Cartography Visualization of Spatial Data

Cartography

Visualization of Spatial Data

Capítulo 3

Map characteristics

Henrique Firkowski v.1

3. Características dos Mapas

3.1 OS MAPAS SÃO ÚNICOS

É difícil ter uma visão geral de uma região de outro modo que não seja por meio da consulta a um mapa. Um mapa apresenta dados espaciais, isto é, dados acerca de objetos ou fenômenos para os quais a posiçõa sobre a Terra é conhecida, em seu relacionamento correto uns com os outros. Um mapa pode ser considerado como um sistema de informação espacial que dá as respostas a muitas perguntas relativas à região representada: a distância entre pontos, posição dos pontos uns em relação aos outros, o tamanho de regiões, e a natureza dos padrões de distribuição. As respostas podem lidas diretamente da imagem do mapa na maioria das vêzes, sem a necessidade de um teclado ou da carga de de algum arquivo.

Teoricamente, os sistemas de informações geográficas poderiam estar aptos a determinar soluções para problemas que lhes são apresentados sem a necessidade mapas, usando apenas a informação espacial na forma digital que pode ter sido coletada com otal (embora na maioria dos casos esta informação tenha sido digitalizada de mapas). Mas realizar tal tarefa poderia ser questionável na prática, porque sem mapas dificilmente alguém poderia formular problemas espaciais relavantes que possam ser solucionados por computador.

O termo ‘mapa’é usaedo em muitas áreas da ciência como um sinônimo de modelo do que ele representa, um modelo que permite a alguém perceber a estrutura do fenômeno representado. Por isso mapeamento é mais do que apenas apresentação, também é entender o fenômeno que deve ser mapeado. Por ‘método cartográfico’ entende-se o método de representar um fenômeno ou uma área de tal modo que sua estrutura espacial será visualizada e normalmente isto requer alguma experimentação. Quando se representa informação espacial na forma de um mapa o cartógrafo deve se limitar às questões essenciais, por razões de espaço disponível, e à estrutura da informação.

Um dos momentos mais importantes para a cartografia foi quando as primeiras imagens de satélite se tornaram disponíveis. Isto criou a oportunidade para verificar se as atividades cartográficas dos séculos passados, e especialemente a generalização a partir dos mapas de escalas grandes para mapas de pequena escala de visualização de grandes áreas foram feitos corretamente. A comparação daquelas primeiras fotografias feitas da Apollo com os mapas existentes em geral mostraram bastante conformidade, o que provou que as técnicas aplicadas na produção cartográfica foram adequadas.

Um segundo momento importante para a cartografia foi a introdução do computador. Inicialmente (no período 1960-1980) o computador era usado para automatizar as tarefas cartrográficas existentes, tal como cálculos de projeções e a plotagem de grades ou reticulados nos mapas. O computador provou ser apropriado para mapear uma área de acordo com diferentes projeções cartográficas, baseado na combinação do mesmo arquivo digital com diferentes parâmetros de transformação. Gradualmente os cartógrafos também perceberam nos dados digitais (digitalizados) o potencial inerente para análise que os computadores ofereciam. Tornou-se claro então que com a ajuda dos computadores seria possível realizar cálculos com os dados cartográficos digitalizados, e que, usando o computador, seria possível determinar distâncias, áreas e volumes muitos mais precisamente do que seria possível utilizando o mapa em papel ou impresso.

Tão logo foi possível fazer a ligação enter estes arquivos cartográficos (limites) e arquivos de dados tornou-se possível evocar o número de habitantes, dados de imposto médio, ou produção agrícola e combiná-los digitalmente com arquivos cartográficos na forma de mapas; o mesmo poderia ser feito para o relacionamento entre certos fenômenos sócio-econômicos e fonômenos físicos e topografia. Isto evoluiu para os sistemas de informação cartográfica, que operam de forma similar aos sistemas de informação geográfica, mas são mais orientados para a visualização do que para funções analíticas. Deve se ter em mente que é a capacidade de abstração do mapa que permite a alguém perceber conecções, padrões ou estruturas espaciais. Não faz diferença se o mapa é visualizado no papel ou na tela de um computador.

Os mapas são atualmente considerados como uma forma de visualização científica (Fig. 3.1), e os mapas de fato existiam antes da visualização de desenvolver como um campo distinto. O objetivo da visualização é analisar graficamente a informação acerca de relacionamentos, enquanto que a cartografia almeja a apresentação de relacionamentos espaciais. A visualização consiste de imagens (com que símbolos e linhas são indicados) e geometria que refere-se às suas posições relativas. Na cartografia estas posições relativas normalmente são definidas sobre uma grade espacial – cartesiana ou geográfica – que relaciona estas localizações a posições reais sobre a superfície da Terra. A ênfase na visualização científica (McCormick et al., 1987) é mais no seu poder analítico (‘Análise exploratória’, veja seção 9.5) do que nos seus aspectos de comunicação: a visualização científica está basicamente direcionada para descobrir e entender. Em cartografia a ênfase pode repousar igualmente na análise e comunicação.

