Felipe Macedo, Marta Luzia de Souza

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São Paulo, 8 a 12 de setembro de 2014.
ISBN: 978-85-7506-232-6
O USO DO IPAD NA ELABORAÇÃO DE CARTAS
CLINOGRÁFICAS
Felipe Rodrigues Macedo
Programa de Pós-Graduação em Geografia – Universidade Estadual de Maringá
[email protected]
Marta Luzia de Souza
Programa de Pós-Graduação em Geografia – Universidade Estadual de Maringá
[email protected]
INTRODUÇÃO
Quando Steve Jobs subiu ao palco do teatro Yerba Buena Center for the Arts, em
São Francisco, Califórnia dizendo “Desejamos iniciar 2010 introduzindo um produto mágico”,
muitas pessoas não acreditaram, mas o iPad, o produto anunciado naquele dia, se tornaria
uma referência no segmento de tablets, mesmo não sendo o primeiro tablet a ser
desenvolvida, o iPad foi o primeiro a alcançar o sucesso (TECHMUNDO, 2010).
Com esse sucesso, muitas empresas desenvolveram aplicativos para as mais
diversas funções. Uma delas, muito utilizada em computadores são softwares vetoriais, que
permitem a criação de uma infinidade de desenhos técnico, como rótulos, folders, cartas,
plantas de engenharia e etc.
A carta de declividade, que possui um uso técnico, tem sido utilizada de maneira
quase que obrigatória, em trabalhos ligados às Ciências da Terra, planejamento regional e
agrário, juntamente com outras representações gráficas de variáveis como: orientação de
vertentes, insolação direta, direção e velocidade do vento, entre outras, permitindo assim,
com suas correlações uma melhor compreensão e um equacionamento dos problemas que
ocorrem no espaço analisado (DE BIASI, 1992).
Atualmente existem métodos automáticos de elaboração de cartas de
declividade, a partir do emprego de Sistemas de Informação Geográfica. O resultado dos
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documentos cartográficos elaborados por meio de técnicas automáticas possui aspectos
positivos, sobretudo em relação ao tempo dispensado no trabalho. Porém, existem detalhes
vinculados à resolução espacial que podem afetar a qualidade da carta clinográfica
elaborada a partir de técnicas automáticas, acarretando em distorções na análise final
integrada com outros documentos cartográficos como cartas de uso da terra (SIMON E
CUNHA, 2009).
A carta de declividade ou clinográfica pode ser elaborada de maneira
automática, utilizando um software específico; manual analógica, utilizando um ábaco em
um mapa no papel ou de maneira manual digital, conhecido como semiautomática. No
método semiautomático original utilizava-se o AutoCAD Map com um ábaco digital
desenvolvido por Simon e Cunha (2009). Macedo (2013) adaptou essa metodologia para ser
utilizada em um iPad.
No entanto, o modelo proposto por Macedo (2013), apresentava a dificuldade,
por ser uma comunicação entre o computador e o iPad, cada etapa no processo de
elaboração da carta, era feita em uma plataforma. Com a chegada do iOS 7, em Setembro
de 2013, o sistema operacional utilizado pelo iPad, novas ferramentas foram introduzidas
para melhorar os aplicativos.
Neste contexto, o objetivo desta pesquisa é apresentar uma proposta para a
elaboração de cartas clinográficas utilizando apenas o iPad. Pretende-se demonstrar todo o
processo desde do download da carta topográfica até a impressão da carta clinográfica
finalizada. Em outras palavras, mostrar uma nova abordagem da metodologia de De Biasi
(1992).
CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO
Nesta pesquisa foi utilizada a folha topográfica SF-22-Y-C-III-3 de Rondon, PR na
escala de 1:50.000, a área utilizada compreende as latitudes 7419 kmN; 7408 kmN e
longitudes 296 kmE; 306 kmE, no Sistema de Projeção UTM, na área urbana e periurbana do
Município de Cidade Gaúcha da região Noroeste do Paraná (FIGURA 1).
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Figura 1 - Localização da área de estudo.
Adaptação - Felipe R. Macedo
Analisando a classificação de Ross (1992) e Maack (2012), o município de Cidade
Gaúcha encontra com sua totalidade no 1º Táxon da bacia sedimentar do Paraná, no 2º
Táxon do Terceiro Planalto Paranaense e no 3º Táxon do Planalto de Campo Mourão.
