REPRESENTAÇÃO CARTOGRÁFICA

Por Traço

• Globo - Representação cartográfica sobre uma superfície esférica, em escala pequena, dos aspectos naturais e artificiais de uma figura planetária, com finalidade cultural e ilustrativa.
• Mapa - É a representação no plano, normalmente em escala pequena, dos aspectos geográficos, naturais, culturais e artificiais de uma área tomada na superfície de uma figura planetária, delimitada por elementos físicos, político-administrativos, destinada aos mais variados usos (temáticos, culturais e ilustrativos).
• Carta - É a representação no plano, em escala média ou grande, dos aspectos artificiais e naturais de uma área tomada de uma superfície planetária, subdividida em folhas delimitadas por linhas convencionais - subdividida em folhas delimitadas por linhas convencionais - paralelos e meridianos - com a finalidade de possibilitar a avaliação de pormenores, com grau de precisão compatível com a escala.
• Planta - É uma carta que representa uma área de extensão suficientemente restrita para que a sua curvatura não precise ser levada em consideração, e que, em consequência, a escala possa ser considerada constante.
• Observação - Mediante os conceitos acima, observa-se que a diferença fundamental entre mapas e cartas está nos limites das áreas-objeto dos levantamentos. Quando limites físicos naturais (continentes, ilhas, bacias hidrográficas, depressões, planaltos, terraços de rios, planícies de inundação, tabuleiros, formações geológicas, etc.) ou limites políticos-administrativos (países, Unidades da Federação, municípios, parques, reservas e outras áreas de preservação, imóveis rurais ou urbanos, etc.), são caracterizados como mapas, enquanto aqueles cujos limites são definidos por linhas convencionais (paralelos e meridianos), são caracterizados como cartas.

Por Imagem

Mosaico

• É o conjunto de fotos de uma determinada área, recortadas e montadas técnica e artisticamente, de forma a dar a impressão de que todo o conjunto é uma única fotografia. Classifica-se em:
• Controlado - É obtido a partir de fotografias aéreas submetidas a processos específicos de correção de tal forma que a imagem resultante corresponda exatamente à imagem no instante da tomada da foto. Essas fotos são então montadas sobre uma prancha, onde se encontram plotados um conjunto de pontos que servirão de controle à precisão do mosaico. Os pontos lançados na prancha têm que ter o correspondente na imagem. Esse mosaico é de alta precisão.
• Não-controlado - É preparado simplesmente através do ajuste de detalhes de fotografias adjacentes. Não existe controle de terreno e as fotografias não são corrigidas. Esse tipo de mosaico é de montagem rápida, mas não possui nenhuma precisão. Para alguns tipos de trabalho ele satisfaz plenamente.
• Semicontrolado - São montados combinando-se características do mosaico controlado e do não-controlado. Por exemplo, usando-se controle do terreno com fotos não corrigidas; ou fotos corrigidas, mas sem pontos de controle.

Fotocarta

• É um mosaico controlado, sobre o qual é realizado um tratamento cartográfico (planimétrico).

Ortofotocarta

• É uma ortofotografia - fotografia resultante da transformação de uma foto original, que é uma perspectiva central do terreno, em uma projeção ortogonal sobre um plano - complementada por símbolos, linhas e georreferenciada, com ou sem legenda, podendo conter informações planimétricas.

Ortofotomapa

• É o conjunto de várias ortofotocartas adjacentes de uma determinada região.

Foto Índice

• Montagem por superposição das fotografias, geralmente em escala reduzida. É a primeira imagem cartográfica da região. O foto índice é insumo necessário para controle de qualidade de aerolevantamentos utilizados na produção de cartas através do método fotogramétrico. Normalmente a escala do foto índice é reduzida de 3 a 4 vezes em relação à escala de voo.

Carta Imagem

• Imagem referenciada a partir de pontos identificáveis e com coordenadas conhecidas, superposta por reticulado da projeção, podendo conter simbologia e toponímia.

Sistemas de Projeções mais usuais e suas características

Projeção Policônica

• Superfície de representação: Diversos cones.
• Aplicações: Apropriada para uso em países ou regiões de extensão predominantemente Norte-Sul e reduzida extensão Leste-Oeste.
• Observações: É muito popular devido à simplicidade de seu cálculo, pois existem tabelas completas para sua construção. É amplamente utilizada nos EUA. No Brasil é utilizada em mapas da série Brasil, regionais, estaduais e temáticos.

Projeção Cônica Normal de Lambert (Com dois paralelos padrão)

• Os meridianos são linhas retas convergentes. Os paralelos são círculos concêntricos com centro no ponto de interseção dos meridianos.
• Aplicações: A existência de duas linhas de contato com a superfície (dois paralelos padrão) nos fornece uma área maior com um baixo nível de deformação. Isto faz com que esta projeção seja bastante útil para regiões que se estendam na direção leste-oeste, porém pode ser utilizada em quaisquer latitudes.
• Observação: A partir de 1962, foi adotada para a Carta Internacional do Mundo, ao Milionésimo.

Projeção Cilíndrica Transversa de Mercator (Tangente)

• Os meridianos e paralelos não são linhas retas, com exceção do meridiano de tangência e do Equador.
• Aplicações: Indicada para regiões onde há predominância na extensão norte-sul. É muito utilizada em cartas destinadas à navegação.

Projeção Cilíndrica Transversa de Mercator (Secante)

• Só o Meridiano Central e o Equador são linhas retas.
• Projeção utilizada no SISTEMA UTM (Universal Transversa de Mercator), desenvolvido durante a 2ª Guerra Mundial. Este sistema é, em essência, uma modificação da Projeção Cilíndrica Transversa de Mercator.
• Aplicações: Utilizado na produção das cartas topográficas do Sistema Cartográfico Nacional produzidas pelo IBGE e Diretoria do Serviço Geográfico do Exército - DSG.

Material utilizado em Levantamentos de Solos

• No contexto do material básico necessário para execução de levantamentos de solos têm importância relevante a base cartográfica e os sensores remotos.
• Base cartográfica - Mapas ou cartas, contendo informações sobre a hidrografia, planimetria (rede viária e localidades) e altimetria (curvas de nível). Constituem as base para execução de levantamentos de solos, desde o seu planejamento até a apresentação final dos mapas. Nela, são lançadas as informações provenientes da interpretação de imagens de sensores remotos, que assim se tornam cartograficamente ajustadas ou referenciadas.
• A escolha do material básico para confecção da base cartográfica deve levar em consideração a escala de trabalho, bem como a documentação cartográfica existente e também a disponibilidade de fotografias aéreas.
• As cartas do mapeamento topográfico sistemático do território brasileiro, geralmente constituem fonte de espacialização das informações. São apresentadas em escalas entre 1:250.000 e 1:25.000 e normatizadas pelo IBGE juntamente com a Diretoria do Serviço Geográfico do Exército - DSG. Deve-se levar em consideração que embora na sua grande maioria tenham sido obtidas por processos cartográficos que lhes facultam boa precisão para a escala, nos dias atuais boa parte delas apresenta considerável grau de desatualização, em função do tempo decorrido desde sua elaboração.
• É importante ressaltar também que em algumas áreas da Amazônia ainda não existe mapeamento topográfico, só estando disponível cartas planimétricas na escala 1:250.000, oriundas do Projeto RADAM.
• Para servir a levantamentos mais generalizados, costuma-se confeccionar a base cartográfica, diretamente a partir das cartas topográficas existentes. Para os levantamentos de maior detalhe, cujos mapas ou cartas são confeccionados em escalas grandes, maiores que 1:25.000, e onde não se dispõe de informações em nível compatível com as mesmas, via de regra, as bases são confeccionadas através de restituições fotográficas, ou a partir de levantamentos topográficos elaborados para este fim.