Figura 3.1 Relacionamento entre visualização científica e cartografia

Um exemplo de diferença entre os aspectos analíticos e de comunicação da cartografia é mostrado na Figura 3.2. Aqui à direita, a distribuição das classes de precipitação é visualizada, e isto foi feito de forma correta, como é possível ver de relance a distribuição de cada classe relativamente a todas as outras classes. Mas proporcionar uma idéia de distribuição das várias classes de precipitação não é o mesmo que transmitir ao leitor uma idéia apropriada da distribuição do fenômeno ‘precipitação’ em si. Se o objetivo da comunicação é mostrar o efeito de uma tempestade particular sobre a Holanda, então

alguém poderia querer perceber a tendência espacial, o crescimento ou decréscimo de seus efeitos sobre a área, e isto é diferente de proporcionar uma idéia de localização das várias classes de precipitação. Variáveis gráficas erradas foram escolhidas para responder aquele objetivo na Figura 3.2b. Na Figura 3.2a as variáveis gráficas estão corretas, de modo que o incremento no valor de cinza é proporcional ao crescimento no valor da precipitação, o que faz o mapa apropriado para o propósito de comunicação porque apresenta o fenômeno como um todo. A Figura 3.2b só é apropriada para análise independentemente do fenômeno. Isto poderia ser aceitável num ambiente de exploração de dados, onde o usuário está no comando do processo de visualização e poderia ajsutar os limites de classe a vontade.

Figura 3.2 Distribuição de chuvas na Holanda: exemplo de projetos de mapas ajustados tanto para (a) comunicação de dados, ou (b) para objetivos de análise de dados

Um dos aspectos mais importantes da análise exploratória em cartografia é a mudança de perspectiva que é proporcionada por meio das transformações. Na cartografia estas transformações são efetuadas contornando a projeções cartográficas tradicionais, desviando da geometria Euclidiana, representado outras distâncias e áreas que não as geográficas, desviando do mundo real pelo exagero nos valores ou dados de medidas a serem representadas (como acontece, por exemplo, nos modelos tridimensionais onde a escala vertical pode ser dez vezes a escala horizontal), separando tendências locais das regionais de modo a fazer a última sobresair-se, ou experimentando os limites de classes. Outras formas de mudar a perspectiva são desviar das folhas de mapas tradiconais (por meio de rolagem nos mapas eletrônicos), mudando a orientação dos mapas (não posicionar

o Norte para cima) e também sua seqüência temporal (por monitoramento) de modo que os efeitos de uma atividade de levantamento aleatória ou de uma atividade de coleta de dados aleatória sejam compensados.

3.2 DEFINIÇÕES DE CARTOGRAFIA

O significado de ‘cartografia’mudou significativamente a partir de 1960. Antes desta época a cartografia era geralmente definida como ‘manufatura de mapas’. A mudança na definição foi devida a dois fatores: primeiro, o fato de que o objeto da cartografia mudou para o campo das ciências da comunicação, e segundo, pelo advento do computador. A cartografia na atualidade é vista como ‘a condução ou disponibilização de informação

espacial por meio de mapas’. Isto resulta na cosntatação de que não apenas a produção,

mas também o uso dos mapas, é considerado como pertencente ao campo da cartografia. E, de fato, é evidente que somente investigando o uso dos mapas e processando a informação mapeada pelos seus usuários é possível verificar se a informação presente nos mapas foi apresentada do melhor modo possível.

O aspecto insatisfatório na definição acima de ‘condução ou disponibilização de

dados espaciais por meio de mapas’ é que o conceito de ‘mapa’ ainda não foi definido. Os

elementos que cabem numa definição de mapa são informação espacial, representação gráfica, escala e símbolos. Um possível definição de mapa poderia ser: um modelo gráfico

dos aspectos espaciais da realidade. De acordo com cartógrafos franceses, o mapa é uma imagem convencional, preferivelmete num plano, de fenômenos concretos ou abstratos que podem ser localizados no espaço. Por ‘convencional’ entende-se que trabalha-se com

convenções, tais como o fato de que o mar é representado em azul, que o símbolo de Norte está localizado na parte superior do mapa , ou que uma série de cículos graduados denotam localidades com número de população crescente. Por ‘imagem’, o caráter gráfico do mapa é realçado. Mas nem todos os mapas são impressos sobre uma folha de papel: modelos de relevo e globos também são considerados mapas.Também é possível, evidentemente, mapear fenômenos que não são tangíveis, tais como preferência política ou limites lingüísticos. E é óbvio que deve ser possível localizar estes fenômenos no espaço.

