Olá tudo bem com você nessa videoaula vamos ver o sistema de referência de coordenadas o rsc no qgis para isso vamos ver alguns conceitos importantes como o de geoide e o de elipsoide que são modelos de representação da superfície da terra também vamos ver o conceito de datum e como as coordenadas geográficas e as coordenadas utm que também são chamadas de planas são obtidas e por fim vamos ver o que é o sistema de referência de coordenadas o rsc lá dentro do que gis logo de início é importante destacarmos aí algumas das preocupações da geodésia o estabelecimento de localizações sobre a superfície terrestre sempre foi aí um dos objetivos de estudo dessa ciência que se encarrega da determinação da forma e das dimensões da terra essa é uma representação da superfície real da terra e dentre as preocupações da geodésia estão a determinação da forma da terra e também das suas dimensões o o geoide é um dos modelos de representação da Terra ele é um modelo físico é equivalente à forma que a terra assumiria aproximadamente se fosse considerado somente o nível médio dos mares o nmm em suposto repouso de suas águas e o seu prolongamento sobre os continentes de forma resumida é como se superfície equipotencial do campo da gravidade terrestre ou seja sobre essa superfície o potencial do campo da gravidade é constante coincidindo portanto com a superfície de equilíbrio de massas d'água aqui é importante fazer uma observação o potencial do campo da gravidade é constante Entretanto a superfície da terra é toda ir regular bem como a densidade dos materiais que constituem a superfície da terra o resultado lado disso são irregularidades no modelo físico da terra que é o geoide essas irregularidades elas são geradas pelas variações dos elementos que constituem a superfície da terra e também pela sua distribuição na superfície isso vai fazer com que geralmente nas regiões mais elevadas dos continentes o geoide possua deformações ou seja elevações em alguns casos no modelo como aqui representado pode chegar até mesmo a algo próximo a 100 m e nos mares e oceanos em alguns lugares a deformação no modelo pode chegar até mesmo a menos 100 m ou seja se fôssemos utilizar esse modelo físico para obter o sistema de coordenadas certamente teríamos problema porque a superfície do modelo possui irregularidades uma maneira de contornar esses problemas que encontramos no geoide é o elipsoide de revolução que é outro modelo de representar a superfície da terra o elipsoide é um modelo matemático é uma espécie de simplificação do geoide adotada para a projeção da rede para o cálculo das referidas coordenadas de localização o elipsoide também pode ser definido como a superfície de referência utilizada na obtenção do sistema de coordenadas nessa figura podemos entender melhor aí o elipsoide de revolução nós temos aqui dois eixos o eixo a que é também chamado de eixo Equatorial e temos esse eixo B que também é chamado aí de de eixo polar na elaboração do elipsoide de revolução Vamos considerar apenas o raio ou semieixo que vai da intersecção das duas linhas até o extremo do elipsoide E aqui onde está escrito a letra a esse semieixo ou esse raio também é chamado de semieixo maior o outro semieixo é obtido a partir da intersecção das duas linhas até o outro extremo lá nos polos no elipsoide de revolução e esse raio esse segmento de linha é chamado de semieixo menor o outro elemento importante do elipsoide de revolução é o achatamento que é obtido exatamente pela diferença de comprimento entre o semieixo maior que é o Equatorial e o semieixo menor que é o Polar as coordenadas de latitude e longitude projetadas sobre um elipsoide são chamadas de latitude e longitude geodésica Esses são os principais elipsoides os mais conhecidos o primeiro foi criado em 1830 aqui estão as dimensões do seu semieixo maior aqui as dimensões do semieixo menor e aqui nessa outra coluna A excentricidade ou achatamento vários elipsoides foram sendo elaborados ao longo dos anos e o comprimento do semieixo maior e menor foram sendo corrigidos ajustados ao longo dos anos assim como o achatamento nos polos um dos elipsoides mais recentes é o geodetic reference System também chamado de grs80 ele foi elaborado no ano de 1980 Aqui está a extensão do semieixo maior o semieixo menor e aqui o achatamento no Brasil o elipsoide adotado é o geodetic reference System de 1980 o grs80 e a nível mundial o grs80 também foi utilizado paraa elaboração do Word geodetic System o wgs84 se vocês observarem ele possui praticamente as mesmas especificações