Essa unidade morfoestrutural da bacia sedimentar do Paraná conforme Ross
(2006), engloba terrenos sedimentares e vulcânicos da bacia sedimentar do Paraná, com
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idades desde o Devoniano ao Cretáceo. O contato dessa unidade com as depressões
circundantes é feito através de escarpas que são identificadas como de frentes de cuesta
única, ou desdobradas em duas ou mais frentes.
No município de Cidade Gaúcha, a litologia predominante é o arenito da
Formação Caiuá do Grupo Bauru (SOARES, et al., 1980). Jabur e Santos (1984), apontam que
a ocorrência da Formação Caiuá, possui características litoestruturais, definiram a
ocorrência de litofácies distintas:
•
Fácies Porto Rico: inferior, composto de arenitos finos e médios com estruturas
cruzadas planar e características evidentes de deposição eólica.
•
Fácies
Mamborê:
superior,
constituído
por
arenitos
finos
com
estruturas
plano-paralelas, cruzadas, de pequeno a médio porte e ainda, de corte e
preenchimento, com evidências de sedimentação sob condições fluviais.
Os solos predominantes na área de estudo são: Latossolos Vermelhos,
Argissolos Vermelhos e também o Neossolos Quartzarênicos (PRADO e NÓBREGA, 2005).
Bigarella e Mazuchowski (1985) relatam que a vegetação natural dominante era
da Floresta Tropical Semidecidual da bacia do Paraná que Ross (2006) classifica como:
“Sistemas ambientais naturais fortemente transformados”. Essa floresta foi fortemente
degradada no período de colonização, na criação das cidades e fazendas. Atualmente
existem pequenos bosques de fragmentos florestais, quase sempre fortemente degradados.
O clima que predomina na região, segundo a classificação de Köppen (1948), é
do tipo Cfa subtropical úmido mesotérmico, caracterizado por apresentar verões quentes e
geadas poucos frequentes com tendência a concentração das chuvas nos meses de verão,
sem estação seca definida. A média das temperaturas nos meses quentes é acima de 22º C,
e a média das mínimas é 18º C. A pluviosidade média na região é de 1500mm e os meses
mais chuvosos vão de outubro a janeiro, com médias mensais entre 10mm e 175mm. Os
meses de julho e agosto são os meses mais secos, com médias entre 55mm e 85mm
(BIGARELLA e MAZUCHOWSKI, 1985; SILVEIRA, 1997).
MATERIAL E MÉTODOS
Em 2013, a Apple, lançou o primeiro sistema operacional móvel de 64 bits, o iOS
7, com ele as empresas de software podem criar um aplicativo com mais recursos. Foi o que
a Indeeo fez ao lançar em 2014 a versão 2.0 do iDraw. O iDraw é um aplicativo
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vetorial, com a atualização para o iOS 7 o aplicativo ganhou melhorias significativas que
possibilitaram a elaboração de cartas de declividade, a partir da carta topográfica, sem a
necessidade do computador do tipo desktop ou portátil, ou seja, a carta é produzida
inteiramente no iPad.
Foi utilizado um iPad de quarta geração com o sistema operacional iOS 7© da
Apple®, o aplicativo iZip Pro© da Comcsoft®, e o aplicativo vetorial iDraw 2.0© da Indeeo®.
Uma caneta stylus, da Dagi®, P508 e uma luva. A luva foi utilizada apenas para que a palma
da mão não fizesse contato direto com a tela do iPad, visto que essa caneta stylus não é
dotada de transmissor bluetooth.
Para iniciar o processo de elaboração da carta clinográfica é necessário ter uma
carta topográfica digitalizada. Esse processo pode ser importado pelo software iTunes©, mas
como esta pesquisa visa demonstrar a elaboração da carta somente pelo uso do iPad, a
carta topográfica foi obtida por meio de download. Para este estudo utilizou-se o banco de
dados do Instituto de Terras, Cartografia e Geociências (ITCG), do estado do Paraná. O
download da carta topográfica foi realizado pelo aplicativo iZip Pro, a partir do navegador
Safari no iPad, conforme mostra a figura 2.
Figura 2 - Mostra o download do arquivo .zip com a imagem da carta topográfica.
Elaboração - Felipe R. Macedo
Realizado o download do arquivo.zip, foi descompactado pelo iZip Pro. Utilizando
o recurso Open in (Abrir onde) selecionou-se o aplicativo no qual queríamos abrir a imagem,
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neste caso o iDraw como mostra a figura 3.
Figura 3 - Mostra o aplicativo iZip Pro com a imagem da carta topográfica
Elaboração - Felipe R. Macedo
Essa importação gera um novo documento no iDraw, onde foi elaborado
parcialmente a carta clinográfica. Primeiramente foi necessário a correção da escala da
carta, a fim de reduzir os erros, a figura 4 mostra o antes e o depois.