Sob a influência do surgimento do computador e dos sistemas de informações geográficas no campo do mapeamento, gradualmente emergiram novas definições de cartografia: ‘a transferência de informação centrada em uma base de dados espaciais que pode ser considerada por si própria um modelo multifacetado da realidade geográfica. Tal base de dados especiais serve como centro de seqüências completas de processos cartográficos, recebendo diferentes entradas e proporcionando vários tipos de prudutos de informação’ (Guptill e Starr, 1984).

Taylor (1991) definie cartografia como como ‘a organização, apresentação, comunicação e utilização de geo-informação na forma gráfica, digital ou tátil. Ela pode incluir todos os estágios da preparação dos dados ao final na criação do mapa e os produtos de informação espacial relacionados’. Como esta definição ainda requer ‘mapa’ para ser definido, a definição de Board (1990) é citada ‘uma representação ou abstração da realidade geográfica. Uma ferramenta para apresentat informação geográfica de um modo visual, digital ou tátil’.

A utilizade de um mapa não depende apenas do conteúdo, mas também de sua escala. A escala do mapa é a razão entre uma distância no mapa e a correspondente distância no terreno. Há diversas possibilidades de indicar a escala do mapa, como pode ser visto na

Figura 3.3. Próximo a uma descrição verbal (tal como uma polegada por milha), uma fração representativa (tal como 1:1000) ou uma representação gráfica pode ser usada. A fração representativa na Figura 3.3a significa que 1cm no mapa corresponde a 1000cm (ou 10m) no terreno. A barra de escala na Figura 3.3b representa a distância de 10km. Quando a fração representativa é pequena, um mapa pode ser considerado como tendo uma escala grande. Na Figura 3.3a é mostrado um mapa de grande escala do centro da cidade de Maastricht, escala 1:1000. O mapa revela detalhes ao nível de casas individualizadas. A Figura 3.3b é um detalhe de um mapa de pequena escala com escala de 1:500 000. Mais uma vez o mapa apresenta alguns dados de Maastricht. Entretanto, aqui toda a área urbana da cidade é mostrada como um pequeno polígono.

Figura 3.3 Mapas de grande e pequena escala: (a) detlhe do mapa base de Maastricht na escala de 1:1000; (b) Maastricht na escala 1:500 000

Existem confusão acerca dos conceitos de grande escala e pequena escala. Na linguagem de uso cotidiano escala pequena está ligada a pequenas áreas mas em mapeamento isto é usado no sentido inverso: escalas pequenas em cartografia são ligadas a grandes áreas que são representadas numa pequena área no mapa (Figura 3.3b). Uma escala grande em cartografia está relacionado a uma pequena área, com dados detalhados apresentados em uma área relativamente grande no mapa (Figura 3.3a). Tecnicamente, o uso lingüístico em cartografia está correto: uma escala grande é representada como uma fração que tem uma número relativamente pequeno no denominador; uma escala menor representa um valor menor, por isso um numero maior no denominador.

O efeito da mudança de escala é demostrado na Figura 3.4. Quando a escala muda é necessária a generalização, pois nem toda a informação do mapa de escala grande pode ser incorporado no mapa de escala menor. Em mapas temáticos sócio-econômicos esta generalização normalmente toma a forma de agregação: pequenas regiões administrativas

são agrupadas para formar unidades maiores. Na Figura 3.4 os pequenos distritos eleitorais nos mapas de escala grande são agrupados para formar uma região maior num mapa de média escala da Holanda. Esta agregação tem um efeito direto sobre os dados, neste caso a porcentagem da votação no Partido Trabalhista: como os números são contados para grandes áreas, os escores locais excessivos são tornados médios, e as diferenças são menos perceptíveis. Em mapas de pequena escala estas diferenças ainda são visíveis porque as regiões econômicas são agrupamentos de municipalidades com base em características econômicas comuns (p.ex. regiões agrícolas versus regiões industriais, com as resultantes preferências políticas). Se o último agrupamento for feito de acordo com regiões nodais (grupos de municipalidades orientadas sobre as mesmas cidades grades) então estas diferenças poderiam ter sido menos óbvias.

Tradicionalmente a principal divisão dos mapas é em mapas topográficos e mapas temáticos. Os mapas topográficos fornecem uma imagem geral da superfície terrestre: estradas, rios, construções, freqüentemente a vegetação, o relevo e os nomes dos diferentes objetos mapeados (Figuira 3.5a). Os mapas temáticos representam a distribuição de um fenômeno particular. De modo a ilustrar esta distribuição de forma apropriada cada mapa temático necessita informação topográfica como base; freqüentemente isso é proporcionado por um mapa topográfico do qual as feições menores foram omitidas. Na Figura 3.5b pode-se encontrar detalhes de um mapa de solos como um exemplo. Tal mapa é suncional somente se for possível determinar (com a ajuda deste mapa topográfico base) onde os diferentes tipos de solos podem ser encontrados.

