Questões de Engenharia Cartográfica

Uma das operações necessárias no uso das cartas topográficas é a obtenção das coordenadas UTM de pontos que se encontram no interior de uma quadrícula UTM. Assim, as coordenadas devem ser determinadas por interpolação. Da mesma maneira, a determinação da altitude de um ponto em uma carta topográfica pode ser determinada por interpolação se esse ponto se encontra entre duas curvas de nível. Considere o seguinte recorte da carta topográfica apresentada na figura abaixo: Para se determinar as coordenadas UTM do ponto A, é informado que a quadrícula UTM na qual se encontra o ponto A é delimitada pelas coordenadas UTM (8256 km, 179 km) e (8255 km, 180 km). Para se determinar a altitude do ponto B, é informado que a distância plana entre os pontos 1 e 2 é de 8 mm na escala da carta, sendo a distância entre o ponto 1 e o ponto B de 5 mm, e entre o ponto B e o ponto 2 de 3 mm. O intervalo vertical entre as curvas de nível é de 10 m, e o ponto 1 é mais alto que o ponto 2. A escala da carta é 1:25.000. Levando em consideração os dados apresentados, assinale a alternativa correta.

Como consequência das limitações de nossa percepção visual, a representação de informações geográficas quantitativas em mapas temáticos exige a definição de classes numéricas, para que os usuários do mapa possam ver os diferentes tamanhos ou as diferentes cores dos símbolos que representam o tema do mapa. Com os dados da tabela abaixo, assinale a alternativa que define corretamente 3 classes numéricas pelos métodos dos quantis e dos intervalos constantes. Os dados são do Índice de Desenvolvimento Humano (IDH) dos municípios listados na tabela a seguir.

Levando em consideração os dados apresentados, assinale a alternativa correta

Considere as indicações de Norte Geográfico, Norte Magnético e Norte da Quadrícula representados na figura abaixo, bem como de seus desvios angulares (declinação magnética e convergência meridiana).

A disposição dos três nortes e os valores dos desvios apresentados na figura correspondem à carta topográfica 1:50.000 de Campinas (IBGE, 1991). Assinale a alternativa com os valores corretos, respectivamente, do azimute plano e do azimute magnético correspondentes ao azimute geográfico dado.

Considere o seguinte extrato de uma Planta Topográfica: Qual é a escala nominal da planta e a distância plana entre os pontos cotados 650 m e 670 m representados nessa planta, utilizando a escala gráfica apresentada?

De acordo com a Norma Brasileira NBR 13133, levantamento topográfico é definido como o “conjunto de métodos e processos que, através de medições de ângulos horizontais e verticais, de distâncias horizontais, verticais e inclinadas, com instrumental adequado à exatidão pretendida, primordialmente, implanta e materializa pontos de apoio no terreno, determinando suas coordenadas topográficas. A esses pontos se relacionam os pontos de detalhes visando à sua exata representação planimétrica numa escala predeterminada e à sua representação altimétrica por intermédio de curvas de nível, com equidistância também predeterminada e/ou pontos cotados”. No que diz respeito ao que preconiza essa Norma quanto às características do sistema de projeção adotado em levantamentos topográficos, é correto afirmar:

Em obras de engenharia que compreendem grandes distâncias, como as linhas de transporte (dutos de óleo e gás, linhas de energia, estradas), o levantamento de poligonais abertas é bastante comum. Nesses casos, é importante levar em consideração a convergência meridiana no cálculo e transporte dos azimutes, uma vez que a superfície terrestre não mais poderá ser considerada como sendo plana, e sim curva. Sabe-se que sobre o Meridiano Central (MC) do fuso a Convergência Meridiana é nula, aumentando com o afastamento dele. O cálculo da Convergência Meridiana, realizado de forma aproximada, mas ainda atendendo os preceitos de precisão dos levantamentos topográficos, deve levar em consideração:

Para que a interpretação visual de uma imagem seja eficiente, é desejável que ela apresente um alto contraste entre os seus níveis de cinza. Uma das maneiras de se verificar o contraste entre os níveis de cinza de uma imagem digital é pela verificação de seu histograma. O histograma é construído com a representação gráfica da frequência relativa de cada nível de cinza que compõe uma imagem digital. Nesse sentido, considere as imagens que aparecem nas figuras A, B e C abaixo:

Sobre os histogramas apresentados nas figuras A, B e C, assinale a alternativa correta.

