O que são sistemas de referência e de coordenadas?

Tempo de leitura: 5 minutos

Se você trabalha com geoprocessamento, mapeamento ou já teve contato com essas áreas deve ter se deparado com os termos Datum, Sistema de Coordenadas, SIRGAS2000, coordenadas geográficas.  Embora todos aparentemente tenham a mesma finalidade, de expressar coordenadas, esses termos não são iguais.

É comum ouvirmos frases do tipo: “Minhas coordenadas estão em SIRGAS2000”. Apesar de ser possível entender o que se pretende comunicar, tal afirmação sugere que o SIRGAS2000 é um sistema de coordenadas. Na verdade, ele não é. Ficou em dúvida? Ao longo dessa matéria, vamos destrinchar esses termos e entender cada conceito.

Sistemas de Referência – DATUM

O DATUM é um termo que faz menção ao sistema de referência. A palavra é originária do latim e significa dado. Na cartografia, o sistema de referência é um modelo desenvolvido para representar a superfície da Terra, permitindo que cada ponto dessa superfície seja definido por um terno (conjunto de três) coordenadas (X, Y, Z, por exemplo).

Estes referenciais são criados através de uma definição teórica (ITRS – International Terrestrial Reference System – Sistema de Referência Terrestre Internacional), que vem a ser a parte conceitual da origem do sistema, direção e escala dos eixos e da sua evolução temporal; bem como a sua materialização (ITRF – International Terrestrial Reference Frame – Sistema de Materialização Terrestre Internacional), a qual consiste na implementação de várias estações de referência espalhadas pela superfície que fornecem um catálogo de coordenadas e velocidades dos pontos que materializam o sistema no solo.

Existem vários data (plural de datum) mundialmente falando, porém no Brasil três são reconhecidos pelo nosso órgão oficial IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística). São eles: Córrego Alegre, SAD69 e o SIRGAS2000, sendo este último o datum oficial desde fevereiro de 2015. Há também um outro datum bastante comum, o WGS84, o qual consiste num referencial global utilizado pelo mundo todo, especialmente para o posicionamento por satélites GPS.

A diferença entre estes sistemas está na definição da origem. O Córrego Alegre e SAD69 são sistemas topocêntricos, ou seja, a origem está localizada na superfície física da Terra, normalmente materializada por um marco geodésico. Já o SIRGAS2000 e WGS84 são sistemas geocêntricos, ou seja, suas origens estão no centro de massa da Terra. Portanto, um ponto com coordenadas no SAD69 terá valores diferentes no datum SIRGAS2000.

Embora sejam geocêntricos, o WGS84 e o SIRGAS2000 não são totalmente coincidentes. Há uma pequena diferença em um dos parâmetros que os definem, apesar de, para efeitos práticos, serem considerados iguais. Particularmente, o SIRGAS2000 (Sistema de Referência Geocêntrico para as Américas) foi desenvolvido “sob medida” para a região das américas Central e do Sul. Por isso, é o datum oficial do Brasil.

Datum topocentrico e geocentrico
Figura 1: Diferença entre datum geocêntrico e topocêntrico.

Sistemas de Coordenadas

Já o sistema de coordenadas é responsável por expressar numericamente a posição de um determinado ponto em relação a origem do sistema de referência. Os tipos de coordenadas mais usadas são: geográficas, planas ou cartesianas.

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

coordenadas geograficas
Figura 2: Sistema de coordenadas geográficas: latitude e longitude.

As coordenadas planas são as que são projetadas do meio curvo (elipsoide) para o plano (cilindro envolvendo o elipsoide por exemplo). Elas são derivadas normalmente de uma projeção cartográfica, que busca representar a superfície terrestre (tridimensional) em um plano (bidimensional).

 No Brasil a projeção do globo em um cilindro transverso e secante ao elipsoide, 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). 

O resultado da projeção é o mundo subdividido em 60 fusos (zonas) com 6 graus de amplitude. O território brasileiro, a título de curiosidade, compreende oito fusos (do 18 ao 25).

projecao UTM
Figura 3: Projeção do globo terrestre em um cilindro secante e transverso.
Figura 4: Sistema de coordenadas UTM.

Por fim, citamos as conhecidas coordenadas cartesianas, pois fazem parte dos estudos matemáticos aprendidos desde a escola. Suas componentes são as famosas X, Y. Em Geodésia, estas coordenadas estão referenciadas no centro de massa da Terra e, por isso, são chamadas de coordenadas cartesianas geocêntricas.

Figura 5: Sistema de coordenadas cartesianas.

Conclusão

Depois de entender melhor as características e diferenças entre sistema de referência (datum) e sistema de coordenadas, podemos conluir que a frase inicial “minas coordenadas estão em SIRGAS2000” está incompleta. Na verdade, o datum seria o SIRGAS2000, mas as coordenadas poderiam ser UTM (planas) ou geográficas. Portanto, a frase “minhas coordenadas UTM estão em SIRGAS2000” faz mais sentido.

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2 Comentários


  1. Em inventário foi feito uma medição no terreno do meu pai usando córrego feliz e depois de uns anos foi feita uma nova matrícula p o terreno mas a topografa usou o sitema sirgas 2000.
    Isso é visto como um erro ? Ou não há alteração e as medições anteriores feitas c o sistema corrego Feliz vão continuar as mesmas ? Os pontos vão ficar alterados… tipo fora do lugar q era ?

    Responder

    1. Não é necessariamente um erro. São apenas sistemas de referênca diferentes. Atualmente, o sistema oficial adotado no Brasil é o SIRGAS 2000. Mas, o ideal seria realizar a conversão dessas coordenadas de córrego alegre para SIRGAS 2000 ou vice versa. Pode haver sim diferença nas coordenadas, principalmente se as tecnologias usadas nos dois levantamentos são diferentes.

      Responder

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