INFOGEO · Insper
Tema 2 · Unidade teórica 02 · ODS 13 e 15

Quantos hectares queimaram de verdade?

O mesmo polígono, medido em quatro sistemas de coordenadas, devolve quatro números diferentes. Um deles passa 2.394 hectares do valor verdadeiro. O tema define qual dos quatro é o número auditável e por qual critério.

120 minduração
40 / 45 / 15 / 20teoria / roteiro / exercício / fechamento
Pantanalárea de estudo
INPE · IBGEfontes
Antes de começar

Preparação e dados

Você deveria ter lido o capítulo sobre projeções do How to Lie with Maps. Se não leu, leia as cinco primeiras páginas agora, enquanto a turma se organiza.

Dados desta aulapacote no Blackboard
Dados de IBGE · Malhas Territoriais e INPE · Programa Queimadas, baixados em 02/08/2026 e disponíveis no Blackboard, na pasta da disciplina. Fonte original: portal IBGE · portal INPE.
  • cicatriz_teste_pantanal.gpkg 1 polígono, EPSG:4674. Área geodésica de 303.514,4555 ha. Todos os números do roteiro saem dele.
    didático
  • area_queimada_pantanal_aq1km.gpkg 3.042 cicatrizes com id, ano, mês e área, do produto Área Queimada AQ1km v6 do INPE, meses de julho a novembro de 2020 e junho a novembro de 2024, recortados pelo bioma Pantanal. Soma de 7.255.548,0 ha somando mês a mês.
    oficial
  • municipios_pantanal_2022.gpkg 18 municípios de MS e MT da malha municipal 2022 do IBGE, com código e área oficiais. Serve de recorte no exercício.
    oficial
  • bioma_pantanal_2019.gpkg Contorno oficial do bioma Pantanal, 1 polígono, EPSG:4674. Recortado do arquivo de biomas 1:250.000 do IBGE, baixado em 02/08/2026. Área de 150.961,0 km² em Albers equivalente.
    oficial
GeoPackage, UTF-8, EPSG:4674. O contorno do bioma e a malha municipal vêm do IBGE; as cicatrizes de fogo, do produto AQ1km do INPE, tudo com coleta em 02/08/2026. O cicatriz_teste_pantanal.gpkg é didático de propósito: existe para ter área geodésica conhecida, de 303.514,4555 ha.

Baixe os cinco arquivos e salve dentro de InfoGeo/tema02_projecoes/dados_brutos/, na estrutura de pastas que você criou no encontro 1. Eles também estão no Blackboard, em um único zip. Antes de seguir, abra cada um dos quatro GeoPackage no QGIS e confirme que todos carregam: o objetivo é garantir que os arquivos chegaram inteiros.

Erro comum

Se você baixar o zip do Blackboard, descompacte de verdade. No Windows, dar duplo clique abre uma janela que parece uma pasta mas ainda é o arquivo compactado, e o QGIS não consegue ler de dentro dela. Clique com o botão direito e escolha Extrair tudo.

Como este pacote foi montado

Os polígonos de área queimada vêm do produto Área Queimada AQ1km v6 do Programa Queimadas, do INPE, nos meses de julho a novembro de 2020 e junho a novembro de 2024, recortados pelo contorno oficial do bioma Pantanal. Cada feição é um agrupamento contíguo de pixels de 1 km queimados naquele mês, de modo que a soma mês a mês conta duas vezes a área que voltou a queimar. As malhas de município e de bioma vêm do portal de geociências do IBGE, convertidas de Shapefile para GeoPackage e para UTF-8. O arquivo cicatriz_teste_pantanal.gpkg é um polígono único, construído para esta aula, com área conhecida: os números do roteiro se referem a ele, e você deve reproduzi-los exatamente.

A pergunta do tema

Um órgão ambiental divulga que 303 mil hectares queimaram no Pantanal. Um consultor contratado pela defesa refaz a conta e chega a 306 mil. Nenhum dos dois errou a soma. Quem está certo?