do grs80 o wgs é considerado aí um elipsoide mundial nessa figura podemos identificar aqui as três superfícies a real o geoide e o elipsoide de revolução nessa linha aqui de cima temos a superfície real da terra aqui é continente aqui é a água dos oceanos percebam que o geoide na parte Continental não respeita não passa exatamente sobre a superfície real da terra é como se estivéssemos nivelando a superfície da terra pela linha dos mares e oceanos Entretanto a linha está um pouco soerguida em relação aos mares e oceanos gerando aquelas deformidades que eu falei anteriormente nessa figura aqui nos mares e oceanos o geoide está passando exatamente na superfície deles diferente da parte Continental já o elipsoide ele pode não respeitar nem a superfície real da terra nem o geoide e às vezes o elipsoide pode passar inclusive fora das duas linhas anteriores da superfície real da Terra e do geoide Por que que isso acontece o elipsoide é um modelo matemático ele é formado basicamente pelo semieixo maior o semieixo menor e o achatamento isso Vai resultar no elipse que é uma modelo matemático que não vai respeitar nem exatamente a superfície real da terra nem o geoide Entretanto a grande diferença é que o elipsoide não vai ter irregularidades na superfície e como não possui irregularidades vai ficar mais fácil aí de obtermos o sistema de coordenadas existem dois tipos de data data é o plural de datum temos o datum horizontal ou planimétrico o cgas 2000 que é o nosso datum oficial desde 2 15 é um dátum horizontal ou planimétrico E também temos o dátum vertical ou altimétrico o dátum vertical oficial do Brasil é o marégrafo de Imbituba em Santa Catarina que é utilizado no Brasil desde 1958 nessa videoaula Vamos focar apenas no datum horizontal ou planimétrico a palavra datum vem do latim e significa dado na cartografia ou seja na representação gráfica do local mapeado datum representa a origem do sistema de referência utilizado na determinação da localização de cada elemento representado o datum é uma superfície de referência elipsoidal posicionada com respeito a uma certa região sobre essa superfície realizam-se as medições geodésicas que dão vida à rede geodésica planimétrica da região nessa figura temos aí as estações onde são coletados os dados e realizados as medições para a definição aprimoramento do cgas 2000 que é o dum oficial do Brasil desde 2015 mas na prática como um dum é estabelecido nesse exemplo eu não vou falar do geoide mas aqui vale a pena fazer uma observação na obtenção de um dato o procedimento que vamos realizar é realizar a melhor sobreposição do elipsoide em relação à superfície real da terra e também do geoide o geoide não está aqui mas geralmente tenta se fazer a melhor sobreposição entre as três superfícies nessa figura da esquerda Como que o datum está sendo obtido O elipsoide que é essa linha com o formato geométrico mais bem definido é um elipse foi sobreposta sobre a superfície real da Terra em alguns pontos ela está bem sobreposta à superfície Real em outros pontos Ela está acima da superfície Real em alguns lugares ela até mesmo corta a superfície real da terra mas de um modo geral o ajuste está bem realizado na prática Então o que seria realmente o datum o datum é a área de referência para estipularmos aí o sistema de coordenadas nesse caso essa bolinha preta do fundo é o centro da Terra o elipsoide foi sobreposto à terra de modo que o centro do elipsoide que esse circulozinho com esse Mazinho dentro praticamente se sobrepusesse ao ponto mais central da Terra quando isso acontecer vamos chamar esse datum de geocêntrico como todas as áreas da terra estão bem sobrepostas em relação a elipsoide conseguimos obter aí um dátum Global Como por exemplo o wgs84 por meio desse dátum conseguimos aí representar e localizar feições sobre qualquer ponto da superfície da terra o cgas 2000 que é o nosso datum oficial desde 2015 possui uma sobreposição sobre a terra muito parecida com o wgs84 tanto é que praticamente não tem aí distorções entre o wgs84 e o cgas 2000 já no datum aqui da direita o elipsoide foi sobreposto sobre a superfície da terra de modo que apenas essa parte ficasse bem sobreposta o elipsoide só coincide com o limite real da terra nesse ponto percebam que aqui tá o centro real da terra essa bolinha preta e aqui o centro do elipsoide o centro real da terra e o centro do elipsoide não coincidem nesse caso vamos chamar esse dátum de Não geocêntrico eu só vou conseguir elaborar um mapa bem elaborado dessa região específica onde ocorreu a