geografia 2 06

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Geoprocessamento
Franciane Mendonça dos Santos 
Sistema de referência 
geodésico, sistema de 
coordenadas UTM e 
coordenadas topográficas
Objetivos de aprendizagem
Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
  Identificar as características de cada sistema de coordenadas e método 
de projeção.
  Discutir as vantagens e desvantagens de utilização dos diferentes 
sistemas de coordenadas.
  Distinguir as formas de posicionamento e realização de medições de 
objetos nos diferentes sistemas de coordenadas.
Introdução
Os mapas correspondem à representação, aproximada, em um plano, 
dos aspectos geográficos, naturais, culturais e antrópicos em proporção 
reduzida de toda a superfície terrestre ou de parte dela. Para a elaboração 
de um mapa, é necessário aplicar um conjunto de procedimentos que têm 
como objetivo relacionar os pontos da superfície terrestre com pontos 
correspondentes no plano de projeção.
Os sistemas de coordenadas são necessários para expressar a posição 
desses pontos sobre uma superfície, seja ela um elipsoide, uma esfera 
ou um plano, e permitem definir a localização de qualquer ponto sobre 
a superfície terrestre. 
Neste capítulo, você vai aprender sobre sistemas de referência da Terra, 
que podem ser baseados em um sistema de coordenadas geográficas ou 
em um sistema de coordenadas planas. Assim, você vai ver as vantagens 
e desvantagens desses sistemas e as formas de posicionamento e reali-
zação de medições de objetos nos diferentes sistemas de coordenadas.
Sistemas de coordenadas 
e métodos de projeção
Os sistemas de coordenadas podem ser divididos em dois tipos principais 
muito utilizados em um sistema de informações geográfi cas (SIG). O pri-
meiro contempla os sistemas de coordenadas geográfi cas caracterizado por 
um sistema de coordenadas global ou esférico, como latitude e longitude. Já 
o sistema de coordenada projetado, como Universal Transversa de Mercator 
(UTM), fornece vários mecanismos para projetar mapas da superfície esférica 
da Terra em uma coordenada cartesiana bidimensional. 
Sistemas de coordenadas geográficas
Dá-se o nome ao sistema de coordenadas geodésicas ao sistema de coordena-
das geográfi cas cuja superfície esférica de referência é um elipsoide (FITZ, 
2008). Esse sistema elege um elipsoide de revolução que melhor se ajuste às 
características locais do geoide. 
A posição desse elipsoide em relação à Terra, bem como sua forma e 
seu tamanho, constituem um conjunto de parâmetros que usualmente são 
denominados data geodésico. Desse modo, para compreender o sistema de 
coordenadas geográficas, é imprescindível o conhecimento de alguns conceitos 
básicos, que você confere a seguir.
Geoide
O modelo que mais se aproxima da forma real da Terra, e que pode ser deter-
minado por meio de medidas gravimétricas, é o geoidal. No entanto, a forma da 
Terra não é uma superfície perfeitamente lisa e possui ondulações resultantes 
de mudanças na atração gravitacional em sua superfície. Essas ondulações 
podem não ser facilmente visíveis, mas são mensuráveis e podem infl uenciar 
as medições locais (Figura 1). 
Percebe-se que esse modelo físico é complexo e exige o conhecimento do 
campo de gravidade da Terra, o que inviabiliza seu uso de forma satisfatória. 
Dessa forma, produzir um modelo preciso do geoide provou ser um desafio. 
Até recentemente, não havia uma fonte única para produzir um mapa geoide. 
Os dados de várias dezenas de satélites, assim como as medições da superfície 
terrestre e dos navios no mar, tiveram que ser combinados para produzir um 
modelo do campo gravitacional. Tradicionalmente, os modelos têm feito um 
bom trabalho reproduzindo recursos em larga escala do campo gravitacional, 
Sistema de referência geodésico, sistema de coordenadas UTM e coordenadas topográficas2
mas não foram suficientes para reproduzir recursos em escala mais fina ou 
para descrever com precisão os efeitos da gravidade com variação temporal, 
como os associados ao ciclo hidrológico.
Figura 1. Geoide da Terra com anomalias do campo gravitacional.