Um mapa temático poderia também resultar se um aspecto do mapa topográfico (tal como estradas de rodagem ou moinhos de vento) fosse realçado, de modo que outras categorais de dados são percebidos sobre os mapas como fundo. Um exemplo disso é mostrado na Figura 3.6.

Num ambeinte digital a diferenciação entre mapas topográficos e mapas temáticos é menos relevante, pois ambos os mapas consistem de um conjunto de níveis de informação ou níveis: um mapa topográfico poderia ser uma combinação de níveis de separados de rodovias e ferrovias, um nível de acupações, hidrografia, um nível de curvas de nível, um nível de nomes de fenômenos geográficos e um nível de uso da terra. Cada um destes níveis poderia por si ser um mapa temático, e uma combinação de níveis, em que cada categoria de dado tem o mesmo peso visual, poderia ser um mapa topográfico. Se uma categoria tiver de ser enfatizada graficamente ou realçada, e as outras com oconseqüência tiverem de ser consideradas como fundo, então novamente a representação mudaria para um mapa temático.

O mapa topográfico base de um mapa temático pode ser bem mais esquemático do que uma extração de um mapa topográfico. Na representação de fenômenos sócio-econômicos, os dados são coletados para regiões ao invés de numa localização definida (como seria o caso de fenômenos físicos), os arquivos de limites são bastante generalizados, de modo que estes produzam o mínimo de distração em relação ao tema do mapa. Na Figura 3.7 é mostrado um exemplo. Na Figura 3.7 o mapa base consiste apenas dos limites nacionais e das limhas de costa. Tal representação (a combinação de dados temáticos (Figura 3.7b) mais um mapa base esquemático (Figura 3.7a)) conduz a uma imagem limpa de um mapa (Figura 3.7c), que somente pode ser interpretada e memorizada corretamente quando o usuário do mapa também reconhece a área. Para concorrer para este reconhecimento pode ser necessário adicionar nomes (mais importantes) das unidades regionais.

Figura 3.4 Mapas temáticso e a influência da escala em fenômenos sócio-econômicos: porcentagem dos votos do Partido dos Trabalhadores em (a); distritos de votaação de Utrecht; (b) bairros; (c)

Figura 3.5 Mapas topográficos e temáticos: (a) a topografia de Montferland na parte leste da Holanda; (b) um mapa de solos da mesma área (produzido depois do mapa 1:50 000 da Holanda)

Figura 3.6 Mapa temático criado por eliminação de parte da topografia e por isso realçando uma categoria espeçifica de informação (autoestradas)

Figura 3.7 Compilação de um mapa temático

As pessoas formam por si próprias um modelo mental da realidade. Por exemplo, enquanto uma pessoa viver numa vila poderia, para realizar um trabalho esporádico, se deslocar tendo por base uma construção mental, que funciona como um mapa vistural (Figura 3.8). Quando um visitante pede informações, a pessoa consultaria esta cosntrução mental de modo a poder dar uma resposta. Responder a pergunta também poderia ser feito por meio de um desenho esquemático, um ‘mapa mental’ que é uma permanente reprodução da construção mental da realizada que cada pessoa tem, destinada a responder a questões específicas acerca de orientação para e de localizações aleatórias. Tal construção mental pode ser gerada não apenas a partir do contado de uma pessoa com a realidade, mas também por meio da consulta de um mapa tangível em papel apropriado (um ‘mapa

permanente’, ou um hardcopy no jargão computacional). Quando alguém é um usuário de

mapas experiente, tem as condições necessárias para selecionar a informação essencial de um mapa em papel e armazená-las em sua mente. Este processo também pode ocorrer a partir de um mapa apresentado temporariamente na tela de um computador (um ‘mapa

temporário’, que é visível mas não é tangível). Este mapa temporário pode ser gerado de

uma base de dados espaciais armazenada no computador, a partir da qual uma seleção específica tenha sido realizada para responder a requisitos ou objetivos específicos. Esta base de dados espaciais portanto funciona como um mapa virtual, do mesmo modo como diferentes mapas esquemáticos podem ser gerados a partir da percepção mental da realidade que cada um tem.

Pode-se dizer que os mapas mostram três dimensões dos fenômenos representados: a natureza ou o valor dos objetos (isto é, seus atributos) e sua localização. A localização é definida usando coordenadas x,y. A representação dos atributos, nas posições em que ocorrem, numa folha de papel ou na tela de um computador é umas das tarefas da cartografia.

