O que são sistemas de referência e de coordenadas?

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No dia a dia nota-se uma pequena confusão de conceitos por parte de alunos e até mesmo profissionais em relação a sistemas de referência e de coordenadas quando falamos em mapeamento tendo como “pano de fundo”, a Geodesia. Este texto tem o objetivo de tratar com mais detalhes esse assunto, de forma a sanar eventuais dúvidas.

É comum ouvir uma frase do tipo: “Minhas coordenadas estão em Sirgas2000”. Não que esteja totalmente errada tal afirmação, pois acaba se tornando coloquial entre os profissionais da área e resumindo a situação que se quer passar naquele momento. No entanto, sugere que Sirgas2000 é um sistema de coordenadas. E porque não? Vamos nos aprofundar no assunto.

Sistemas de referência ou Referenciais em Geodésia são figuras geométricas posicionadas no espaço que representam a superfície da terra, permitindo que cada ponto dessa mesma superfície tenha um único terno de coordenadas (X, Y, Z por exemplo).

Estes referenciais tomam forma por sua definição (ITRS – International Terrestrial Reference System – Sistema de Referência Terrestre Internacional) que vem a ser a conceituação da origem, dos eixos (escala e orientação destes) e da evolução temporal (comportamento ao longo do tempo) que formarão tal sistema, bem como por sua materialização (ITRS – International Terrestrial Reference Frame – Sistema de Materialização Terrestre Internacional) que é um catálogo de coordenadas e velocidades dos pontos que materializam o sistema no solo. O termo datum é muito utilizado quando se quer fazer alusão ao sistema de referência ou referencial.

Existem vários data (plural de datum) mundialmente falando, no entanto no Brasil três são reconhecidos pelo nosso órgão oficial IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística). São eles: CÓRREGO ALEGRE, SAD69 e o SIRGAS2000, este último o datum  oficial desde de fevereiro de 2015.

A diferença entre eles está no ponto origem do sistema, os dois primeiros são sistemas topocêntricos já o SIRGAS2000 é geocêntrico. O que quer dizer que a origem dos sistemas topocêntricos está localizada na superfície física da terra e dos sistemas geocêntricos está no centro de massa da terra. Portanto um ponto com coordenadas no datum SAD69 terá coordenadas (valores) diferentes no datum SIRGAS2000 ou WGS84. Aliás este último, mundialmente utilizado, é compatível com o nosso SIRGAS2000 o que explica a adoção deste como nosso referencial oficial.

Imagem 1: Diferença entre datum geocêntrico e topocêntrico

Tudo bem, mas e os sistemas de coordenadas?

São aqueles que dão valores, quantitativos numéricos em relação a sua origem para o ponto em questão. Os mais utilizados em mapeamento são os sistemas de coordenadas: geográficas ou geodésicas, planas e cartesianas.

Imagem 2: Sistema de Coordenadas Geográficas

As coordenadas geográficas ou geodésicas são de caráter curvilíneo e por isso são dados em grau, minuto e segundo, conhecidas como latitude e longitude.

As coordenadas planas são as que são projetadas do meio curvo (elipsóide) para o plano (cilindro envolvendo o elipsóide por exemplo). No Brasil a projeção transversa de um cilindro secante ao elipsóide, idealizada por um belga chamado Gerardo Mercator e que tinha dentre outros títulos o de cartógrafo, é o que predomina nos mapeamentos quando se utiliza o sistema de coordenadas planas. Por razões triviais o nome dado para este sistema é UTM (Universal Transversa de Mercator) e as coordenadas são dadas pelas componentes E, N (Este, Norte respectivamente).

Imagem 3: Sistema de coordenadas UTM

Por fim citamos as coordenadas cartesianas essa bem mais conhecida, pois é bastante presente no ensino fundamental e médio. Suas componentes são as famosas X, Y. Em Geodesia estas coordenadas, quando utilizadas, estão com origem no centro de massa da terra, por isso comumente chamadas coordenadas cartesianas geocêntricas.

Imagem 4: Sistema de coordenadas cartesianas

Com estas abordagens sobre os dois sistemas pode-se entender porque a frase “minhas coordenadas estão em SIRGAS2000” não está totalmente correta.

Na verdade, a frase correta a ser construída a respeito das coordenadas, deve trazer o sistema de coordenadas e seu datum. Exemplo: “Minhas coordenadas UTM (estão) em SIRGAS2000” ou “Minhas coordenadas UTM (com referência / com datum) em SIRGAS2000”.

E você compreendeu a diferença? É muito importante entender esses conceitos básicos e essenciais para conseguir executar projetos de mapeamento aéreo com drones com qualidade, este é um dos temas que abordamos no curso de pontos de apoio, caso você tenha interesse em se aprofundar no assunto.

Ficou com alguma dúvida? Deixe nos comentários abaixo! Até a próxima.


Autor: Nemer Ricardo Amaral Ferreira | Engenheiro Cartógrafo, Mestre em Ciências Cartográficas, Professor de Topografia na ETEC e Suporte Técnico em topografia na UNESP.

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