sobreposição nesse caso esse datum vai ser considerado um datum local o sad 69 que foi utilizado no Brasil até alguns anos atrás é um exemplo de datum local não geocêntrico nessa outra figura podemos ver aí o posicionamento de dois elipsoides utilizado na obtenção do SAD menor que é essa linha vermelha essa elipse vermelha e o elipsoide utilizado na elaboração do cgas 2000 que é essa linha preta essa é elipse preta percebam que a linha vermelha a elipse vermelha só sobrepõe com a superfície real da terra nessa parte direita da figura do outro lado ela está bem distante da superfície real da terra aqui tá a linha vermelha Aqui está a superfície real da terra percebam que a elipse utilizada na obtenção do cgas 2000 Ela está um pouco mais bem posicionada em relação a toda a superfície da terra aqui a distância tá um pouco exagerada Mas ela está um pouco mais bem sobreposta em relação à superfície real da Terra em todos os pontos aí vem a pergunta tem diferença entre o cgas 2000 sad69 sim tem diferença e essa diferença pode ser medida em metros na região sul do Brasil a diferença chega a 74 M na parte centroeste aproximada 70 m assim como aqui na região Amazônica e na parte Nordeste do Brasil a diferença chega aí a aproximadamente 60 M E qual o problema de se utilizar data diferentes como o ponto de referência para obter cada datum é diferente um do outro aqui é o ponto de partida do datum a o ponto de referência do datum a aqui nessa parte verde é o ponto de referência o ponto de partida para o datum b o resultado é que esses dois datas representarão os dados de forma deslocada na prática em um projeto se tentássemos utilizar Shape files com dois data diferentes poderíamos ter um pedaço de linha deslocado em relação ao outro esse deslocamento é obtido devido o ponto de referência onde iniciamos a obtenção do sistema de coordenadas ser diferente um do outro feitas essas considerações iniciais vamos agora ver como as coordenadas geográficas são obtidas para para isso Vamos considerar aqui um elipsoide qualquer Suponha que esse aqui seja o grs80 utilizado na obtenção do cgas 2000 como as coordenadas desse datum é obtido primeiro tem que considerar o Ponto Central do elipsoide que nesse caso coincide com o centro da Terra em seguida precisamos definir um ponto na superfície da terra se eu traçar uma linha entre o ponto representado na superfície da terra e o centro do elipsoide e depois eu ligar o centro da elipsoide à linha do Equador e em seguida o centro da elipsoide em relação ao Meridiano primário o meridiano de Greenwich eu vou obter aí dois ângulos o primeiro ângulo com a distância em graus entre a linha do Equador e o ponto considerado então aqui eu tenho a distância em graus perceba que eu tô levando em consideração esse paralelo para fazer a medição e a outra distância em graus é entre esse meridiano que passa em cima do ponto em relação ao meridiano de greenish o meridiano Central então a distância em graus entre essa linha que vai do centro da Terra até Greenwich e de Greenwich até o meridiano que passa sobre o ponto que eu quero obter a coordenada vai me dar uma distância também em graus a distância em graus entre o ponto analisado e a linha do Equador vai me dar a latitude e a distância em graus entre o meridiano que passa sobre o ponto e o meridiano de de greenish vai me dar as longitudes basicamente o sistema de coordenadas geográficas utilizadas lá no qgis por exemplo no cgas 2000 é obtido dessa forma sendo que a referência para obtenção das medições é o centro da elipse que nesse caso coincidiu com o centro da Terra o outro sistema de coordenadas que vamos ver aqui são é o sistema de coordenadas utm ou planas Esse sistema de coordenadas diferentes do anterior que era em graus vai ser em metros e quais são as regras mais Gerais o primeiro ponto é obtermos aí a circunferência total da terra se considerarmos Greenwich que tá mais ou menos aqui ó sobre a África a Inglaterra lá no extremo aqui do Globo representado E considerarmos que esse é o meridiano Central o meridiano zero teremos 180º para Oeste e 180º para Leste o somatório dos meridianos para Oeste e para Leste resultará em 360º Qual é o próximo passo identificar o antimeridiano Ou seja a linha que fica no outro extremo em relação a Greenwich essa linha coincide com aquele limite do Alasca lá nos Estados Unidos como eles fizeram o passo seguinte foi dividir os 360º da circunferência das longitudes da terra por seis o que Vai resultar aí em 60 fusos ou 60 zonas os fusos são as 60 colunas desenhadas sobre