Figura 3.8 Exmplos de mapas permanente, virtual e mental

3.3 O PROCESSO DE COMUNICAÇÃO CARTOGRÁFICA

Na Seção 3.2, a cartografia foi descrita como ‘a veiculação de dados espaciais por meio de mapas’. De modo a ilustrar isto, um modelo de transferência de de informação cartográfica é apresentado na Figura 3.9.

O ponto de partida do processo de comunicação cartográfica são os dados ou informações (I), normalmente coletados por terceiros (p.ex. geodesistas, fotogrametristas, geógrafose estatísticos). Os cartógrafos devem estudar estas informações, pois terão que estar inteirados delas, tanto quanto com o propósito da transferência da informação, antes de estar aptos a representar corretamente a informação em formato de mapa. O mapa resultante freqüentemente não conterá cada partícula de informação com que o cartógrafo foi suprido; podem ser aplicadas generalizações e classificações de modo a apresentar uma imagem mais clara do fonômeno. O usuário do mapa ou leitor do mapa que orienta os olhos para o mapa derivará dele determinadas infomações. Entretanto a informação derivada (I’)

nunca será a informação original (I) pois durante o processo de comunicação os dados podem ter sido descartados pelo propósito da representação ou porque foram cometidos enganos. Os cartógrafos podem ter interpretado os dados originais de forma incorreta; e mesmo se interpretaram do modo correto, ainda podem ter cometiddo erros durante o processo de mapeamento quando representavam a informação. O leitor do mapa pode ler os dados de forma errada, ou pode chegar a conclusões erradas a partir de dados corretos. Portanto existe uma gama ampla de possibilidades para que a informação derivada não coincida completamente com a informação original.

A cartografia busca a eliminação destas diferentes fontes de erros e por uma correta transferência de dados, por meio disso uma representações gráfica que faça com que o leitor do mapa chegue às conclusões corretas. A realimentação de I’ para I mostrada na Figura 3.9 é necessária porque desse modo o cartógrafo estará apto a verificar o efeito do produto cartográfico e dependendo da avaliação ajustar a imagem do mapa. Além disso, durante o processo de avaliação deve-se aprender acerca do fenômeno representado verificando: se a correta estrutura do fenômeno foi representada, se as características mais relevantes foram selecionadas, e se os dados quantitativos mais recentes foram representados. Portanto, a representação cartográfica é também um processo cognitivo: deve-se chegar à essência do fenômeno espacial se este deve ser representado adequadamente.

Figura 3.9 Modelo de processo de comunicação cartográfica

Com certeza os mapas em princípio são representações da superfície da terra: quando se observa um mapa se viaualiza a superfície da terra e então tenta-se combinar a própria visão mental com o mundo real. A atualidade citada anteriormente deveria ser aplicada também ao mundo real mas esta atualidade pode nunca ser completa: sempre haverá um intervalo de tempo entre o momento da coleta do dado e o momento em que é tronado disponível para os usuários. Em alguns casos (p.ex. nos recentes conflitos militares) pode haver apenas algumas horas entre a coleta e a disponibilização dos dados, mas mesmo assim o intervalo de tempo pode ser crucial no caso de aviões parados em aeroportos ou tanques no solo tenham tempo de deixar o local.

O processo de informação cartográfica, como apresentado meste livro, inicia-se com o registro. O ‘registrador’ cartográfico tradicional é o topógrafo, que levanta o terreno com o propósito de produzir um mapa topográfico, e quem descreve funções, distingue categorias de rodovias, coleta nomes geográficos, mede posições de novos objetos, etc. O

trabalho do topógrafo já foi ressaltado no Capítulo 2 deste livro, e oresultado deste trabalho será discutido no Capítulo 5.

O topógrafo (juntamente com o geodesista) supre as coordenadas x,y da informação espacial; os dados de atributo (com exceção dos dados altimétricos) são definidos por outros: por recenseadores que coletam informações usando questionários especialmente de natureza sócio-econômica, por cientistas de solos que tomam amostras de solos, ou por contadores de tráfego, etc. Desde os anos de 1930 as fotografias aéreas desempenham importante função como fonte de dados, enquanto somente a partir dos anos de 1970 isso aconteceu de forma crescente para as imagens de satélite.

Para todas estas fontes, tradicionais e novas, muita informação é direcionada para os cartógrafos, a maior parte dela não da forma apropriada para a representação cartográfica. Por isso algum tipo de processamento (cartográfico) é inicialmente necessário. A organização dos dados de levantamento, em muitos casos, toma a forma de uma classificação. As características individuais das observações são então substituídas por grupos de caracterísitcas. Desse modo a quantidade de informação decresce e o mapa resultante se torna melhor ordenado. Outros métodos de elaboração são a correlação com outros dados, a expressão do grau de conformidade ou diferença na distribuição de diferentes conjuntos de dados, ou a comparação de dados absolutos de contagem tomados em tempos diferentes para a mesma área, de modo a ser possível mostras o desenvolvimento em períodos intermediários.

