TECNOLOGIAS MODERNAS APLICADAS À
CARTOGRAFIA
As
novas tecnologias da informação - satélites, computação e telecomunicações, por
exemplo - têm possibilitado a utilização de novas técnicas de coleta e
processamento de dados do espaço geográfico, abrindo caminhos para a
cartografia. Como resultado, os mapas estão cada vez mais precisos, e diversas
operações, que no passado eram caras e demoradas, hoje são feitas com rapidez e
a custo cada vez menor. Novos equipamentos fotogramétricos, imagens captadas
por satélites, sistema de posicionamento global (GPS) e mapas digitais são
alguns dos recursos que têm contribuído para o avanço da cartografia. Vamos
analisar alguns deles.
Sensoriamento remoto
Sensoriamento
remoto é o conjunto de técnicas de captação e registro de imagens a distância
por meio de diferentes sensores, como equipamentos fotográficos, scanners de
satélites e radares. As imagens obtidas podem revelar muitos dos elementos
geográficos da superfície terrestre, como florestas, áreas de cultivo e cidades,
e da atmosfera, como nuvens ou fumaça de incêndios florestais.
As
primeiras imagens aéreas da superfície da Terra foram tiradas de balões, ainda
no século XIX. Mas 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 no piso de um avião. Voando em velocidade
constante e em rotas preestabelecidas, o equipamento vai tirando fotografias
parcialmente sobrepostas, em intervalos regulares. Depois, para corrigir falhas
e imperfeições, as fotos passam por equipamentos chamados restituidores. O
material obtido serve de base para a elaboração de cartas e mapas.
A
escala de uma foto aérea, assim como a área fotografada, é definida pela
distância focal da câmara e a altura da aeronave. Quanto mais alto for o vôo e
mais curta a distância focal, menor é a escala. Até hoje a maioria dos mapas
topográficos é produzida por intermédio da aerofotogrametria. Novos avanços no
sensoriamento remoto, entretanto, advieram do uso de satélites e computadores.
O
lançamento do satélite artificial Sputnik em 1957, pela extinta União Soviética,
deu início à conquista do espaço sideral, abrindo novos horizontes para a
observação do planeta e para o mapeamento do espaço geográfico terrestre. Em
1972, os Estados Unidos lançaram o primeiro satélite de observação da Terra, da
série Landsat (Land Satellites). Desde então órgãos como o United States
Geological Survey (USGS), dos Estados Unidos, o Institut Géographique National (IGN),
da França, e o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), têm à
disposição imagens de todo o planeta. Atualmente estão em operação os satélites
Landsat, séries 5 e 7.
Além
dos satélites da Landsat, há vários outros na órbita da Terra rastreando
permanentemente sua superfície, como os da série francesa Spot (Sistéme
Probatoire de L’Observation de Ia Terre), o ERS (European Remote-Sensing
Satellite), da Agência Espacial Européia, e o CBERS (Chinese-Brazilian Earth
Resources Satellite, ou Satélite Sino-Brasileiro de Recursos Terrestres). O
projeto deste último foi desenvolvido pelo Instituto Nacional de Pesquisas
Espaciais (Inpe) e pela Academia Chinesa de Tecnologia Espacial (CAST) e
resultou no lançamento do CBERS 1 em 1999, e CBERS 2, em 2003.
As
imagens feitas pelos satélites, convertidas em dados numéricos e enviadas a uma
estação terrestre, são processadas por computadores. Com essas informações,
podem ser produzidas com grande rapidez diversas imagens da superfície do
planeta, incluindo os mapas. Usualmente se confeccionam mapas temáticos, de
escala pequena, nos quais o que mais interessa são os temas representados; os
topográficos, de escala grande, em que se exige maior precisão, continuam sendo
feitos com base em fotos aéreas.
A utilização
de satélites para sensoriamento remoto apresenta outra grande vantagem: a de registrar
a seqüência de eventos ao longo do tempo. Imagens de uma mesma região podem ser
registradas em intervalos regulares de tempo, o que permite observar e prever a
ocorrência de muitos fenômenos. O exemplo mais conhecido é a previsão do tempo.
Satélites meteorológicos captam imagens das massas de ar, visíveis por meio das
formações de nuvens, em intervalos de horas. Com essas imagens são feitas
animações que auxiliam os meteorologistas a prever chuvas, períodos de seca ou
furacões. Alguns dados obtidos em estações e balões meteorológicos também
ajudam os especialistas na previsão do tempo.
Há
ainda diversas animações feitas por intermédio de imagens dos satélites, como
as que mostram a formação e o deslocamento de um furacão (fundamental para a
defesa civil), o uso do solo urbano ou rural (útil no planejamento de
intervenção no espaço geográfico) e o desmatamento de florestas (útil para
orientar a ação governamental). Os incêndios florestais, a expansão urbana e a
poluição das águas são outros fenômenos registrados dessa maneira.
