1. O que é cartografia?
1.1. Conceito
A Cartografia, mais do que uma técnica, é uma arte que envolve diversos aspectos da representação dos fenômenos geográficos, entre os quais esta a própria concepção dessa representação, o levantamento daquilo que será representado, a confecção propriamente dita e, finalmente, a divulgação dessa representação, sob a forma de cartas e mapas.
Para que todo esse processo representativo cumpra seu objetivo de forma rigorosa, torna-se necessário que sejam consideradas determinadas relações matemáticas de proporcionalidade, estabelecidas por uma escala pré-definida pelo cartógrafo.
1.2. Objetivo
A Cartografia tem como objetivo a representação da Terra ou de parte dela, o que significa fazer a transcrição gráfica dos fenômenos geográficos por meio da elaboração de mapas e cartas, a fim de se obter um “retrato” – o mais preciso possível – da realidade.
1.3. Evolução
Se usarmos uma conceituação bastante ampla e considerarmos como Cartografia qualquer forma de representação de um território, então é possível se afirmar que essa ciência existe entre os homens desde a Pré-História, pois não é raro que arqueólogos e paleontólogos tornem públicas descobertas de cavernas do Paleolítico ou do Neolítico em cujas paredes se encontram diversas pinturas rupestres que, além de desenhos de animais e objetos, têm representações de territórios bem delimitados, indicando, supostamente, áreas de caça e pesca. Isso demonstra que os homens sempre tiveram uma preocupação em deixar marcado, sobre alguma base, os lugares e os caminhos essenciais à sua sobrevivência.
Sob uma concepção mais rigorosa do que é a Cartografia, ou seja, a de que ela se refere estritamente à confecção de mapas, é possível afirmar que essa técnica surgiu com o início da História propriamente dita, pois o hábito de fazer mapas é tão antigo quanto à própria escrita.
Os primeiros mapas eram confeccionados em placas de argila. O mapa mais antigo que se tem conhecimento foi encontrado nas ruínas de Ga-Sur, na Mesopotâmia (atual Iraque), que se acredita ter cerca de 4.500 anos, o que significa que deve ter sido elaborado por volta de 2.500 anos a.C. Entretanto, foi com os gregos da Antiguidade que a Cartografia começou sua evolução e, a partir daí não mais parou.
1.4. Cartografia e tecnologia
O grande desenvolvimento científico e tecnológico que marcou a segunda metade do século XX refletiu-se também na Cartografia, permitindo que os mapas passassem a ser elaborados com maior precisão de informações, maior legibilidade e maior rapidez.
Os primeiros equipamentos confeccionados com maior complexidade para cartografar uma determinada área datam do final do século XVI – antes dessa época eram extremamente rudimentares. Durante mais de trezentos anos, até o final da Primeira Guerra Mundial, esses instrumentos foram sendo modernizados, porém muito lentamente: a Cartografia era realizada com base exclusivamente nas operações de campo, com os cartógrafos se deslocando pelo terreno, anotando as medidas e as variações planimétricas e altimétricas, observadas com os equipamentos disponíveis.
Com o desenvolvimento da aviação, as fotografias aéreas começaram a ser bastante utilizadas durante o conflito, o que levou os governos a perceberem a importância de se investir no aperfeiçoamento de uma técnica que tinha potencial estratégico e militar: a aerofotogrametria. Assim, o uso de fotos aéreas intensificou-se em diversas partes do globo, permitindo que os mapas apresentassem uma quantidade muito maior de informações e que houvesse um grande salto na qualidade e na precisão dessas informações. O avanço da aviação e da aerofotogrametria contribuiu ainda para que se desenvolvessem outras atividades paralelas, como as técnicas de produção de películas especiais para filmes e as técnicas de desenho baseadas em fotografias aéreas. O setor de impressão de mapas também se beneficiou desse crescimento, o que resultou na criação de máquinas impressoras multicores. Todo esse avanço da aerofotocartografia refletiu-se rapidamente em diversos outros setores da atividade humana: o gráfico, o planejamento urbano, a pesquisa agrícola, as artes, entre outros campos.