O projeto de mapas está fortemente relacionado à tomada de decisão: escolha do método de mapeamento, e escolha das variáveis gráficas (tais como diferenças em tamanho, valor, granulosidade, cor, direção e forma: veja o Capítulo 6) a serem usadas. Na figura 3.10 pode ser vista uma variedade de escolhas que interferem no projeto do mapa e também os resultados destas escolhas. Aqui o interesse está no crescimento da população da Holanda no período de 1970-1980. A primeira escolha que deve ser feita é entre mapa e diagrama. Escolhendo-se a representação em diagrama perde-se a oportunidade de representar o relacionamento com outros fenômenos espaciais. Mesmo se uma componente geográfica é inserida para mostrar o desenvolvimento nas várias regiões separadamente, ainda assim será mais difícil chegar a conclusões espaciais a partir desta imagem complexa do que se a mesma informação fosse veiculada por meio de um mapa. Certamente há várias possibilidades de para o projeto do diagrama, p.ex. um diagrama de linha ou um histograma, uma representação com valores de índice ou uma representação logarítmica. Algumas possibilidades são mostradas na Figura 3.10. Escolhendo-se a representação em um mapa então deve-se inicialmente selecoinar o nível de agregação em que a informação deve ser apresentada: no nível de áreas de contagem estatística, municipalidades ou mesmo áreas de mais alta ordem. A resolução (nível de discriminação espacial) em que os dados são representados depende do espaço destinado à representação e do propósito do produtor do mapa. No nível de áreas ou municipalidades de contagem poderia ser possível mostrar tendências locais, concentrações ou dispersões. Com base na agregação de municipalidade somente padrões regionais podem ser mostrados.

Após a seleção do nível de agregação dos dados deve ser realizada uma escolha entre representação relativa e absoluta. Os resultados de ambas as escolhas pode ser contraditório: um mapa de desemprego absoluto na Holanda mostra uma concentração na área de Randstad, enquanto que problemas de desemprego parecem existir nas áreas marginais do sul, este e norte da Holanda quando se realiza a avaliação a partir de dados de desemprego relativo (Figura 3.11). A seleção de representações absolutas ou relativas

também implica na seleção de um método cartográfico, isto é, em mapas de símbolos proporcionais ou mapas coropléticos, respectivamente. A mesma informação também poderia ser rerepsentada em um mapa de isolinhas, um mapa de grade ou um mapa com diagramas. Isto também dependerá do maior objetivo do processo de comunicação.

Figura 3.10 Exmplos de escolhas durante o processo de visualização

Supondo que haja dados disponíveis acerca da participação da população de uma cidade no transporte público, e que isto é conhecido por meio da aplicação de questionários, ou que se saiba o número de passageiros transportados em cada trecho entre pontos de ônibus, onde os passageiros entram e saem do ônibus, e de onde eles vêm e para onde vão. Dados similares sejam coletados para um número de grandes cidades. Se alguém quiser mostrar o relacionamento espacial existente entre os habitantes então os movimentos do transporte público de cada parte da cidade poderia ser mostrado por meio de conjuntos de flexas ou setas. Se as autoridades de transportes forem interessadas nas rotas seguidas pelos habitantes para chegar ao seu destino, estas poderiam ser plotadas, e a freqüência com que são usadas poderiam ser mostradas por meio de larguras de setas proporcionais (não indicadas na Figura 3.12). Comparando a origem e o destino de cada viagem registrada nos quastionários os locais onde as pessoas mudam de ônibus poderiam ser traçadas e uma hierarquia poderia ser mostrada, mostrando estas paradas de ônibus com círculos proporcionais ao número de mudanças de ônibus.

Figura 3.11 Representações (a) absoluta e (b) relativa da mesma informação (dados de desemprego)

Figura 3.12 Resultados visualizados de mudanças na definição de dados de atributos de uma base de dados de transporte público

A acessibilidade à rede de transporte público poderia ser mostrada pela apresentação do número de pontos de ônibus por unidade de área regular. Os dados poderiam ser agregados para os diferentes distritos que a cidade poderia ser dividida, mostrando os volumes de passageiros que se deslocam entre os maiores distritos por meio de setas proporcionais. Comparando os destinos dos passageiros de cada distrito com a tebela de horários, o tempo médio de viagem poderia ser determinado e apresentado como isocronas. O grau de participação dos habitantes das cidades no transporte público, calculado tanto como porcentagem de todos os habitantes, quanto o número de pessoas que viajam de ônibus por unidade de área, poderia ser expressa de forma tri-dimensional. Então dependendo dos reais objetivos, a base de dados construída a partir de questionários poderia ser usada para a produção de tipos completamente diferentes de mapas, cada um veiculando as respostas a diferentes perguntas.