Sistema de Posicionamento Global
(GPS)
O
sistema de posicionamento global (GPS) foi desenvolvido no contexto da Guerra
Fria. Resultado da corrida armamentista entre os Estados Unidos e a extinta
União Soviética, foi projetado 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. Da fusão de dois projetos -
Timation (Time Navigation) e 621B, da Marinha e da Força Aérea
norte-americanas, respectivamente - nasceu o sistema NAVSTAR/GPS (Navigation
Satellite with Time and Ranging/Global Positioning System). O GPS, como o
sistema ficou conhecido, começou a ser desenvolvido pelo Departamento de Defesa
(DoD) do governo dos Estados Unidos em 1973 e, em 1978, foi lançado o primeiro
satélite. Atualmente esse sistema é composto por 24 satélites (21 deles em
operação e 3 de reserva) que giram em torno da Terra em 6 órbitas distintas a
20.200 km de altitude
Evidenciando
seu enorme potencial estratégico-militar, como ficou demonstrado na Guerra do
Golfo (1991) e na recente guerra contra o Iraque (2003), os alvos a serem
atingidos pelas Forças Armadas norte-americanas, fixos ou móveis, puderam ser
localizados com grande precisão pelo GPS. Da mesma forma, os chamados mísseis
teleguiados, lançados de aviões ou embarcações de guerra, eram “orientados"
por esse sistema de posicionamento. Além de utilizado militarmente, o GPS é
empregado para orientar a navegação aérea e a marítima.
Os
satélites cumprem órbitas fixas e estão dispostos de modo que, de qualquer
ponto da superfície terrestre ou próximo a ela, é possível receber ondas de rádio
de pelo menos quatro deles. O equipamento que recebe essas ondas - chamado de
aparelho receptor GPS, ou simplesmente receptor GPS - calcula as coordenadas
geográficas do local em graus, minutos e segundos. Além da latitude e
longitude, com o GPS obtém-se a altitude do ponto de leitura, o que facilita os
trabalhos de campo na confecção e atualização de mapas topográficos. Portanto,
além do uso militar, esse sistema de posicionamento tem muitas utilidades
civis.
Por
intermédio de imagens de satélites já é possível saber as variações de
fertilidade do solo numa área de cultivo. Utilizando o GPS, um agricultor pode
distribuir a quantidade ideal de adubo em cada pedaço da área cultivada, o que
proporciona eficácia e economia. Há modernos tratores que já vêm equipados da
fábrica com um computador de bordo conectado ao GPS. O alto custo dessa
tecnologia, entretanto, limita sua disseminação na agricultura.
O
GPS também está disponível em carros de luxo fabricados nos Estados Unidos, no
Japão e na Europa. Eles já vêm equipados com um computador de bordo conectado
ao GPS e com mapas rodoviários e guias de cidades armazenados em sua memória,
permitindo ao motorista uma orientação contínua por meio dos satélites do
sistema. No Brasil, uma locadora de automóveis já tem esse serviço disponível
em parte de sua frota que circula em algumas cidades, como São Paulo e Rio de
Janeiro.
Nos
últimos anos, órgãos governamentais brasileiros vêm utilizando imagens de
satélites e o GPS para identificar com precisão os limites de fazendas
improdutivas a serem desapropriadas para a reforma agrária, para controlar
queimadas em florestas, para demarcar limites fronteiriços etc.
Outras
aplicações práticas do sistema GPS são o planejamento de rotas e o rastreamento
de veículos, principalmente carretas que transportam cargas valiosas. Em caso
de roubo, é possível localizá-los com precisão, possibilitando uma ação mais
rápida da polícia.
SIG - Sistema de Informação Geográfico
Os
sistemas de informação geográfica (SIGs) também exemplificam as enormes
possibilidades de coletar e processar dados sobre a geografia do planeta,
geradas pela utilização da informática.
Os
SIGs são o resultado da utilização conjunta de mapas digitais, crescentemente
elaborados com auxílio do GPS, e de bancos de dados informatizados. Esses
sistemas permitem coletar, armazenar, processar, recuperar, correlacionar e
analisar diversas informações sobre o espaço geográfico, gerando grande
diversidade de mapas e gráficos para necessidades específicas. É um poderoso
instrumento para o planejamento urbano e rural, facilitando também a solução de
problemas espaciais complexos.
Há
vários exemplos de aplicação prática dos Sistemas de Informação Geográfica,
cada vez mais presentes nas empresas e nos órgãos públicos de gerenciamento
territorial, como prefeituras. Os SIGs podem ser utilizados para:
– Planejar a distribuição e calcular os custos dos
serviços prestados pela prefeitura no território municipal, como a coleta do
lixo;
– Planejar investimentos em obras públicas, como um
novo viaduto, um hospital, e avaliar seus resultados;
– Facilitar o levantamento de imóveis para cálculo e
controle da arrecadação das taxas e impostos, como o Imposto Predial e
Territorial Urbano (IPTU) e o Imposto Territorial Rural (ITR);
– Melhorar a qualidade do sistema de transportes
coletivos e do tráfego urbano;
– Cadastrar propriedades, empresas e moradores, com
grande número de informações, tornando mais rápidos e eficientes os programas
de atendimento etc.
Os
SIGs também têm sido muito utilizados para a localização e orientação no
trânsito das cidades grandes. Com os sistemas, é possível calcular a distância
entre dois pontos quaisquer de uma metrópole, identificar rotas alternativas,
menos congestionadas, itinerários de ônibus, localizar endereços etc. Combinados
com aparelhos GPS, os SIGs têm sido cada vez mais utilizados em navegadores de
bordo de automóveis.
As
empresas que trabalham com pesquisas de opinião, de comportamento, de intenção
de voto etc. conseguem resultados muito mais rápidos e precisos com um SIG. As
informações coletadas são rapidamente apresentadas em tabelas, gráficos e mapas
integrados, servindo de base para as decisões das empresas. Os SIGs também têm
sido muito utilizados em apoio ao turismo, seja no planejamento e alocação das
atividades de lazer, seja na localização de atrações turísticas na planta de
uma cidade, para a orientação dos usuários.
Sites para consulta para conhecer um pouco mais sobre as novas tecnologias da cartografia.
http://www.inpe.br/http://www6.cptec.inpe.br/~grupoweb/Educacional/MACA_SSS/