Para entender a abrangência das análises espaciais possíveis com o uso de Sistemas de Informações Geográficas, os autores da literatura especializada nessa área do conhecimento citam o que denominam de “exigências básicas" para tais sistemas quando se realizam consultas aos seus bancos de dados geográficos. Entre essas exigências encontra-se “conhecer o valor de z, de um determinado fenômeno geográfico, nos pontos x1, x2, ... xn, com base no conhecimento dos valores de z nos pontos y1, y2, ... yn, do mesmo fenômeno geográfico". Qual característica é essencial para que essa consulta espacial seja possível?

Após aproximadamente 35 anos de ajustamento manual das observações de nivelamento, o IBGE iniciou, nos primeiros anos da década de 80, a informatização dos cálculos altimétricos. Tal processo possibilitou a implantação, em 1988, do Projeto Ajustamento da Rede Altimétrica, com o objetivo de homogeneizar as altitudes da Rede Altimétrica do Sistema Geodésico Brasileiro (SGB). Depois da conclusão de um Ajustamento Altimétrico Global Preliminar (AAGP), o Departamento de Geodésia do referido instituto deu continuidade ao projeto, com a realização de cálculos ainda mais rigorosos, considerando também observações gravimétricas. Quanto ao ajustamento da Rede Altimétrica de Alta Precisão (RAAP) do SGB, considere as seguintes afirmativas: 1.As altitudes normais-ortométricas das Referências de Nível (RRNN) do SGB são periodicamente recalculadas em função da incorporação de novas observações, correção de inconsistências e utilização de novas técnicas de observação e cálculo. 2.Até meados da década de 1990, as coordenadas planimétricas das RRNN eram obtidas, principalmente, mediante extração de cartas topográficas nas escalas 1:50.000 e 1:100.000. Para tanto, a provável posição de cada RN era alcançada ora por meio da identificação de localidades ou feições notáveis, ora via lançamento com auxílio das distâncias percorridas desde o último ponto notável. Em outras situações (RRNN mais antigas), as coordenadas planimétricas eram também estimadas a partir de cartas 1:250.000 e métodos fotogramétricos. Atualmente, as coordenadas das RRNN implantadas ou visitadas são determinadas com navegadores GPS. 3.Os descritivos das RRNN são disponibilizados, pelo IBGE, na internet, a partir do Banco de Dados Geodésicos (BDG), em que, além das coordenadas e da altitude, é possível consultar a data da última visita, localização, estado de conservação, datas de medição e de cálculo e conexão com outras estações geodésicas. Assinale a alternativa correta.

Considere que você está trabalhando com um Sistema de Informações Geográficas (SIG). Esse SIG possui funções que possibilitam a realização de consultas espaciais com operações booleanas e algébricas sobre os atributos das feições geográficas armazenadas em seu banco de dados geográficos. Entre as feições geográficas armazenadas, estão as de alguns municípios da Região Metropolitana de Curitiba, conforme a tabela abaixo. Sobre esses municípios, entre outros dados, estão armazenados os valores da “taxa de analfabetismo de pessoas com 18 anos ou mais" (TA), “a porcentagem de pessoas com 25 anos ou mais com curso superior completo" (SC) e “a renda per capita" (RPC), no ano de 2010.

