75 m

11 117.073,52 m2 5.783,32 m

12 206.500,67 m2 6.917,49 m

13 25,18 m2 148,08 m

Total 525.066,67m2 25.904,46m

Após a obtenção dos valores de área e perímetro, foram calculados os valores

do comprimento e largura do retângulo equivalente e posteriormente o indicador de

qualidade Q1. Os valores encontrados são os seguintes:

X2 = 12.911,57m - comprimento

X1 = 40,67m - largura

Q1 = X2/X1 = 317,50

Conforme FERREIRA (1998), quando a relação X2 : X1, que corresponde ao

indicador de qualidade Q1, situar-se acima de 300 é garantido que o erro relativo

percentual da determinação é inferior a 1%. Aplicando ao caso do ensaio, tendo o

afastamento médio obtido de 40,67m esta determinação terá erro inferior a 0,40m. A

FIG. 5.15 mostra a representação atualizada em verde e a mesma representação

existente no fotolito vermelho.

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FIG. 5.15 Representação atualizada em campo e sua correspondente no mapa

municipal

Análogo ao caso anterior, foram calculados os valores de área e perímetro dos

polígonos referentes a rodovia RJ 040, como mostra a TAB. 5.19.

TAB. 5.19 Área e perímetro dos polígonos da rodovia RJ 040 - 02

Polígono Área Perímetro

01 14.496,57 m2 4.775,24 m

02 41,63 m2 67,11 m

03 7.7941,19 m2 4.402,31 m

04 564,45 m2 349,53 m

05 16.188,50 m2 989,90 m

06 18.773,90 m2 1.306,69 m

07 23.682,59 m2 1.756,77 m

08 4.542,96 m2 699,37 m

09 9.162,85 m2 684,01 m

Page 132: SUMÁRIO LISTA DE ILUSTRAÇÕES LISTA DE TABELAS LISTA DE ... · 4.1 Metodologia de Conversão Adotada ... ANEXO B ... LISTA DE TABELAS TAB. 1.1 Cronograma da adoção do SIRGAS no

132

10 928,12 m2 280,74 m

11 9.394,71 m2 729,95 m

12 5.591,54 m2 662,57 m

13 8,63 m2 26,57 m

14 123.149,83 m2 4.986,71 m

15 43.313,60 m2 2.492,71 m

16 83,00 m2 162,35 m

Total 347.864,07m2 24.372,53m

Novamente, após a obtenção dos valores de área e perímetro (TAB 5.19), foram

calculados os valores do comprimento e largura do retângulo equivalente e

posteriormente o indicador de qualidade Q1. Os valores encontrados são os

seguintes:

X2 = 12.157,65m - comprimento

X1 = 28,61m - largura

Q1 = 424,90

Análogo ao caso anterior, a partir do afastamento médio obtido de 28,61m esta

determinação terá erro inferior a 0,2861m.

Para a realização da avaliação qualitativa dos resultados obtidos foi utilizado o

PEC - Padrão de Exatidão Cartográfica – maiores detalhes sobre o PEC podem ser

encontrados em BRASIL, (1984). Como não existe especificação do mapa municipal

ser avaliado pelo PEC, este poderá ser utilizado como um possível indicador de

qualidade.

O mapa municipal de Petrópolis utilizado neste estudo de caso está na escala

1:100.000. O PEC para a classe A é de 0,5mm na escala da carta. Logo, obtém-se o

valor de 50m para a escala 1:100.000, que aplicado ao caso estudado, os valores

encontrados de 28,61m e 40,67m atendem ao erro na escala da carta, portanto

parte dos requisitos estabelecidos pelo PEC classe A.