a superfície da terra sendo que cada um dos fusos ou zonas de Zone em inglês possui ao todo 6º de longitude basicamente se formos analisar aqui por exemplo o fuso 21 a distância entre esse Meridiano da Divisa dele com 22 até a divisa com o fuso 20 aqui no outro extremo do fuso 21 teremos ao todo uma distância de 6º em termos Gerais Essa é a regra básica mas mas como obtemos aí a distância em metros para cada fuso vamos levar em consideração aqui o fuso 22 o fuso 22 vai lá do Hemisfério Norte até o hemisfério sul a distância dele em metros é estipulada da seguinte forma o início do fuso Vai ser lá na linha do Equador e o término Vai ser lá aproximadamente lá no paralelo de 80º no hemisfério sul e 84º lá no hemisfério norte 10 milhões vai começar aqui em cima da linha de Equador e lá no paralelo de 80º vai ser 0 m no hemisfério norte éo contrário sobre a linha de Equador vai ser 0 m e aproximadamente lá no fuso de 84º de latitude Norte vai ser 10 milhões de met basicamente a distância no sentido norte e sul no sistema de coordenadas utm é obtido dessa forma e as distâncias no sentido Leste Oeste que na verdade são chamadas de este para isso eu vou ter que vir aqui bem no centro do fuso 22 que é o que eu tô exemplificando e no centro dele teremos 500. 000 m e do centro do fuso até o outro extremo lá na divisa com o fuso 23 teremos aí mais 500. 000 M basicamente próximo aqui da região do Equador teremos uma distância no sentido leste-oeste dentro do fuso ou da zona de aproximadamente 1 milhão de mos outra informação importante é que em relação ao meridiano de Greenwich as distâncias do sentido Leste Oeste vão sempre diminuir no sentido Oeste ou seja se eu pegar aqui o fuso 22 próximo da Divisa aqui com fuso 23 vai ser algo próximo de 1 milhão e no final aqui na divisa com fuso 21 vai est próximo de 0 M Na parte central do fuso sempre vai ser algo próximo de 500.
000 m vou mostrar na prática agora lá no que gis aqui dentro do meu qgis eu abri um shape file com a grade utm do mundo todo eu vou gravar um outro vídeo mostrando para vocês como realizar esse procedimento aqui fica mais fácil de identificarmos aí o meridiano Central greenit que passa aqui sobre Londres e também o antimeridiano que coincide com essa região aqui do Extremo do Alaska aqui no antimeridiano que boa parte dele coincide com a linha internacional da mudança de data marca-se o início da grade utm 6 G pra direita eu defino o fuso 1 mais 6º o 2 e assim por diante no total eu vou ter aí 60 fusos indo de Oeste para Leste o fuso um vai estar aqui na parte Oeste na parte aqui da divisa do Alasca com a Sibéria e o fuso 60 lá no outro extremo do mapa lá próximo do final da Sibéria outra informação importante que eu não falei anteriormente é que as zonas Aqui no Brasil tem uma confusão essas linhas horizontais aqui ó são chamadas de zonas no Brasil só que em inglês os fusos são chamados de Zon tanto é que lá nas coordenadas do TM no shapefile aparece zona 22 23 18 a por diante eu vou me aproximar aqui agora do Brasil apenas para exemplificar o que eu estava falando eu adicionei aqui agora a rotulação sobre a grade utm do mundo perceba que o Distrito Federal a maior parte dele se localiza em cima da zona do fuso 23 assim como o município de Rio Pardo de Minas que tá aqui no outro extremo do fuso 23 algo importante que eu já queria adiantar para vocês é que algumas unidades da Federação oficialmente coloca todo o seu território dentro do mesmo fuso mesmo parte dele estando fora por exemplo o Distrito Federal boa parte dele está no fuso 22 a maior parte está no 23 que que o governo fez considera que todo o Distrito Federal se localiza dentro do fuso 23 23 Sul aqui nesse layout bem simples eu inseri o Distrito Federal que está na divisa lá com o fuso 22 bem à esquerda da zona do fuso e aqui Rio Pardo de Minas que está bem à direita próximo da Divisa lá com o fuso 24 na parte leste do mapa como o Distrito Federal está próximo da linha do Equador o eixo Y começem aproximadamente r. 280. 000 e vai diminuindo para 8.
240. 000 Por que que ISO acontece a linha do Equador está a norte aqui do Distrito Federal lá na linha do Equador é 10 milhões de metr e vai diminuindo da linha de Equador que está a Norte em direção ao Polo Sul Se eu olhar agora o eixo X que equivale as coordenadas de este no sistema utm como Brasília está a oeste da do meridiano de greench Green estaria à direita Brasília o Distrito Federal está à esquerda as coordenadas do eixo X diminuem de Leste para Oeste começa aqui mais ou menos 240. 000 200.