Parte 1 · teoria

Geodésia e cartografia matemática

40 min

Descasque uma laranja inteira sem quebrar a casca e tente espalhá-la sobre a mesa até formar um retângulo. A casca rasga, ou estica, ou sobra em alguns lugares e falta em outros. Por mais cuidado que você tenha, não dá certo, e a razão é matemática, não manual.

Em 1827, Gauss demonstrou que nenhuma superfície curva pode ser aplanada sem deformação. O resultado ficou conhecido como Theorema Egregium, e é a razão pela qual toda projeção cartográfica é uma escolha sobre qual erro você prefere cometer. Como nenhum mapa plano consegue acertar tudo ao mesmo tempo, cada projeção é desenhada para preservar a propriedade que uma família de perguntas exige, ao custo das demais.

O problema é que o QGIS não avisa qual erro você está cometendo. Ele calcula e mostra um número com duas casas decimais, que parece confiável justamente por ter casas decimais. Boa parte desta aula consiste em descobrir de onde esse número saiu e em que condições ele merece confiança.

Geoide, elipsoide e datum

A Terra não é uma esfera. Ela gira, então achata nos polos e incha no equador: o raio equatorial tem cerca de 6.378 km e o polar, 6.357 km. Uma diferença de 21 quilômetros.

Mas ela também não é um elipsoide. A distribuição de massa no interior do planeta é irregular, então a superfície de nível do campo gravitacional, aquilo que chamaríamos de "nível do mar estendido por baixo dos continentes", tem ondulações de até cem metros para cima e para baixo. Essa superfície irregular é o geoide. É a forma física da Terra, e ela é impossível de descrever com uma equação simples.

Como ninguém consegue fazer conta sobre o geoide, adota-se um elipsoide de referência: um sólido matemático, definido por dois números, que se aproxima do geoide. E aqui está o detalhe que gera confusão: existem muitos elipsoides possíveis, e cada um se ajusta melhor a uma parte do planeta.

Corte do planeta mostrando três curvas quase sobrepostas: topografia irregular, geoide ondulado e elipsoide liso.
Figura 1 O GPS calcula sobre o elipsoide, a água escoa segundo o geoide e você caminha sobre a topografia. A ondulação entre geoide e elipsoide chega a cem metros, e é ela que um datum tenta acomodar.
Definição

Datum geodésico

Um datum é o conjunto formado por um elipsoide de referência mais a maneira como ele foi amarrado ao planeta: qual ponto de origem, com que orientação, com que ajuste. Dois data diferentes atribuem coordenadas diferentes ao mesmo poste de luz. A diferença é sistemática, não aleatória, e no Brasil chega à ordem de dezenas de metros.

Pergunta norteadora

Se dois arquivos usam data diferentes, o erro que aparece ao sobrepô-los é aleatório ou tem direção definida?

Tem direção definida, e é isso que o torna perigoso. Um erro aleatório aparece como confusão visual e você percebe. Um deslocamento sistemático de sessenta metros para nordeste parece um alinhamento perfeito, só que errado. Você só descobre quando um lote inteiro cai do lado errado da divisa.

Por que o Brasil trocou de datum duas vezes

Até os anos 1980, boa parte da cartografia brasileira usava Córrego Alegre, um datum local com origem em um vértice em Minas Gerais. Depois veio o SAD69, o datum sul-americano, com origem no vértice Chuá, também em Minas. Ambos foram construídos com medições terrestres e são otimizados para o continente, não para o planeta.

Com o GPS, isso deixou de servir. Um receptor de satélite trabalha em um referencial geocêntrico, com origem no centro de massa da Terra, e data locais têm origem deslocada em relação a esse centro. O Brasil adotou então o SIRGAS 2000, geocêntrico e compatível com o WGS84 usado pelo GPS, que se tornou o sistema oficial em 2005 e obrigatório a partir de 2015.

Na prática, o que isso significa para você: uma camada antiga em SAD69 sobreposta a uma camada em SIRGAS 2000 aparece deslocada. O deslocamento varia com a posição, e no território brasileiro fica na casa de algumas dezenas de metros. Suficiente para mover uma divisa de lote, uma faixa de domínio de rodovia ou o limite de uma área de preservação permanente.

