Projeção cartográfica

Explicamos o que é uma projeção cartográfica, sua função na criação de mapas e suas propriedades. Além disso, damos-lhe vários exemplos.

O que é uma projeção cartográfica?

Em geografia, uma projeção cartográfica (também chamada de projeção geográfica) É uma forma de representar visualmente uma porção da crosta terrestre, que faz uma equivalência entre a curvatura natural do planeta e a superfície plana de um mapa. Consiste basicamente em “traduzir” uma representação tridimensional para uma bidimensional, distorcendo o mínimo possível as proporções do original.

Este é um procedimento típico da criação de mapas por cartógrafos, que devem se guiar pelo sistema de coordenadas que compõe os meridianos e paralelos terrestres. construir uma representação espacial fiel às proporções da curvatura do planeta.

Isso, porém, não pode ser feito sem uma certa margem de erro, por isso as projeções são estudadas de forma a reduzir ao máximo a distorção e preservar, sobretudo, os três aspectos fundamentais de um mapa: a distância, a superfície e a forma.

Existem diferentes projeções cartográficas possíveis, ou seja, diferentes métodos e procedimentos para representar as dimensões da Terra (ou de uma porção de sua superfície) bidimensionalmente, visto que este é um tema que ocupa os geógrafos desde a antiguidade. Nesse sentido, nenhum é “mais fiel” que outro, mas apresentam problemas geométricos diferentes e enfatizam diferentes aspectos da representação.

Veja também: Cartografia

Propriedades de uma projeção cartográfica

Todas as projeções cartográficas apresentam traços característicos que têm a ver com o tipo de transformação ou com o procedimento geométrico utilizado para realizá-la. Assim, uma projeção geográfica pode ter uma ou duas das três propriedades seguintes, mas em nenhum caso pode cumprir todas as três ao mesmo tempo:

• Equidistancia. A projeção é fiel às distâncias do original, ou seja, não as amplia nem diminui, mas mantém sua proporção na escala correspondente.
• Equivalência. A projeção é fiel às superfícies do original, ou seja, não distorce os tamanhos e dimensões das superfícies.
• Conformidade. A projeção é fiel às formas e ângulos do original, ou seja, não distorce a silhueta nem o aspecto da superfície representada.

Em cada projeção procuramos cumprir tanto quanto possível estas três propriedades fundamentais, embora geralmente algumas sejam mais sacrificadas do que outras dependendo da utilidade específica do mapa projetado. Por exemplo, se for um mapa-múndi ou um planisfério escolar, em geral a forma dos continentes é mais respeitada (conformidade) do que a distância entre eles (equidistância) e a superfície de cada um (equidistância).

Tipos de projeções cartográficas

Para classificar as projeções cartográficas geralmente se utiliza o critério da figura geométrica que a inspira, ou seja, se a projeção é cilíndrica, cônica, azimutal ou se combina aspectos dessas três categorias.

• Projeções cilíndricas. Como o próprio nome indica, são projeções que utilizam um cilindro imaginário como superfície do mapa. Localizado secante ou tangente à superfície esférica do planeta, este cilindro apresenta boa conformidade (respeita as formas), mas à medida que nos afastamos do equador ocorre uma distorção maior e mais perceptível em termos de distâncias e superfícies. Mesmo assim, por preservar a perpendicularidade entre meridianos e paralelos, é um tipo de projeção simples e útil, muito utilizado na navegação.
• Projeções cônicas. De forma semelhante às projeções cilíndricas, essas projeções são obtidas localizando a esfera terrestre dentro da curvatura interior de uma tangente imaginária ou cone secante, sobre a qual serão projetados os paralelos e meridianos. Este tipo de projeções tem a virtude de transformar os meridianos em retas a partir do pólo e os paralelos em círculos concêntricos dentro do cone. O mapa obtido é ideal para representar as latitudes médias, pois apresenta maior distorção à medida que nos aproximamos dos pólos.
• Projeções azimutais ou azimutais. Também chamadas de projeções zenitais, são obtidas colocando a esfera terrestre em um plano imaginário, tangente à própria esfera, sobre a qual são projetados os meridianos e paralelos. O ponto de vista obtido corresponde à visão do mundo a partir do centro da Terra (projeção gnomônica) ou de um planeta distante (projeção ortográfica). Essas projeções são ideais para preservar a relação entre os pólos e os hemisférios, por isso são fiéis em regiões de altas latitudes; mas apresentam uma distorção crescente quanto maior a distância entre o ponto tangencial do plano e a esfera, de modo que não são adequados para representar fielmente a região equatorial.
• Projeções modificadas. Também chamadas de projeções combinadas ou mistas, são aquelas que incorporam diferentes aspectos das projeções elencadas anteriormente, e tentam alcançar uma representação fiel da superfície terrestre por meio da quebra da continuidade do mapa e da construção matemática de um quadrado que englobe o mesma superfície de um círculo: um procedimento contra-intuitivo, mas que permite experimentar deformações voluntárias dos meridianos e paralelos terrestres, obtendo assim resultados novos e impossíveis utilizando os restantes tipos de projeção.