Critérios para elaboração da Base Cartográfica

• Seleção cartográfica - É a simplificação dos elementos topográficos extraídos da documentação básica, visando a escala final do trabalho. A seleção deve ser equilibrada e a densidade dos elementos topográficos a serem representados deve refletir as características básicas da região, mantendo as feições do terreno. A representação deve incluir todos os elementos significativos para a escala final do trabalho, sem comprometer a legibilidade da carta, dentre eles:
• Hidrografia - Inclui todos os detalhes naturais e/ou artificiais, tendo a água como principal componente.
• Planimetria - A seleção dos elementos planimétricos deve ser criteriosa, considerando-se:
• Localidades: É obrigatória a representação de todas as cidades e vilas no campo da folha. Conforme a região geográfica, podem ser selecionados os povoados, lugarejos, núcleos e propriedades rurais.
• Sistema Viário: As rodovias e ferrovias são selecionadas considerando-se a interligação das localidades selecionadas.
• Observação: Nesta fase de seleção são incluídos os pontos cotados que serão selecionados, visando à representação da malha de pontos que representarão da malha de pontos que representarão a variação de altitude.
• Altimetria - Representa o relevo através de convenções cartográficas na forma de curvas de nível, escarpas, etc., tendo-se:
• Generalização: É a simplificação da forma geométrica dos acidentes, sem descaracterizá-los, possibilitando sua representação numa escala menor que a do documento origem.
• Interpolação: É a inserção de curvas de nível de cota definida e diferente da equidistância das curvas da documentação básica, visando à composição básica, visando à composição do modelado terrestre.
• Vegetação - É feita separadamente a partir da documentação topográfica básica. Para mapas/cartas de solos, não se representa a vegetação, visto que a mesma já é elemento considerado na composição das unidades de mapeamento dos solos.

Classificação dos Sensores Remotos

Quanto à Estação de Tomada

• Fotografias aéreas: São tomadas a partir de aeronaves.
• Fotografias ou imagens orbitais: São tomadas em plataformas em nível orbital. Por exemplo, as obtidas pelo laboratório espacial SKYLAB, utilizadas para fotointerpretação e fins militares e satélites orbitais com uma grande variedade de sensores (faixa do visível, infravermelho, micro-ondas, etc.).
• Fotografias terrestres: São tomadas a partir de estações sobre o solo. Utilizadas para recuperação de obras arquitetônicas e levantamento de feições particulares do terreno, como pedreiras, encostas, etc.

Quanto à Orientação do Eixo da Câmara/Sensor

• Fotografia aérea ou imagem vertical: São assim denominadas aquelas cujo eixo principal é perpendicular ao solo. Na prática tal condição não é rigorosamente atingida em consequência das inclinações da aeronave durante o voo. Esta não deve exceder a 3%, limite geralmente aceito para classificar-se uma fotografia como vertical.
• Fotografia aérea ou imagem oblíqua: São tomadas com o eixo principal inclinado. Seu uso restringe-se mais a fotointerpretação e a estudos especiais em áreas urbanas. Subdividem-se em baixa oblíqua e alta oblíqua.
• Fotografia terrestre horizontal: É aquela cujo eixo principal é horizontal.
• Fotografia terrestre oblíqua: Quando o eixo principal é inclinado.

Quanto à Característica do Filme/Sensor

• Imagens pancromáticas: São as de uso mais difundido, prestando-se tanto para mapeamento quanto para fotointerpretação.
• Imagens infravermelhas: Indicadas para mapeamento em áreas cobertas por densa vegetação, ressaltando as águas e, devido a isso, diferenciando áreas secas e úmidas.
• Imagens coloridas ou multiespectrais: Além da cartografia se aplicam a estudos de uso da terra, estudos sobre recursos naturais, meio ambiente, etc.

Características das Imagens de Sensoriamento Remoto

• São constituídas por um arranjo de elementos sob a forma de malha, grade ou matriz. Cada elemento desta matriz, conhecido como pixel, tem sua localização definida com um sistema de coordenadas do tipo "coluna e linha", representados por abcissa e ordenada, respectivamente. Para um mesmo sensor remoto, cada pixel corresponde sempre a uma área com as mesmas dimensões na superfície da Terra. Cada pixel possui também um atributo numérico, que indica o nível de cinza (NC) representado a intensidade da energia eletromagnética medida pelo sensor, para a área da superfície terrestre correspondente.
• Existem quatro tipos de resolução associados às imagens de Sensoriamento Remoto: Espacial, Espectral, Radiométrica e Temporal.
• Resolução Espacial - É definida pela capacidade de distinção de objetos registrados nas imagens, que estão próximos espacialmente. Quanto menor o objeto possível de ser registrado, maior a resolução espacial. O tamanho do pixel é a referência mais usada para a resolução espacial. Em geral, objetos menores do que a área do pixel podem ser identificados, embora isso também dependa da reflectância e contraste entre os objetos próximos.
• Resolução Espectral - É a capacidade em discriminar os materiais na superfície terrestre pela sua resposta espectral característica em diferentes faixas de comprimento de onda. De modo simplista, é associada ao número de bandas espectrais de um sistema sensor e a largura do intervalo de comprimento de onda coberta por cada banda. Assim, quanto maior o número de bandas e menor a largura do intervalo, maior será a resolução espectral.
• Resolução Radiométrica - É dada pelo número de níveis digitais, representando níveis de cinza, que se enquadram em um determinado intervalo, usados para expressar os dados representados. Quanto maior o número de níveis, maior é a resolução radiométrica.
• Resolução Temporal - Também designada periodicidade ou repetitividade, é a frequência de observação de uma mesma área da superfície terrestre, em termos de tempo (capacidade de revisita).

Evolução e Características dos Sistemas Sensores

• Durante a 2ª Guerra Mundial houve um desenvolvimento expressivo das técnicas de sensoriamento remoto. As fotografias aéreas foram aperfeiçoadas, surgiram a fotografia colorida e as películas infravermelhas (usadas na detecção de camuflagem) e começaram-se a utilizar sensores à base de radar. Neste período foram também desenvolvidos foguetes com propósitos bélicos.
• Em 1954, foram desenvolvidos sistemas de radares imageadores (ForwardLooking Radar). Em 1961, foram fabricados os primeiros radares de visada lateral (SLAR).
• De 1960 a 1970, foram obtidas fotografias orbitais a partir de três programas espaciais da NASA: os programas Mercury, Gemini e Apollo. Estas missões serviram para demonstrar a viabilidade do imageamento orbital e a necessidade de métodos multiespectrais, tendo servido de base para o projeto ERTS (Earth Resources Technology Satellite Program, mais tarde denominado LANDSAT).

Sensores de Baixa Resolução Espacial

NOAA/AVHRR

• Os satélites para observações meteorológicas da série TIROS - Television and Infra-Red Observation Satellite - foram lançados entre 1960 e 1965. A partir de 1970, os sucessores passaram a chamar-se NOAA (National Ocean and Atmosphere Administration, entidade que assumiu a administração do Programa). As principais aplicações são na meteorologia, temperatura da superfície do mar, coberturas de gelo e neve e estudos das condições da vegetação global.
• O sensor AVHRR (Advanced Very High Resolution Radiometer), a bordo do NOAA, pode ser utilizado para estudos de recursos naturais de escala continental, especialmente para o monitoramento de desmatamento e queimadas na Amazônia.

Sensores de Resolução Espacial Intermediária

Imagens Radarmétricas

• O termo "Radar" é derivado da expressão inglesa Radio Detecting and Ranging, que significa: detectar e medir distâncias através de ondas de rádio.
• A grande vantagem do sensor Radar é que o mesmo atravessa a cobertura de nuvens. Pelo fato de ser um sensor ativo, não depende da luz solar e consequentemente pode ser usado à noite, o que diminui sobremaneira o período de tempo do aerolevantamento.
• Um trabalho de relevância foi realizado na América do Sul, em especial na Região Amazônica pela Grumman Ecosystens. Esta realizou o levantamento de todo o território brasileiro, com a primeira fase em 1972 (Projeto RADAM) e posteriormente em 1976, na complementação do restante do Brasil (Projeto RADAMBRASIL).
• As imagens foram obtidas através de sobrevoos, com o sistema SLAR (Side Looking Airbourne Radar) a partir dos quais foram compostos mosaicos na escala 1:250.000. Estas imagens serviram de base para o mapeamento sistemático (1:1.000.000).

Programas de Radar Orbital

ERS (European Remote Sensing Satellite)

• Os satélites da série ERS contêm vários instrumentos sensores de micro-ondas para estudo da superfície terrestre e, mais especificamente, do oceano e do gelo, imageando na banda C (5,7 cm). Por operar na faixa das micro-ondas, os dados são interessantes também para os países tropicais, onde há constante cobertura de nuvens. O ERS-1 foi lançado em 1991.
• O ERS-2, lançado em 1995, leva a bordo também o Global Ozone Monitoring Experiment - GOME, que mede traços dos constituintes da troposfera e estratosfera.