Fonte: NASA (2004, documento on-line).
Esfera e elipsoide
Uma possibilidade utilizada é a admissão de que a Terra é uma esfera perfeita. 
Essa aproximação simplifi ca os cálculos matemáticos e funciona bem para 
mapas de pequena escala (mapas que mostram uma grande área da Terra). 
No entanto, ao trabalhar em escalas maiores, essa aproximação ainda é 
grosseira e não satisfaz as exigências de exatidão para muitas aplicações.
Com o objetivo de melhorar essa representação, um modelo matemático 
frequentemente usado e aceito para aproximação da superfície terrestre é o 
elipsoide, cuja superfície de referência é o elipsoide de revolução (Figura 2). 
Um elipsoide é definido por dois raios: o eixo semimaior (o raio equatorial) 
e o eixo semimenor (o raio polar).
A razão pela qual a Terra tem uma forma levemente elipsoidal tem a ver 
com sua rotação, que induz uma força centrípeta ao longo do equador. Isso 
resulta em um eixo equatorial que é aproximadamente 21 km mais longo que 
o eixo polar.
3Sistema de referência geodésico, sistema de coordenadas UTM e coordenadas topográficas
Figura 2. Esfera simples (esquerda) ou um elipsoide (direita).
Fonte: Adaptada de [Globe, 200-?].
Datum
Ao longo do tempo, diferentes modelos matemáticos foram estudados e adota-
dos por diferentes países com o intuito de encontrar um modelo que melhor se 
adaptasse às características de seu território e, assim, minimizasse possíveis 
deformações da aplicação do modelo.
De acordo com Silva et al. (2014), os data (forma plural de datum) geo-
désicos podem ser agrupados em duas categorias: locais e globais (Figura 3). 
Figura 3. Representação de um datum local topocêntrico e de um datum 
global geocêntrico.
Fonte: Adaptada de Gaspar (2005).
Sistema de referência geodésico, sistema de coordenadas UTM e coordenadas topográficas4
Um datum local, considerado topocêntrico, é constituído por um elipsoide 
de referência, posicionado em um ponto terrestre de coordenadas astronômicas 
conhecidas, de tal forma que as coordenadas elipsoidais desse ponto coinci-
dam com as coordenadas astronômicas. Já um datum global ou geocêntrico é 
definido por um elipsoide de referência, posicionado de modo que o seu centro 
coincida com o centro de massa da Terra, e o eixo polar, com a posição média 
do eixo de rotação da Terra.
Existem muitos data, alguns são antigos, enquanto outros foram definidos 
mais recentemente. A escolha do datum é amplamente motivada pela locali-
zação de interesse.
A maioria dos data geocêntricos populares usa o elipsoide WGS84 ou 
o elipsoide GRS80. Esses dois elipsoides compartilham eixos semimaior e 
semimenor de aproximadamente 6.378.137 m e 6.356.752 m, respectivamente.
Até o ano de 2015, o Brasil teve dois sistemas geodésicos oficiais. O primeiro está baseado 
no sistema geodésico SAD 69, que tem como elipsoide de referência o elipsoide de 
referência internacional de 1967. 
O segundo está baseado no sistema de referência geocêntrico para as Américas 
(SIRGAS), em sua realização do ano 2000 (SIRGAS 2000), e que tem como elipsoide de 
referência o elipsoide GRS 80.
Hoje, o sistema geodésico oficial do Brasil é o SIRGAS 2000 e foi concebido em razão 
da necessidade de adoção de um sistema de referência compatível com as técnicas 
de posicionamento por satélite, dadas por sistemas como GPS.
Longitude e latitude
Uma localização em um sistema de coordenadas geográfi cas é, portanto, defi -
nida por dois valores: um valor latitudinal e um valor longitudinal (Figura 4). 
5Sistema de referência geodésico, sistema de coordenadas UTM e coordenadas topográficas
Figura 4. Exemplos de linhas latitudinais à esquerda, e exemplos de 
linhas longitudinais à direita. 
Fonte: Soleil Nordic/Shutterstock.com.
A linha de latitude está no centro, entre os polos, é chamada de equador e 
define a linha de latitude zero. A linha de longitude zero é chamada de me-
ridiano de primeira linha,que, para os sistemas de coordenadas geográficas, 
é a longitude que passa por Greenwich, na Inglaterra. 
