🧭 MMPH · Cap.2 — Projeções Cartográficas e a Carta Náutica

Mapa Mental PH (aula enxutíssima) · Miguens, Navegação: A Ciência e a Arte — Vol.1 · III.02-NV · Área III do edital · só o que cai, em esquemas · ✎ marque lacunas e oclusões para revisão ativa
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Mapa × Carta

MapaCarta
Fimilustrativo/cultural, sem caráter técnicoconfeccionada p/ navegação ou fim técnico/científico
Permiteinfo por cores e símbolosmedir ângulos e distâncias com precisão; plotar posição por coordenadas
Os documentos cartográficos de navegação são sempre chamados de Cartas Náuticas.

Por que não usar globos

  • Único modo rigoroso = globo. Mas p/ o detalhe da navegação seria gigante: globo de 1,28 m de diâmetro → escala ~1:10.000.000, insuficiente p/ detalhes < 2 km; e impossível traçar derrotas a bordo.
  • A superfície esférica/elipsoidal não é desenvolvível → impossível levá-la ao plano sem deformação.
Sistema de projeção cartográfica = método p/ transferir pontos da esfera a um plano ou superfície desenvolvível (cilindro, cone).
A carta ideal reuniria seis propriedades — nenhuma preservável integralmente ao mesmo tempo.
PropriedadeO que preserva
a. Conformidadeângulos sem deformação; formas das áreas
b. Equivalênciadimensões relativas das áreas
c. Equidistânciarelação constante entre distâncias carta × real
d. Círculos máximoscomo retas (ortodromias retas)
e. Loxodromiascomo retas
f. Coordenadasfacilidade de obtenção/plotagem
Conformidade e equivalência NÃO coexistem na mesma projeção: nenhuma carta preserva ângulos e áreas em toda a extensão.
A Cartografia Náutica exige a propriedade e: a loxodromia deve aparecer como reta que forma ângulo constante (= azimute) com os meridianos → levou à adoção universal da Projeção de Mercator.

Quanto menor a área representada, menos conspícuas as diferenças entre projeções; em escala muito grande (portos) todas ficam praticamente idênticas.

Por método de construção

  • Geométricas — princípios projetivos. Subdividem-se em perspectivas (feixes por um ponto de vista fixo → gnomônica, estereográfica, ortográfica), pseudo-perspectivas e analíticas (leis matemáticas).
  • Convencionais — expressões matemáticas arbitrárias. A Projeção de Mercator é convencional.
Fig. 2-3
Fig. 2-3 — Figura 2.3 – Classificação das Projeções Segundo a Situação da Superfície de Projeção: planas (polar/equatorial/horizontal), cilíndricas e cônicas (normal/transversa/horizontal)

Por superfície de projeção

GrupoSituação
Planas (azimutais/zenitais)polar (polo) · equatorial/meridiana (Equador) · oblíqua (qualquer ponto)
Por desenvolvimento (cone, cilindro)normal (eixo ∥ ao da Terra) · transversa (⊥) · oblíqua (inclinado)
Fig. 2-1
Fig. 2-1 — Figura 2.1 – Projeções Perspectivas: gnomônica (PV no centro), estereográfica (PV na superfície) e ortográfica (PV no infinito)