As possibilidades de reprodução e a disponibilidade de recursos financeiros determinam se o mapa será feito em cores ou em preto e branco, se deverá ser muito generalizado porque será impresso em papel de baixa qualidade (papel jornal) e se os textos do mapa deverão ser feitos em vários estilos e tamanhos. O modo de distribuição, a forma como será documentado e a administração em biblioteca determinarão quem verá o mapa, e portanto, quem estará apto a usá-lo. A função dos editores é essencial aqui, como normalmente são eles que controlam a distribuição, pela definição dos preços aos produtos cartográficos, pela catalogação do mapa segundo a ISBN, pelo uso de seus canais de distribuição, pelas campanhas de marketing e finalmente pela distribuição de cópias revisadas aos jornais cartográficos. O potencial de uso do mapa também será determinado pelas habilidades dos usuários e pelo seu conhecimento acerca do tema mapeado. Certamente o primeiro requisito aqui é que o cartógrafo e o usuário falem a mesma linguagem gráfica, que usem um conjunto comum de símbolos ou associações, de modo que os sinais no mapa sejam compreendidos pelos usuários do mapa, e de modo que possam se comunicar. A adição de legendas é outro aspecto essencial da documentação do mapa e não é sempre gerada automaticamente, nem mesmo nos mais novos SIGs.

O uso de mapas também é um campo em que o cartógrafo realiza pesquisa acerca da eficência dos mapas. Atualmente há duas linhas de pensamento acerca da melhora da qualiade dos mapas: uma é melhorar o conhecimento do usuário do mapa pelo seu treinamento o a outra deriva pela melhoria dos mapas. Ambas as rotas, certamente, devem ser seguidas simultaneamente. Em muitos países (p.ex. na Grã-Bretanha com seus padrões de uso de mapas) os estudantes nas aulas de geografia são confrontados com situações padrão em que devem demonstrar resolver com o auxílio de mapas com dificuldades específicas (p.ex., alunos entre 13 e 16 anos devem ser capazes de correlacionar informação de dois ou mais mapas temáticos tais como relavo e vegetação em um atlas) (Boardman, 1983).

A outra rota, que orienta para a melhoria dos mapas, tem sido eincrementada recentemente pelo advento do computador. A introdução do computador não apenas permitiu ao cartógrafo experimentar no design do mapa com liberdade, como também permitiu tornar o produto mapa mais adequado para o usuário (customizar o mapa), isto é tornar o mapa mais apropriado para determinados propósitos. Um bom exemplo disso é a carta hidrográfica. Estes documentos de fato são complexos pois devem atender a muitos tipos deifrentes de uso dos mapas. Estas cartas contém informação acerca de perigos para navegação, profundidades (linhas de igual profundidade, soudings, naufrágios, recifes e bancos de areia), correntes, marés, bóias e faróis para navegação. Estes mapas contém

várias grades para propósitos de localização (coordenadas geográficas, grades de decca), limites, rotas de navegação de um sentido e águas densamente navegadas, avisos, áreas de dscarga de munição e plataformas de perfuração, e também contém informação da natureza do solo subaquático, etc. Quando se navega estas informações não são todas necessárias ao mesmo tempo, e algumas das categorias de informação nunca são necessárias.

Com o surgimento das cartas eletrônicas, com todas estas categorias presentes em diferentes níveis de informação, o usuário deve escolher as categorias ou níveis que deseja visualizar para um propósito específico, e desse modo evitar a alta densidade de símbolos presentes em um mapa em papel. Se uma embarcação necessita de apenas 3m de profundidade então toda a informação de profundidade além de 3m pode ser omitida. Durante o dia o navegador pode não necessitar da informação acerca dos faróis; durante a noite o navegador poderia necessitar apenas da informação acerca das bóias que também tem luz. Desse modo o navegador poderia adaptar o mapa apresentado no monitor do computador aos seus requisitos específicos de navegação para um local e uam data específicos.

De modo a verificar a eficácia do mapa na veiculação de informação espacial, são realizados testes com tarefas específicas para serem realizadas usando o mapa. Quando se testa as várias versões de uma planta de uma cidade, os elementos testados poderia ser poderiam exemplo ser localizar endereços, descrever o caminho mais curto entre um endereço para outro ou entre duas posições. O uso de mapas com o mesmo conteúdo informacional mas com diferentes contrastes de cores, tamanhos de tipos, graus de generalização ou grade de coordenadas de referência poderia resultar em diferentes desempenhos em termos de tempo que se demora para responder a estas questões corretamente.

Com base nos testes de uso dos mapas como estes pode ser selecionado o melhor projeto de mapa para responder a tarefas específicas. Entretanto, não se deve apenas tomar em consideração a função do mapa, mas também as circunstâncias em que a informação espacial será usada (imposições do espaço, iluminação, etc) e as limitações impostas pelo público alvo (p.ex., idade, experiência escolar, etc.) que pode resultar numa escolha específica de cor, e afetar o grau de complexidade do mapa e da escrita da informação marginal.