A origem do ponto (0,0) é definida no cruzamento do paralelo principal 
(equador) com o meridiano de origem (Greenwich) e, consequentemente, o 
cruzamento de qualquer paralelo com qualquer meridiano representa um ponto 
de coordenada específica (x, y), aos quais se dá o nome de latitude e longitude. 
Devido ao fato de serem arcos, a latitude e a longitude são representadas em 
unidades angulares (graus, minutos e segundos). 
A latitude geográfica de um ponto na superfície de referência é a distância 
angular do arco formado pela reta normal a essa superfície neste ponto e o plano 
do equador. Assim, as latitudes são referenciadas a partir do equador, podendo 
variar a partir de 0º a 90º no hemisfério Norte e de 0º a -90º no hemisfério Sul.
A longitude de um ponto pode ser considerada como o ângulo formado 
entre o ponto considerado e o meridiano de origem (Greenwich). Ela pode 
variar entre 0° e 180º nas direções leste e oeste desse meridiano.
Sistema de referência geodésico, sistema de coordenadas UTM e coordenadas topográficas6
Sistema de coordenadas planas
A superfície terrestre é totalmente irregular, não existindo, até o momento, 
defi nições matemáticas capazes de representá-la sem deformá-la. Um exemplo 
prático para compreender essa problemática é tentar encaixar a casca de uma 
laranja em uma superfície plana e perceber que haverá deformações, como 
rasgos e vincos na superfície (Figura 5).
Figura 5. Representação da casca de uma laranja em uma superfície plana.
Fonte: Lima (2010, documento on-line). 
Da mesma forma, para elaborar um mapa (plano), precisa-se determinar 
o melhor método possível segundo o qual cada ponto da superfície terrestre 
corresponda o mais fidedignamente a um ponto do mapa, e vice-versa. 
Um sistema de coordenadas planas é um sistema de referência para iden-
tificar locais e medir recursos em uma superfície plana (mapa). Consiste em 
linhas que se cruzam em ângulos retos, formando uma grade. Os sistemas de 
coordenadas projetadas (que são baseadas em coordenadas cartesianas) têm 
uma origem, um eixo x, um eixo y e uma unidade de medida linear. 
Para transformar um sistema de coordenadas geográficas em um sistema 
de coordenadas planas, é necessária uma série de transformações matemáticas.
7Sistema de referência geodésico, sistema de coordenadas UTM e coordenadas topográficas
São diversos os sistemas de projeção que possuem diferentes características e proprie-
dades. A utilização de cada sistema é inerente ao propósito que se deseja e, atualmente, 
estão disponíveis diversos softwares que permitem que se trabalhe com qualquer 
projeção em termos mundiais. Além disso, esses softwares também permitem trabalhar 
com conversões, facilitando e trazendo agilidade ao processo de mapeamento. Alguns 
softwares de geoprocessamento disponíveis gratuitamente são:
  QGIS — sistema de informação geográfica livre e aberto (https://www.qgis.org/
pt_BR/site/); 
  SPRING — sistema de processamento de informações georreferenciadas desen-
volvido pela Divisão de Processamento de Imagens (DPI) do Instituto Nacional de 
Pesquisas Espaciais (INPE) (http://www.dpi.inpe.br/spring/);
  TerraView — aplicativo geográfico desenvolvido pela DPI do INPE a partir da biblio-
teca de geoprocessamento TerraLib (http://www.dpi.inpe.br/terraview/).
Projeções cartográficas
As projeções cartográfi cas são técnicas aplicadas na representação da superfície 
terrestre em um mapa e têm como objetivo reduzir as distorções e permitir 
que seja escolhido o melhor modelo para o local pretendido.
Essas projeções podem ser classificadas quanto à superfície de projeção 
(plana, cilíndrica ou cônica) e quanto às propriedades espaciais (conforme, 
equivalente, equidistante e afilática). A seguir, confira seu detalhamento.