000 160. 000 vamos dar uma olhada agora no município de Rio Pardo de Minas se olharmos aqui as coordenadas do eixo Y comecem aproximadamente 8 milhões 280. 000 a primeira grade e depois diminui para 8.
240. 000 se analisarmos agora as coordenadas do TM do eixo X Como o Rio Pardo de Minas está mais próximo da divisa do fuso 23 com24 na parte mais leste do fuso diferente do DF que começa em 200 40. 000 em Rio Pardo de Minas as coordenadas do eixo X começam em aproximadamente 800.
000 bem mais próximo de 1 Milhão que seria o limite aqui do fuso ou da zona essa grade aqui à esquerda 760. 000 a grade seguinte 720. 000 E aí vai diminuindo para Oeste eu elaborei aqui um outro exemplo mostrando os municípios de breve que fica no Pará e o município de Macapá no estado da mapá aqui tem uma informação bem importante Macapá a maior parte está no hemisfério norte e o município de breves todo ele no hemisfério sul outro aspecto coincidente entre os dois municípios é que eles estão bem próximo do centro do fuso ou da zona nesse caso aqui agora eu estou considerando o fuso 22 eu elaborei dois layouts bem simples só para exemplificar agora o que eu estava falando o município de breves ele se localiza muito próximo da linha de Equador só que está no hemisfério sul Então a primeira linha da grade aqui que nós inserimos começa em r.
900. 000 muito próximo dos 10 milhões que seria o início das zonas utm do Hemisfério Sul que coincide com a linha do Equador perceba que o padrão é o mesmo dos dois layouts anteriores começa em r. 900.
000 e em direção ao hemisfério sul vai diminuindo 9. 825. 000 aqui a grade está de 75 em 75.
000 se analisarmos agora o eixo X percebemos que a primeira linha está em 600. 000 e vai diminuindo de Leste para Oeste 600. 000 525.
000 e essa outra linha da grade 450. 000 vamos olhar agora como é que vai ficar o município de Macapá agora vai ocorrer o inverso em relação ao Hemisfério Sul se no Hemisfério Sul em cima da linha de Equador era 10 milhões de metr no Hemisfério Norte em em cima da linha do Equador será 0 m no caso aqui do layout de Macapá a primeira linha da grade inserida exatamente em cima da linha de Equador será 0 M Aqui começa 0 M em direção ao Hemisfério Norte a metragem vai aumentando e vai chegar a aproximadamente 10 milhões de metros lá na latitude de 84º a segunda linha da grade aqui do município de Macapá a ficou sendo 75. 000 M se tivesse mais linhas da grade em direção ao norte os valores aumentariam no sentido da linha do Equador em relação ao hemisfério norte se analisarmos agora o eixo X o padrão é o mesmo dos mapas anteriores como o município de Macapá no estado do Amapá e o município de breves no Pará localizam-se a oeste do meridiano de Greenwich o padrão é o mesmo aqui estamos no fuso 22 então próximo da divisa com fuso 23 que está a leste vai ser algo próximo de 1 milhão de metr Na parte central do fuso que é o caso tanto de Macapá quanto de breves vai ser algo próximo de 500.
000 e vai diminuindo em direção a oeste e por fim resta aí vermos o que é um sistema de referência de coordenadas um primeiro que utiliza o sistema de coordenadas geográficas mais o datum de um sistema de coordenadas planas além de ter um sistema de de coordenadas utm também vai precisar de uma projeção cartográfica e também vai precisar do datum vamos dar uma olhada agora lá dentro do qgis eu vou utilizar aqui agora dois Shape files o das regiões administrativas do distrito federal que está no sistema de coordenadas planas ou TM e o shapefile das unidades da Federação do Brasil dos estados brasileiros que está no sistema de coordenadas geográficas eu vou pegar aqui agora as propriedades do shapefile dos limites das unidades da Federação do Brasil vou clicar aqui agora na opção fonte em seguida eu vou verificar aqui qual é o sistema de referência de coordenadas nesse caso aqui é o cgas 2000 eu vou clicar aqui no Globinho do lado e vou abrir aqui essa sub janela que aqui na parte de baixo vão ter as informações básicas sobre esse sistema de referência de coordenadas vai aparecer aqui para mim as propriedades do shapefile é geográfica usa latitude e longitude para coordenadas o corpo Celestial é a terra o método é latitude e longitude o elipsoide de referência é o GRS aquele de 1980 que falamos anteriormente aqui embaixo vai ter a distância do eixo maior 6.