O que você vai encontrar na vida real

Muito arquivo antigo em portal público ainda está em SAD69, e nem sempre o metadado avisa. Se você sobrepuser duas camadas e elas parecerem "quase" alinhadas, com um deslocamento constante, suspeite de datum antes de suspeitar de erro de digitalização.

O que uma projeção preserva e o que ela sacrifica

Uma projeção é uma função matemática que leva um par latitude-longitude sobre o elipsoide para um par de coordenadas planas. Como a superfície é curva e o plano não é, alguma propriedade se perde. As candidatas a serem preservadas são quatro.

PropriedadeO que fica corretoQuando você precisa
ConformidadeOs ângulos, e portanto a forma local das feiçõesNavegação, cadastro urbano, engenharia. UTM é conforme.
EquivalênciaA área dos polígonosSomar hectares, comparar territórios. Albers é equivalente.
EquidistânciaA distância a partir de um ponto ou ao longo de uma linhaAnálise de alcance a partir de uma origem única
AzimutalidadeA direção a partir de um ponto centralRadiocomunicação, rotas aéreas de longo curso
Conformidade e equivalência são mutuamente exclusivas. Nenhuma projeção preserva as duas ao mesmo tempo, e isso também é consequência do teorema de Gauss.
Três esferas com uma superfície de projeção encostada: cilindro, cone e plano, cada uma com o que preserva e o que perde.
Figura 2 Cada família encosta uma superfície diferente no globo, e o que fica correto é o que está perto do contato. Longe dele, o erro cresce.

A frase acima merece ser lida de novo, porque é o núcleo da aula: não existe projeção que preserve forma e área simultaneamente. Se alguém te oferecer uma, está errado ou está aproximando dentro de uma região pequena o bastante para a diferença não aparecer.

UTM e os oito fusos que cobrem o Brasil

O sistema Universal Transversa de Mercator resolve o problema da distorção por uma estratégia simples: não projetar o mundo inteiro de uma vez. O planeta é fatiado em 60 fusos de 6 graus de longitude cada, e cada fuso recebe a sua própria projeção, otimizada para aquela faixa. Dentro do fuso, a distorção fica pequena. Fora dele, cresce rápido.

Cada fuso tem um meridiano central, onde o fator de escala vale 0,9996, e o erro cresce à medida que você se afasta desse meridiano. Nas bordas do fuso, a 3 graus do centro, a escala já passou de 1. A conta é direta: a distorção de área é aproximadamente o quadrado do fator de escala.

À esquerda, contorno do Brasil dividido por linhas verticais nos fusos 18 a 25. À direita, curva em U mostrando a distorção de área crescendo para as bordas do fuso.
Figura 3 A distorção cresce com o quadrado da distância ao meridiano central. O polígono de teste da aula está a meio grau do meridiano central do fuso 21 e a 5,5 graus do meridiano central do fuso 22, e é daí que vem o erro que o passo 7 vai medir.

O Brasil é atravessado por oito fusos, do 18 ao 25. Para descobrir o fuso de um ponto, existe uma fórmula:

fuso = parte inteira de ((longitude + 180) / 6) + 1

Corumbá, MS   long. -57,653  →  fuso 21
Cuiabá, MT    long. -56,096  →  fuso 21
Curitiba, PR  long. -49,273  →  fuso 22
São Paulo, SP long. -46,633  →  fuso 23
Salvador, BA  long. -38,501  →  fuso 24
O problema prático

Mato Grosso, Pará e Bahia atravessam mais de um fuso

Se a sua área de estudo cabe em um fuso, use aquele fuso. Se ela cruza a fronteira entre dois, você não tem escolha boa em UTM: qualquer fuso que escolher vai distorcer metade do território. Nesse caso, mude de família de projeção: a cônica de Albers, apresentada na próxima seção, foi construída para esse cenário.