JERS (Japan Earth Resources Satellite)

• Os satélites da série JERS possuem um sensor SAR, imageando na banda L (23,5 cm) e um sensor óptico (OPS). Este tem recursos para observações estereoscópicas. O JERS-1 foi lançado em 1992.

RADARSAT

• O programa canadense RADARSAT, que teve início em 1995 como RADARSAT1, é considerado o mais avançado sistema de imageamento orbital por radar, operando em diferentes módulos para obter imagens de 500 x 500 km até 50 x 50 km, com resolução espacial variando de 100 a 10 metros, para atender as especificações dos usuários. Opera na banda C (5,6 cm de comprimento de onda), com polarização HH. As principais aplicações são o monitoramento do gelo, gelo flutuante, oceano, zonas costeiras, agricultura, florestas, geologia.

Imagens de Satélite

• Sistema LANDSAT - Originalmente denominado ERTS (Earth Resources Technology Satellite) foi desenvolvido com o objetivo de se obter uma ferramenta prática no inventário e no manejo dos recursos naturais da Terra. Planejou-se uma série de seis satélites, tendo-se lançado o primeiro em julho de 1975.
• Os sensores são o MSS (Multiespectral Scanner), com 80 metros de resolução espacial e, a partir do LANDSAT-4, o TM (Thematic Mapper), com 30 metros de resolução espacial. O sensor RBV (Return Beam Vidicon) foi utilizado apenas nos três primeiros satélites da série.
• A órbita do satélite LANDSAT é repetitiva, quase circular, sol-síncrona e quase polar. A altitude dos satélites da série 4 e 5 é inferior à dos primeiros, posicionando a 705 km em relação à superfície terrestre no Equador.
• Sistema SPOT - System Probatoire d'Observation de la Terre - É um programa espacial francês semelhante ao programa LANDSAT. O primeiro satélite da série SPOT, lançado em fevereiro de 1986, levou a bordo dois sensores de alta resolução - HRV (High Resolution Visible), com possibilidade de apontamento perpendicular ao deslocamento do satélite.
• Estes sensores operam no modo pancromático (0,51 - 0,73), com dez metros de resolução e no modo multiespectral com 20 metros de resolução. Um dos aspectos mais avançados do SPOT é a possibilidade de obtenção de visadas fora do Nadir, permitindo a obtenção de pares estereoscópicos de imagens de uma mesma cena.
• A altitude da órbita do SPOT é de 832 km. É uma órbita polar, síncrona com o Sol, mantendo uma inclinação de 98,7º em relação ao plano do Equador. A velocidade orbital é sincronizada com o movimento de rotação da Terra, de forma que a mesma área possa ser imageada a intervalos de 26 dias.
• IRS (Indian Remote Sensing) - O satélite IRS-1C produz imagens de resolução espacial de cinco metros, no modo pancromático. Este fato aliado aos canais multiespectrais semelhantes aos do LANDSAT/TM, à possibilidade de apontamento para obter imagens off-nadir e ainda à elevada resolução temporal (revisita de até cinco dias), tornam este satélite um dos mais avançados do mercado.
• RESURS-01 - Satélite russo com resolução espacial de 160 metros. Destina-se a preencher a lacuna entre o LANDSAT/MSS e o NOAA/AVHRR. As cenas de 600 x 600 km são ideais para escalas entre 1:500.000 e 1:1.000.000. A possibilidade de revisita é de quatro dias.

Programa Espacial Brasileiro

• CBERS (Satélites Sino-Brasileiros de Recursos Terrestres) - A característica singular do CBERS é sua carga útil de múltiplos sensores, com resoluções espaciais e frequências de observação variadas. Os três sensores imageadores são: imageador de visada larga (WFI), a câmara CCD de alta resolução e o varredor multiespectral infravermelho (IR-MSS). A câmara CCD tem a capacidade de apontamento lateral, o que permite aumentar a frequência das observações e a visão estereoscópica.

Sensores com Alta Resolução Espacial

• SPIN 2 - Produto do consórcio entre a Aerial Images (EUA) e a Sovinformsputnik (Rússia). Carrega duas câmaras fotográficas capazes de produzir de dois a dez metros de resolução.
• IKONOS 1 - Satélite da Space Imaging EOSAT com um sensor pancromático com um metro de resolução e outro multiespectral (cinco bandas) com quatro metros de resolução. Terá capacidade para produzir imagens pancromáticas e multiespectrais da mesma área, que poderão ser integradas, gerando um produto multiespectral colorido com um metro de resolução. Periodicidade de 14 dias e com possibilidade de revisita de 1-3 dias pela utilização lateral.

Critérios para Seleção de Imagens

• Na hora da seleção do sensor e das bandas espectrais para um determinado projeto, dois parâmetros são fundamentais: a resolução espacial e a resolução espectral. Portanto, o conhecimento da assinatura espectral auxilia na escolha da melhor combinação de canais para a discriminação dos alvos. Quanto maior a gama de opções em termos de canais (resolução espectral) maior será a capacidade discriminatória do sensor. Algumas aplicações dos canais espectrais do LANDSAT/TM são descritas no quadro a seguir.

Aplicações dos canais espectrais do LANDSAT/TM

Aerofotogrametria

• A fotogrametria é a ciência que permite executar medições precisas utilizando fotografias métricas.
• Aerofotogrametria é definida como a ciência da elaboração de cartas mediante fotografias aéreas tomadas com câmeras aerotransportadas (eixo ótico posicionado na vertical), utilizando-se aparelhos e métodos estereoscópicos.

Fotograma

• É a fotografia obtida através de câmaras especiais, cujas características óticas e geométricas permitem a retratação acurada dos dados do terreno, de forma que os pormenores topográficos e planimétricos possam ser identificados e projetados na carta, bem como forneçam elementos para a medição das relações entre as imagens e suas posições reais, tais como existam no momento da exposição. O termo é empregado genericamente, tanto para os negativos originais como para as cópias e diapositivos. Por extensão, pode também ser aplicado à tradução fotográfico dos dados obtidos por outros sensores remotos que não a câmara fotográfica. O formato mais usual é o de 23 x 23 cm.

Cobertura Fotográfica

• É a representação do terreno através de fotografias aéreas, as quais são expostas sucessivamente, ao longo de uma direção de voo. Essa sucessão é feita em intervalo de tempo, tal que, entre duas fotografias haja uma superposição longitudinal de cerca de 60%, formando uma faixa. Nas faixas expostas, paralelamente, para compor a cobertura de uma área é mantida uma distância entre os eixos de voo de forma que haja uma superposição lateral de 30% entre as faixas adjacentes. Alguns pontos do terreno, dentro da zona de recobrimento, são fotografados várias vezes em ambas as faixas.