Mais em: Tipos de mapas

Exemplos de projeções cartográficas

As principais e mais conhecidas projeções cartográficas da Terra (ou seja, um mapa mundial) são:

• A projeção de Mercator. Criada pelo geógrafo e matemático alemão Gerardus Mercator (1512-1594) em 1569, é uma das projeções terrestres mais utilizadas na história, principalmente na confecção de mapas para navegação durante o século XVIII. É uma projeção do tipo cilíndrico, prática e simples, mas distorce as distâncias entre os meridianos e os paralelos terrestres, convertendo-os em linhas paralelas, o que aumenta a distância entre um e outro à medida que se avança em direção ao pólo. Soma-se a isso um encolhimento das regiões equatoriais, permitindo, por exemplo, que o Alasca pareça ter mais ou menos o tamanho do Brasil, quando este último tem na verdade quase cinco vezes o seu tamanho. Isto faz com que a Europa, a Rússia e o Canadá tenham um papel muito mais proeminente na representação do globo, razão pela qual o mapa tem sido acusado de ser eurocêntrico.
• Projeção de Lambert. Também chamada de “projeção conforme de Lambert” para distingui-la de outras projeções feitas pelo físico, filósofo e matemático franco-alemão Johann Heinrich Lambert (1728-1777), é uma projeção cônica criada em 1772. É obtida usando dois paralelos de referência que cruzam o globo terrestre e atuam como lados do cone, o que permite distorção zero ao longo dos paralelos, embora essa distorção aumente à medida que se afastam deles. Os meridianos, por outro lado, tornam-se linhas curvas de grande precisão. O resultado é uma projeção de conformidade muito alta, que normalmente é usada para cartas de voo de aviões, embora os mapas mundiais obtidos com ela geralmente sirvam apenas um hemisfério por vez.
• A projeção Gall-Peters. Criada pelo clérigo escocês James Gall (1808-1895) em 1855, esta projeção apareceu pela primeira vez 30 anos depois na Scottish Geographical Magazine (Revista Geográfica Escocesa). Mas a sua popularização e implementação corresponderam ao cineasta alemão Arno Peters (1916-2002) e por isso leva o nome de ambos. É uma projeção que busca corrigir os defeitos da projeção de Mercator e, para isso, dá mais ênfase à equivalência: projeta a esfera terrestre em um cilindro imaginário, que é então esticado até o dobro de sua própria magnitude.
• Projeção de Van der Grinten. Criada em 1898 pelo cartógrafo teuto-americano Alphons J. van der Grinten (1852-1921), não se trata de uma projeção conforme nem equivalente, mas sim de uma construção geométrica arbitrária no plano. Utiliza os mesmos métodos de Mercator, mas reduz consideravelmente suas distorções, que ficam reservadas aos pólos, sujeitos a um grau máximo de não conformidade. Esta projeção foi adotada pela National Geographic Society em 1922, até ser substituída em 1988 pela projeção Robinson.
• Projeção de Aitoff. Proposta em 1889 pelo cartógrafo russo David Aitoff (1854-1933), é uma projeção zenital ou azimutal pouco equivalente e não conforme, construída a partir da distorção da escala horizontal para transformar a esfera terrestre em uma elipse duas vezes maior. largura tão alta. É uma escala constante no equador e no meridiano central do planeta, que inspirou Ernst Hammer a propor um modelo semelhante em 1892, conhecido como projeção de Hammer, mas de pouca utilidade.
• Projeção de Robinson. Criado em 1961 pelo geógrafo norte-americano Arthur H. Robinson (1915-2004), surgiu em resposta ao debate sobre a representação mais justa do planeta ocorrido em meados do século XX. O seu objectivo era mostrar o mapa-múndi de uma forma simples mas pouco fiável num plano semicilíndrico, para que não fosse nem equidistante, nem equivalente, nem conforme, mas antes assumisse as suas distorções (as mais importantes na região polar e nas altas altitudes). latitudes). Esta projeção foi amplamente utilizada pela National Geographic Society até a sua substituição em 1998 pela projeção Winkel-Tripel.
• A projeção Winkel-Tripel. Esta é uma projeção geográfica azimutal modificada, proposta por Oscar Winkel em 1921, baseada na combinação da Projeção de Aitoff e uma projeção cilíndrica equidistante. Esta projeção foi adotada pela National Geographic Society em 1998, e desde então tem sido considerada o melhor modelo de representação terrestre até hoje.

Por que as projeções cartográficas apresentam distorções?

O fenômeno da distorção é inevitável em qualquer tipo de projeção, embora possa ser reduzido ou disfarçado até certo ponto. Isto se deve a um problema geométrico: É impossível traduzir fielmente uma superfície esférica em plana.preservando seus aspectos de distância, forma e superfície ao passar de três dimensões para duas.

Uma boa forma de verificar esse fenômeno é imaginar que estamos sobre um dos pólos da Terra e que caminhamos em linha reta em direção ao equador, guiados por um meridiano qualquer. Chegando lá, percorremos uma distância em linha reta sobre o equador e depois retornamos ao pólo em linha reta, guiados pelo meridiano correspondente.

A trajetória que descrevemos em nossa caminhada compõe um triângulo esférico e curvo, que possui dois ângulos retos (ou seja, abertura de 90°) e um terceiro ângulo menor, mas maior que 0° de abertura. Portanto, a soma dos ângulos deste triângulo é maior que 180°, o que é geometricamente impossível para qualquer triângulo plano. A resposta a este enigma reside precisamente na necessária distorção que sofre o triângulo descrito quando está na superfície de uma esfera.

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Referências

• “Projeção cartográfica” na Wikipedia.
• “Sistemas de projeção” no Instituto Geográfico Nacional (Argentina).
• “A seleção das projeções cartográficas” (vídeo) no Instituto Geográfico Nacional (Espanha).
• “Projeções cartográficas” no Museu Virtual da Ciência (Espanha).