Page 133: SUMÁRIO LISTA DE ILUSTRAÇÕES LISTA DE TABELAS LISTA DE ... · 4.1 Metodologia de Conversão Adotada ... ANEXO B ... LISTA DE TABELAS TAB. 1.1 Cronograma da adoção do SIRGAS no

133

Em resumo, os impactos positivos encontrados neste caso foram:

• possibilidade da utilização direta das coordenadas obtidas de receptores GPSn;

• menor esforço computacional devido a não necessidade de conversão do

sistema de referência dos arquivos de atualização;

• maior facilidade na utilização do mapa municipal em SIRGAS e receptores GPSn

em campo.

5.3 Análise dos Resultados

Após obtenção dos resultados, as análises para os casos gerais e específicos

foram realizadas.

5.3.1 Análise dos Testes Gerais

As análises permitem concluir que poderá continuar a ser utilizado o software

MGE para a conversão dos mapas municipais, visto que este é o software adotado

pelo SisCart2.8.0 para a elaboração dos mapas municipais.

Quanto à utilização do duplo quadriculado nos mapas municipais, através da

pesquisa realizada é indicado seu emprego para a escala 1:50.000 por apresentar

deslocamento visível aos usuários testados. Porém, o uso, apesar do deslocamento

entre os quadriculados, causou impacto para a obtenção de coordenadas de pontos

no mapa municipal. O comportamento dos usuários testados é semelhante,

independente do perfil ou advertência utilizada na sinalização do duplo quadriculado.

Apesar dos testes envolverem profissionais ambientados no emprego de

documentos cartográficos e uso dos mapas municipais, notou-se que na maioria dos

casos não houve a necessária preocupação em caracterizar os valores observados

quanto ao sistema geodésico associado, visto que não houve consulta à advertência

e legenda especificamente construídas. Foi possível verificar que os usuários

Page 134: SUMÁRIO LISTA DE ILUSTRAÇÕES LISTA DE TABELAS LISTA DE ... · 4.1 Metodologia de Conversão Adotada ... ANEXO B ... LISTA DE TABELAS TAB. 1.1 Cronograma da adoção do SIRGAS no

134

sempre questionavam que algo errado ocorrera na impressão do documento

cartográfico, pois o mesmo apresentava dois quadriculados. Logo, consideravam a

existência de dois quadriculados um erro de impressão e não uma solução para

coleta de coordenadas. A mudança da cor do quadriculado UTM inteiro para

diferenciar do quadriculado fracionário gerou certa tendenciosidade na leitura das

coordenadas no quadriculado preto, visto que esta cor é adotada por convenção,

tanto para o quadriculado quanto para os valores das coordenadas. Testes

anteriores realizados por PINTO et al, (2004) mostram que os usuários tendem a

buscar a mesma cor no quadriculado para a leitura da coordenada. Nos testes em

que a cor dos valores das coordenadas foi alterada verificou-se certo desconforto do

usuário, pois não possibilitou a associação das cores do quadriculado e

coordenadas. Porém, ao invés de consultar a legenda, seguiram o que

consideravam correto, ou a cor que chamava mais sua atenção.

A partir do perfil dos profissionais envolvidos, do número de usuários e testes

realizados, esta parte da pesquisa apresenta um indicativo sobre a não

compreensão do usuário em relação à possibilidade de utilização de cartas com

duplo quadriculado. Os testes devem ser realizados em quantidade maior, em um

grupo também maior de usuários e ampliando-se a amostra a fim de viabilizar ou

não a utilização do duplo quadriculado nos mapas municipais. Outros testes também

podem ser realizados seguindo a sugestão de alguns perfis, onde foi sugerida a

indicação do quadriculado que deve ser utilizado ao lado do quadriculado de

coordenadas. Assim, no momento da leitura da coordenada, mesmo que a legenda

não seja consultada, a indicação seria vista. Junto com os novos testes, um estudo

sobre as cores também deve ser realizado, a fim de selecionar cores para o

quadriculado que chame a atenção do usuário, evitando a escolha do quadriculado

preto por ser utilizado por convenção.