Restituição Fotográfica

• É a elaboração de um novo mapa ou carta, ou parte dele, a partir de fotografias aéreas e levantamentos de controle, por meio de instrumentos denominados restituidores, ou seja, é a transferência dos elementos da imagem fotográfica para a minuta ou original de restituição, sob a forma de traços. Através de um conjunto de operações denominado orientação, reconstitui-se, no aparelho restituidor, as condições geométricas do instante da tomada das fotografias aéreas, formando-se um modelo tridimensional do terreno, nivelado e em escala - modelo estereoscópico.
• Assim, no que diz respeito aos tipos de imagens de sensores remotos de interesse para os levantamentos de solos, cabe realçar a importância das fotografias aéreas, que até o ano de 1970 eram praticamente o único tipo de sensor disponível no Brasil, e que até hoje, ainda são amplamente utilizadas nos trabalhos de maior detalhe.
• Boa parte do território brasileiro possui cobertura de fotografias aéreas em voo datado de 1960, executado pela United States Air Force - USAF. Além da cobertura fotográfica citada, várias regiões do país dispõem de coberturas específicas que foram elaboradas para atender uma grande diversidade de projetos, dentre os quais: construção de rodovias, ferrovias, hidrelétricas, áreas urbanas e periurbanas entre outros.
• Empresas estatais diversas, concessionárias de energia elétrica e órgãos de planejamento regionais, são instituições que geralmente dispõem de coberturas fotográficas localizadas, que podem ser aproveitadas.
• A partir de 1970, foram introduzidas no Brasil as imagens de radar, que cobrem todo o território nacional, na escala de 1:250.000. A utilização destas imagens, particularmente na região Amazônica, possibilitou a visualização de grandes extensões do território em cenas contínuas, proporcionando uma visão de conjunto, além do fato de se tratar de imagens limpas, sem interferências de nuvens, o que certamente possibilitou um avanço em várias áreas do conhecimento.
• Apresentam, como principal inconveniente, a sua escala muito generalizada, que limita a sua utilização em trabalhos de detalhe.
• As imagens de radar utilizadas pelo Projeto RADAM/RADAMBRASIL, são de propriedade do estado e podem ser consultadas, em organismos como Serviço Geológico do Brasil (antiga Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais - CPRM), Departamento Nacional de Produção Mineral - DNPM e IBGE (Gerência de Recursos Naturais e Estudos Ambientais em algumas Unidades Estaduais).
• Outros tipos de produtos de sensores, de grande importância para os levantamentos pedológicos, são as imagens de satélite (orbitais). De uma maneira geral se prestam à execução de levantamentos de nível intermediário (Reconhecimentos) e generalizados (Exploratórios), e em menor proporção alguns Semidetalhados, neste caso utilizando-se sensores de alta resolução espacial.
• Têm como inconveniente em relação às imagens de radar, o fato de sofrerem a interferência de nuvens, o que é uma limitação para a obtenção de imagens limpas para regiões muito chuvosas como é o caso da Amazônia. Em contrapartida, são obtidas a pequenos intervalos de tempo, o que possibilita selecionar as melhores cenas para cada objetivo (alvo).
• As imagens de satélite por serem elaboradas em bandas de faixas espectral distintas, possibilitam ao usuário a seleção de uma, ou de um conjunto delas, que se adaptem melhor às necessidades de cada trabalho.
• No caso específico de levantamentos de solos, geralmente se utilizam aquelas "bandas" que realçam melhor as características do relevo, ou condições de umidade do solo ou cobertura vegetal, dependendo das características da região a ser trabalhada, sendo também muito comum o uso de composições coloridas ou "falsa cor" compostas de duas ou mais bandas.
• Um procedimento que tem sido empregado ultimamente com bons resultados é o uso simultâneo de imagens de radar e de Satélite LANDSAT, onde se extrai de cada sensor o que ele melhor evidencia.

Top 10 Países mais populosos do mundo (1950-2019)

Neste vídeo, publicado pelo canal ARCO, vemos em um gráfico dinâmico a lista dos 10 países mais populosos do mundo de 1950 até o ano de 2019. 

A fonte para a pesquisa utilizada foi do levantamento da ONU para a Perspectiva da População Mundial em 2019. O link da pesquisa da ONU está em: https://population.un.org/wpp/DataQuery/

Aula 4.1 - Introdução ao relevo brasileiro

Fala pessoal, neste vídeo iremos começar a aula 4 falando sobre o relevo brasileiro, começando neste primeiro vídeo discernindo sobre os tipos de relevos existentes no Brasil.

ATUALIZAÇÃO DE BASES CARTOGRÁFICAS

• A carência de mapeamento no Brasil, principalmente em escalas grandes, é agravada pelo fato de grande parte encontrar-se desatualizado, fazendo com que a sua utilização não alcance os objetivos para os quais foram elaborados.
• Os métodos para produção de mapas, assim como para atualização cartográfica evoluíram gradativamente com o advento de novos processos tecnológicos, principalmente na área da informática com o mapeamento digital, a utilização de Sistemas de Posicionamento Global (GPS), tratamento digital de imagens e Sistemas de Informação Geográfica (SIG).
• É indiscutível a importância do sensoriamento remoto para a cartografia. A agilidade e a redução de custos obtidos através da utilização de imagens orbitais para atualização cartográfica vem acompanhadas de uma qualidade cada vez maior no que diz respeito à resolução espacial, obtida através de sensores multiespectrais de alta tecnologia atendendo aos requisitos de precisão planimétricas exigidos para as escalas do mapeamento sistemático.
• Deve-se ressaltar o menor custo para aquisição de imagens se comparado a realização de novo recobrimento aéreo.
• Portanto, atualmente, para a atualização e ou elaboração de documentos cartográficos, lançamos mão a levantamentos de campo e as tecnologias de sensoriamento remoto e geoprocessamento.

Levantamento de Campo

• Compreende um conjunto de atividades que visam, através de medições de campo, determinar posições relativas de pontos sobre a superfície terrestre. Desta forma, permitem a representação de porções da superfície com seus acidentes naturais e artificiais, complementações e atualizações de mapeamentos existentes, localização de pontos, coleta de dados, bem como apoio a projetos de engenharia, estudos geológicos, hidrológicos, de vegetação, uso da terra, etc.
• Dentre os tipos de levantamento de campo, podemos destacar os levantamentos topográficos.