A taxa de analfabetismo é definida pela porcentagem da população com 18 anos ou mais analfabeta, e a renda per capita é calculada na moeda brasileira, o Real. Com base nas informações apresentadas, considere as seguintes consultas espaciais: Consulta 1 - TA ? 4,80% AND SC ? 6,00%. Consulta 2 - TA ? 4,80% OR SC ? 6,00%. Consulta 3 - TA ? 4,80% OR SC ? 6,00% AND RPC ? R$ 700,00. Consulta 4 - TA ? 4,80% AND SC ? 6,00% AND RPC ? R$ 700,00. Assinale a alternativa que apresenta corretamente as respostas a essas consultas.

No processo de comunicação cartográfica de mapas temáticos, a representação do tema é construída com os conceitos de linguagem cartográfica. Para cada mapa temático, a linguagem cartográfica é projetada em função de dois elementos: a dimensão espacial com que os usuários realizarão análises sobre o tema e a primitiva gráfica com a qual se define o elemento gráfico que representará as feições geográficas do tema. Os outros dois elementos da linguagem cartográfica são o nível de medida e a variável visual. Com relação ao assunto, identifique como verdadeiras V ou falsas F as seguintes afirmativas: ( ) As variáveis visuais adequadas às representações nominais e as variáveis visuais adequadas às representações ordinais são mutuamente excludentes, tendo em vista as percepções visuais humanas. ( ) Os níveis de medida ordinal e numérico são tratados de maneira similar nos projetos cartográficos, uma vez que as mesmas variáveis visuais são adequadas a ambos os tipos de representações temáticas. ( ) Independentemente do nível de medida em que a classificação do fenômeno geográfico está definido, a variável visual matiz da cor é sempre a mais eficiente visualmente. ( ) Para representações de classificações temáticas definidas no nível de medida nominal, as variáveis visuais matiz e valor da cor são sempre as mais adequadas. Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo.

Em levantamentos topográficos, as medidas de distâncias verticais e/ou diferenças de nível são geralmente afetadas pelos efeitos da curvatura terrestre e da refração atmosférica. A refração é dependente das condições atmosféricas (temperatura e pressão atmosférica) e da localização geográfica. Considerando o raio médio da Terra como sendo 6370 km e o erro de refração como sendo 1/7 do erro de curvatura, assinale a alternativa que apresenta o valor total correspondente a esses erros, para uma diferença de nível de 200 m.

As representações gráficas do meio, que denominamos de mapas, dizem respeito a dois elementos do universo físico ou cultural, sendo eles a localização geográfica e o atributo associado a essa localização. Como consequência do desenvolvimento científico e tecnológico, atualmente, “mapas” são as representações gráficas do meio que possuem alguns elementos que consideramos essenciais. Levando em consideração os dados apresentados, os elementos essenciais de um mapa são:

O armazenamento computacional de dados geográficos pode ser realizado por dois tipos de estruturas de dados: estrutura de dados vetorial e estrutura de dados matricial (ou raster). Um dos fatores a ser considerado na escolha de qual dessas

estruturas adotar para o armazenamento digital são as operações a serem realizadas sobre os dados geográficos. Com relação ao assunto, identifique como verdadeiras V ou falsas F as seguintes afirmativas: ( ) A estrutura de dados vetorial é mais eficiente para a realização de operações sobre os dados geográficos que exigem a definição da topologia de polígonos. ( ) A estrutura de dados matricial é menos eficiente quando se pretende determinar a variação de declividade de um relevo, a partir do modelo digital de superfície daquele mesmo relevo. ( ) Para realizar operações com dados geográficos que objetivam encontrar dados pontuais no interior de polígonos, a estrutura de dados vetorial é a mais eficiente, mesmo quando a topologia de arcos e polígonos não está definida e armazenada. ( ) Para se encontrar o melhor caminho entre dois pontos que pertencem a uma rede de arcos, é necessário o armazenamento dos arcos em estrutura de dados vetorial, na qual tenha sido definida a topologia de arcos. Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo.