Os resultados mostram a necessidade de buscar junto aos usuários as soluções,

antes de adotá-las como alternativa para a mudança do referencial. Existe também a

necessidade de um intenso plano de divulgação e disseminação da cartografia e da

mudança do referencial geodésico, além da formação dos usuários, pois apesar de

todos os perfis testados serem do meio cartográfico, a leitura de uma carta e de uma

coordenada acontece de forma sistemática, sem o cuidado de verificar a legenda

antes de iniciar qualquer atividade.

Page 135: SUMÁRIO LISTA DE ILUSTRAÇÕES LISTA DE TABELAS LISTA DE ... · 4.1 Metodologia de Conversão Adotada ... ANEXO B ... LISTA DE TABELAS TAB. 1.1 Cronograma da adoção do SIRGAS no

135

Outros impactos encontrados referem-se aos aspectos econômicos, práticos e

operacionais:

• econômicos: custos diretos para a implementação da conversão dos mapas

municipais no SisCart2.8.0 e custos indiretos como o de tempo gasto para a

implementação não só da conversão dos mapas municipais que atualmente são

em torno de 4000 mapas, como também dos mapas de setores censitários rurais,

os quais totalizam mais de 60.000 mapas.

• prático: realização de novos testes para a identificação de problemas, verificação

de impactos, principalmente novos testes em relação ao emprego do duplo

quadriculado de coordenadas.

• operacional: disseminação da solução entre os usuários.

5.3.2 Análise dos Estudos de Casos

Estudo de caso 01: Com a mudança do sistema de referência, a informação

referente ao quadriculado presente em todos os arquivos matriciais devem ser

desconsideradas para a escala de 1:50.000. Esta desconsideração deve ocorrer

para os mapas municipais impressos tanto em SAD69 quanto em SIRGAS. Uma vez

que em meio digital a leitura das coordenadas é feita de forma automática, sem a

necessidade de utilização do quadriculado. Já o mapa municipal impresso,

apresenta um quadriculado que não corresponde ao valor inteiro indicado no mapa.

Em campo o uso do quadriculado impresso é de suma importância, tanto para a

navegação com receptores GPSn quanto para os trabalhos de atualização. O duplo

quadriculado, apesar de aceito pelos usuários na escala 1:50.000, onde a legenda

chegou a ser consultada pois o deslocamento entre os quadriculados chamou a

atenção, apresenta dificuldades na sua compreensão pela maioria dos usuários

testados. Nas demais escalas pode ser mantido o quadriculado dos arquivos

matriciais, pois como foi visto na seção 5.1 o deslocamento encontrado não é

significativo nas escalas menores que 1:50.000. Outra questão é o tempo que será

gasto para a conversão de todos os arquivos matriciais para SIRGAS2000, que

Page 136: SUMÁRIO LISTA DE ILUSTRAÇÕES LISTA DE TABELAS LISTA DE ... · 4.1 Metodologia de Conversão Adotada ... ANEXO B ... LISTA DE TABELAS TAB. 1.1 Cronograma da adoção do SIRGAS no

136

deverá contar com, no mínimo, 20 técnicos e pode durar até um ano, como foi o

caso do georreferenciamento das bases para SAD69.

Estudo de caso 02: Em resumo, os objetivos do mapa municipal são o

monitoramento e a avaliação sistemática da delimitação municipal, o cálculo de

áreas e servir de subsídio para o censo. Logo, ter os limites municipais descritos por

legislações antigas, que datam cerca de 60 anos atrás, traz prejuízo a qualidade do

mapa municipal, conseqüentemente a todos os objetivos a ele atribuídos. Esta

questão não é de conhecimento geral dos usuários, logo desconhecem a existência

de legislação antiga para o estabelecimentos dos limites descritos no mapa

municipal. Em relação a mudança do referencial, este problema pode provocar uma

interpretação equivocada do usuário, o qual pode atribuir erros de posicionamento

dos limites em campo a mudança do sistema de referência. Mas, a disseminação da

mudança do referencial pode auxiliar nas dúvidas em relação aos impactos que tal

mudança acarreta. Desta forma a atividade de atualização de campo e gabinete é

primordial, visto que o mapeamento sistemático também data de 35 anos atrás em

grande parte do Brasil. Neste estudo de caso a conversão não alterou o limite

municipal, visto que o posicionamento dos elementos naturais não é modificado com

a mudança do referencial geodésico.