3.4 FUNÇÕES DO MAPA E TIPOS DE MAPAS

A função mais importante dos mapas é provavelmente a função de orientação e navegação. Em qualquer caso, a maioria dos mapas que o publico em geral de depara, com exceção das cartas de condições do tempo, são produzidas como uma ajuda para orientação e navegação (Figura 3.13). As pessoas usam mapas de orientação (mapas de rodovias, mapas topográficos, cartas) para ir a algum lugar por meio de uma rota selecionada ou plotada, e quer ter a possibilidade de verificar, com ajuda do mapa ou carta, se ainda está no curso correto durante sua viagem.

Ao mapas que são usados para planejamento tem segundo lugar em tipo de mapa de orientação, mas poderia ser diferente se houvesse um número de diferentes mapas disponível ao invés de um número total de cópias impressas de uma edição. Mapas para planejamento são mapas que inventariam a situação presente, mapas que definem desenvolvimento de processos, e mapas que contém proposições de situações futuras, p.ex, futuro uso da terra. Geralmente, também tem sido feitas alternativas a tais plantas que são

oferecidas aou público na forma de formulários de permissão de planejamento. Antes uma planta de desenvolvimento ou planta regional ser codificada em sua forma final, centenas delas terão sido feitas (Figura 3.14). Uma tendência são os mapas que mostram previsões: certos desenvolvimentos do passado são extrapolado para o futuro, com base no passo do desenvolvimento do que é para ser esperado. Isto se aplica a cartes de condições do tempo, como na Figura 1.17, mas também pode ser bom para outros tipos de previsões, tais como aquelas que mostram a disseminação esperada de insetos ou doenças.

Figura 3.13 Mapa topográfico usado para propósito de orientação

Mapas usados para propósitos de administração de tarefas ou monitoramento em geral são mapas de grande escala são feitos temdo-se em mente o monitoramento e a manutenção de objetos, p.ex., rodovias, ferrovias, florestas, diques, canais e aeroportos. Na Holanda os mapas detalhados dos diques marítimos eram produzidos com curvas de nível de 1m. Após cada grande tempestade os diques poderiam ser fotografados novamente do ar e estas imagens poderiam ser processadas por meio da fotogrametria e produzir mapas novos, para ser comparados com os antigos de modo a certificar-se se a linha de costa teria sido danificada por areia ou se as dunas haviam se movido. Onde isso ocorria, a areia deveria ser reabastecida o mais rápido possível. Normalmente estes mapas eram impressos antes, no entanto o processamento dos dados hoje em dia é tão rápido que a reprodução é feita freqüentemente por impressão diazo (Figura 3.15), pela impressão por um SIG, ou pelas técnicas de impressão por demanda.

Figura 3.14 Mapa para planejamento

Figura 3.15 Mapa de gerenciamento (mapa de proteção da costa, Holanda)

Para objetivos educacionais foram desenvolvidos, desde 1750, mapas de propósito especial; atlas escolares, mapas de parede (Figura 3.16) e manuais para prover estudantes com grades de referência espacial de modo a tornar possível entender os desenvolvimentos nacionais e mundiais.

Outra função dos mapas é a codificação, p.ex., mostrar a situação legal relativa à propriedade. Nos países europeus, e também num número crescente de países, os mapas cadastrais tem sido produzidos para atender a esta função de codificar a propriedade da terra.

Diferentes categorias de mapas são baseadas nestas funções principais dos mapas (orientação, planejamento, previsões, gerenciamento e educação), e em outras que não será discutidas aqui. Elas deveriam ser discriminadas de tipos de mapas, que são grupos de

mapas denominados de acordo com a similaridade no método específico usado, tais como método coroplético ou método de isolinhas.

Figura 3.16 Detalhes de um mapa educacional de parede da África

Os mapas também podem ser subdivididos de acordo com o temas: mapas de planejamento, mapas de população, mapa de linguagens, etc. Do ponto de vista de projeto ou de uso do mapa não se discute estas categorias de mapas separadamente, pois podem ocorrer os mesmos problemas de projeto, representação ou de interpretação em diferentes temas. Então, no Capítulo 7 deste livro os problemas de projeto serão a linha guia da discussão ao invés do tema que está sendo representado. A divisão em categorias de mapas não é de importancia nem para a discussão das possibilidades de derivação de informação. As categorias de mapas são discutidas juntamente com o uso dos mapas no Capítulo 10.

Título:

KRAAK, M.J. and ORMELING, F.J. Cartography Visualization of Spatial Data. 3 Ed. Essex: Addison-Wesley Longman Limited, 1998.