Classificação das projeções cartográficas quanto 
à superfície de projeção
Projeção plana
Uma projeção plana (Figura 6), também conhecida como projeção azimutal, 
mapeia os recursos da superfície da Terra para uma superfície plana que toca 
a superfície da Terra em um ponto (caso tangente), ou ao longo de uma linha 
de tangência (caso secante).
Sistema de referência geodésico, sistema de coordenadas UTM e coordenadas topográficas8
Essa projeção é frequentemente aplicada no mapeamento de regiões polares, 
mas pode ser usada para qualquer local na superfície da Terra (nesse caso, 
elas são chamadas de projeções planas oblíquas).
Figura 6. Projeção Plana.
Fonte: Ghost Design/Shutterstock.com.
Projeção cilíndrica
Uma projeção cilíndrica (Figura 7) mapeia a superfície da Terra em um mapa 
enrolado em um cilindro (que pode ser achatado em um plano). O cilindro pode 
tocar a superfície da Terra ao longo de uma única linha de tangência (uma 
caixa tangente) ou ao longo de duas linhas de tangência (um caso secante).
O cilindro pode ser tangente ao equador ou pode ser oblíquo. Um caso 
especial é o aspecto transversal, tangente às linhas de longitude. Essa é uma 
projeção popular usada na definição dos sistemas de coordenadas Universal 
Transversa de Mercator (UTM), que será abordado posteriormente. 
9Sistema de referência geodésico, sistema de coordenadas UTM e coordenadas topográficas
Figura 7. Projeção Cilíndrica.
Fonte: [Projeções cartográficas] 
(2017, documento on-line).
Projeção cônica
A projeção cônica (Figura 8) é o mapeamento da superfície da Terra em um 
mapa enrolado em um cone. Da mesma forma que a projeção cilíndrica, o 
cone pode tocar a superfície da Terra ao longo de uma única linha de tangência 
(uma caixa tangente) ou ao longo de duas linhas de tangência (caso secante).
A distorção é minimizada ao longo das linhas tangentes ou secantes e 
aumenta à medida que se amplia a distância dessas linhas. 
Figura 8. Projeção Cônica
Fonte: Ghost Design/Shutterstock.com.
Sistema de referência geodésico, sistema de coordenadas UTM e coordenadas topográficas10
Projeção policônica
Na projeção policônica, representada pela Figura 9, a superfície de represen-
tação é dada a partir da utilização de vários cones. Assim, nessa projeção, 
os paralelos são círculos não concêntricos e não apresentam deformações. 
No Brasil, este tipo de projeção é utilizada em mapas regionais, esta-
duais e temáticos.
Figura 9. Projeção Policônica
Fonte: [Projeção] ([200-?], documento on-line).
Classificação das projeções cartográficas 
quanto às propriedades espaciais
Projeções conforme
Os tipos de projeções conformes preservam os ângulos (forma local), mantendo 
ao máximo a fi dedignidade das áreas representadas. Essa representação é feita a 
partir da preservação dos ângulos individuais que descrevem as relações espaciais.
A projeção conforme deve mostrar as linhas perpendiculares da quadrícula 
que se cruzam em ângulos de 90° no mapa. A desvantagem deste tipo de projeção 
é que a área delimitada por uma série de arcos pode ficar distorcida no processo, 
uma vez que a projeção não permite preservar formas de grandes regiões. 
11Sistema de referência geodésico, sistema de coordenadas UTM e coordenadas topográficas
Projeção equivalente
As projeções equivalentes são aquelas que preservam a área dos recursos exibidos. 
Para fazer isso, as outras propriedades (forma, ângulo e escala) são distorcidas. 
Nas projeções equivalentes, os meridianos e paralelos podem não se cruzar 
em ângulos retos. Em alguns casos, especialmente mapas de pequenas regiões, 
as formas não estão obviamente distorcidas e é difícil distinguir entre a projeção 
equivalente e a projeção conforme, a menos que sejam realizadas medições 
ou consultados os documentos de elaboração dos mapas.
Projeção equidistante
Os mapas elaborados com projeções equidistantes preservam as distâncias 
entre certos pontos. Neste caso, a escala não é mantida corretamente em todo 
o mapa, no entanto, na maioria dos casos, há uma ou mais linhas em um mapa 
ao longo do qual a escala é mantida corretamente. 