Estudo de caso 04: Será necessária a atualização da legislação vigente, pois, por

exemplo, no estado do Acre a legislação que define os limites municipais data de

maio de 2004, sendo que as coordenadas estão em SAD69. Portanto, até o final do

período de transição, previsto para 2014, tanto o SAD69 quanto o SIRGAS são

válidos, permitindo a utilização da legislação vigente. Então o estado possui um

período de 8 anos para estabelecer as coordenadas em SIRGAS2000 como

definidoras dos marcos descritos na legislação. Outros impactos referem-se a

ausência do sistema de referência nas coordenadas que definem os marcos na

legislação de alguns municípios, que deixa os valores das coordenadas sem

significado geodésico. Também foi levantado o caso em que os marcos que definem

os limites aparecem sem os valores de suas coordenadas, sendo apenas indicado

pelo nome, como no caso do marco Boqueirão dos Macacos e o marco 108 (podem

ser encontrados no estudo de caso 04). Em consulta ao banco de dados do IBGE

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estes não foram encontrados. Se as coordenadas constantes nas legislações forem

utilizadas por profissionais que desconhecem a importância dos sistemas de

referência e transformadas de forma indevida poderá gerar valores que não

correspondem ao posicionamento do limite em campo.

Neste estudo de caso houve dificuldades na obtenção da legislação dos

municípios para verificação das coordenadas das linhas secas, fazendo com que

apenas alguns municípios fossem testados. Pode-se concluir que neste caso não

oferece nenhum impacto a mudança do referencial, mas esta é impactada pela

legislação dúbia que descrevem os municípios.

Estudo de caso 04: Após a obtenção dos resultados, foi realizado um levantamento

sobre quantos municípios estão em dois fusos. Segundo a Gerência de

Mapeamento Municipal são 328 municípios neste caso. Em um universo de 5564

municípios em 2005 e o SisCart2.8.0, sistema que elabora os mapas municipais, foi

criado para atender todos os municípios. Desta forma, os municípios que estão em

casos especiais como estes, que são compostos por dois fusos, e necessitam de

outro tratamento cartográfico, o sistema até o momento não contempla esta situação

devido ao baixo número de municípios. Desta forma, como até o presente momento

existem outras prioridades de melhora e implementação do sistema, o problema de

dois fusos foi deixado para uma segunda parte de implementação. Porém, como um

dos objetivos da mudança do referencial é a utilização direta de coordenadas GPS,

neste caso esta fica prejudicada, visto que parte do mapa municipal que está no fuso

incorreto fica distorcida, não permitindo seu uso direto, pois tanto os valores do

quadriculado quanto as coordenadas dos elementos não são as mesmas

encontradas em campo.

Neste caso, para estes municípios seria interessantes a utilização do sistema de

coordenada TM - Transversa de Mercator, a qual não limita a amplitude dos fusos

em 6º. Ou então poderia ser realizado um estudo detalhado sobre qual projeção

utilizar para estes casos.

Estudo de caso 05: Por motivos financeiros não foi possível a realização de

atividades de campo mais extensas como também em outros municípios. Desta

forma apenas o município de Petrópolis / RJ foi estudado. Os resultados

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138

encontrados foram positivos, porém não são suficientes para afirmar a possibilidade

de utilização direta das coordenadas do GPSn em todos os municípios do país.