Sensoriamento Remoto

• O sensoriamento remoto pode ser definido, de uma maneira ampla, como sendo a forma de obter informações de um objeto ou alvo, sem que haja contato físico com o mesmo.
• As informações são obtidas utilizando-se a radiação eletromagnética refletida e/ou emitida pelos alvos, geradas por fontes naturais como o Sol e a Terra, ou por fontes artificiais como por exemplo o Radar.
• Embora esta técnica tem sido utilizada desde 1859, quando da descoberta do processo fotográfico, só recentemente o termo sensoriamento remoto foi incorporado na linguagem científica.
• As técnicas de sensoriamento remoto foram amplamente utilizadas durante a primeira e a segunda guerra mundial no planejamento de missões com fins militares. Porém, até então, apenas fotografias aéreas obtidas à média e baixa altitude mereciam destaque.
• Em 4 de outubro de 1957, pela primeira vez na história de nossa civilização, um objeto não tripulado foi lançado ao espaço exterior e pôs-se a gravitar em torno da Terra. Na década de 60 deu-se início aos experimentos espaciais tripulados, como por exemplo, a série de espaçonaves Gemini e Apolo da NASA. O que motivou o desenvolvimento de uma série de sensores com o objetivo de obter informações sobre a superfície terrestre.
• Em 1972, os EUA deram um salto, e colocaram em órbita o primeiro satélite de sensoriamento remoto com finalidade civil, destinado a obtenção de dados, de forma rápida, confiável e repetitiva dos alvos terrestres.
• A partir de então inúmeros outros sistemas de obtenção de dados passivos ou ativos, orbitais ou suborbitais foram desenvolvidos, e hoje a enorme quantidade de informações fornecidas por estes sensores nos permite conhecer melhor o nosso planeta, sendo ferramenta indispensável ao inventário, mapeamento e monitoramento dos recursos naturais.
• No Brasil, o sensoriamento remoto tomou impulso na década de 1960 com o Projeto Radambrasil, que tinha como objetivo realizar um levantamento integrado dos recursos naturais do país. Este programa proporcionou o treinamento e especialização de diversos técnicos brasileiros, que até então só conheciam o manuseio de fotografias aéreas.
• A extensão do território brasileiro, e o pouco conhecimento dos recursos naturais, aliado ao custo de se obter informações por métodos convencionais, foram os fatores decisivos para o país entrar no programa de sensoriamento remoto por satélite.
• O sensoriamento remoto envolve basicamente duas fases: a fase de aquisição de dados e a fase de utilização.
• Na fase de aquisição são fornecidas as informações referentes à radiação eletromagnética, aos sistemas sensores, ao comportamento espectral dos alvos, a atmosfera, etc. Na fase de utilização são mencionadas as diferentes possibilidades de aplicação destes dados nas várias áreas do saber, assim como: geografia, agronomia, engenharia civil, geologia, hidrologia, pedologia, etc.
• As informações da superfície terrestre são coletadas por um sensor. O sensor é um dispositivo capaz de responder à radiação eletromagnética em determinada faixa do espectro eletromagnético, registrá-la e gerar um produto numa forma adequada para ser interpretada pelo usuário.
• Um sistema sensor é constituído basicamente por um coletor, que pode ser uma lente, espelho ou antena e um sistema de registro, que pode ser um detector ou filme.
• Os sistemas sensores utilizados na aquisição e registro de informações de alvos podem ser classificados segundo a resolução espacial (imageadores e não-imageadores), segundo a fonte de radiação (ativos e passivos) e segundo o sistema de registro (fotográficos e não-fotográficos).
• Sensores Imageadores - São os sistemas que fornecem uma imagem de um alvo. Como exemplo podemos citar os "scanners" e as câmaras fotográficas.
• Sensores Não-Imageadores - São os sistemas que fornecem informações sobre o alvo sem produzir imagens, estas informações podem estar contidas em gráficos, tabelas, etc. Como exemplo destes sensores temos os radiômetros, espectrorradiômetros e termômetros de radiação.
• Sensores Ativos - Os sensores são ditos ativos quando têm uma fonte própria de radiação eletromagnética. Como exemplo citamos o radar e uma câmara fotográfica com flash.
• Sensores Passivos - São sensores passivos os que não possuem fonte própria de radiação. Como exemplo temos: radiômetros, espectrorradiômetros e termômetros de radiação.
• Sensores Fotográficos - São os sistemas sensores que utilizam como fonte de registro um filme fotográfico. Como exemplo temos a câmera fotográfica.
• Sensores Não-Fotográficos - São os sistemas que não utilizam como fonte de registro um filme. Como exemplo temos: radiômetros, sensor ETM+/Landsat, sensor MSS/Landsat, SPOT.
• Os dados de sensoriamento remoto podem ser agrupados em quatro domínios ou resoluções, a saber: temporal, radiométrico, espectral, espacial ou geométrico.
• Resolução Temporal - Está relacionada com a repetitividade com que o sistema sensor possui na obtenção de informações dos alvos. Por exemplo, o satélite norte-americano Landsat 7 apresenta uma repetitividade de 16 dias.
• Resolução Radiométrica - Entende-se por resolução radiométrica a maior ou menor capacidade de um sistema sensor em detectar e registrar diferenças de reflectância e/ou emitância dos elementos da paisagem (rocha, solo, água, vegetação, etc.).
• No satélite Landsat, no sistema sensor ETM+, as informações dos alvos imageados são registradas em 256 tons distintos de cinza ou números digitais.
• Resolução Espectral - Refere-se a melhor ou pior caracterização dos alvos em função da largura espectral e/ou número de bandas em que opera o sistema sensor. Uma alta resolução espectral é obtida quando as bandas de um sistema sensor são estreitas e/ou quando se utiliza um maior número de bandas espectrais. Por exemplo, o sistema sensor ETM+ do Landsat 7 possui oito faixas espectrais, possuindo, portanto, uma resolução espectral melhor do que o sistema sensor. MSS (Multispectral Scanners System) deste mesmo satélite. Além do que, o ETM+ possui algumas bandas mais estreitas do que o MSS.
• Resolução Espacial - Pode ser definida como sendo a mínima distância entre dois objetos (alvos) que um sensor pode registrá-los como sendo objetos distintos. Depende das características dos detectores, altitude da plataforma, contraste entre os objetos, etc. Por exemplo, o sensor ETM+ possui resolução espacial de 30 metros, nas bandas 1, 2, 3, 4, 5 e 7.
• Os satélites para atualização e/ou elaboração de documentos cartográficos fazem parte do grupo de satélites de sensoriamento remoto e monitoramento do meio ambiente, dos quais os mais utilizados no Brasil são: o LANDSAT, o SPOT, o CBERS, IKONOS e o QUICK BIRD.
• Hoje inúmeras instituições do país utilizam-se desta tecnologia para obter informações de caráter geológicos, geomorfológico, pedológico, hidrológico, agrícola, de qualidade ambiental, etc.

Geoprocessamento

• A recente popularização das técnicas de geoprocessamento tem feito surgir algumas confusões na atribuição dos termos Geoprocessamento e Sistemas de Informações Geográficas, que vêm sendo utilizados como sinônimos quando, na verdade, dizem respeito a coisas diferentes.
• O Geoprocessamento é um termo amplo, que engloba diversas tenologias de tratamento e manipulação de dados geográficos, através de programas computacionais. Dentre essas tecnologias, se destacam: a cartografia digital, o processamento digital de imagens, os sistemas de posicionamento global (GPS) e os sistemas de informação geográficas (SIG). Ou seja, o SIG é uma das técnicas de geoprocessamento, a mais ampla delas, uma vez que pode englobar todas as demais, mas nem todo o geoprocessamento é um SIG.
• A tecnologia de SIG integra operações convencionais de bases de dados, com possibilidades de seleção e busca de informações e análise estatística, conjuntamente com possibilidades de visualização e análise geográfica oferecida pelos mapas. Esta capacidade distingue os SIG dos demais Sistemas de Informação e torna-os úteis para organizações no processo de entendimento da ocorrência de eventos, predição e simulação de situações e planejamento de estratégias.
• Os SIG permitem a realização de análises espaciais complexas através da rápida formação e alteração de cenários que propiciem aos planejadores e administradores em geral, subsídios para a tomada de decisões.
• A opção por esta tecnologia, busca melhorar a eficiência operacional e permitir uma boa administração das informações estratégicas, tanto para minimizar os custos operacionais quanto para agilizar o processo decisório.
• Outro tipo de confusão comum, ocorre com os programas de automação de tarefas cartográficas e visualização de dados, genericamente denominados de CAD, que vêm sendo divulgados como algo muito além do que eles verdadeiramente são. Estes sistemas trazem grande contribuição na elaboração de mapas e permitem a manipulação dos elementos da representação cartográfica, facilitando a análise espacial.
• Entretanto o SIG supera a simples manipulação de mapas digitais realizada pelo CAD, através da exploração das relações existentes entre dados gráficos e descritivos, permitindo a execução de funções de análise espacial, envolvendo proximidade, adjacência e conectividade, além de análises envolvendo compatibilizações de diversos mapas, oriundos de diversas fontes, escalas, sistemas de projeções, etc.
• Dentre os softwares mais usados no Brasil para geoprocessamento, dependendo da aplicação, podemos destacar: ArcInfo, ArcView, Autodesk Map, ENVI, Erdas, GRASS, Idrisi, MapInfo, Microstation e SPRING.

ANAMORFOSE

Leitura de Mapas

• Todo mapa "responde" a certas perguntas sobre os elementos nele representados. A primeira pergunta que geralmente fazemos ao observar um mapa é: "onde se localiza determinado fenômeno?". Para responder tal indagação o mapa apresenta uma rede de coordenadas.
• A segunda pergunta é: "qual é o tamanho do fenômeno representado?". Para isso toda representação cartográfica tem uma escala.
• Os mapas podem, entretanto, mostrar mais do que a localização dos fenômenos e sua proporção. Podem mostrar diversos aspectos da existência humana na vida em sociedade, assim como variados aspectos da natureza.
• Podem representar, em diferentes escalas geográficas, os fenômenos sociais e naturais em sua diversidade:
• Qualitativa - Responde à pergunta "o quê?" e representa os diferentes elementos cartografados - cidades, rios, indústrias, climas, cultivos, etc., em diversos tipos de mapas;
• Quantitativa - Elucida a dúvida sobre "quanto?" e indica, por exemplo, a população urbana e o tamanho das cidades, o total da produção industrial, entre outros aspectos, permitindo a comparação entre territórios diferentes;
• De Classificação - Registra a ordenação e a hierarquização de um fenômeno num determinado território, por exemplo, a ordem das cidades no mapa da hierarquia urbana brasileira ou a ordem de altitudes no mapa hipsométrico;
• Dinâmica - Mostra a variação de um fenômeno ao longo do tempo e sua movimentação no espaço geográfico: o fluxo de população no território brasileiro, o fluxo de mercadorias no comércio internacional, entre outros.