Figura 4 - Mostra o antes e o depois, da correção do tamanho da imagem.
Elaboração - Felipe R. Macedo
Utilizando uma técnica simples, com um retângulo sobre a escala da própria
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carta verificou-se o que estava errado. O valor mostrava 4 cm, levando em consideração a
distância real na carta que é de 2cm, para aquela área, chegou-se a conclusão que o
tamanho da carta deveria ser diminuído pela metade. Utilizando a ferramenta Aspect ratio
lock, ou seja, travando a proporção do tamanho da imagem apenas um dos lados foi
diminuído, assim evitou-se a possibilidade da imagem sair da proporção.
Esse passo é importante para que a carta final tenha a escala exata. A correção
pode variar de imagem para imagem.
De Biasi (1992), explica que a definição das classes de declividade poderá ter um
caráter particular, ou seja, o autor escolhe as classes que ele necessita para seu trabalho,
mas é recomendável utilizar o que já está estabelecido por lei para os diferentes usos e
ocupação territorial.
O estabelecimento das classes conduz à construção do ábaco graduado com as
medidas apresentadas pelo espaçamento das curvas de nível (DE BIASI, 1970). O próximo
passo compreende o deslocamento manual deste ábaco através das diferentes cotas
topográficas, estabelecendo-se limites toda vez que o segmento referente a cada classe se
encaixe perfeitamente, estabelecendo um ângulo de 90º entre as curvas em questão,
tomando-se o cuidado de manter a sequência de classes estabelecidas.
O método para elaboração da carta utilizando a metodologia de De Biasi (1992),
com seis classes de declividade está de acordo com os critérios estabelecido pela EMBRAPA
(1988), para as classes de relevo apresentados no quadro 1.
Quadro 1 - Mostra as classes de declividade e a distância no ábaco
Tipo de Relevo
Classe de
Declividade (%)
Distância no
ábaco (cm)
Plano
0–3
> 1,34
Suave Ondulado
3–8
1,34 - 0,5
Ondulado
8 – 20
0,5 - 0,2
Forte Ondulado
20 - 45
0,2 -0,08
Montanhoso
45 - 75
0,08 - 0,05
Escarpado
>75
< 0,05
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Essas classes foram definidas com base na EMBRAPA (1988), para que a carta de
declividade possa no futuro ter compatibilidade com a carta de solos da região, obtendo-se
assim a carta de suscetibilidade à erosão.
As distâncias que seriam utilizadas para a confecção do ábaco analógico foram
inseridas no aplicativo iDraw. Nesse aplicativo foi construído o ábaco digital com base em
Simon e Cunha (2009) e utilizando-se raios para uma melhor leitura, a figura 5 mostra as
etapas de construção do ábaco digital.
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Figura 5 - Etapas da construção do ábaco. Valores dos diâmetros em centímetros.
Elaboração: Felipe R. Macedo
O ábaco “desmontado” na figura 5 mostra os diâmetros dos círculos que são os
mesmos que seriam utilizados em um ábaco analógico, as cores são apenas para facilitar no
momento de definição das declividades na carta topográfica. Os quadrantes mostram as
etapas de junção dos círculos no aplicativo iDraw; no primeiro quadrante, os círculos
reunidos; no segundo quadrante a elaboração dos raios, evoluindo em ângulos de quinze
graus; no terceiro quadrante, os raios finalizados e coloridos para uma melhor visão no
aplicativo, tendo em vista a metodologia de De Biasi (1992), no qual o ábaco deve
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permanecer perpendicularmente entre as curvas, ou seja, as classes devem ser definidas
formando um ângulo de noventa graus; por fim o quarto quadrante com o ábaco finalizado.
Porém, antes de utilizar o ábaco foi preciso digitalizar as curvas de nível da carta
topográfica (figura 6). Para essa digitalização foi utilizado as novas ferramentas do iDraw,
como Join Path, Connect Endpoints, Dimension Label, entre outras. Essas ferramentas são
exclusivas da versão 2.0 e possibilitaram a elaboração completa da carta clinográfica.