Logo, sugere-se um número maior de atualizações de campo em municípios de

todas as regiões do país a fim de verificar o deslocamento obtido. Como dito na

seção 3.2, os deslocamentos entre as coordenadas SAD69 e SIRGAS não são

homogêneos e variam conforme a região do país. Desta forma, em algumas regiões

a variação entre coordenadas SIRGAS transformadas e obtidas por GPSn pode ser

maior ou menor. Porém, para a área de estudo em questão, os resultados indicam o

uso direto de coordenadas GPSn. Isto faz com que os técnicos utilizem de forma

simplificada os mapas municipais em SIRGAS para a navegação em campo, pois o

uso de diferentes referenciais geodésicos em alguns casos provocam dúvidas que

podem gerar erros na coleta de coordenadas.

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139

6 CONCLUSÕES

Os resultados encontrados permitem concluir que os impactos maiores não são

matemáticos, mas sim de natureza operacional e legislativa, tendo em vista que a

legislação de grande parte dos municípios do Brasil data de mais de 45 anos atrás.

Isto faz com que seu conteúdo seja subjetivo, tendo em vista que nesta época ainda

não se fazia o uso de coordenadas associadas a sistemas de referência geodésicos.

A obrigação de ter a legislação associada a sistemas geodésicos deve-se ao fato de

permitir a identificação de uma coordenada, auxiliar nas atividades de campo, nos

problemas de divisas bem como na compatibilização de dados, entre outros. Os

novos municípios, criados a partir do desmembramento ou fusão de outros, utilizam

como base esta legislação desatualizada, também prejudicando sua delimitação.

Conclui-se também que a mudança do referencial geodésico não gera impacto, mas

é impactada em alguns estudos devido às condições de elaboração do mapa

municipal, como no caso dos municípios com área em dois fusos, bem como a

legislação vigente utilizada para a delimitação dos municípios, na qual é ausente a

descrição do sistema de referência.

Outro impacto encontrado está no arquivo matricial referente ao fotolito preto

que apresenta o quadriculado da carta no sistema geodésico adotado em sua

elaboração. Outros resultados apontaram como solução alternativa para este

impacto a utilização do mapa municipal com duplo quadriculado, principalmente na

escala de 1:50.000. Neste caso o deslocamento entre o quadriculado matricial e o

quadriculado vetorial é perceptível tornando-se uma alternativa para as atividades de

campo, onde o mapa municipal é utilizado de forma impressa.

Quando se pensa em alterar o que existe em conseqüência de novas

tecnologias ou metodologias, tem-se que considerar questões técnicas, humanas e

econômicas. No caso dos mapas municipais, a sua grande quantidade em números,

bem como de informações, tanto vetoriais quanto matriciais, acaba gerando um

impacto. É possível concluir que o tempo para a conversão dos mapas municipais

produzidos pelo IBGE pode ser superior a dois anos, devido à necessidade de um

número maior de testes, bem como a mudança do referencial de todos os arquivos

matriciais para SIRGAS. Outra questão é a automação do processo, logo

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140

necessidade de implementação de novas rotinas no sistema de produção dos

mapas municipais, o SisCart2.8.0. Este software tem como núcleo estrutural o MGE,

o qual obteve resultados satisfatórios na conversão do mapa municipal.

Impactos positivos, como a utilização direta de coordenadas GPSn no processo

de atualização, pode motivar a migração de todo o mapa municipal para

SIRGAS2000. Mas, para que seja feita a migração é necessário prever os

problemas decorrentes da mudança e engenhar soluções que permitam o

aproveitamento do produto mapa municipal sem conflitos. Com base no processo de

conversão dos mapas municipais, para que haja o cumprimento da adoção do

SIRGAS por toda a comunidade usuária é necessário o entendimento e o

envolvimento dos órgãos de classe, agências reguladoras, instituições diversas e

órgãos do governo. Deve ocorrer intensamente a disseminação da mudança do

referencial geodésico, tanto aos usuários internos - IBGE - quanto aos usuários

externos no Brasil.