Por propriedade conservada

  • Equidistantes (comprimentos) · Equivalentes (áreas) · Conformes = ortomorfas (ângulos) · Afiláticas (nenhuma em toda a extensão).
Fig. 2-2
Fig. 2-2 — Figura 2.2 – Projeção Plana e Projeções por Desenvolvimento: plano tangente, cilindro e cone como superfícies auxiliares
Fig. 2-4
Fig. 2-4 — Figura 2.4 – Sumário das Classificações das Projeções: fluxograma hierárquico com os cinco critérios cruzados
Designação padronizada, nesta ordem: natureza da superfície › situação › propriedade conservada (ex.: cilíndrica transversa conforme). Mais conhecidas pelo nome do autor (Mercator, Lambert…).
OrigemPublicada por Gerardus Mercator em 1569. Representa a loxodromia como reta (linha de rumo constante).
Classificada como cilíndrica equatorial conforme: cilindro tangente à Terra no Equador; ângulos e formas de pequenas áreas preservados. Na realidade é convencional (não segue conceito geométrico definido).
VantagensLimitações
meridianos e paralelos = retas ⊥ entre sideformação excessiva nas altas latitudes
plotagem por coordenadas simplesimpossível representar os polos
ângulos/direções medidos diretamente (conformidade)círculos máximos (exceto Equador e meridianos) não são retas
loxodromias = retas (fundamental)
Fig. 2-5
Fig. 2-5 — Figura 2.5 – Ortodromia e Loxodromia na Esfera Terrestre: círculo máximo (A≠B≠C) versus linha de rumo constante (R=constante)
Limitada em geral pelo paralelo de 60°; utilizável até 80° com precauções especiais na escala de distâncias.

Latitudes crescidas & distâncias

Latitude crescidacomprimento do arco de meridiano entre o paralelo e o Equador, tomando por unidade o arco de 1 minuto do Equador (1 minuto de longitude).
Distâncias só são verdadeiras se medidas na escala de latitudes (margens laterais), NUNCA na escala de longitudes (margens superior/inferior) — a escala de longitudes é constante, a de latitudes cresce com a latitude.

Escala natural = escala de latitudes no paralelo médio (único sem deformação de escala). Distorção de área: Groenlândia parece maior que o Brasil (Brasil ~4× maior). Também usada em cartas-piloto, magnéticas, meteorológicas, aeronáuticas.

Fig. 2-6
Fig. 2-6 — Figura 2.6 – Linha de Rumo ou Loxodromia: espiral em torno da esfera que converge para os polos, cortando os meridianos sob ângulo constante
Fig. 2-7
Fig. 2-7 — Figura 2.7 – Projeções Cilíndricas: comparação entre a projeção cilíndrica gnomônica (paralelos igualmente espaçados) e a Projeção de Mercator (paralelos desigualmente espaçados)
Fig. 2-8
Fig. 2-8 — Figura 2.8 – Projeção de Mercator: desenvolvimento e características (cilindro tangente ao Equador; meridianos retos igualmente espaçados; paralelos retos desigualmente espaçados; interseção 90°)
Fig. 2-9
Fig. 2-9 — Figura 2.9 – Mapa-múndi na Projeção de Mercator: Groenlândia aparece com área similar ao Brasil, embora este seja ~4× maior (Fonte: IBGE – Atlas Geográfico Escolar)
Fig. 2-10
Fig. 2-10 — Figura 2.10 – A Projeção de Mercator e as Latitudes Crescidas: esboços A, B e C mostrando o esticamento progressivo de um fuso para preservar a conformidade

Gnomônica

  • Ponto de vista no centro da Terra; plano tangente. Atribuída a Thales de Mileto (~600 a.C.) — a mais antiga.
  • Propriedade única: todos os círculos máximos aparecem como retas → ideal p/ planejamento de derrota ortodrômica e cartas polares.
  • É afilática: não é conforme, nem equivalente, nem equidistante. Distorções crescem rápido com a distância do ponto de tangência.

Ganho da ortodromia pode ser enorme: Sidney–Valparaíso, 748 milhas de diferença p/ a loxodromia.

Estereográfica

Ponto de vistano antípoda (superfície oposta à tangência). É conforme — azimutal ortomorfa. Escala cresce mais lentamente que na gnomônica; representa um hemisfério inteiro. Uso: cartas polares.

Ortográfica

Ponto de vistano infinito (raios paralelos). É afilática. Uso: navegação astronômica (triângulo de posição).