A maioriadas projeções equidistantes tem uma ou mais linhas nas quais 
o comprimento da linha em um mapa é o mesmo comprimento (em escala de 
mapa) da mesma linha no globo, independentemente de ser um círculo grande 
ou pequeno, reto ou curvado. 
Projeção afilática
A projeção afi lática não preserva forma, ângulo, distância ou área, ou seja, nesse 
tipo de projeção, não há conservação das propriedades. Muitas vezes, esses fatores 
são balanceados, de modo a apresentar uma projeção que, embora não apresente 
com fi delidade nenhuma das propriedades, busque distorcer ao mínimo o todo.
Sistema Universal Transversa de Mercator (UTM)
Criado em meados de 1959 (DSG, 1959) pelo belga Gerard Kremer (Mercator) 
a partir de modifi cações efetuadas na Projeção Conforme de Gauss, o sistema 
UTM (Universal Transversa de Mercator) é amplamente utilizado no mundo 
todo. Mercator desenvolveu diversos mapas, dentre os quais tem-se o primeiro 
grande mapa do mundo para uso dos navegadores, utilizando um sistema de 
representação plana da Terra, cuja superfície de projeção é a de um cilindro 
tangente ao equador esférico.
Sistema de referência geodésico, sistema de coordenadas UTM e coordenadas topográficas12
Atualmente, a maior parte dos mapas digitais usa o sistema UTM, porém, para 
a manipulação correta das informações contidas nos mapas, são necessários 
alguns conhecimentos básicos desse sistema. 
É impossível representar a Terra em uma superfície plana sem um 
sistema de projeção adequado, ainda que qualquer sistema provocará 
deformações na representação. Dessa forma, o UTM é um sistema de 
coordenadas que se baseia no plano cartesiano (eixo x, y) e que utiliza o 
metro (m) como unidade para medir distâncias e determinar a posição de 
um objeto. “Diferentemente das coordenadas geodésicas, o sistema UTM 
não acompanha a curvatura da Terra e, por isso, seus pares de coordena-
das também são chamados de coordenadas planas” (SILVA et al., 2013, 
documento on-line). 
O sistema UTM utiliza como superfície de projeção 60 cilindros transversos 
secantes à superfície de referência, e cada cilindro é responsável pela repre-
sentação de 6° de longitude, contada a partir do antimeridiano de Greenwich 
(Figura 10). O meridiano central do fuso estabelece, junto à linha do equador, 
a origem do sistema de coordenadas de cada fuso. 
Figura 10. Projeção dos 60 cilindros transversos secantes à su-
perfície de referência.
Fonte: [Fusos] ([200-?], documento on-line).
13Sistema de referência geodésico, sistema de coordenadas UTM e coordenadas topográficas
Os fusos são numerados de um a 60, começando na longitude 180º oeste e 
continuando para leste (Figura 11). Cada um desses fusos é gerado a partir 
de uma rotação do cilindro, de forma que o meridiano de tangência divide o 
fuso em duas partes iguais de 3º de amplitude (IBGE, 2013).
“Os fusos do sistema UTM indicam em que parte do globo as coordenadas 
obtidas se aplicam, uma vez que o mesmo par de coordenadas pode se repetir 
nos 60 fusos diferentes” (SILVA et al., 2013, documento on-line).
Figura 11. Divisão do globo em zonas UTM.
Fonte: [Zonas] ([200-?], documento on-line).
Percebe-se que neste sistema há uma limitação latitudinal em 84ºN e 80ºS 
(diferentemente do sistema de coordenadas geográficas, que vai até 90º). Em 
relação à contagem das coordenadas, os valores são decrescentes longitudi-
nalmente do meridiano central, para oeste, e crescente para leste.
Cada um dos fusos, chamados fusos UTM, tem origem na interseção do 
seu meridiano central com a linha do equador. As coordenadas UTM desses 
pontos são: x = E (este) = 500.000,00 m e y = N (norte) = 10.000.000,00 m, no 
hemisfério sul; no hemisfério norte, y = N = 0,00 m (Figura 12).
Sistema de referência geodésico, sistema de coordenadas UTM e coordenadas topográficas14
Figura 12. Especificações de um fuso UTM.