Figura 6 - Mostra as etapas de digitalização das curvas de nível
Elaboração - Felipe R. Macedo
Cada curva, da área de estudo, foi digitalizada em um novo layer. Esse processo
de digitalização é muito simples, a carta topográfica se torna como a base e layers são
criados por cima, como o uso de papel vegetal. A digitalização se deve por selecionar a
ferramenta pencil tool no aplicativo e com a caneta stylus contornar as curvas de nível, da
mesma maneira da elaboração de um mapa analógico, porém o aplicativo faz uma correção
e a curva digitalizada pode se deslocar, o que exige uma correção (primeiro quadrante), cada
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ponto criado é realocado para o seu devido lugar. Em caso do usuário precisar aumentar o
diminuir o zoom, a curva acaba por ser digitalizada por trechos, e a ferramenta Join Paths, é
utilizada para que todos os trechos se tornem uma única curva.
Após a digitalização das curvas de nível, é necessário criar um novo layer, agora
para a declividade. Como o ábaco digital é passado pelas curvas, os raios ajudam a localizar
com precisão a troca de declividade, como ilustrado pela figura 7.
Figura 7 - Mostras as etapas de delimitação das declividades.
Elaboração - Felipe R. Macedo
No primeiro quadrante, é possível notar uma área de relevo ondulado e uma
área de relevo suave ondulado. O ponto de troca foi localizado com o auxílio do ábaco. A
ferramenta pen tool foi selecionada e toda a área do relevo suave ondulado foi contornada
sendo uma delimitação precisa onde está o ábaco. Na finalização esse polígono é
preenchido com a cor correspondente a classe que a declividade pertence e o layer com as
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curvas de nível é posicionado acima do layer com a declividade, deste modo as curvas
acabam por fazer o acabamento entre os isoplanos superior e inferior. A vantagem de
elaborar todo o processo de delimitação, contorno e preenchimento é que ao final desse
processo a carta está praticamente finalizada, faltando apenas o tratamento da legenda e
outros elementos cartográficos.
Para esta pesquisa, todos os layers, foram exportados para um novo
documento. Nesse novo documento foi delimitado a folha final para impressão, e nesse
caso foi selecionado uma folha do tamanho A4, folha menor que a carta original,
necessitando assim uma pequena adaptação conjunta com a escala para que a carta
permaneça correta. A figura 8 apresenta a elaboração da legenda e a carta finalizada ainda
no aplicativo iDraw.
Figura 8 - Mostra a esquerda a criação dos elementos da legenda e a direita a carta clinográfica
finalizada.
Elaboração - Felipe R. Macedo
Vale salientar que a utilização do aplicativo iDraw na elaboração da carta de
declividade como método semiautomático, só contribui na precisão durante a classificação
do terreno, ou seja, a utilização de tal método não comprometeu o caráter manual da carta
de declividade.
RESULTADOS E DISCUSSÕES
A carta de declividade representou, em linhas gerais, corretamente a declividade
do terreno em campo. Uma carta automática teria tido um erro maior como mostrou
Macedo (2013), que comparou uma carta clinográfica elaborada de maneira automática por
meio do software Spring© do INPE® com uma elaborada com o auxílio do iPad. Para a
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comparação o autor utilizou as mesmas classes e cores, como demonstrado pela figura 9.
Figura 9 - Comparação entre a carta de declividade automática (esquerda) e a carta semiautomática
(direita)
Fonte - (MACEDO, 2013)
Como observado na figura 9 houve vários pontos de convergência (verde) alguns
pontos onde a convergência não foi precisa, porém não foi totalmente diferente (branco), e
por fim as áreas de divergência (vermelho), onde a diferença foi grande.
As divergências nos extremos noroeste e sudeste foi devido há um erro na
elaboração da carta automática. Os valores das cotas altimétricas das curvas de nível foram
marcados erroneamente pelo elaborador, assim a carta automática possui áreas que não
condizem com a realidade. Diferente do modo semiautomático onde o usuário está o tempo
todo trabalhando em uma faixa isolada, ou seja, não se preocupando com os isoplanos
superior e inferior, assim esse tipo de erro pode ser corrigido e evitado.
Macedo (2013) chegou a conclusão que o tempo maior na elaboração da carta se
justificava em função da qualidade final.
Partindo desse ponto, esta pesquisa teve como resultado uma qualidade
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superior na representação das declividades, visto que no trabalho de Macedo (2013), as
declividades foram determinado por uma espécie molde e as curvas de nível não estavam
em um layer, após determinar as curvas de nível era necessário pintar esse molde, ou seja,
antes era preciso transferir para o computador para que de lá pudesse ser re-transferido
para o iPad, para ser adicionado a pintura das classes.