Diferenças entre os Mapas

• Em função de seu uso e de outros aspectos técnicos, os mapas apresentam algumas diferenças entre si:
• Mapa básico - É sempre desenhado a partir de um preciso levantamento do local a ser cartografado. Usa uma escala pequena, representando grandes partes da superfície terrestre, com poucos detalhes. Quase sempre apresenta limites políticos-administrativos. Normalmente é usado para representar uma parte do mundo ou até mesmo todo ele; é o caso do chamado mapa-múndi.
• Os mapas de pequena escala não apresentam muitos detalhes, servindo para dar uma noção geral sobre diferentes aspectos de grandes porções da superfície terrestre.
• Carta - É um mapa com escala grande, ou seja, mostra detalhes do local representado. É ideal para mostrar locais pequenos, geralmente partes de uma região ou cidade. Raramente apresenta limites político-administrativos entre países.
• Os mapas de grande escala são ideais para representar espaços pequenos, mostrando detalhes do espaço geográfico. Quando apresenta muitos detalhes do espaço geográfico. Quando apresenta muitos detalhes, um mapa desse tipo pode também ser chamado de planta.
• Mapa temático - É amplamente utilizado na geografia moderna e na divulgação de informações de outras ciências, em especial por meio da mídia. Por meio de símbolos quantitativos e qualitativos, o fenômeno a ser representado é mostrado em sua distribuição espacial.
• Quaisquer que sejam os tipos de mapas, todos eles têm dois problemas para resolver: como reduzir proporcionalmente o que será representado e como representar num espaço geométrico plano o que é, na realidade curvo.
• Na realização dessas tarefas, especialmente da segunda, ocorrem inevitáveis distorções. Essas dificuldades técnicas são parcialmente solucionadas por meio de:
• Escalas - Estudam o problema da dimensão do local a ser representado, ou seja, realizam uma relação matemática entre as dimensões reais do objeto a ser cartografado e as medidas do mapa a ser criado;
• Projeções - Estudam o problema da forma, já que todas as áreas terrestres que ultrapassam 100 quilômetros de extensão exigem que se leve em conta a curvatura do planeta.

Mapa Temático

• As duas formas mais comuns de mapa temático são:
• Cartograma - É uma representação cujo objetivo maior é mostrar informações sobre a distribuição espacial do objeto de estudo. É geralmente baseado em mapas bastante precisos, nos quais se lançam as informações cujo comportamento espacial queremos conhecer. O interesse maior do cartograma é o conteúdo, ou seja, as informações que ele apresenta sobre uma população, uso do solo agrícola, distribuição espacial da indústria, etc.;
• Anamorfose - É um mapa no qual as superfícies reais (geralmente países ou estados e regiões de um país) sofrem uma distorção para se tornarem proporcionais à variável que está sendo representada.
• A cartografia temática facilita o planejamento de intervenções realizadas pelo poder público e por empresas privadas, porque auxilia a compreender a organização dos fenômenos socioespaciais. É importante lembrar que esses fenômenos estão interligados; logo, a intervenção num aspecto da realidade interfere em outros. Por exemplo: O município de Caraguatatuba, localizado no litoral do Estado de São Paulo, tem parte de seu território na planície litorânea e parte na encosta da Serra do Mar, onde estão as áreas com maior risco de escorregamento e que, por isso, não devem ser ocupadas. O mapa abaixo demonstra o perigo da ocupação dessas encostas íngremes.

Caraguatatuba (SP): Áreas suscetíveis a escorregamento 

• Vejamos agora alguns exemplos de mapas temáticos, nos quais podemos observar fenômenos geográficos representados por pontos, linhas e áreas, que podem se materializar cartograficamente de forma qualitativa, quantidade e ordenada.
• Construído sobre uma base cartográfica que mostra os limites políticos da América do Sul, o mapa acima evidencia os recursos minerais e energéticos dos países sul-americanos, indicando sua diversidade e distribuição (fenômeno qualitativo), além do tamanho relativo das reservas (fenômenos quantitativo).
• Para representar fenômenos pontuais como esses, o mais adequado é utilizar símbolos com formas, cores e tamanhos diferentes. Cidades, indústrias, portos, aeroportos, hidrelétricas, etc., são outros exemplos de fenômenos pontuais.
• Vale relembrar, entretanto, que, dependendo da escala, um fenômeno pontual pode virar zonal (área). Por exemplo, num mapa de escala pequena, como o acima, uma cidade é um ponto; mas numa planta de escala grande, a mesma cidade será representada como uma área.
• Observe que no mapa também estão cartografadas as principais regiões industriais da América do Sul, um fenômeno zonal. Nesta escala não é possível visualizar regiões industriais menores, como Salvador (BA), Zona Franca de Manaus (AM), Serra Gaúcha (RS), Lima (Peru), etc.
• Quanto aos fenômenos lineares, vamos observar o mapa abaixo.

• Para cartografar fenômenos lineares como tipos diferentes de ferrovias (fenômeno qualitativo), mostrados no mapa da França acima, utilizam-se linhas diferenciadas por cores. Mas como o mapa esse tema de forma proporcional (fenômeno quantitativo), essas linhas têm larguras e tonalidades diferentes, expressando maior ou menor volume de passageiros e mercadorias transportados por dia. Rodovias, hidrovias, oleodutos, redes de alta-tensão, etc., são outros exemplos de fenômenos lineares.
• Observe que nesse mapa também estão cartografados fenômenos pontuais proporcionais: Paris, o maior entroncamento ferroviário do país, Lyon, Bordeaux e outras cidades francesas.
• Passemos para análise de outro mapa.

• O mapa acima registra a densidade demográfica da América do Sul, um fenômeno zonal que foi ordenado pelas diferentes faixas de quantidade de pessoas por km², cuja distribuição foi destacada com o uso de cores, as áreas são pintadas de modo que se estabeleça um hierarquia entre as cores (da mais clara para a mais escura, à medida que aumenta a densidade.
• Formações vegetais, tipos climáticos, compartimentação do relevo, cultivos agrícolas, reservas indígenas, etc., são outros exemplos de fenômenos zonais.
• No entanto, há outros fenômenos zonais que também aparecem registrados em mapas por meio de cores, sem que haja hierarquia entre elas.
• As cidades ou regiões metropolitanas podem ser representadas por pontos simples (fenômeno qualitativo), se o que se pretende é apenas localizá-las no espaço geográfico. Também podemos destacar o tamanho de suas populações (fenômeno quantitativo), como foi feito no mapa acima, ou enfatizar a relação hierárquica entre elas (fenômeno ordenado).
• Veja que o mapa acima também registra um fenômeno pontual proporcional: as maiores aglomerações urbanas da América do Sul.
• A relação hierárquica entre as cidades, como demonstrará o próximo mapa, pode ser estabelecida com base em diversos critérios: tamanho da população, infraestrutura de comércio e serviços, influência na rede urbana nacional ou mundial, etc.

• Também é possível representar cartograficamente fenômenos dinâmicos no espaço e no tempo.
• Por exemplo, pode-se mostrar o grau de destruição da Mata Atlântica desde o começo da ocupação do território brasileiro ou a movimentação da população desde o início do processo de industrialização do país.
• Os mais conhecidos exemplos de mapas que representam fenômenos dinâmicos são aqueles que mostram a circulação de pessoas ou mercadorias em diversas escalas geográficas.
• Como vimos anteriormente, além das direções, podem ser registradas as quantidades proporcionais desses fluxos, utilizando para isso diferentes larguras de linhas ou setas. Observe, no mapa abaixo, as principais rotas aéreas internacionais.

• Observe que este mapa registra os maiores aeroportos do mundo em número de passageiros, em 2009, e o número de voos internacionais por ano. Nele observamos elementos lineares proporcionais.

Anamorfose

• Há um tipo particular de mapa temático em que as áreas dos países são mostradas em tamanhos proporcionais à importância de sua participação no fenômeno representado. Esse tipo de "mapa" - de fato, um cartograma - é chamado de anamorfose geográfica. Veja um exemplo a seguir.

• Na anamorfose, os elementos representados não aparecem em escala cartográfica e não há fidelidade nas formas territoriais. Em contrapartida, é mais fácil perceber o peso da participação de cada país no fenômeno representado, pois essa participação é proporcional ao tamanho mostrado.