Fonte: [Universal transversa] ([200-?], documento on-line).
No Brasil, o sistema UTM foi adotado em 1995 pela diretoria do serviço geográfico do exército. 
Possui 8 fusos UTM, cuja numeração é 25, 24, 23, 22, 21, 20, 19 e 18 (Figura 13) (LOCH, 2006).
Figura 13. Fusos UTM no Brasil e respectivo Meridiano Central de cada um dos fusos.
Fonte: [Fusos UTM] [(200-?], documento on-line).
15Sistema de referência geodésico, sistema de coordenadas UTM e coordenadas topográficas
Vantagens e desvantagens da utilização 
de diferentes sistemas de coordenadas
Geralmente, os dados geoespaciais podem ser representados por dois tipos de 
sistemas de coordenadas (Figura 14):
  o sistema de coordenadas geográficas que é aplicado especificamente para 
definir posições na superfície aproximadamente esférica da Terra (esferoide/
geoide/elipsoide); esse sistema justapõe duas escalas de medida curvas 
angulares, a escala leste-oeste, chamada longitude, e a escala norte-sul, 
chamada latitude. Exemplo: Sistema Geodésico Mundial (WGS 1984); 
  o sistema de coordenadas projetadas em que as coordenadas retangulares 
assumem que a Terra é plana (norte/leste). Os sistemas de coordenadas 
projetadas são baseados em um plano (o esferoide projetado em uma 
superfície 2D) e utilizam duas escalas de medida lineares, x e y para 
medir distâncias (metros). Exemplo: SIRGAS 2000/UTM zona 23S.
Figura 14. (a) Exemplo de um sistema de coordenadas geográficas e (b) exemplo de um 
sistema de coordenadas projetadas.
Fonte: [Polar] ([200-?], documento on-line).
Cada um desses sistemas de coordenadas apresenta vantagens e desvan-
tagens que devem ser conhecidas para justificar a escolha de utilização de 
um em detrimento do outro.
Sistema de referência geodésico, sistema de coordenadas UTM e coordenadas topográficas16
A utilização do sistema de coordenadas geográficas/geodésicas permite 
representar qualquer ponto na superfície da Terra com a precisão que as técnicas 
utilizadas na medição permitirem. Os erros desse sistema são relativamente 
baixos, de modo que se tem exatidão, por exemplo, quando se trabalha com 
atividades topográficas ou quando se trabalha com áreas grandes cobertas por 
mais um fuso, como o Brasil, os EUA, o continente africano, etc.
Entretanto, esse sistema também pode apresentar desvantagens quando o usu-
ário se depara com cálculos aritméticos complexos e demorados para determinar 
a distância entre dois pontos ou a área cercada por um polígono determinado por 
um conjunto de pontos, uma vez que as latitudes e longitudes plotadas diretamente 
em uma superfície plana (papel) em um sistema de coordenadas cartesianas 
resultam em números, às vezes incoerentes com a realidade, ou seja, distorcidos.
Essa desvantagem está associada com o fato de o sistema de coordenadas 
geográficas representar a superfície terrestre de acordo com a curvatura da 
Terra, o que pode tornar-se um problema quando os dados são requeridos em 
uma superfície plana.
Essa problemática pode ser superada pela utilização do sistema de coor-
denadas projetadas, como o sistema UTM, que apresenta características de 
conformidade em que a forma geométrica é preservada, ou seja, os ângulos 
das figuras representadas não se alteram. 
O sistema UTM também apresenta algumas limitações como a imprecisões 
nas medições de áreas e distâncias, porém, uma vez que as coordenadas desse 
sistema são expressas em metros, ou seja, as deformações das distâncias 
podem ser calculadas para cada ponto de representação e, assim, os erros 
podem ser conhecidos.
Uma desvantagem do sistema UTM é que várias zonas UTM devem ser 
utilizadas para representar grandes regiões. Os fusos do Brasil, por exemplo, 
espalham-se por 8 zonas UTM. O fato de haver muitas zonas estreitas de 
UTM pode causar confusão. 