As necessidades militares que surgiram no decorrer da Segunda Guerra Mundial – como já acontecera na Primeira Guerra – levaram a Cartografia a dar um novo salto tecnológico: o uso de satélites. O desenvolvimento de armamentos sofisticados, como as “bombas voadoras” V-2 da Alemanha e as experiências nucleares dos Estados Unidos, com a explosão das duas bombas atômicas sobre o território japonês, deixaram claro para as principais potências da época que o conhecimento do território do inimigo era um recurso fundamental para a própria defesa.
O fim do conflito e o imediato surgimento de um período de tensão entre as duas maiores potências bélicas do planeta – Estados Unidos e União Soviética, inaugurando a Guerra Fria – acentuaram essa necessidade e, ao mesmo tempo, tornaram muito mais difícil o sobrevôo de um avião de uma dessas potências no espaço aéreo do inimigo para fotografar seu território. Daí a importância que os satélites passaram a ter na coleta de informações sobre a superfície terrestre e seu mapeamento, com o satélite-espião se posicionando em altitudes que variavam de 300 a 900 km acima do nível médio do mar, livre da ação de qualquer armamento do inimigo.
A sofisticação tecnológica no setor da Astronáutica avançava qualitativamente e a Cartografia se beneficiava bastante desse avanço. As informações eram obtidas pelos satélites de duas formas: por fotografias bem mais sofisticadas que as tiradas de aviões e por sensores que registravam a intensidade da radiação emitida pelos objetos na superfície terrestre.
A fotografia aérea e a foto-satélite compõem a base do que se denomina sensoriamento remoto, que é o conjunto de técnicas de observação e registro, a distância, das características da superfície terrestre.
Esse desenvolvimento da Cartografia moderna não seria possível, no entanto, se um outro campo do conhecimento não se desenvolvesse também de forma acelerada nesse mesmo período – a informática. As possibilidades de obtenção de dados sobre os mais diversos aspectos da superfície terrestre aumentaram de tal forma, que se tornou impossível dar um tratamento adequado aos dados coletados e transferi-los para uma representação cartográfica utilizando-se apenas recursos não-informatizados. Dessa forma, o avanço qualitativo da Cartografia, obtido pelo desenvolvimento da aerofotogrametria e da foto-satélite, só se tornou viável com a criação da Geomática que, como já foi dito, corresponde à informática aplicada à confecção de mapas.
1.5. As principais dificuldades da cartografia
O mapa é uma representação (reduzida e plana) da superfície terrestre (que é ampla e esférica). Temos ai os dois maiores problemas da cartografia: primeiro, como reduzir proporcionalmente o que será representado; e, segundo, como representar o que é na realidade curvo em um plano.
Naturalmente, ao realizar essas tarefas, especialmente a segunda, ocorrem inevitáveis distorções. Essas dificuldades técnicas, como veremos adiante, são parcialmente solucionadas com o uso de escalas e projeções cartográficas.
As escalas estudam o problema da dimensão do local a ser representado, ou seja, realizam uma relação matemática entre as dimensões reais do fato a ser cartografado e as medidas do mapa a ser criado. Enquanto as projeções estudam o problema da forma, já que todas as áreas terrestres que ultrapassem 100 quilômetros de extensão exigem que se leve em conta à curvatura do planeta.
2. O estudo dos mapas
2.1. Conceito
Mapa é a representação de uma área geográfica ou parte da superfície da Terra, desenhada ou impressa em uma superfície plana. Contém uma série de símbolos convencionais que representam os diferentes elementos naturais, artificiais ou culturais da área delimitada no mapa.
2.2. Para que servem os mapas?
O mapa não deve ser entendido apenas como uma simples ilustração. Ele é um meio de comunicação, uma fonte de conhecimento sobre determinada realidade.
Os mapas formam a linguagem da geografia, assim como o idioma é a linguagem de uma nação e a matemática é a linguagem das ciências físicas.
O mapa tem, a princípio, uma função prática: serve como instrumento de conhecimento, domínio e controle de um território.
Mapa é uma fonte de poder. Com ele, as forças armadas organizam estratégias e táticas de combate, os Estados dividem o território em distritos e províncias, as administrações públicas empreendem projetos de reorganização territorial e interferem na distribuição da população e da terra, as empresas e os conglomerados econômicos tomam decisões de implantação e investimentos. No mundo todo, movimentos guerrilheiros e grupos terroristas aprenderam a ler e interpretar os mapas.