Azimutal equidistante

Propriedadeescala de distâncias constante ao longo de qualquer círculo máximo que passa pela tangência. Representa toda a Terra. Uso: azimute+distância a partir de porto/estação-rádio, cartas polares, Identificador de Estrelas.
CônicaPadrãoConforme?Uso
Simples1 paralelo padrão (cone tangente)Nãoáreas largas em longitude; Ptolomeu (séc. II)
Lambert2 paralelos padrões (cone secante)Simaeronáuticas; cartas polares (modif.); Lambert (séc. XVIII)
Policônicasérie de conesNãoatlas geográficos (não usada em navegação)
Fig. 2-11
Fig. 2-11 — Figura 2.11 – Projeção Gnomônica: plano tangente com projeção geométrica a partir do centro da Terra (T = ponto de tangência, V = ponto de vista = centro)

Na cônica simples o polo vira um círculo (não um ponto). Na Lambert uma reta ≈ círculo máximo → radiomarcações plotadas sem correção.

Fig. 2-13
Fig. 2-13 — Figura 2.13 – Carta para Navegação Ortodrômica (Redução da Carta 17 da NIMA/EUA): derrota ortodrômica do Cabo Orange aos Açores representada como reta
Fig. 2-14
Fig. 2-14 — Figura 2.14 – Projeção Estereográfica Equatorial: (a) ponto de vista no antípoda; (b) hemisfério completo sem distorções excessivas
Fig. 2-15
Fig. 2-15 — Figura 2.15 – Projeção Ortográfica Equatorial: ponto de vista no infinito (raios paralelos); paralelos como retas, meridianos como elipses

Transversa de Mercator

Tangênciacilindro tangente a um meridiano (não ao Equador). Deformação mínima junto ao meridiano. Base do sistema UTM (grade quilométrica) — folhas de bordo, sondagens, cartas militares.

Cartas polares (Mercator não serve acima de 80°)

ProjeçãoConformeCírc. máx. reto
Transversa MercatorSimperto do meridiano de tangência
Lambert (modif.)Virtualmente totalquase em qualquer ponto
Polar EstereográficaTotaldifere muito pouco de reta
GnomônicaNãoSim
Fig. 2-16
Fig. 2-16 — Figura 2.16 – Projeção Azimutal Equidistante: carta-múndi centrada em Brasília, com deformações crescentes em direção ao ponto antípoda
Fig. 2-18
Fig. 2-18 — Figura 2.18 – Projeção Cônica Simples: cone tangente ao globo num único paralelo padrão

As 3 mais usadas na náutica (Fig. 2.24)

ProjeçãoLoxodromiaOrtodromiaUso
MercatorRetaCurvanavegação loxodrômica (regra)
LambertCurvaQuase retaaeronáutica; polares
GnomônicaCurvaRetaplanejamento ortodrômico
Fig. 2-19
Fig. 2-19 — Figura 2.19 – Mapa do Hemisfério Norte na Projeção Cônica Simples: paralelos como arcos concêntricos, meridianos convergindo, polo representado por círculo
Fig. 2-20
Fig. 2-20 — Figura 2.20 – Projeção Conforme de Lambert: cone secante com dois paralelos padrões; desenvolvimento mostrando faixa sem deformação entre os paralelos de interseção
Fig. 2-22
Fig. 2-22 — Figura 2.22 - Projeção Transversa de Mercator: cilindro tangente ao globo ao longo de um meridiano
Definiçãodocumento cartográfico de levantamentos hidrográficos, publicado por serviço oficial. No Brasil: DHN por meio do CHM. Geralmente em Mercator.
Quanto maior o denominador, menor a escala (menos detalhe). Regra: navegar sempre na carta de maior escala disponível.