TECNOLOGIAS MODERNAS UTILIZADAS PELA CARTOGRAFIA

• As tecnologias de informação e comunicação criadas nas últimas décadas (satélites, computadores, câmeras digitais e internet, por exemplo) têm possibilitado a utilização de novas técnicas de coleta e processamento de dados de espaço geográfico.
• Novos horizontes se abriam para a Cartografia, e os mapas estão cada vez mais precisos. Diversas operações, que no passado eram caras e demoradas, hoje são feitas com muita rapidez e a um custo cada vez menor.
• Equipamentos fotogramétricos, imagens captadas por satélites, mapas digitais, sistemas de posicionamento global, como o GPS e o Glonass, e sistema de informações geográficas (SIG) são recursos tecnológicos que têm contribuído para a popularização da Cartografia.
• A possibilidade de utilizar uma combinação de mapas digitais e informações georreferenciadas para localização de endereços, como faz o Google Maps (um tipo de SIG), e de observar a superfície da Terra por meio de programas de voo virtual, como faz o Google Earth, demonstra um grande avanço tecnológico. Esses programas permitem observar a superfície da Terra desde escalas pequenas (pouco detalhadas) até escalas grandes (ricas em detalhes) com um simples ajuste de zoom.

Sensoriamento Remoto

• Sensoriamento remoto é o conjunto de técnicas de captação e registro de imagens a distância, sem contato direto com o elemento registrado, por meio de diferentes tipos de sensor.
• O olho humano é um tipo de sensor e serviu de referência para a construção de sensores eletrônicos que equipam satélites, por exemplo.
• Em qualquer tipo de sensor, as imagens são captadas por meio da radiação eletromagnética que se situa entre o espectro visível e o de micro-ondas. Segundo o Instituto de Física da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (IF - UFRGS): "O espectro eletromagnético é a distribuição da intensidade da radiação eletromagnética com relação ao seu comprimento de onda ou frequência".
• Entre todas as ondas do espectro da radiação eletromagnética, os raios gama são os que apresentam a maior frequência e o menor comprimento.
• Os sensores podem ser passivos ou ativos. Um sensor é considerado passivo quando só recebe radiação, como as máquinas fotográficas e os imageadores que equipam a maioria dos satélites; e é considerado ativo quando emite ondas e as recebe de volta, como o radar.
• A energia solar é refletida pela superfície da Terra como ondas de calor, que podem ser captadas por sensores de satélites, e como ondas visíveis em cores, que podem ser fotografadas por câmeras acopladas a aeronaves, registrando assim seus elementos naturais e sociais.
• Existe ainda outra possibilidade de sensoriamento remoto: um radas acoplado a um avião ou satélite emite micro-ondas, que são refletidas de volta pela Terra, permitindo o registro de sua superfície pelo mesmo equipamento.
• As micro-ondas sofrem menos interferência das nuvens do que as ondas do espectro visível e infravermelho, possibilitando fazer imagens de radar mesmo em dias nublados ou à noite, algo impossível para sensores passivos.
• As aerofotos e as imagens de satélite e de radar são fundamentais para a produção de mapas, cartas e plantas, pois revelam muitos detalhes dos aspectos físicos e humanos da superfície terrestre, tais como:
• Relevo, rios, florestas, desmatamento e incêndios florestais;
• Áreas de cultivo, sistemas de transporte, cidades e indústrias;
• Dinâmica da atmosfera, como massas de ar, furacões e tornados.

Fotografia Aérea

• Embora as primeiras imagens aéreas da superfície da Terra tenham sido tiradas de balões, ainda no século XIX, o sensoriamento remoto só se desenvolveu a partir da Primeira Guerra Mundial (1914 - 1918), com a utilização de aviões. Nessa época, os interesses militares propiciaram um grande avanço na aerofotogrametria, que consiste em captar imagens da superfície terrestre com equipamentos fotográficos especiais acoplados ao piso de um avião.
• Enquanto o avião sobrevoa linhas paralelas, chamadas linhas de voo, previamente estabelecidas, a uma velocidade constante e orientado pelo GPS, a câmera fotográfica acoplada a seu piso vai tirando, na vertical, fotografias do terreno. Essas fotos aéreas registram as coordenadas geográficas da área tomada e são parcialmente sobrepostas, em intervalos regulares. Além de uma sobreposição longitudinal de aproximadamente 60%, há outra lateral, de aproximadamente 30%.
• Essas sobreposições são necessárias para obter uma imagem com melhor qualidade na etapa seguinte. Nessa fase do processo de produção de imagens aéreas, as fotos passam por restituidores, aparelhos que restituem as informações contidas nas fotografias, corrigindo eventuais imperfeições.
• Atualmente, as fotos aéreas são feitas com câmeras digitais, e os equipamentos de restituição e produção de imagens são computadorizados, o que contribui para deixar o processo mais rápido e mais preciso, além de mais barato. A maioria dos mapas topográficos ainda é produzida por meio da aerofotogrametria, porque ela é bastante precisa e detalhada. Entretanto, novos avanços no sensoriamento remoto advieram do uso de satélites e computadores.

Imagem de Satélite

• O primeiro satélite artificial, o Sputnik 1 (do russo, "Satélite 1"), foi lançado em 1957 pelos soviéticos, mas só emitia um sinal sonoro. Ele foi o precursor dos satélites de telecomunicação.
• Em 1961, o programa espacial soviético lançou ao espaço a Vostok 1 (do russo, "Oriente 1"), a primeira missão espacial tripulada. A espaçonave, levava a bordo Yuri Gagarin, cosmonauta russo, que foi o primeiro ser humano a observar a Terra do espaço sideral, numa viagem orbital de 1 hora e 48 minutos.
• Onze anos mais tarde, em 1972, a NASA lançou o primeiro satélite de observação terrestre, da série Landsat. A partir de então, órgãos governamentais, como o United States Geological Survey (USGS), dos EUA, o Institut National de L'Information Géographique et Forestière (IGN), da França e o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), do Brasil, passaram a ter imagens de todo o planeta à disposição.
• O sétimo satélite da série Landsat foi lançado em 1999 e no início de 2018 ainda funcionava; juntando-se a ele, o Landsat 8, mais moderno, foi lançado no início de 2013 e desde então está em operação (o Landsat 9 tem lançamento previsto para o final de 2020).
• Além do Landsat, há satélites de diversos países na órbita da Terra rastreando permanentemente sua superfície, como os da série francesa Spot (Sistema Probatório de Observação da Terra), da Agência Espacial Europeia (ESA); o Envisat, também da ESA; o Radarsat, da Agência Espacial Canadense (os dois últimos são equipados com sensores ativos); e o CBERS (sigla em inglês para Satélite Sino-Brasileiro de Recursos Terrestres).
• O projeto CBERS é resultado de um acordo tecnológico entre o Brasil e a China. Foi desenvolvido por meio da cooperação entre o INPE e a CAST (sigla em inglês para Academia Chinesa de Tecnologia Espacial), que resultou no lançamento de cinco satélites desde 1999: CBERS 1, 2, 2-B, 3 e 4. No início de 2018, apenas o CBERS 4, lançado em 2014 de uma base chinesa, estava em operação (o CBERS 4-A tem lançamento previsto para o 1º semestre de 2019).
• As imagens feitas por satélites são convertidas em dados numéricos e enviadas a uma estação terrestre, onde são processadas por computadores. Com essas informações, podem ser produzidas, com grande rapidez, diversas imagens digitais da superfície do planeta, incluindo os mapas. Usualmente, confeccionam-se mapas temáticos, de escala pequena, nos quais o que mais interessa são os temas representados; os topográficos, de escala grande, como as cartas, em que se exige mais precisão, continuam sendo feitos principalmente com base em fotos aéreas.
• A utilização de satélites para sensoriamento remoto apresenta outra grande vantagem: a de registrar a sequência de eventos ao longo do tempo. Imagens de uma mesma área podem ser registradas em intervalos regulares, o que permite acompanhar a ocorrência de muitos fenômenos.
• Um dos exemplos mais conhecidos da utilização de imagens de satélites é a previsão do tempo. Satélites meteorológicos captam imagens das massas de ar, visíveis por meio das formações de nuvens, em intervalos regulares de tempo. Com essas imagens são feitas animações que auxiliam os meteorologistas a prever chuvas, períodos de seca ou passagem de furacões (fundamental para a atuação da Defesa Civil). Alguns dados obtidos em estações e balões meteorológicos também ajudam os especialistas nessa tarefa.

