Transformação de coordenadas: O Guia definitivo!

Publicado por Adenilson Giovanini em

Você acabou de colocar suas 2 mãos em um guia definitivo a respeito da transformação de coordenadas. Prossiga a leitura com atenção máxima.

 

Transformação de coordenadas

Para fazer a transformação de coordenadas da maneira certa, você precisa dominar uma série de conhecimentos básicos necessários. Por causa disso, eu irei dividir este artigo em 2 momentos.

Primeiramente iremos fortalecer suas fundações, sendo que você aprenderá:

  • O que são coordenadas cartesianas;
  • O que são coordenadas geográficas;
  • O que é um sistema de referência;
  • Qual a classificação dos Data (plural de datum);
  • O que é a projeção de dados.

Em um segundo momento, iremos colocar a mão na massa, sendo que você irá aprender:

  • Como fazer a transformação de coordenadas geográficas em UTM no ArcGIS e no QGIS;
  • Como fazer a transformação de coordenadas UTM em geográficas;
  • Como fazer a transformação de coordenadas geodésicas em coordenadas plano retangulares no sistema topográfico local.

 

Coordenadas cartesianas, geodésicas e planas

transformação de coordenadas

As coordenadas referenciadas ao sistema geodésico brasileiro normalmente são representadas de 3 maneiras diferentes:

Vamos conhecer melhor as mesmas.

O que são coordenadas cartesianas

coordenadas cartesianas

A UFRGS, em seu site, trás o seguinte conceito para coordenadas cartesianas:

Um sistema coordenado cartesiano no espaço 3-D é caracterizado por um conjunto de três retas (x,y e z), denominados de eixos coordenados, mutuamente perpendiculares. Ele associado à um Sistema de Referência Geodésico, recebe a denominação de Sistema Cartesiano Geodésico(CG) de modo que:

  • O eixo X coincidente ao plano equatorial, positivo na direção de longitude 0°;
  • O eixo Y coincidente ao plano equatorial, positivo na direção de longitude 90°;
  • O eixo Z é paralelo ao eixo de rotação da Terra e positivo na direção norte.

A origem do sistema de coordenadas está localizada no centro de massa da terra. Ou seja, é geocêntrico.

 sistema de coordenadas cartesianas

 

Transformação de coordenadas – O que são Coordenadas geográficas

coordenadas

As coordenadas geográficas (ou coordenadas geodésicas) são linhas imaginárias denominadas paralelos e meridianos, que possibilitam a determinação de latitudes e longitudes.

Desta maneira, é possível determinar-se coordenadas únicas para cada ponto da superfície terrestre no formato de graus, minutos e segundos.

 

O que é um Sistema de Referência?

sistema de Referência

Um sistema de referência (ou datum) é uma figura matemática que representa a superfície da terra, permitindo que cada ponto da superfície tenha coordenadas únicas (X, Y e Z).

Um datum possui:

  • Um elipsoide;
  • Um ponto de Amarração (coordenadas X, y e Z);
  • Um norte.

O ponto de amarração normalmente é o ponto de tangência, ou de maior proximidade entre o geoide e o elipsoide.

 

Classificação dos DATA

classificação dos DATA

Os data são classificados em data globais e data locais.

No caso do Brasil, o órgão oficial pelo gerenciamento de dados geoespaciais é o IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística), sendo que os data aceitos pelo mesmo são:

Primeiramente, o datum oficial era o Córrego Alegre. Posteriormente, o SAD 69 se tornou o datum oficial e, a partir de fevereiro de 2015 o SIRGAS 2000 se tornou o datum oficial do Brasil.

Como o SIRGAS 2000 é um datum recente, existem muitos dados que foram obtidos, principalmente em SAD 69, sendo normal precisarmos transformar dados de SAD 69 para SIRGAS 2000.

No caso, a existência de diferentes data acontece porque a Cartografia precisou se adequar a evolução tecnológica.

Por exemplo, o surgimento de mareógrafos mais modernos, possibilitou o desenvolvimento de modelos geoidais mais precisos.

 

Transformação de coordenadas – Projeção de Dados

transformação de coordenadas geográficas em utm

A utilização de coordenadas curvilíneas, como é o caso das coordenadas geodésicas, apresentam problemas em obras de engenharia.

Por causa disso, os dados precisam ser projetados da forma elipsoidal para a forma planar, pois desta maneira, poderão ser representados em um mapa.

As projeções cartográficas são formas e técnicas que os cartógrafos utilizam para representar a superfície terrestre em mapas. Essas técnicas ajudam os mesmos a amenizarem os efeitos do arredondamento do planeta na elaboração de mapas.

Ou seja, projetar os dados para o plano nada mais é do que levar os dados da forma esférica para a forma planar.

A projeção UTM é o método de projeção de dados mais utilizado. A mesma reproduz bem o tamanho e o formato das áreas situadas na zona intertropical.

A projeção UTM utiliza um cilindro secante, o que minimiza as distorções oriundas da projeção dos dados. Veja este detalhe na imagem abaixo.

projeção UTM e a utilização de um cilindro secante

Com isso, O fator K varia de 0,9996 no meridiano central a 1,009737 na borda do fuso UTM.

fator K na projeção UTM

Caso deseje aprender mais sobre o assunto, leia este artigo.

 

Transformação de coordenadas geográficas em UTM no ArcGIS

transformação de coordenadas geográficas em utm no ArcGIS

Agora que você entendeu a diferença entre converter os dados entre diferentes data e projetar os dados para o plano, está na hora de colocar a mão na massa e aprender a fazer a transformação de coordenadas geográficas para o plano.

Segue a aula mostrando como fazer a transformação de coordenadas geográficas em UTM no ArcGIS. Você pode pular diretamente para os 09:40 minutos.

 

 

Transformação de coordenadas geográficas em UTM no QGIS

Segue vídeo mostrando como transformar coordenadas geográficas em UTM no QGIS.

 

 

Transformação de coordenadas UTM em geográficas

transformação de coordenadas UTM em geográficas

Para transformar coordenadas UTM em geográficas, você precisa ter as coordenadas do ponto que pretende transformar.

Além disso, também precisa saber o fuso ou a zona UTM.

Dependendo da ferramenta de conversão que você utilizar, também será preciso informar o datum utilizado.

Uma vez que você tenha estes dados é só acessar uma ferramenta de conversão e converter os dados.

Como exemplos de ferramentas de conversão , temos a da UERJ, que você pode acessar neste link.

E a do SIGAM, que você pode acessar neste outro link.

Caso você não saiba o que são fusos e zonas UTM, leia este artigo.

 

Transformar de coordenadas geodésicas em coordenadas plano retangulares no sistema topográfico local

transformar de coordenadas geodésicas em coordenadas plano retangulares no sistema topográfico local

Neste artigo eu mostro o que é o sistema geodésico local e como fazer a transformação de coordenadas geodésicas em coordenadas locais.

Lembrando que eu possuo uma série de cursos e de livros práticos. Se você que MERGULHAR FUNDO e aprender com exemplos práticos, acesse este link e conheça os mesmos.

Gratidão por você ter lido o artigo. 🙏

 

 

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Adenilson Giovanini

O Professor Adenilson Giovanini é especialista em Topografia Cadastral e Georreferenciamento de Imóveis Rurais. Possui mais de 960 artigos em seu blog e mais de 520 vídeos em seu canal no youtube. Também é o autor do livro Topografia Cadastral e Georreferenciamento de Imóveis Rurais na Prática, que desde que foi lançado é o livro mais vendido do pais sobre o assunto.

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