Como podemos imaginar, não é possível achatar um globo sem ocasionar 
distorções de alguma forma. Da mesma maneira, o ato de transformar mate-
maticamente coordenadas geográficas em coordenadas planas necessariamente 
desloca a maior parte (mas não todas) das coordenadas transformadas até certo 
ponto. Por esse motivo, a escala do mapa varia dentro dasgrades do sistema 
de coordenadas UTM projetadas (planas).
As distorções em vermelho na Figura 15 nos permite visualizar o padrão 
de distorção de escala associado a uma projeção específica. Se não houvesse 
distorção no processo de projetar o mapa mostrado na Figura 15, todas as 
elipses teriam o mesmo tamanho e formato circular. 
17Sistema de referência geodésico, sistema de coordenadas UTM e coordenadas topográficas
Na Figura 15, as elipses centralizadas na zona UTM destacada têm o mesmo 
tamanho e forma, mostrando que a projeção UTM minimiza a distorção dentro 
dessa zona. Longe da zona destacada, as elipses aumentam constantemente de 
tamanho, embora suas formas permaneçam uniformemente circulares. Esse 
padrão indica que a distorção da escala é mínima na zona em destaque e que 
a escala do mapa aumenta longe dessa zona. Isso significa que, quando se 
deseja mostrar recursos em várias zonas UTM, ele começa a se tornar uma 
má escolha de projeção de mapa.
Além disso, as elipses revelam que o caráter de distorção associado a 
essa projeção é que as formas das feições que aparecem em um globo são 
preservadas, enquanto seus tamanhos relativos são distorcidos. 
Figura 15. O resultado de uma projeção Transversa Mercator 
do mundo centralizada na Zona UTM 30. Círculos vermelhos 
revelam a distorção de escala introduzida durante a transforma-
ção de coordenadas geográficas em coordenadas planas pro-
jetadas. No globo, todos os círculos teriam o mesmo tamanho.
Fonte: [UTM] ([200-?], documento on-line).
Sistema de referência geodésico, sistema de coordenadas UTM e coordenadas topográficas18
De maneira geral, a facilidade de utilização do sistema de coordenadas 
UTM é maior quando comparada com o sistema de coordenadas geográficas, 
uma vez que se projetam seções do globo sobre uma superfície plana em vez 
de projetar uma grade imaginária de linhas que se cruzam sobre o globo.
Os diferentes sistemas de coordenadas apresentam vantagens e desvantagens 
e, assim, é importante saber que a escolha do sistema a ser utilizado depende 
da escala que se deseja trabalhar e da precisão do mapeamento desejado. Por 
exemplo, um determinado sistema de projeção pode apresentar distorções ina-
ceitáveis quando se trabalha com todo o território brasileiro, mas essa mesma 
projeção pode ser adequada para representar apenas o estado de Santa Catarina.
Formas de posicionamento e realização 
de medições de objetos nos diferentes 
sistemas de coordenadas
O posicionamento de parcelas urbanas é feito de formas diferentes em vários 
países. No Brasil, existem normas que enquadram a execução de levantamentos 
cadastrais e trazem relevância das estruturas geodésicas de georreferencia-
mento (GAMA; SEIXAS, 2008).
Essas normas buscam apresentar a integração entre levantamentos reali-
zados por GPS com medições realizadas, por exemplo, por estação total e/
ou teodolitos, e também procuram descrever a transformação de sistemas de 
referências distintos.
Ao contrário de outros países que detêm normas específicas para levanta-
mentos cadastrais, no Brasil, existem normas diferentes que fixam condições 
exigíveis para execução de levantamentos topográficos (NBR 13.133/1994) e 
implantação de Rede de Referência Cadastral (NBR 14.166/1998).
Todas essas normas citadas são da Associação Brasileira de Normas Téc-
nicas (ABNT) e tratam de levantamento no geral.
A NBR 14.166/1998 — Manutenção e implantação de Rede de Referência 
Cadastral Municipal fixa as condições exigíveis para a implantação e manu-
tenção da Rede de Referência Cadastral Municipal destinada a: 
19Sistema de referência geodésico, sistema de coordenadas UTM e coordenadas topográficas
a) apoiar a elaboração e a atualização de plantas cadastrais municipais; 
b) amarrar, de um modo geral, todos os serviços de topografia, visando às 
incorporações às plantas cadastrais do município; 
c) referenciar todos os serviços topográficos de demarcação, de anteprojetos, de 
projetos, de implantação e acompanhamento de obras de engenharia em geral, 
de urbanização, de levantamentos de obras como construídas e de cadastros 
imobiliários para registros públicos e multifinalitários (ABNT, 1998, p. 2).