2.3. A interpretação dos mapas
O mapa, como foi dito, é um meio de comunicação, e sua leitura requer o conhecimento da linguagem utilizada na sua elaboração.
Os mapas podem ser de diversos tipos, transmitindo informações de natureza variada. Grande parte da simbologia empregada nos mapas obedece à convenções aceitas universalmente.
Os geógrafos procuram compreender a linguagem empregada nos mapas, a fim de obter muitas informações importantes para seus estudos. Além de lerem os mapas elaborados pelos cartógrafos, os geógrafos também criam seus próprios mapas, para ilustrar seus estudos e pesquisas.
A leitura e interpretação dos mapas é fundamental para a boa compreensão do espaço geográfico.
2.4. Por que os geógrafos utilizam os mapas?
Em geral, os geógrafos utilizam os mapas com as seguintes finalidades:
1. obter informações sobre a distribuição espacial dos fenômenos, como tipos climáticos, densidade demográfica etc;
2. discernir relações espaciais entre os vários fenômenos, como mapas geológicos, climáticos, de vegetação etc;
3. coletar dados, através de medições, dados necessários às análises geográficas, propiciando informações para a descrição e para a análise estatística. É o caso dos mapas de isotermas, isoietas, isóbaras etc;
4. identificar problemas geográficos para pesquisas futuras, como no caso de mapas de áreas de influência urbana etc.
2.5. Tipos de mapas
Os mapas, de acordo com seus objetivos ou finalidades, podem ser divididos em: gerais, especiais e temáticos.
Mapas Gerais – objetivam alcançar um público bastante diversificado e grande. As informações contidas nesses mapas são muito genéricas, não permitindo às pessoas especializadas, ao consulta-lo, obterem informações detalhadas. Normalmente são mapas que apresentam escalas reduzidas, acima de 1:1.000.000, como os mapas murais utilizados em sala de aula. Os principais elementos cartografados são: divisão política, principais sistemas de transportes e algumas informações da parte física – principais rios, elevações etc.
Mapas Especiais – opõe-se aos mapas gerais, isto é, atendem a um reduzido número de pessoas, em geral técnicos, como geógrafos e outros. As informações contidas nesses mapas estão relacionadas a estudos específicos e técnicos (unidades geomorfológicas etc.), sendo de pouca valia às pessoas fora de especificidade a que se destina. Via de regra, o mapa especial é construído em escala grande, no máximo 1:250.000.
Mapas Temáticos – São construídos a partir de um fundo básico, geralmente topográfico, hidrográfico ou político, no qual são cartografados fenômenos geográficos, geológicos, demográficos, uso da terra etc. É especializado em um determinado tema, como, por exemplo, mapas de localização ou crescimento industrial, de distribuição populacional, de climas, de relevo etc. Este tipo de mapa pode ser confeccionado em qualquer escala.
2.6. Qualidade dos mapas
Um mapa é de boa qualidade quando possui medidas precisas e informações corretas. Isso se dá quando as posições dos locais, das construções e dos objetos estão representadas exatamente onde se situam na superfície terrestre e quando as linhas dos contornos estão traçadas como eles realmente são. Além disso, é imprescindível que um mapa apresente expressividade e boa diferenciação de símbolos, que devem vir acompanhados de legenda explicativa. Se for expressivo, o mapa atrairá, convidará a pessoa a vê-lo, aprecia-lo, e o usuário terá facilidade também em entendê-lo.
Maior quantidade de informações num mapa implica maior diversificação de símbolos, linhas e cores e pode acarretar dificuldade na leitura e interpretação.
2.7. A linguagem dos mapas
Os mapas fornecem uma visão gráfica da distribuição e das relações espaciais. Mais precisa do que um relato verbal, a linguagem dos mapas baseia-se no uso de símbolos, também chamados de convenções cartográficas.
As convenções cartográficas, correspondem à simbologia da representação gráfica de um fenômeno qualquer num mapa. São representados nos mapas por linhas, cores, desenhos, traços etc., que devem expressar com clareza a mensagem que levou à confecção do mapa. Essa simbologia precisa ser indicada, com uma explicação sumária do seu significado, em algum ponto do mapa. À parte explicativa das convenções em um mapa damos o nome de legenda.
Cada símbolo precisa satisfazer quatro requisitos básicos:
1. ser uniforme em um mapa ou em uma série de mapas;
2. ser compreensível, sem dar margem a suposições;
3. ser legível;
4. ser suficientemente preciso.