6.1 Recomendações

Esta pesquisa pode contribuir com os trabalhos do GT3, que é o grupo que

trata da conversão de referenciais, visto que foi analisado que o procedimento

adotado para a conversão de arquivos em SAD69 para SIRGAS2000, utilizando os

parâmetros oficiais de conversão no MGE pode ser utilizado. Outro grupo que

também pode utilizar as informações constantes nesta pesquisa é o GT5, pois além

de indicar os impactos positivos e negativos, também apresenta um indicativo em

relação ao comportamento do usuário na utilização dos mapas municipais com duplo

quadriculado. Já o GT6, que trata da Normatização e Legislação, poderia iniciar um

projeto para a atualização da legislação vigente que descrevem os limites

municipais, a fim de contribuir para a solução de um problema preocupante para a

sociedade. Como atualmente existe legislação para a atualização do cadastro de

imóveis rurais que inclui seu posicionamento com coordenadas geodésicas, o

mesmo poderia ser realizado para o cadastro dos limites municipais do Brasil. A

adoção desta medida facilitaria processos de criação, fusão e desmembramento de

Page 141: SUMÁRIO LISTA DE ILUSTRAÇÕES LISTA DE TABELAS LISTA DE ... · 4.1 Metodologia de Conversão Adotada ... ANEXO B ... LISTA DE TABELAS TAB. 1.1 Cronograma da adoção do SIRGAS no

141

municípios. Outra atividade para este grupo seria o estudo do quantitativo de

legislações municipais que se encontram sem a indicação do sistema de referência

utilizado. Dentro deste contexto, recomenda-se que a criação de novos municípios,

fusão ou desmembramento sejam realizadas com coordenadas referidas ao

SIRGAS ou em ambos - SIRGAS e SAD69 - visando desta forma, minimizar os

impactos ao término do período de transição.

Recomenda-se também um número maior de testes no que se refere a utilização

de mapas municipais com duplo quadriculado, bem como a utilização direta de

coordenadas em WGS84 de receptores GPSn. Outro fator a ser observado é a

implementação de outra projeção cartográfica nos casos dos municípios que estão

em dois fusos, auxiliando desta forma as atividades de campo. Neste caso, para

estes municípios seria interessantes a utilização do sistema de coordenada TM -

Transversa de Mercator, a qual não limita a amplitude dos fusos em 6º. Por menor

que seja a quantidade de municípios envolvidos neste caso e os gastos associados

a implementação de novo sistema de projeção, seria um problema a menos a

impactar a mudança do referencial geodésico.

6.2 Sugestões para Trabalhos Futuros

Para trabalhos futuros sugere-se o estudo dos mapas municipais vetoriais. Estes

podem ser obtidos através da vetorização de todos os arquivos matriciais utilizados

como base para os mapas municipais atuais. A partir destes realizar sua validação e

posterior elaboração do mapa municipal vetorial em SIRGAS2000, a fim de verificar

os impactos, visto que um dos próximos passos da Gerência de Mapeamento

Municipal do IBGE é a elaboração dos mapas municipais vetoriais, assim que

finalizar a vetorização de toda a base cartográfica necessária para a construção

destes.

Outro caso que também pode ser estudado são os mapas de setor censitário

rural, principalmente seu comportamento após a conversão para SIRGAS e também

em relação à utilização do duplo quadriculado. Visto que sua escala é cadastral,

alguns setores censitários rurais podem apresentam escalas maiores que 1:10.000.

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142

Como foi verificado anteriormente, o deslocamento entre os quadriculados é

significativo na escala 1:50.000. Em escalas maiores o deslocamento pode vir a

acarretar outros impactos ainda não conhecidos no produto.

Dentro do contexto de utilização do duplo quadriculado, visto que os estudos

indicam que foi utilizado sempre o quadriculado preto para a medição das

coordenadas com a justificativa de que o preto é a cor padrão para o quadriculado

em todos os documentos cartográficos, sugere-se um estudo onde a cor do

quadriculado inteiro passa a ser o preto e o quadriculado fracionário passa a ser

colorido.