No quesito tempo, a carta clinográfica original possui tamanho de 20cm por
22cm, e levou cerca de 75 horas para ser concluída. Um tempo elevado, mas que se justifica
pela qualidade e precisão da carta final (figura 10) e o fato do elaborador ao produzir a
carta, poderá interpretan-lá ao mesmo tempo, e identificar áreas menores, como os trechos
de relevo escarpado conforme mostra a figura 11.
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Figura 10 - Carta de Declividade de Cidade Gaúcha elaborada totalmente no iPad
Elaboração - Felipe R. Macedo
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Figura 11 - Mostra trecho com declividade maior que 75%
Elaboração - Felipe R. Macedo
O tamanho do círculo que determina a transição de relevo montanhoso para
escarpado (círculo Magenta) é de 0,05cm ou 0,5mm, ou seja da espessura de um grafite de
lapiseira 0,5. Assim, essa declividade seria de extrema dificuldade ser representada em um
mapa analógico, visto que seria necessário uma lapiseira de grafite menor que 0,5 além do
uso de uma lupa.
O uso de elementos vetoriais, com exceção da carta topográfica, se torna grande
auxílio na elaboração de outras cartas em estudos ambientais. Como já dito, essa carta
clinográfica produzida, aliada a carta de solos da região pode resultar em uma carta de
suscetibilidade à erosão.
Thomazini et al. (2012) define que as cartas automáticas se tornam satisfatórias
em relação à análise das condições gerais da área, ou seja, na visualização das
características físicas como relevos planos e amplos interflúvios. Se considerarmos uma
análise mais detalhada, utilizando os dados obtidos através da carta clinográfica para a
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elaboração
de
outros
materiais cartográficos, a carta obtida pelo método manual
mostrou-se mais eficaz, pois, define as classes com maior detalhe.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
As cartas clinográficas automáticas podem ser de grande utilidade pela sua
eficiência e tempo de produção, já as cartas semiautomáticas produzidas pelo iPad,
demonstraram maior detalhamento e uma qualidade gráfica superior, ainda que com um
tempo elevado para a elaboração, o método se mostrou eficiente e relativamente simples,
sendo necessário apenas o conhecimento da metodologia.
Espera-se que esta pesquisa estimule outras pessoas a investir neste campo de
conhecimento, afinal o uso dos tablets como o iPad, já é uma realidade acadêmica e seu uso
tende a facilitar a vida das pessoas, devido a mobilidade, qualidade, precisão e tempo de
elaboração que são os principais fatores da utilização.
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Dissertação
(Mestrado
em
Geografia).
Faculdade
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Ciências
e
Tecnologia,
Universidade Estadual Paulista, Presidente
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O USO DO IPAD NA ELABORAÇÃO DE CARTAS CLINOGRÁFICAS
EIXO 6 – Representações cartográficas e geotecnologias nos estudos territoriais e ambientais
RESUMO
Os avanços tecnológicos, juntamente com a busca crescente para a elaboração de cartas
temáticas usadas no planejamento e gestão do território, propiciaram o desenvolvimento de
softwares que auxiliam a produção dessas cartas, como a carta clinográfica ou de declividade. A
carta clinográfica pode ser elaborada de forma manual, semiautomática ou automática, a critério
dos objetivos na qual se insere. A técnica manual resulta em maior detalhe de informações diante
da modelo automático, embora demande mais tempo de execução. Já no método automático a
carta é elaborada por um programa computacional específico e pode não demonstrar a realidade.
Assim muitos autores desenvolveram técnicas de elaboração de cartas clinográficas
semiautomáticas, no qual nem sempre utilizam um Sistema de Informação Geográfica, o que
resulta em cartas de maior qualidade gráfica, mas é necessário um tempo maior para o
desenvolvimento da mesma. Neste contexto o iPad surge como uma alternativa viável para a
elaboração de cartas semiautomáticas por possuir a facilidade de desenhar como no papel
milimetrado ao mesmo tempo que se produz uma carta digital com precisão. As primeiras cartas
elaboradas desta maneira, eram uma comunicação constante entre o computador e o iPad, ou
seja, as informações iam e voltavam entre as plataformas. O presente trabalho visa mostrar a
elaboração de cartas clinográficas no iPad. Após análise, utilizando uma carta topográfica de
escala 1:50.000, na área urbana e periurbana do município de Cidade Gaúcha – PR, constatou-se
que a carta produzida no iPad possui qualidade gráfica, maior exatidão nas inclinações do terreno
e interação com outras cartas temáticas, o que se torna um método de elaboração de cartas
clinográficas eficiente e uma ferramenta vantajosa no Planejamento Ambiental.
Palavras-chave: iPad; meio ambiente; Cartografia.
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