UTM SIRGAS 2000?
UTM SIRGAS 2000, você acabou de colocar suas 2 mãos em um guia definitivo a respeito do tema.
Com a leitura do mesmo você aprenderá:
- O que é o projeto SIRGAS 2000;
- Como foi feita a materialização e a densificação dos marcos da rede ITRF;
- O que é um Datum;
- Quais os parâmetros do datum SIRGAS 2000;
- O que são coordenadas geográficas;
- Porque é necessária a projeção dos dados;
- Quais as características da projeção UTM e;
- Como projetar os dados para a projeção UTM SIRGAS 2000.
No caso, vou ranquear este artigo para o termo UTM SIRGAS 2000. Por causa disso, algumas frases vão ficar um pouco esquisitas.
UTM SIRGAS 2000 – O que é o SIRGAS 2000
O SIRGAS 2000 também é conhecido como Sistema de Referência Geocêntrico para as Américas. O mesmo foi oficializado como o novo referencial geodésico para o Sistema Geodésico Brasileiro (SGB) em fevereiro de 2005, através da resolução 01\2005 do IBGE.
A adoção de um referencial geocêntrico era uma necessidade latente do Brasil, sendo que o SIRGAS 2000:
- Atende os padrões globais de posicionamento pelo GNSS;
- Garante a qualidade dos dados levantados realizados em todo o território nacional com a utilização desta tecnologia;
- Cria um único referencial geodésico para o continente americano.
O projeto SIRGAS 2000
No que se refere a coordenadas UTM SIRGAS 2000, o projeto SIRGAS 2000 foi criado na Conferência Internacional para Definição de um Referencial Geocêntrico para América do Sul, realizada em outubro de 1993, em Assunção, no Paraguai.
Inicialmente a sigla SIRGAS correspondia à Sistema de Referência Geocêntrico para a América do Sul.
Porém, desde 2001, devido a integração ao sistema de estações na América Central, Estados Unidos e Canadá, definiu-se novamente a sigla para Sistema de Referência Geocêntrico para as Américas, significado utilizado atualmente.
Como resultado deste processo, o sistema completo possui 184 estações, calculadas no ITRF2000, época 2000.1.
O SIRGAS 2000 é um sistema de referência geodésico resultante do levantamento de dados realizado por uma rede de estações GNSS de alta precisão distribuídas em todo o continente americano.
Na realidade, a rede de referência SIRGAS 2000 é uma densificação dos marcos de rede ITRF (International Terrestrial Reference System) – ITRF (Sistema Internacional de Referência Terrestre) realizada para a América latina.
Materialização e densificação dos marcos de rede ITRF
A materialização deste levantamento foi realizada em várias campanhas. As principais delas são:
- SIRGAS 95 – teve a materialização de 58 estações;
- SIRGAS 2000 – Teve por objetivo atender à componente altimétrica do SIRGAS.
Os sistemas de referência altimétricos são definidos classicamente através de estações maregráficas (geralmente uma estação em cada país) e materializados pelas redes observadas por nivelamento geométrico.
Neste artigo eu explico de maneira mais detalhada estas campanhas.
O SIRGAS 2000 no Brasil
No Brasil, em 2005 o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) definiu o datum SIRGAS em seu levantamento no ano 2000, época 4, que abrange somente a América do Sul, como o Datum Geodésico padrão para o Brasil.
Desta maneira, o Sirgas 2000 passou oficialmente a substituir o SAD69 e o Córrego Alegre, sendo que todo e qualquer levantamento realizado em território nacional deve possuir o mesmo como sistema de referência.
Pouco a pouco os diferentes órgãos públicos e privados se adequaram, sendo que atualmente toda obra de engenharia e peça cartográfica (plantas e mapas) devem estar georreferenciadas a este sistema de referência.
Eu mesmo, na empresa na qual fui trabalhar em 2014, tive que reproduzir uma série de mapas ambientais que estavam referenciados ao SAD 69.
Na época, os mesmos não foram aceitos pelo órgão ambiental, pois o mesmo havia passado a exigir que todos trabalhos estivessem referenciados ao SIRGAS 2000.
UTM SIRGAS 2000 – O que é um datum
Agora que você sabe o que é o SIRGAS 2000, vamos entender exatamente o que é uma coordenadas UTM UTM SIRGAS 2000.
Para isso, eu precisarei primeiramente lhe explicar o que é um datum. Isso porque você precisa primeiramente entender o que são coordenadas geográficas.
A palavra datum teve sua origem no latim e significa detalhe.
Na realidade, um datum nada mais é do que um modelo matemático teórico que representa a superfície da terra. Desta maneira, um datum possui 3 parâmetros, são eles:
- Um ponto de amarração;
- Um norte (orientação);
- Um elipsoide.
O surgimento do datum foi necessário justamente pela necessidade de se amarrar as diferentes superfícies existentes. São elas:
A NBR 14.166, em sua contracapa traz uma imagem que ajudará você a entender melhor estas superfícies.
Além disso, existe a altitude geométrica (ou elipsoidal), que é em relação ao elipsoide e a altitude ortométrica que é em relação ao geoide.
Diante da existência destas superfícies, o problema enfrentado pelos cartógrafos era como amarar as mesmas.
Por exemplo, a altitude obtida com receptores GNSS é em relação ao elipsoide, ou seja, altitude geométrica. Porém, a mesma não pode ser utilizada em obras de engenharia.
Isso porque em obras de engenharia deve-se utilizar a altitude ortométrica que é em relação ao geoide.