Outro estudo de caso que pode ser realizado refere-se ao municípios

confrontantes com aqueles que apresentam linhas secas em seu limite, a fim de

verificar a sua legislação de criação, bem como seu comportamento em relação ao

município limítrofe após a conversão do sistema de referência.

A partir dos resultados obtidos com a metodologia atual é indicado futuramente

testes comparando as soluções com a metodologia de modelagem de distorção, a

qual será divulgada pelo projeto de mudança do referencial. Em função dos

resultados encontrados, será possível obter indicadores com respeito ao emprego

ou não dessa nova na conversão dos mapas municipais.

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152

Apêndice 01 - Folhas que compõem os mapas municipais, escala e sistema

de referência

O recobrimento dos mapas municipais refere-se a escala das folhas que

compõem o município, sendo a mesma escala utilizada na elaboração do mapa

municipal. Nas tabelas a seguir também constam os MI’s - número correspondente

no mapa índice - das folhas que compõem o mapa municipal. O MI é um sistema de

localização de folhas originado do Mapa Índice, o qual é um cartograma que contém

informações sobre o recobrimento cartográfico do país nas diversas escalas do

mapeamento sistemático. Neste sistema são numeradas as folhas de modo a

referenciá-las através de um simples número, de acordo com as escalas (IBGE,

2003d). Assim, para as folhas:

• 1:250.000 é usada uma numeração de 1 a 550;

• 1:100.000, tem-se de 1 a 3036;

• 1:50.000, tem-se de 1 a 3036, acrescido do número do quadrante o qual se

encontra a folha, logo é numerado de 1 a 4.

Município: Correntina / BA - geocódigo 2909307

Escala das folhas de recobrimento 1:250.000

MI Folha Sistema de Referência

0363 São Domingos SAD69

0345 Arraias SAD69

0362 Campos Belos SAD69

0364 Santa Maria da Vitória SAD69

0347 Santana SAD69

0346 Barreiras SAD69

0378 Iaciara SAD69

0379 Posse SAD69

0380 Manga SAD69

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153

Município: Anajás / PA - geocódigo 1500771

Escala das folhas de recobrimento 1:250.000

MI Folha Sistema de Referência

0067 Soure Córrego Alegre

0066 Chaves Córrego Alegre

0083 Breves SAD69

0083 Portel Córrego Alegre

0084 Belém Córrego Alegre

Município: Criciúma / SC - geocódigo 4204608

Escala das folhas de recobrimento 1:50.000

MI Folha Sistema de Referência

2940-1 Criciúma Chuá

2940-2 Jaguaruna Chuá

2940-3 Araranguá Chuá

2939-4 Turvo Córrego Alegre

2939-2 São Bento Baixo Córrego Alegre

Município: Águas de Lindóia / SP - geocódigo 3500501

Escala das folhas de recobrimento 1:50.000

MI Folha Sistema de Referência

2738-2 Socorro Córrego Alegre

2708-4 Águas de Lindóia Córrego Alegre

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Município: Mâncio Lima / AC - geocódigo 1200336