A Solução de Pothenot, inicialmente concebida para determinar a posição de embarcações no mar, refere-se à determinação das coordenadas planas de um ponto a partir da medida de dois ângulos horizontais tomados em relação a três pontos notáveis do terreno, cujas coordenadas planas são conhecidas. Para a figura abaixo, as coordenadas planas UTM dos pontos notáveis A (farol), B (antena) e C (torre) são conhecidas. De uma embarcação, localizada em P, foram obtidos os ângulos APB (?) e BPC (?). Das equações apresentadas a seguir, qual delas NÃO se aplica às etapas da referida solução?

Conhecidas as coordenadas UTM (E, N) e a altitude ortométrica H de um vértice geodésico referenciado, respectivamente, ao SIRGAS2000 e a Imbituba, determine as coordenadas UTM (E, N) e a altitude ortométrica H desse vértice, respectivamente, para o SAD-69 e Imbituba, sabendo-se que os parâmetros oficiais de transformação entre os referidos referenciais (de SIRGAS2000 para SAD-69) são os especificados a seguir (IBGE, 2005): Vértice de Triangulação 132 = (671.588,127 m; 7.179.764,274 m; 937,240 m). Assinale a alternativa correta.

A reconstrução de objetos na fotogrametria engloba duas questões: a reconstrução geométrica e a reconstrução radiométrica dos objetos. A reconstrução geométrica diz respeito a se conhecer a localização espacial dos objetos. A reconstrução radiométrica está relacionada aos tons de cinza da imagem resultantes das emissões em diferentes faixas do espectro eletromagnético dos diferentes objetos. Em fotogrametria:

Em 25 de fevereiro de 2005, o presidente do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), por meio da Resolução do Presidente nº 001, alterou a caracterização do Sistema Geodésico Brasileiro (SGB). Com base nessa resolução, considere as seguintes afirmativas:

1.Ficou estabelecido como novo sistema de referência geodésico para o SGB e para o Sistema Cartográfico Nacional (SCN) o Sistema de Referência Geocêntrico para as Américas (SIRGAS), em sua realização do ano de 2000 (SIRGAS2000). 2.No que diz respeito ao SGB, o SIRGAS2000 podia ser usado em concomitância com os sistemas SAD-69 e Córrego Alegre por um período de transição não superior a 10 anos, antes que passasse a ser adotado de forma exclusiva, em 25 de fevereiro de 2015. 3.A figura geométrica adotada para a Terra é o elipsoide do Sistema Geodésico de Referência de 1980 (GRS80), cuja origem é no centro de massa da Terra e cujas estações de referência, no total de 21 para o território brasileiro, foram determinadas a partir de posicionamento GNSS (Global Navigation Satellite System). 4.O SIRGAS2000 difere dos sistemas SAD-69 e Córrego Alegre não apenas em relação à origem (sendo o primeiro geocêntrico e os dois últimos topocêntricos), mas também em relação aos parâmetros dos elipsoides adotados como figura geométrica para a Terra. Assim, para o SAD-69 adota-se o elipsoide Internacional de Hayford de 1924 com ponto Datum no vértice de triangulação Córrego Alegre; e para o Córrego Alegre adota-se o elipsoide Internacional de 1967 com ponto Datum no vértice de triangulação Chuá. Assinale a alternativa correta.

A figura abaixo apresenta um extrato de perfil longitudinal do terreno, onde se encontram representadas as altitudes (em metros) de alguns pontos, as distâncias horizontais entre elas e as escalas dos eixos X e Y. Assinale a alternativa correta para os valores da declividade do terreno entre os pontos 21 e 22, em porcentagem e em graus decimais, respectivamente, sabendo-se que todos os pontos estão representados por intervalos constantes de 3 cm.