Enfim, os cartógrafos precisavam de alguma maneira amarrar as diferentes superfícies e altitudes existentes.
Foi neste contexto que os mesmos criaram o datum. Conforme expliquei anteriormente, um datum possui 3 parâmetros. São eles:
- Um elipsoide;
- Um ponto de amarração que serve para amarar o elipsoide a superfície física e ao geoide;
- E um norte que faz com que o datum fique orientado de maneira certa.
Perceba que é por isso que quando se utiliza um software de Geoprocessamento, o que se faz é a transformação, por exemplo:
Do datum SAD69 para o datum SIRGAS2000!
E não do Elipsoide sad 69 para o elipsoide SIRGAS 2000. O elipsoide é apenas um dos parâmetros que compõem o datum.
Neste artigo eu explico detalhadamente o que são o geoide e o elipsoide.
UTM SIRGAS 2000 – Parâmetros do datum SIRGAS 2000
O datum SIRGAS 2000 possui como elipsoide o GRS80, sendo considerado idêntico ao WGS84 para efeitos práticos de Cartografia.
As constantes são praticamente as mesmas, sendo que a única diferença está no achatamento terrestre. Porém, a diferença apresentada está na ordem de um centímetro.
WGS84 – 1/298,257223563
GRS80 – 1/298,257222101
Devido as características dos receptores GNSS, este parâmetro pode ser indicado diretamente no receptor, não sendo necessária a realização de transformações.
UTM SIRGAS 2000 – Porque SIRGAS 2000, época 4?
Quando se fala na transformação de dados geodésicos, muitos profissionais ficam com esta dúvida.
Porque época 4?
Simples, uma série de forças interagem com um marco geodésico, a principal delas é o deslocamento das placas tectônicas.
Tal deslocamento faz com que determinada posição varie aproximadamente 1 cm por ano.
Imagine que um marco de base em um processo de georeferenciamento foi locado a 15 anos atrás. Lembre-se, a acurácia de marcos de apoio básico deve ser melhor do que 10 cm.
Ou seja, se um profissional reocupar este marco hoje, sem levar em consideração o movimento das placas tectônicas, encontrará uma coordenada com pelo menos 15 cm de diferença.
É por causa disso que as coordenadas SIRGAS 2000 devem ser referenciadas e época 4.
Isso significa que o deslocamento das placas tectônicas foi corrigido de certa maneira que é atribuído ao marco a posição que o mesmo estaria ocupando naquele exato momento.
Vídeo sobre o SIRGAS 2000.
UTM SIRGAS 2000 – O que são Coordenadas geográficas
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.
Olhe para a imagem abaixo.
Perceba que nós temos as latitudes, as quais são em relação aos paralelos. No caso, paralelos tem a ver com a linha do equador, onde que os mesmos são linhas paralelas a linha do equador.
Por isso que recebem o nome de paralelos.
Já os meridianos são linhas imaginárias dispostas verticalmente.
Através da utilização de paralelos e meridianos é possível se posicionar sobre o datum, determinando-se coordenadas geográficas.
Coordenadas estas que serão latitudes no sentido norte sul em relação a linha do equador e longitudes no sentido leste oeste.
Caso deseje aprender a calcular as coordenadas geográficas de um ponto é só você ler este artigo.
UTM SIRGAS 2000 – Porque é necessária a projeção dos Dados
A utilização de coordenadas curvilíneas, como é o caso das coordenadas geográficas (também conhecidas como coordenadas geodésicas), apresentam problemas em obras de engenharia.
Por causa disso, os dados precisam ser projetados da forma elipsoidal para a forma planar.
Perceba que 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, pois reproduz bem o tamanho e o formato das áreas situadas na zona intertropical.
Características da projeção UTM
A projeção UTM resulta na composição de 60 fusos (também chamados de zonas) que representam a superfície da Terra. Cada fuso tem a amplitude de 6º de longitude.
Cada fuso UTM possui seu próprio meridiano central.
Como projetar os dados para a projeção UTM SIRGAS 2000
Caso os dados estejam em coordenadas geográficas, você precisará utilizar um software de Geoprocessamento para projetar os dados.
Ou seja, no aplicativo que transforma coordenadas utm em geográficas, você precisa informar o fuso correspondente a região que está sendo mapeada.
Alguns aplicativos pedem o meridiano central ao invés do fuso UTM.
No caso, o Brasil possui 8 fusos UTM passando pelo seu território, os quais estão compreendidos entre os fusos 18 e 25. Na imagem abaixo você pode ver os mesmos.
Nesta outra imagem, além dos fusos, também é possível ver os meridianos extremos dos fusos.
Para saber qual é o meridiano central de determinado fuso UTM é só você encontrar o valor médio entre os meridianos.
Por exemplo, o fuso 21 está entre os meridianos 54ºW e 60ºW, logo o meridiano central deste fuso é o meridiano 57ºW.
Da mesma maneira, o meridiano central do fuso 22 é o 51ºW.
Perceba que ao transformar coordenadas utm em geográficas, se o que for solicitado for o meridiano central, é só você achar o valor médio dos meridianos correspondentes a determinado fuso.
UTM SIRGAS 2000 – Converter coordenada geográfica 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 projetar os dados para o plano.
Segue a aula mostrando como converter coordenadas geográficas em utm no ArcGIS. Pode pular diretamente para os 09:40 minutos.
Converter coordenadas geográficas em utm no QGIS
Segue vídeo mostrando como proceder:
É isso por este artigo. Lembrando que eu possuo uma série de cursos e de livros práticos.
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