Pergunta norteadora

Você precisa somar a área desmatada em todos os municípios do Mato Grosso, que vai da longitude −61 à −50. Qual fuso UTM usar?

Nenhum. O estado cobre os fusos 20, 21 e 22. Escolher um deles introduz erro sistemático crescente nos municípios do outro extremo. A resposta correta é usar uma projeção equivalente de abrangência continental, e você vai ver o número exato desse erro no passo 7 do roteiro.

Albers, para quando o assunto é área

A cônica equivalente de Albers é uma projeção construída com um objetivo único: manter a área correta. Ela sacrifica a forma, que fica progressivamente esticada conforme você se afasta dos paralelos padrão, e em troca entrega áreas que somam certo em toda a extensão do território.

É a projeção que o IBGE usa quando publica totais de área para o Brasil, e é a que você deve usar sempre que a resposta da sua pergunta for um número em hectares ou quilômetros quadrados sobre uma região grande.

O preço aparece nas outras medidas. No passo 9 do roteiro você vai medir a mesma distância entre duas cidades em UTM e em Albers, e a diferença passa de treze quilômetros. É o comportamento esperado: pelo teorema de Gauss, a projeção que mantém a área correta precisa deformar alguma outra propriedade, e na Albers a deformação recai sobre forma e distância.

O código EPSG

Cada combinação de datum e projeção recebe um número em um catálogo mantido originalmente pelo European Petroleum Survey Group. É por isso que se fala em EPSG. O número é o identificador inequívoco: dizer "UTM 21 Sul" é ambíguo porque não informa o datum, mas dizer EPSG:31981 não deixa dúvida.

CódigoNomeUse quando
EPSG:4674SIRGAS 2000 geográficoPadrão dos dados brasileiros. Coordenadas em graus.
EPSG:4326WGS 84 geográficoGPS, GeoJSON, APIs. Coordenadas em graus.
EPSG:31978 a 31985SIRGAS 2000 / UTM fusos 18S a 25SAnálise local em metros. Escolha o fuso da sua área.
EPSG:31983SIRGAS 2000 / UTM 23SSão Paulo e boa parte do Sudeste. Você usa no tema 5.
EPSG:5880SIRGAS 2000 / Policônica do BrasilMapas do país inteiro. Não é equivalente nem conforme.
ESRI:102033Albers equivalente da América do SulSomar áreas em escala regional ou nacional.
SIRGAS 2000 e WGS 84 são compatíveis para efeitos práticos. A diferença entre eles está abaixo do erro de um GPS de celular.

Reprojeção na tela e reprojeção de verdade

Quando você carrega no mesmo projeto uma camada em EPSG:4674 e outra em EPSG:31981, o QGIS as desenha alinhadas. Isso é a reprojeção dinâmica, ou on the fly: o programa converte tudo para o CRS do projeto na hora de desenhar.

Ela resolve apenas o problema visual. Os arquivos continuam nos seus sistemas originais, e várias ferramentas de análise trabalham sobre o dado como ele está no disco, não como aparece na tela. Se a pergunta envolve medida, você precisa reprojetar de verdade: gerar um arquivo novo no sistema correto.

Escopo de prova · unidade teórica 02

Dada uma tarefa analítica, a prova pode pedir que você escolha o sistema de coordenadas e justifique a escolha, ou que aponte e estime a ordem de grandeza do erro de uma medição de área feita no sistema errado.

Parte 2 · roteiro

Medindo a cicatriz de fogo no QGIS

45 min

Os números abaixo são exatos. Se o seu QGIS mostrar outra coisa, algum passo saiu diferente, e vale parar para descobrir qual antes de seguir.