Em sensoriamento remoto, são comumente utilizadas as operações de vizinhança, denominadas filtros. Os filtros são usados quando se deseja diminuir os efeitos dos ruídos, ou se deseja realçar as fronteiras entre os objetos visíveis, na imagem. Considere uma janela de vizinhança de 3 x 3 pixels e os exemplos de filtros nas figuras A, B e C abaixo: Esses filtros são denominados, respectivamente:

O Método dos Mínimos Quadrados (MMQ), quando aplicado a um levantamento topográfico envolvendo a medida da mesma grandeza (ângulo ou distância) por diferentes equipes e instrumentos, compreende etapas de cálculo que têm por objetivo determinar, entre as diversas séries de medida, a melhor delas, ou seja, aquela que resulta no valor mais provável para a referida grandeza. Em relação aos cálculos preconizados pelo MMQ, é INCORRETO afirmar:

Os modelos digitais do terreno, algumas vezes chamados de modelos numéricos do terreno, podem ser definidos como “uma representação matemática computacional da distribuição de um fenômeno espacial que ocorre dentro de uma região da superfície terrestre” (Câmara et al., 2005). A qualidade geométrica dos modelos digitais do terreno gerados com grades regulares depende de alguns fatores que são necessários para a geração computacional de tais modelos. Assinale a alternativa que apresenta os fatores que influenciam a qualidade geométrica dos modelos digitais do terreno gerados como grades regulares.

A escala de uma fotografia aérea aproximadamente vertical, obtida com câmeras fotogramétricas, pode ser calculada tanto pela relação da distância focal calibrada com a altitude do voo fotogramétrico, como também pela relação das distâncias retilíneas entre pontos homólogos na fotografia aérea e no terreno. Isso posto, considere os seguintes dados:

• distância medida na fotografia aérea entre dois pontos, a e b, igual a 7 cm;
• distância medida em um mapa na escala 1:10.000 entre os pontos homólogos aos pontos a e b, igual a 5,6 cm;
• distância focal da câmera aérea igual a 153 mm. Com base nesses dados, a escala da fotografia aérea e a altura do voo que a obteve são, respectivamente:

No que diz respeito às observáveis GNSS (Global Navigation Satellite System), numere a coluna da direita de acordo com sua correspondência com a coluna da esquerda. Assinale a alternativa que apresenta a numeração correta da coluna da direita, de cima para baixo.

Com a tecnologia computacional, os mapas isarítmicos tornaram-se comuns e, consequentemente, importantes em trabalhos que exigem análises espaciais. As soluções computacionais possibilitaram o desenvolvimento de algoritmos que permitem a representação tridimensional de mapas isarítmicos. Um mapa isarítmico tridimensional é comumente denominado:

A maioria dos dados geoespaciais produzidos atualmente já se encontra no formato ArcGIS. Porém dados produzidos analogicamente (imagens de satélite, ortofotos e mapas em papel), mesmo após sofrerem um processo de transformação de formato (do analógico para o digital através da rasterização), necessitam ter sua referência geoespacial (coordenadas em relação a um referencial geodésico) determinada. A criação de feições vetoriais (pontos, linhas e polígonos) tendo como base tais dados rasterizados é uma atividade comum na engenharia. No que diz respeito ao processo de digitalização de feições sobre uma imagem de fundo, no ArcGIS, considere as seguintes afirmativas: 1.Esse processo é realizado através do ArcMap, em que um mapa, desenho, fotografia aérea, ortofoto ou imagem de satélite em formato raster é usado como base (fundo), e feições vetoriais, tais como rios, estradas e edificações, são traçadas com o auxílio do mouse sobre os objetos dessa base. 2.Quando imagens ou fotografias aéreas rasterizadas se encontram referenciadas espacialmente, ou seja, a extensão dessas imagens ou fotografias no espaço geográfico é conhecida, a digitalização de feições pode ser realizada utilizando- se apenas as ferramentas de edição do ArcCatalog. 3.Se produtos rasterizados não se encontram referenciados espacialmente, é necessário realizar esse procedimento, ou seja, georreferenciá-los. Essa atividade pode ser realizada por meio de ferramentas da barra de georreferenciamento que permitem associar posições bem definidas na imagem às suas coordenadas conhecidas (em relação a um referencial geodésico). 4.O georreferenciamento é realizado com a ajuda, entre outras, das ferramentas FIT TO DISPLAY, ADD CONTROL POINT, VIEW LINK TABLE, UPDATE GEORREFERENCING e RECTIFY. 5.A digitalização é realizada com a ajuda, entre outras, das ferramentas CREATE FEATURES, EDIT TOOL, SNAPPING, EXPLORE DATA, INTERPOLATION e AUTO ADJUST. Assinale a alternativa correta.

