HISTÓRIA
Desde sempre o Homem tentou representar o mundo conhecido. Esta representação é feita pelo meio de mapas. Os mapas são tão antigos como a própria história. O mais antigo conhecido data de à 6000 anos, foi encontrado em 1963 perto de Ankara na Turquia. É uma pintura numa parede que representa as ruas e as casas da cidade onde se situava.
O problema da cartografia é que tenta representar a Terra, que tem uma forma esférica, num plano. Este facto já era conhecido dos Gregos (embora a cultura ocidental se tenha esquecido disso durante a idade média). Eratóstenes calculou o tamanho da Terra (ou tamanho de um meridiano, para ser mais exato) com um erro de 1% comparado com o valor actualmente considerado.
É outro grego, Ptolomeu, que cria uma série de trabalhos cartográficos muito belos e com uma precisão que só se voltaria a ver na época dos descobrimentos. Uma das suas projecções é muito semelhante à que se usou nas cartas topográficas portuguesas até os inicios do século XX (projecção de Bonne).
Durante a idade média passou a ser usual os mapas em T para representar o mundo conhecido, Europa, África e Ásia. Normalmente associava-se um dos três filhos de Noé a cada continente, Sem - o asiático, Cam - africano e Jafé - o europeu. Os braços do T eram o mar mediterrêneo na vertical e os rios Tanais e Nilo na horizontal.Outro aspecto interessante é que a cidade de Jerusalém estava no centro da Terra e o paraíso situar-se no longínquo oriente. Estes mapas tinham a Ásia (oriente) no topo, e desde então usamos a expressão "orientar um mapa".
Com o renascimento, os mapas voltam a ter projecções matematicamente precisas. Mercator, com muitas outras influências como do português Pedro Nunes, cria a projecção que leva o seu nome e que hoje é a base da maior parte dos trabalhos topográficos.
A última revolução da cartografia ocorreu no inicio do século XX com a introdução da fotografia aéria, associada à detecção remota por satélites. A era informática levou esta revolução um pouco mais longe fazendo do utilizador comum um produtor de mapas a custo razoável.
SISTEMAS DE PROJECÇÕES
Um sistema de projecção é o conjunto de parâmetros que, associados a uma determinada projecção cartográfica, estabelece inequivocamente as coordenadas geodésicas e cartográficas de um lugar representado na carta. Os parâmetros são:
- Datum geodésico. Inclui a definição da superfície de referência (normalmente um elipsóide de revolução) e as coordenadas do ponto de fixação.
- O Ponto Central (PC) da quadricula cartográfica. É o cruzamento da meridiana-origem e da perpendicular-origem
- A origem (O) das coordenadas cartográficas. Nem sempre coincidente com o PC.
- Outros parâmetros que definem a projecção, como por exemplo factores de escala.
Como foi dito anteriormente, o facto da Terra ser esférica faz com que qualquer representação no plano apresente deformações. Estas deformações são de quatro tipos: ângulos, distâncias, áreas e direcções. Uma projecção pode conservar uma destas propriedades, nesse caso falamos em projecções conformes - se preservarem a forma, equivalentes - se preservar a área, equidistantes - se preservar a escala principal em vários locais e azimutais - quando preserva a direcção, embora só seja possível num ponto. Uma projecção não é mais que uma função que trasforma cada ponto do modelo esférico da Terra noutro ponto no plano. Os casos particulares são as projecções geométricas, facilmente entendidas, nas quais podemos pensar que os pontos são projectados do modelo, por um foco de luz, numa superfície planificável junto ao modelo. Essa superficie pode ser o próprio plano, um cilindro ou um cone. A projecção UTM é um dos casos de projecção cilindrica.
A forma da Terra, embora esférica, não é uma esfera perfeita. Além de ser achatada nos pólos, é irregular com os seus montes e vales. A própria superfície dos oceanos não é regular devido a variações locais da gravidade. Assim várias simplificações têm de ser feitas, a primeira das quais é reduzir a Terra a uma superfície equipotencial. Essa superfície chama-se geóide e pode ser pensada como uma expansão da superfície oceânica nas plataformas continentais. Cada região ou país tenta achar o elipsóide que melhor se adapta ao geoide nesse local. A isso chama-se datum, com um determinado ponto de fixação (PF). Até 1973, o datum usado em Portugal continental tinha como ponto de fixação o marco geodésico existente no observatório do Castelo de S. jorge em Lisboa. A ideia do PF é fazer coincidir as coordenadas geográficas com as coordenadas astronómicas (ver esta cache para saber como determinar as segundas), daí ser comum nos vários data (plural de datum) os PF serem em observatórios. Estes dois tipos de coordenadas são diferentes por causa das perpendiculares ao geoide e à elipsóide geralmente não coincidirem. Por curiosidade, desde 73 o datum português tem como PF o marco geodésico de 1ª ordem da Melriça. Nos anos 50 foi efectuada a uniformização de vários data europeus no datum ED50, com o PF no observatório de Potsdam perto de Berlim.
Da mesma forma que o datum horizontal, existe também um datum vertical para definir as altitudes. Em Portugal Continental o datum usado tem como ponto de referência o marégrafo de Cascais. No território continental o elipsoide WGS84 (GPS) e o Geoide (datum vertical de Cascais) diferem em cerca de 50m, daí a altitude que o GPS apresenta normalmente ter esse "erro".
Com o advento do GPS e posicionamento global houve a necessidade de se usar um datum global (também chamado gravimétrico, por tentar se ajustar à superfície em que a gravidade é equipotencial - geoide) e não um local (também chamado de astronómico pelo indicado no paragrafo anterior). No datum global o centro de massa da Terra e o da elipsóide são coincidentes, o que não acontece nos data locais.
Num futuro próximo, os data locais serão substituidos por um datum em cada placa tectónica que será referido a um outro datum global (sucessor do WGS84) em tempo real. A geodésia passa a ser teta-dimensional, variando com o tempo. O EUREF (European Reference Frame) recomendou que se utilizasse um sistema coincidente com o ITRS de 89, fixado à parte estável da placa euro-asiática. As folhas da Carta de Portugal Continental à escala 1:50 000 produzidas desde o ano 2002 estão referidas ao sistema ETRS89. (obrigado ao gnpais pela informação deste parágrafo)
CACHE
As coordenadas publicadas são realmente as da cache, mas encontram-se referidas ao datum Europeu - ED50. Os parâmetros usados no link da igeo.
The cache is in the published coordinates, but they are in the European datum of 1950. The parameters used here.
O local é uma pequena homenagem ao instituto cartográfico do exercito que publica a carta de Portugal na escala 1:25000.
The cache location is a small homage to the instituto cartográfico do exercito, responsible for the Portuguese maps in 1:25000 scale.