1

Abrir o projeto e carregar as camadas

  1. Abra o QGIS e vá em Project Open. Navegue até InfoGeo/tema02_projecoes/projeto.qgz, o que você salvou no tema anterior.
  2. Se sobraram camadas da aula anterior, remova todas: clique com o botão direito em cada uma e escolha Remove Layer.
  3. Arraste cicatriz_teste_pantanal.gpkg da sua pasta dados_brutos direto para dentro da janela do QGIS. Arrastar funciona e é mais rápido que o menu.
  4. Arraste também municipios_pantanal_2022.gpkg e bioma_pantanal_2019.gpkg.
  5. No painel Browser, em XYZ Tiles, dê duplo clique na conexão OpenStreetMap que você cadastrou no tema 1 e arraste a camada para o fundo da pilha. Se a conexão não aparecer, refaça o passo 4 do Encontro 1.
  6. Clique com o botão direito em cicatriz_teste e escolha Zoom to Layer.
Confira

Você deve estar olhando para um polígono único, com o formato aproximado de um hexágono irregular, na região de Corumbá, no Mato Grosso do Sul. O mapa base deve mostrar a planície pantaneira ao redor.

2

Descobrir em que sistema cada camada está

Antes de qualquer medida, sempre a mesma pergunta: em que sistema esse dado está?

  1. Clique com o botão direito em cicatriz_teste, escolha Properties e abra a aba Information.
  2. Localize o bloco Coordinate Reference System (CRS). Deve constar EPSG:4674 - SIRGAS 2000, com unidades em graus.
  3. Feche e repita para municipios. Também está em EPSG:4674.
  4. Olhe o canto inferior direito da janela do QGIS. O botão ali mostra o CRS do projeto, que é diferente do CRS de cada camada.
Duas coisas distintas

Cada camada tem o seu CRS, que é o sistema em que as coordenadas estão gravadas no arquivo. O projeto tem o seu, que é o sistema em que tudo é desenhado na tela. O QGIS converte de um para o outro ao desenhar. Confundir os dois é a origem de metade dos problemas de projeção que você vai encontrar.

3

A primeira medida, e o problema da unidade

Vamos calcular a área do polígono do jeito mais direto possível, e ver o que acontece.

  1. Selecione a camada cicatriz_teste no painel Layers.
  2. Abra a tabela de atributos com F6.
  3. Clique no ícone da calculadora de campo, ou use Ctrl+I, para abrir o Field Calculator.
  4. Marque Create a new field, dê o nome area_v1, tipo Decimal number (real), com precisão 4.
  5. No campo de expressão, escreva apenas:
$area
  1. Repare no painel Preview, na parte de baixo da janela. Ele já mostra o resultado.
  2. Clique OK, depois no botão de salvar edições e desligue o modo de edição.
O resultado

O valor é 0,2582, e a unidade não é hectare nem metro quadrado: são graus quadrados. Grau quadrado não mede área nenhuma, porque um grau de longitude vale 111 km no equador e zero no polo. O número tem quatro casas decimais e nenhum significado físico.

Pergunta norteadora

Por que o QGIS calculou isso em vez de avisar que a operação não faz sentido?

Porque do ponto de vista do programa a operação faz sentido: ele recebeu um polígono com coordenadas numéricas e aplicou a fórmula da área de um polígono. O software não sabe que aqueles números são ângulos. Quem sabe é você.

4

Ligar o elipsoide e refazer a conta

Um projeto novo do QGIS nasce sem elipsoide definido, e foi por isso que a medida anterior saiu em graus quadrados. A configuração que corrige isso fica escondida nas propriedades do projeto, e quase nenhum curso a menciona.

  1. Vá em Project Properties General.
  2. Localize a seção Measurements.
  3. No campo Ellipsoid, você vai encontrar None / Planimetric. Troque para GRS 1980, que é o elipsoide do SIRGAS 2000.
  4. Logo abaixo, em Units for area measurement, escolha Hectares.
  5. Em Units for distance measurement, escolha Kilometers.
  6. Clique OK.

Agora repita o passo 3, criando um campo novo chamado area_v2 com a mesma expressão $area.

Confira

O valor deve ser 303.514,4555 hectares. Esse é o número de referência da aula. Ele foi calculado sobre a superfície do elipsoide, sem passar por nenhuma projeção, e é o mais próximo da verdade que dá para chegar.