Um determinado sistema de coordenadas é adotado em função das atividades de engenharia a serem executadas. Dependendo da escala do mapeamento, o sistema de coordenadas UTM se torna inadequado, devido às distorções lineares provocadas, principalmente nos limites dos fusos UTM. Quanto aos sistemas de coordenadas UTM, LTM e RTM, identifique como verdadeiras V ou falsas F as seguintes afirmativas: ( ) Enquanto o fuso UTM tem uma amplitude longitudinal de 6°, os fusos RTM e LTM têm, respectivamente, amplitudes longitudinais de 2° e 1°. ( ) O sistema LTM atende à necessidade do mapeamento urbano no que diz respeito à equivalência entre as distâncias medidas em campo e sua respectiva projeção na planta topográfica. ( ) Para escalas iguais ou maiores que 1:2.000, a distorção linear provocada pelo sistema LTM, mesmo no limite do fuso, é tão grande que não pode e nem deve ser desprezada. ( ) O sistema RTM, utilizado para evitar a transposição de fuso quando a região mapeada está próxima do limite de fuso LTM, tem os meridianos centrais localizados apenas nas longitudes pares. ( ) À origem do sistema UTM, para mapeamentos no hemisfério Sul, são atribuídos os valores de 500 km e 10000 km, enquanto para os sistemas RTM e LTM são atribuídos os valores de 300 km e 6000 km. Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo.

Tanto as imagens fotogramétricas analógicas (câmeras analógicas) como imagens fotogramétricas digitais (câmeras digitais) possuem 4 tipos de resoluções, importantes aos trabalhos fotogramétricos. São elas: espacial, radiométrica, espectral e temporal. Em relação aos tipos de resolução das imagens fotogramétricas, as resoluções espacial e radiométrica apresentam diferenças, devido à solução tecnológica para obtenção das imagens (se analógica ou digital). Levando em consideração o exposto, assinale a alternativa correta.

Para que programas computacionais para Sistemas de Informações Geográficas (SIG) possam ser assim considerados, eles devem conter funções que permitam a realização de consultas e operações com dados geográficos, entre as quais: (1) mostrar as localizações das entidades do tipo A; (2) contar o número de ocorrências da entidade do tipo B a uma distância D da entidade do tipo C; (3) calcular a área e o perímetro de uma região geográfica. A respeito dessas operações e consultas, considere as seguintes afirmativas: 1.As operações (1) e (3) não exigem o armazenamento da topologia de polígonos. 2.Essas três operações são passíveis de serem realizadas com o SIG somente se houver o armazenamento da topologia de polígonos na estrutura de dados vetorial. 3.A única operação que exige o armazenamento da topologia de polígonos na estrutura de dados vetorial é a de número (2). 4.Se não houver o armazenamento da topologia de polígonos na estrutura de dados vetorial, nenhuma das operações pode ser realizada. Assinale a alternativa correta.

O nivelamento geométrico, pela sua praticidade, é um método muito empregado na determinação de diferenças de nível, tanto entre pontos da superfície do terreno como entre pontos localizados internamente às edificações (construção civil). Considere o esquema apresentado abaixo, que representa um nivelamento geométrico por visadas extremas que emprega miras convencionais e miras invertidas.

Assinale a alternativa com os valores corretos das cotas dos pontos A, C e D.