Escala das folhas de recobrimento 1:250.000

MI Folha Sistema de Referência

209 Serra do Divisor Córrego Alegre

210 Cruzeiro do Sul Córrego Alegre

Município: Monte Sião / MG - geocódigo 3143401

Escala das folhas de recobrimento 1:50.000

MI Folha Sistema de Referência

2738-2 Socorro Córrego Alegre

2739-1 Munhoz Córrego Alegre

2708-4 Águas de Lindóia Córrego Alegre

2709-3 Ouro Fino Córrego Alegre

Município: Acrelândia / AC - geocódigo 1200013

Escala das folhas de recobrimento 1:100.000

MI Folha Sistema de Referência

1537 Fazenda Palotina SAD69

1538 Divisas SAD69

1539 Mucambo Córrego Alegre

1608 Plácido de Castro SAD69

1609 Pelotas SAD69

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155

Município: Salinas / MG – geocódigo 3157005

Escala das folhas de recobrimento 1:100.000

MI Folha Sistema de Referência

2225 Rio Pardo de Minas Córrego Alegre

2226 Taiobeiras SAD69

2227 Curral de Dentro SAD69

2269 Padre Carvalho SAD69

2270 Salinas SAD69

2271 Comercinho SAD69

Município: Santa Maria Madalena / RJ – geocódigo 3304607

Escala das folhas de recobrimento 1:50.000

MI Folha Sistema de Referência

2683-4 Santa Maria Madalena Córrego Alegre

2684-3 Renascença Córrego Alegre

2684-4 Dores de Macabu Córrego Alegre

2717-2 Trajano de Morais Córrego Alegre

2718-1 Conceição de Macabu Córrego Alegre

2718-2 Carapebus Córrego Alegre

Município: Minas do Leão / RS - geocódigo 4312252

Escala das folhas de recobrimento 1:50.000

MI Folha Sistema de Referência

2968-4 Melos Córrego Alegre

2969-3 Taquari Córrego Alegre

2985-2 Minas do Leão Córrego Alegre

2986-1 Butiá Córrego Alegre

2985-1 Pântano Grande Córrego Alegre

2968-3 Rio Pardo Córrego Alegre

Page 156: SUMÁRIO LISTA DE ILUSTRAÇÕES LISTA DE TABELAS LISTA DE ... · 4.1 Metodologia de Conversão Adotada ... ANEXO B ... LISTA DE TABELAS TAB. 1.1 Cronograma da adoção do SIRGAS no

156

Município: Petrópolis / RJ – geocódigo 3303906

Escala das folhas de recobrimento 1:50.000

MI Folha Sistema de Referência

2745-2 Petrópolis Córrego Alegre

2746-1 Itaboraí Córrego Alegre

2745-1 Cava Córrego Alegre

2715-1 Paraíba do Sul Córrego Alegre

2715-2 Três Rios Córrego Alegre

2715-3 Miguel Pereira Córrego Alegre

2715-4 Itaipava Córrego Alegre

2716-1 Anta Córrego Alegre

2716-3 Teresópolis Córrego Alegre

Município: Apuí / AM - geocódigo 1300144

Escala das folhas de recobrimento 1:250.000

MI Folha Sistema de Referência

191 Rio Araua Córrego Alegre

192 Vila Porto Franco SAD69

193 Jacareacanga Córrego Alegre

218 Sumauma SAD69

219 Rio Acari SAD69

220 Rio Cururu SAD69

245 Rio Madeirinha Córrego Alegre

246 Rio Sucunduri SAD69

247 Rio Teles Pires SAD69

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157

Município: Brasília / DF - geocódigo 5300108

Escala das folhas de recobrimento 1:100.000

MI Folha Sistema de Referência

2214 Taguatinga Córrego Alegre

2215 Brasília SAD69

2216 Formosa SAD69

2170 Padre Bernardo Córrego Alegre

2171 Planaltina Córrego Alegre

2172 Crixalândia Córrego Alegre

2258 Gama SAD69

2259 Luziania SAD69

2260 Cabeceira Grande Córrego Alegre

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158

Anexo A - Legislação da descrição da linha de limites municipais de Monte

Sião/MG

Page 159: SUMÁRIO LISTA DE ILUSTRAÇÕES LISTA DE TABELAS LISTA DE ... · 4.1 Metodologia de Conversão Adotada ... ANEXO B ... LISTA DE TABELAS TAB. 1.1 Cronograma da adoção do SIRGAS no

159

Anexo B - Lei estadual para criação, incorporação, fusão e o desmembramento

de municípios no Estado do Rio de Janeiro

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Anexo C - Mapa Municipal Estatístico na escala 1:50.000