O que mudou

A função $area tem duas personalidades

Com elipsoide definido, ela devolve a área geodésica, medida sobre a superfície curva, na unidade que você escolheu nas propriedades do projeto. Sem elipsoide definido, ela devolve a área plana calculada diretamente sobre as coordenadas da camada, seja lá qual for a unidade delas. A expressão muda de comportamento conforme essa configuração, e nada na tela indica qual dos dois está em uso.

5

As duas funções de área do QGIS

Existe uma segunda maneira de pedir área ao QGIS, e ela se comporta de outro jeito.

  1. Abra o Field Calculator de novo e crie o campo area_v3, decimal com precisão 6.
  2. Use a expressão:
area($geometry)
  1. Confirme e olhe a tabela lado a lado com area_v2.
CampoExpressãoValorO que significa
area_v2$area303.514,4555Área geodésica, em hectares
area_v3area($geometry)0,258250Área plana, em graus quadrados
Guarde esta regra

$area respeita o elipsoide e as unidades do projeto. area($geometry) ignora as duas coisas e calcula sempre no plano, na unidade da camada. A segunda só é segura quando a camada já está em um sistema projetado em metros.

6

Reprojetar de verdade, para o fuso certo

Corumbá está na longitude −57,65, o que a coloca no fuso 21. O código correspondente em SIRGAS 2000 é EPSG:31981.

  1. Clique com o botão direito em cicatriz_teste e escolha Export Save Features As.
  2. Preencha a janela conforme abaixo.
Save Vector Layer as
Format
GeoPackage
File name
dados_tratados/cicatriz_utm21.gpkg
Layer name
cicatriz_utm21
CRS
EPSG:31981 — SIRGAS 2000 / UTM zone 21S
Encoding
UTF-8
Add saved file to map
marcado
  1. Clique OK. A camada nova entra no projeto.
  2. Abra a tabela de atributos dela e crie um campo area_utm21 com a expressão:
area($geometry) / 10000   -- metros quadrados divididos por 10.000 = hectares
Confira

O valor deve ser 303.289,18 hectares. Agora area($geometry) é seguro, porque a camada está em metros. Compare com a referência geodésica: a diferença é de 225 hectares para menos, ou −0,074%. Esse é o preço de projetar, e é pequeno o bastante para quase toda aplicação.

7

O erro do fuso vizinho

Imagine que você recebeu esse arquivo de um colega que trabalha em Curitiba e deixou o projeto no fuso 22, que é o dele. Ou que você simplesmente escolheu errado na lista, porque 21 e 22 estão um do lado do outro no menu.

  1. Repita o passo 6, mas escolha EPSG:31982 — SIRGAS 2000 / UTM zone 22S.
  2. Salve como cicatriz_utm22.gpkg.
  3. Crie o campo area_utm22 com a mesma expressão de conversão para hectares.
O resultado

São 305.908,87 hectares. A diferença para a referência é de +2.394 hectares, ou +0,789%. Em um único polígono, e sem que nada na tela indique que algo está errado. O mapa fica visualmente idêntico.

Dá para prever esse erro sem medir. O meridiano central do fuso 22 está na longitude −51, e o nosso polígono está em torno de −56,5, ou seja, a 5,5 graus de distância. Aplicando o fator de escala do UTM nessa distância, a distorção de área esperada fica em torno de 0,8%. A teoria previu a observação com uma casa decimal de acerto.

Pergunta norteadora

2.394 hectares equivalem a cerca de 3.400 campos de futebol. Em que situação concreta essa diferença muda uma decisão?

Em uma multa ambiental calculada por hectare, por exemplo, ou em um seguro rural com indenização proporcional à área atingida. E lembre da perícia: se a parte contrária tiver um assistente técnico competente, ele vai refazer a conta e encontrar a diferença.