Sistemas de Posicionamento e Navegação por Satélites

• Um sistema global de posicionamento e navegação é composto de três segmentos: 
• Espacial: Constelação de satélites em órbita da Terra;
• Controle terrestre: Estações de monitoramento e antenas de recepção na superfície;
• Usuários: Aparelhos receptores móveis ou acoplados a veículos terrestres, aéreos ou aquáticos.
• Esse complexo sistema serve para localizar com precisão um objeto ou pessoa, assim como fornecer sua velocidade (caso esteja em movimento) na superfície terrestre ou num ponto qualquer próximo a ela. Inicialmente, foi projetado para uso militar, mas atualmente apresenta diversos usos civis.
• Em 2018 havia dois desses sistemas em operação plena: um americano, o Navstar/GPS (Navigation Satellite System). Ambos começaram a ser desenvolvidos no contexto da Guerra Fria, época da corrida armamentista entre os EUA e a extinta URSS.
• O GPS começou a ser desenvolvida em 1973 pelo Departamento de Defesa dos EUA. Em 1978 foi lançado um primeiro satélite experimental; no entanto, somente em 1995, dois anos após o lançamento do 24º satélite, o sistema atingiu a capacidade operacional plena. Em abril de 2018, o GPS dispunha de 31 satélites girando em torno da Terra (há no mínimo 24 satélites em operação e o restante de reserva, acionados para substituir algum que esteja em manutenção). Esses satélites orbitam o planeta em seis planos distintos (são quatro por plano) a 20.200 quilômetros de altitude, como se pode observar no esquema abaixo, que mostra a constelação de satélites do GPS.

Constelação de Satélites do GPS

• O Glonass começou a ser desenvolvido em 1976, ainda na época da URSS, e o primeiro satélite do sistema foi lançado em 1982. Com o fim da antiga superpotência em 1991 e a profunda crise pela qual passou a Rússia ao longo daquela década, o programa ficou paralisado e tornou-se obsoleto. No início dos anos 2000, a Agência Espacial da Rússia (Federal Space Agency) retomou os investimentos no programa: novos satélites foram desenvolvidos e gradativamente lançados ao espaço. Em 2011, o sistema tornou-se plenamente operacional e passou a cobrir todo o planeta. Em abril de 2018, contava com 25 satélites orbitando a Terra (24 em operação) a 19.100 quilômetros de altitude.
• Outros sistemas globais de posicionamento e navegação semelhantes estão sendo desenvolvidos pela China, o BeiDou Navigation Satellite System, e pela União Europeia, o Galileo Navigation. A previsão é que ambos estejam plenamente operacionais até 2020.
• Os satélites do GPS e do Glonass cumprem órbitas fixas e estão dispostos de modo que, de qualquer ponto da superfície terrestre ou próximo a ela, seja possível receber ondas de rádio de pelo menos quatro deles. Os receptores fixos ou móveis captam essas ondas e calculam as coordenadas geográficas do local em graus, minutos e segundos. Além da latitude e da longitude, obtêm-se a altitude do ponto de leitura, o que facilita a confecção e a atualização de mapas topográficos, e a hora local com exatidão.
• Outros usos civis do GPS e do Glonass são observados na agricultura de precisão, nos automóveis e em aplicativos de navegação e geolocalização para celulares, tablets, etc.
• A agricultura de precisão tem utilizados uma combinação de GPS com SIG. Por exemplo, com mapas digitais que contêm informações sobre a fertilidade do solo e utilizando o GPS, um agricultor pode distribuir a quantidade ideal de adubo em cada pedaço da área cultivada, o que proporcionava eficácia e economia. Há tratores que já vêm equipados de fábrica com computador de bordo com SIG instalado e conectado ao GPS. Entretanto, o alto custo dessa tecnologia ainda limita sua maior disseminação na agricultura, principalmente nos países em desenvolvimento.
• O GPS também está disponível em alguns automóveis mais caros fabricados no Brasil e no exterior. Os veículos saem de fábrica equipados com computador de bordo conectados ao GPS e com mapas rodoviários e guias da cidade armazenados em sua memória, o que permite ao motorista uma orientação contínua por meio dos satélites do sistema. Essa tecnologia também já é encontrada em aplicativos para celular, como o Waze e o Google Maps.
• Órgãos governamentais brasileiros vêm utilizando imagens de satélites e o GPS para identificar com exatidão os limites de fazendas improdutivas a serem desapropriadas para reforma agrária, controlar queimadas em florestas e desmatamentos e demarcar limites fronteiriços, entre outras finalidades.
• Outras aplicações práticas do sistema GPS são o planejamento de rotas e o rastreamento de veículos terrestres, marítimos e aéreos. O programa FlightAware, por exemplo, permite o rastreamento de aviões em tempo real. O GPS tem sido utilizado para rastrear veículos de carga a até mesmo automóveis de passeio.

Sistemas de Informações Geográficas

• Um sistema de informações geográficas (SIG) é composto de uma rede de equipamentos (hardware) e de programas (software) que processam dados georreferenciados, isto é, situados no território, localizados por coordenadas geográficas e identificados por GPS. Entretanto, o mais importante nesse sistema são as pessoas, os técnicos que alimentam o banco de dados, processando-os e produzindo informações a partir deles, assim como os usuários finais que utilizam essas informações para tomada de decisões.
• Há diversos SIG no mundo. O mais utilizado é o ArcGIS, do Environmental System Research Institute (ESRI), com sede na Califórnia (EUA). No Brasil, além dos programas estrangeiros, a maioria pagos, como o ArcGIS, os usuários têm à disposição, gratuitamente, o Sistema de Processamento de Informações Georreferenciadas (SPRING) e o TerraView, criados pelo INPE.
• Os SIG permitem coletar, armazenar, processar, recuperar, correlacionar e analisar diversos dados espaciais, a partir dos quais são produzidas informações geográficas expressas em mapas, gráficos, tabelas, etc.
• Os dados espaciais são coletados separadamente e sobrepostos em camadas (layers), o que possibilita sua integração/correlação para produzir as informações geográficas para o usuário.
• Trata-se de poderoso instrumento de apoio ao planejamento territorial, servindo para diversos fins, como proteger florestas e organizar a ocupação e o uso dos solos urbano e rural.
• O monitoramento de queimadas na América do Sul é feito pelo INPE com o software TerraView e imagens do satélite Aqua. Esse SIG permite sobrepor diversas informações, como limites políticos, focos de queimadas e áreas com risco de fogo.
• O primeiro SIG da história foi o Canadian Geographic Information System, criado nos anos 1960 pelo governo canadense para processar os dados espaciais coletados pelo Inventário de Terras daquele país. Mas foi a partir dos anos 1980/1990, com o desenvolvimento dos computadores, das imagens de satélites e do GPS, que essa tecnologia teve grande impulso. No Brasil, em 2008, o governo criou a Infraestrutura Nacional de Dados Espaciais (INDE), coordenada pela Comissão Nacional de Cartografia (CONCAR), para integrar as informações georreferenciadas espalhadas pelos diversos órgãos e instituições do Estado brasileiro, facilitando a distribuição e o acesso a elas.
• Os SIG podem ser utilizados para:
• Planejar investimentos em obras públicas e avaliar seus resultados;
• Planejar a distribuição dos serviços prestados pelo poder público no território municipal e avaliar seus possíveis impactos, sociais e ambientais, e os custos;
• Facilitar o levantamento de imóveis no município para o controle da arrecadação de taxas e impostos;
• Planejar o sistema de transportes coletivos, buscando melhorar sua oferta e qualidade, e organizar o tráfego urbano;
• Cadastrar propriedades, empresas e moradores, com grande número de informações tornando mais rápidos e eficientes os programas de atendimento;
• Mapear áreas de proteção ambiental e monitorar desmatamentos e queimadas.
• Os SIG também têm sido muito utilizados para as pessoas se situarem e se locomoverem nas grandes cidades. Com ele, é possível descobrir a distância entre dois pontos, identificar rotas de circulação e itinerários de ônibus, localizar endereços, etc. A utilização do SIG também é útil para empresas que trabalham com pesquisas de opinião, de comportamento, de intenção de voto, etc. As informações coletadas são rapidamente apresentadas em tabelas, gráficos e mapas integrados, servindo de base para as decisões a serem tomadas. Os SIG têm sido utilizados, ainda, no turismo, tanto no planejamento das atividades de lazer quanto na localização de atrações turísticas em plantas digitais.