Preenchendo tais requisitos, os símbolos possibilitam um estudo adequado da localização e da distribuição dos fenômenos representados nos mapas, permitindo sua identificação e classificação.
As linhas são usadas para representar fenômenos de distribuição linear – como ferrovias, rodovias, rios, canais, fronteiras (chamadas de lineares), ou para representar fenômenos de mesma intensidade – temperatura, pressão atmosférica, pluviosidade, altitude, profundidade (chamadas de isaritmas), é o caso das:
- isotermas: unem pontos de igual temperatura;
- isóbaras: unem pontos de igual pressão atmosférica;
- isoietas: unem pontos de igual pluviosidade;
- isoípsas: unem pontos de mesma altitude;
- isóbatas: unem pontos de igual profundidade.
As cores são utilizadas para representar diversos fenômenos nos mapas. As diferenciações altimétricas nas áreas continentais e profundidades nas áreas oceânicas, rios etc., as diferenças climáticas, de vegetação, etc., as principais rodovias, sistemas de transportes, dentre outros. Convencionalmente as altitudes são representadas com cores claras para as áreas baixas (variações de verde) e cores escuras para as áreas altas (tons de marrom). As profundidades são sempre indicadas pelo azul, em tons claros para as áreas mais rasas e tons escuros para as áreas mais profundas. O preto representa diversos itens, como por exemplo, o nome das cidades, os diversos meios de transporte, as curvas de nível etc. O verde, além do relevo, representa também a vegetação e os diversos tipos de formações vegetais encontradas. O Vermelho representa as principais rodovias. E assim por diante.
Os demais símbolos (traços, desenhos, etc.), representam fenômenos de várias ordens: os relacionados com os aspectos físicos (um rio, uma montanha etc.), socioeconômicos (aeroportos, produtos agrícolas etc.), urbanos, políticos, militares, religiosos, enfim uma gama de outros aspectos que podem ser representados em um mapa.
2.8. Representação topográfica
Uma representação topográfica ou de relevo pode ser expressa principalmente por três diferentes processos: o hipsométrico, o das hachuras e o das curvas de nível.
No processo hipsométrico, cada zona de altitude do relevo pode ser representado por cores diferenciadas, geralmente matizes de uma mesma cor, ou através de linhas. Os mapas apresentam uma legenda indicando a correspondência entre as cores ou linhas e as zonas de altitudes do relevo.
As hachuras são linhas paralelas ou divergentes plotadas na direção do terreno. Os espaçamentos entre as linhas são maiores ou menores, dependendo do grau de inclinação do relevo.
As curvas de nível, também denominadas isoípsas, são linhas que unem pontos de mesma altitude do relevo. Elas são indicadas no mapa por algarismos, aos quais se dá o nome cotas de altitude. A representação do relevo por curvas de nível consiste em imaginar o terreno cortado por uma série de planos horizontais, guardando entre si uma distância vertical (eqüidistância). Se duas curvas se aproximam, isso indica que o declive (inclinação) é maior, ou seja, o terreno é mais íngreme; se, ao contrário, se afastam, o declive é mais suave, ou seja, o terreno é menos íngreme.
Este processo, desenvolvido inicialmente pelo holandês N. Cruquins, no início do século XVIII, para cartografar o fundo do Rio Merwede, na Holanda, é um sistema matemático baseado em levantamentos geodésicos, onde o marco de 0 metro é o mar. O relevo submarino também é representado de forma análoga, porém o processo de levantamento é outro, baseado no sonar (sound navigation ranging) e as curvas de nível são denominadas batimétricas.
A distância entre duas curvas de nível é denominada equidistância. Em um mapa existem linhas mais reforçadas, conhecidas como curvas mestras, e outras linhas chamadas auxiliares ou intermediárias. A escolha das linhas de equidistância em um mapa depende, fundamentalmente, de três fatores: da escala em que ele foi construído, das formas do relevo que ele apresenta e da precisão de levantamento topográfico. Mas, via de regra, as curvas mestras são múltiplas de 100 metros, exceto em mapas com escala inferior a 1:200.000, onde são divisores de 100 metros.
A partir das curvas de nível a forma do relevo pode ser interpretada pelo seu perfil topográfico.
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