8

Albers e a tabela final

  1. Repita o passo 6 mais duas vezes, agora com EPSG:5880, a policônica do Brasil, e com ESRI:102033, a Albers equivalente da América do Sul.
  2. Para achar a Albers na janela de seleção de CRS, digite 102033 na caixa Filter.
  3. Calcule a área em hectares em cada uma e monte a tabela.
SistemaÁrea (ha)Diferença (ha)Desvio
Geodésica sobre GRS80 (referência)303.514,46
ESRI:102033 · Albers equivalente303.517,67+3+0,001%
EPSG:31981 · UTM 21S (fuso correto)303.289,18−225−0,074%
EPSG:5880 · Policônica do Brasil303.794,24+280+0,092%
EPSG:31982 · UTM 22S (fuso vizinho)305.908,87+2.394+0,789%
Valores medidos no QGIS 4.2.0 sobre o polígono de teste. Reproduza-os exatamente.
Leitura da tabela

A Albers acerta a área na terceira casa decimal, porque foi construída para isso. O fuso UTM correto erra 0,07%, o que é aceitável na maioria das aplicações. O fuso errado erra dez vezes mais. Nenhum desses erros aparece na tela.

9

A mesma comparação, agora com distância

Se a Albers é tão boa, por que não usar sempre? Vamos medir a distância entre Corumbá e Cuiabá em cada sistema e ver.

  1. Crie uma camada temporária de linha ligando as duas cidades, ou use a ferramenta de medição em cada projeto reprojetado.
  2. O caminho mais rápido: Project Properties General, confirme que o elipsoide está em GRS 1980, e use View Measure Measure Line. Com o elipsoide ligado, a régua devolve a distância geodésica.
  3. Para as outras medidas, mude o CRS do projeto no canto inferior direito e desligue o elipsoide, deixando None / Planimetric. Aí a régua mede no plano da projeção.
SistemaDistância (km)Desvio
Geodésica sobre GRS80 (referência)412,392
EPSG:31981 · UTM 21S412,239−0,037%
EPSG:5880 · Policônica do Brasil412,799+0,099%
EPSG:31982 · UTM 22S414,225+0,445%
ESRI:102033 · Albers equivalente425,440+3,164%
Corumbá (−57,653 / −19,009) a Cuiabá (−56,096 / −15,596).
Dois gráficos de barras horizontais comparando o desvio percentual de quatro sistemas de coordenadas em relação à medida geodésica, para área e para distância.
Figura 4 A mesma escolha que acerta a área erra a distância. Albers desvia 0,001% em área e 3,164% em distância. UTM no fuso correto é o único que fica abaixo de 0,1% nas duas medidas.
A conclusão do roteiro

A projeção não se escolhe pelo território. Escolhe-se pela pergunta.

Se você vai somar hectares em escala nacional, use Albers e aceite que as distâncias ficarão erradas em alguns por cento. Se vai medir distância, área e forma dentro de uma região que cabe em um fuso, use o UTM daquele fuso. Se a região atravessa fusos e a pergunta é de área, volte para Albers. E em qualquer caso, deixe registrado no relatório qual sistema você usou, porque sem essa informação o número não é auditável.

Parte 3

Exercício

15 min
Faça sozinho15 minutos · sem consultar o colega

Abra a camada area_queimada_pantanal_aq1km.gpkg, que traz 3.042 cicatrizes de fogo espalhadas pela planície, somando 7.255.548 hectares mês a mês.

  1. Escolha um município e recorte os polígonos de fogo que caem dentro dele. Os três que concentram mais área queimada no pacote são Corumbá, com 2,73 milhões de hectares, Poconé, com 1,12 milhão, e Barão de Melgaço, com 1,09 milhão. Use Vector Geoprocessing Tools Clip.
  2. Calcule a área total queimada nesse município em UTM 21S e em Albers.
  3. Registre a diferença em hectares e em porcentagem.