Escalas p/ cartas em papel (S-4 da OHI)

FinalidadeEscala
Oceânica (alto-mar)< 1:2.000.000 → pequena escala
Travessia/aterragem1:350.000 a 1:2.000.000
Cabotagem (costeira)1:75.000 a 1:350.000 → média
Aproximação de portos1:30.000 a 1:75.000 → grande
Portos/ancoradouros> 1:30.000

Propósitos de uso p/ ENCs (S-65 da OHI, 6 faixas)

1 Oceânica2 Geral3 Costeira4 Aproximação5 Porto6 Atracação

Faixa 5 Porto = 1:4.000 a 1:21.999; faixa 6 Atracação = > 1:4.000.

  • Reticulado — meridianos+paralelos; escala de latitudes nas margens laterais (medir distâncias), longitudes nas superior/inferior.
  • Título — inclui escala natural e paralelo de referência; datum horizontal WGS-84; balizamento IALA Região B (Brasil); datum vertical = baixa-mares de sizígia.
  • Rosa-dos-Rumos — dupla (verdadeira+magnética) com declinação e variação anual; medir rumo pela rosa mais próxima ou régua paralela.
  • Auxílios à navegação — simbologia da Carta 12.000 (INT 1); detalhes na Lista de Faróis (DH2).
Fig. 2-25
Fig. 2-25 — Figura 2.25 – Título da Carta Náutica 21100 (INT 4194): área Brasil/Costa Norte, do Cabo Orange à Ponta Tucumã, escala 1:300.000, profundidades em metros, datum WGS-84, IALA-B, Projeção Mercator
Fig. 2-28
Fig. 2-28 — Figura 2.28 – Rosa-dos-Rumos Verdadeiros e Rosa-dos-Rumos Magnéticos: rosa dupla com declinação magnética e variação anual no centro

Diagramas de confiança

  • Diagrama de Levantamentos — obrigatório em cartas de escala ≥ 1:500.000; datas e escalas dos levantamentos.
  • Diagrama ZOC — qualidade em seis categorias (A1, A2, B, C, D, U); A1/A2 exigem ensonificação total. A DHN usa ZOC só nas ENCs.
Fig. 2-29
Fig. 2-29 — Figura 2.29 – Características das luzes do Farol da Ilha Rasa em três cartas de escalas diferentes (1:1.000.000, 1:300.000 e 1:50.000): informações omitidas conforme a escala diminui
Fig. 2-26
Fig. 2-26 — Figura 2.26 – Diagrama de Levantamentos – Carta 21100 (INT 4194): retângulos com datas e escalas dos levantamentos hidrográficos (DHN 1978, 1972, GEBCO)

Uso das cores — mínimo 4 (S-4 da OHI)

CorUso
Pretoestrutura básica, recursos físicos, profundidades (padrão)
Magentasímbolos com significado extra (luzes, práticos, rádio) e info não-física (rotas, esquemas)
Bege/cinzaparte de terra
Azuláguas rasas (tom mais escuro = mais raso)
Verde (opc.)alternativa à magenta; estirâncio
Fig. 2-32
Fig. 2-32 — Figura 2.32 – Diagrama de Levantamentos Completo – Carta 1512 (Porto do Rio de Janeiro): polígonos com datas e coberturas de levantamento (1978-2017)
Fig. 2-33
Fig. 2-33 — Figura 2.33 – Diagrama de Confiança (ZOC): categorias A1, A2, B, C, D e U com critérios de acurácia posicional e de profundidade (exemplo da publicação S-4 da OHI)
Fig. 2-37
Fig. 2-37 — Figura 2.37 – Proximidades do Porto de Santos (Carta 1711 em papel × ENC BR401710): comparação visual carta papel vs ENC da mesma área
Fig. 2-38
Fig. 2-38 — Figura 2.38 – Proximidades da Barra de Paranaguá (Carta 1820 em papel × ENC BR401820): comparação carta papel vs ENC
Fig. 2-39
Fig. 2-39 — Figura 2.39 – Proximidades do Porto do Rio Grande (Carta 1820 em papel × ENC BR401820): comparação carta papel vs ENC
ENC (vetorial)RNC (raster)
Naturezabanco de dados vetorial padronizado pela OHIbitmap georreferenciado da carta-papel
Zoomnão perde qualidadeperde (é imagem)
"Inteligente"sim — alarmes de perigo; dados criptografadosnão; atualização = substituir arquivo inteiro
  • ENC no Brasil: DHN/CHM; distribuída via RENC — IC-ENC (Reino Unido) ou PRIMAR (Noruega); EMGEPRON é distribuidor associado ao PRIMAR.
  • Nomenclatura ENC: AAPXXXXX — AA = agência (BR), P = propósito (1–6), XXXXX = alfanumérico.
ECDIS = sistema certificado (ENC + posicionamento). Obrigatório pela IMO — Res. MSC.282(86), em vigor desde julho 2018. SOLAS Cap. V, Reg. 19.
O ECS NÃO cumpre as especificações da IMO — não equivale ao ECDIS p/ o SOLAS. (RCDS = modo do ECDIS usando RNC onde falta ENC.)
O valor da carta depende sobretudo da precisão do levantamento hidrográfico. Melhor guia de acurácia: datas (Diagrama de Levantamentos) ou categorias ZOC.
Em costa rochosa, não navegar por dentro da linha de 20 metros de profundidade sem toda a precaução; espaços em branco entre sondagens = suspeitos.

