O Livro intitulado “Topografia, geodésia e cartografia aplicada em Sistemas de Informações Georreferenciadas” tem o objetivo peincipal de explicitar e ampliar os conceitos de precisão, acurácia, resolução e qualidade na produção de plantas e mapas.
A transformação de documentos analógicos em documentos digitais e a larga aplicação de sistemas de Informação Georreferenciadas para a produção de mapas, cartas e plantas tem mostrado que a aplicação adequada dos conceitos de precisão, acurácia, resolução e qualidade tem sido confusa e necessita de uma discussão mais paorfundada e consolidada.
O livro foi elaborado a partir da experiência dos autores na produção de teses de doutoramento e dissertações de mestrado que requeriam fundamentos de precisão, acurácia, resolução e qualidade de dados analógicos transpostos para digitais, conforme requesitos das disciplinas de topografia, geodésia e cartografia aplicados na construção de mapas e cartas em ambiente SIG.
O livro está sendo utilizado nas disciplinas de Geodésia e Cartografia dos cursos de Engenharia Geológica e Engenharia de Petróleo (UFPel), mas passa por uma ampliação dos tópicos não explorados por outras publicações disponíveis.
SUMÁRIO
CAPÍTULO 1 – CONCEITOS FUNDAMENTAIS DE TOPOGRAFIA, GEODÉSIA E CARTOGRAFIA 1
1.1 – Disciplinas envolvidas 2
1.1.1 – As relações entre Topografia, Geodésia e Cartografia 2
1.2 – Algumas definições e conceitos básicos 5
1.2.1 – Carta (ou mapa) 6
1.2.2 – Planta 6
1.2.3 – Limites do plano horizontal local ou plano topográfico 7
1.2.4 – Sistema de projeção topográfica (ou sistema topográfico local) 7
1.2.5 – Sistema de projeção Universal Transversa de Mercator (UTM) 9
1.2.6 – Distâncias entre dois pontos 10
1.2.6.1 – Distância inclinada e distância horizontal 10
1.2.6.2 – Distância esférica 11
1.2.6.3 – Relações entre distâncias horizontais e esféricas 12
1.2.6.4 – Distância plana 13
1.2.6.5 – Considerações sobre distâncias 14
1.3 – A forma da Terra 14
1.3.1 – O geóide 14
1.3.2 – O elipsóide de revolução 15
1.3.3 – O esferóide 18
1.4 – Elipsóides de referência 19
1.4.1 – Datum 19
1.4.2 – Relações entre elipsóides globais e elipsóides locais 21
1.5 – Sistemas de coordenadas 22
1.5.1 – Sistema de coordenadas geodésicas 22
1.5.2 – Sistema de coordenadas geodésicas cartesianas tridimensionais 24
1.5.3 – Sistema de coordenadas topográficas 25
1.6 – Sistemas de projeções cartográficas 25
1.6.1 – Coeficiente de deformação (k) 26
1.6.2 – Classificação de projeções (e Sistemas de projeções) 27
1.6.3 – Rotina para construção de cartas 29
1.6.4 – Sistema UTM 32
1.6.4.1 – Características técnicas do sistema 33
1.6.4.2 – Norte geográfico, norte de quadrícula e convergência meridiana 36
1.6.4.3. – Operações com coordenadas planas 37
1.6.4.4 –Algumas considerações importantes sobre o Sistema UTM 37
1.6.5 – Sistema LTM 38
1.7 – Sistema geodésico brasileiro 39
1.7.1 – Rede Planimétrica 40
1.7.2 – Rede Altimétrica 40
1.7.3 – Rede Gravimétrica 41
1.8 – Legislação e normas para trabalhos topográficos, geodésicos e cartográficos 42
CAPÍTULO 2 – PRECISÃO E ACURÁCIA DE PLANTAS E CARTAS/MAPAS 43
2.1 – Medidas 44
2.2 – Contagem, medida, engano e erro 44
2.3 – Classificação dos erros 46
2.4 – Precisão e acurácia (exatidão) 48
CAPÍTULO 3 – RESOLUÇÃO DE PLANTAS E CARTAS/MAPAS 53
3.1 – Resolução de sistemas fotográficos 57
3.2 – Resolução de imagens digitais 59
3.3 – Resolução, precisão e escala em fotogrametria e imagens digitais 61
3.4 – Resolução para digitalização de cartas analógicas 65
3.5 – Resolução para impressão de imagens digitais 66
CAPÍTULO 4 – QUALIDADE DE DADOS PARA MAPEAMENTO 69
4.1 – Erros e incertezas em dados espaciais 70
4.2 – Parâmetros para metadados de qualidade de dados geográficos 72
4.2.1 – Componentes do nível macro 73
4.2.2 – Componentes do nível micro 75
4.3 – Aplicação de critérios de precisão e exatidão no controle de qualidade 78
4.3.1 – O Decreto 89.817/84 78
4.3.2 – Técnicas para a determinação dos resíduos de coordenadas e testes estatísticos empregados para a classificação de cartas 81
4.3.3 – A visão norte americana do problema 84
4.3.4. – Normativas da estatística da acurácia do NSSDA 91
4.3.5 – Tamanho das amostras – uma breve reflexão 92
4.3.6 – Comparações entre as duas metodologias 94
4.4 – Aplicações dos parâmetros EP e PEC 95
4.4.1 – Georreferenciamento de imagens orbitais 95
4.4.1.1 – (1o CASO) Usando as coordenadas UTM, dos pontos de controle, determinadas a partir de medidas feitas sobre a carta com escalímetro 97
4.4.1.2 – (2o CASO) Usando as coordenadas UTM, dos pontos de controle, determinadas a partir de mesa digitalizadora calibrada 99
Referências bibliográficas 103