Depois responda, em duas frases:

  1. Qual dos dois números você colocaria em um laudo pericial sobre esse município, e por quê?
  2. E se o pedido fosse o total queimado no Pantanal inteiro, que atravessa dois fusos? A sua resposta muda?
Entrega Uma captura de tela da tabela de atributos com os dois campos de área, mais as duas frases. Poste no fórum do tema no Blackboard antes do fim da aula.
Para o professor conferir com a turma

Em Corumbá, o recorte dá 2.733.858,78 ha em Albers e 2.731.959,23 ha em UTM 21S, uma diferença de 1.899,55 ha, ou −0,07%. Em Poconé, 1.115.154,82 contra 1.114.278,77, ou −0,08%. O desvio percentual é o mesmo do polígono de teste do passo 6, porque depende da distância ao meridiano central e não do tamanho da área. Quem repetir a conta em UTM 22S encontra +0,98% em Corumbá, isto é, 26.905,76 hectares a mais. Vale notar que a soma sobre os quinze municípios tocados dá 7.228.176 ha, e não os 7.255.548 do arquivo: os 27.372 hectares que faltam queimaram na faixa do bioma que fica fora da malha municipal brasileira, junto à fronteira com a Bolívia e o Paraguai.

Parte 4

Fechamento

20 min
A resposta do tema

Queimaram 303.514 hectares. Os dois lados da disputa estavam certos na aritmética e o consultor da defesa usou o fuso errado.

O número que você defende depende de uma escolha declarada, não descoberta. Medida de área sem indicação do sistema de coordenadas é um número sem procedência, do mesmo jeito que um valor monetário sem indicação de moeda. A partir de hoje, todo resultado seu carrega o CRS junto.

O que discutir com a turma

Três perguntas para os últimos minutos, com a resposta em aberto.

Discussão

Se a diferença entre projeções é de menos de 1%, ela importa mesmo?

Depende inteiramente de onde o número entra. Em um mapa de comunicação, 0,8% é invisível. Em uma multa de R$ 5 mil por hectare, são R$ 12 milhões. O erro é o mesmo nos dois casos; o que muda é o tamanho da consequência.

Discussão

O QGIS deveria avisar quando você mede área em uma camada em graus?

Vale discutir o desenho da ferramenta. Softwares que impedem o erro protegem o iniciante e atrapalham quem sabe o que está fazendo. A posição contrária é que um número sem unidade coerente nunca deveria ser produzido em silêncio.

Discussão

Quem é responsável quando um laudo usa a projeção errada: o perito, o software ou quem forneceu o dado?

O que esta aula não resolveu
  • Você mediu a área do polígono que recebeu, e não discutiu como esse polígono foi delimitado. A cicatriz de fogo tem borda difusa, e a decisão de onde traçar o limite embute um erro que pode ser maior que o de projeção. Isso volta no tema 9, com a matriz de confusão.
  • Os dados do INPE detectam fogo por satélite, com passagem em horário fixo. Um incêndio que começa e termina entre duas passagens pode não aparecer.
  • Os 7.255.548 hectares do arquivo AQ1km são a soma de onze meses, e uma área que queimou em agosto e voltou a queimar em setembro entra duas vezes. Para saber quanto do Pantanal queimou ao menos uma vez seria preciso dissolver os polígonos por ano antes de somar, o que é operação do tema 5.
  • A escolha entre Albers e UTM foi feita para uma região específica. Em latitudes muito altas ou em áreas que cruzam o equador, a análise precisa ser refeita.
  • Nada aqui trata de altitude. Área medida sobre a projeção é área plana, e uma encosta de 30 graus tem mais superfície real do que a sua sombra no mapa.
Leituras

Para depois da aula

Preparação
IBGE, dicionário de variáveis dos agregados por setor censitário do Censo 2022. Leitura dirigida de 10 minutos · antes do tema 3
Oficial
IBGE, nota técnica sobre a adoção do SIRGAS 2000 como sistema geodésico de referência do Brasil. ibge.gov.br · geociências
Referência
John P. Snyder, Map Projections: A Working Manual, seções sobre UTM e sobre a cônica equivalente de Albers. USGS Professional Paper 1395 · domínio público · para consulta
Aplicado
INPE, metodologia do Programa Queimadas e do TerraBrasilis: como a área queimada é delimitada. terrabrasilis.dpi.inpe.br · leia antes de citar o dado em qualquer trabalho