A NBR 13.133/1994 — Execução de Levantamento Topográfico fixa as con-
dições exigíveis para a execução de levantamento topográfico destinado a obter: 
a) conhecimento geral do terreno: relevo, limites, confrontantes, área, loca-
lização, amarração e posicionamento; 
b) informações sobre o terreno destinadas a estudos preliminares de projetos; 
c) informações sobre o terreno destinadas a anteprojetos ou projetos básicos; 
d) informações sobre o terreno destinadas a projetos executivos (ABNT, 1994, p. 1).
Quando realizamos levantamentos topográficos (pequena porção da su-
perfície da Terra), como é o caso dos levantamentos cadastrais de pequenos 
municípios, usamos sistemas de coordenadas ortogonais. Já no caso de um 
levantamento cartográfico (distâncias superiores a 25 km), por exemplo, 
grandes cidades, municípios, é impossível utilizar um sistema ortogonal sem 
distorção devido à curvatura da superfície da Terra. 
A Figura 16 apresenta um exemplo de elementos presentes em um levanta-
mento pelo método ortogonal obtido de Hasenack (2000). Na figura, todos os 
detalhes de interesse do terreno a levantar foram projetados ortogonalmente sobre 
uma linha base da qual se conhece a posição dos extremos, pontos “A ” e “B”.
Figura 16. Elementos de um levantamento pelo método ortogonal.
Fonte: Hasenack (2000, documento on-line).
Sistema de referência geodésico, sistema de coordenadas UTM e coordenadas topográficas20
O sistema e projeção UTM tem como uma das características mais im-
portantes permitir um significativo controle de distorções, principalmente 
quando se trabalha com áreas de projeto. Essas características fazem com que 
esse sistema de coordenadas planas seja preferível em detrimento de outros 
e muito utilizado em diversos tipos de mapeamentos, trabalhos acadêmicos, 
projetos de engenharia, etc.
Também é possível relacionar as coordenadas planas obtidas de levanta-
mentos topográficos locais com o sistema de coordenadas geodésicas. 
Para tanto, deve-se levar em consideração o que preconiza a NBR 14.166, 
relativa à Rede de Referência Cadastral Municipal, amarrando os referidos 
levantamentos topográficos ao Sistema Geodésico Brasileiro, o que requer, 
muitas vezes, levantamentos de campo adicionais (SAMPAIO; BRANDA-
LIZE, 2018, documento on-line).
O sistema UTM muitas vezes não é utilizado devido às distorções lineares que 
podem ser ocasionadas nos mapas, principalmente em áreas extensas cobertas por 
mais de um fuso. Essa problemática é solucionada em muitos países pela adoção 
dos sistemas Local Transverso de Mercator (LTM) e Regional Transverso de 
Mercator (RTM). Esses sistemas proporcionam o mapeamento de objetos urbanos 
em grande escala, diminuindo os erros de distorções cometidos pelo sistema UTM. 
No Brasil, conforme a NBR 14.166: “Os elementos da Rede de Referência 
Cadastral, da estrutura geodésica de referência, podem ter suas coordenadas 
plano-retangulares determinadas nos Sistemas Transverso de Mercator (UTM 
– LTM - RTM) como no Sistema Topográfico Local” (ABNT, 1998, p. 8).
Complemente seus estudos acessando o artigo científico de Oliveira e Silva (2012), 
disponível no link a seguir. Esse artigo apresenta uma discussão consistente sobre 
os sistemas de Projeção Transversa de Mercator no georreferenciamento de imóveis 
rurais e conceitua os diferentes sistemas LTM e RTM.
https://qrgo.page.link/iog4g
21Sistema de referência geodésico, sistema de coordenadas UTM e coordenadas topográficas
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23Sistema de referência geodésico, sistema de coordenadas UTM e coordenadas topográficas
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Sistema de referência geodésico, sistema de coordenadas UTM e coordenadas topográficas24