Correção da carta em papel

TipoComo
Permanentetinta vermelha, sem rasuras; nº do aviso na margem inferior esquerda
Temporário/Rádioa lápis (ex. E40(T)/21); apagado ao cancelar

Convenções da Carta 12.000; acréscimos não podem prejudicar info existente. ENC: atualização não é feita sobre o arquivo — vem novo arquivo que substitui o anterior no ECDIS.

Atualização pela DHN

  • Reimpressão — mesma edição, sem alterações significativas além das já avisadas; não cancela a anterior. Print-on-Demand = reimpressão atualizada no ato.
  • Nova Edição — quando há novos levantamentos; cancela a edição anterior.
Órgãoa DHN executa/controla levantamentos e edita cartas em águas jurisdicionais brasileiras.
O III PCNB foi aprovado em 19 de julho de 2016, com dois subplanos.
SubplanoTotal
Cartas em papel564 cartas (7 oceânicas, 8 gerais, 26 costeiras, 60 de porto…)
ENCs198 ENCs (8 BR2, 29 BR3, 78 BR4, 73 BR5, 10 BR6)

O I PCNB (1933–35) fixou o esquema em vigor: o número da carta reflete a escala. Cartas Internacionais: 34 (8 a 1:1.000.000 + 26 a 1:300.000) p/ o Atlântico Sudoeste.

Fig. 2-35
Fig. 2-35 — Figura 2.35 – Esquemas de cartas náuticas em papel – cartas Gerais e Costeiras (III PCNB): distribuição geográfica dos folhetos em papel sobre o litoral brasileiro
Fig. 2-36
Fig. 2-36 — Figura 2.36 – Esquema de ENCs Gerais e Costeiras (III PCNB): distribuição geográfica dos folhetos ENC BR2 e BR3 sobre o litoral brasileiro
Procedimentos-padrão: só rumos e marcações verdadeiros, trabalho sempre a lápis, nunca a caneta.
  • Plotar ponto — marcar lat/long nas escalas; régua paralela traça o paralelo; compasso marca a longitude do meridiano mais próximo.
  • Traçar rumo — transportar o rumo verdadeiro da Rosa mais próxima; precaução: não traçar a recíproca; escrever R XXX sobre a linha.
Distância: SEMPRE na escala de latitudes (margens laterais), na altura da latitude média do trecho; NUNCA na escala de longitudes. Registrar sob a linha, precedido de d (ex.: d = 2,8 M).

Se não couber numa abertura do compasso, somar medições, cada uma na latitude média do seu segmento. Vendas de cartas-papel caíram ~50% (2008→2018) enquanto ENCs cresceram ~7×.