Levantamentos nacionais e atlas modernos: evolução, métodos e práticas globais em cartografia

A cartografia desde as primeiras décadas do século XIX caracteriza-se pela realização de levantamentos topográficos regulares como empreendimentos nacionais.

A maior parte foi realizada na Europa, em alguns países da Ásia (por exemplo, Índia, Japão, Índias Orientais Holandesas); nos Estados Unidos e Canadá; e no Egito e partes do Norte da África.

Embora pesquisas semelhantes tenham sido iniciadas em outros lugares, o progresso não tem sido rápido, e grandes áreas da superfície terrestre ainda não foram mapeadas em escalas médias em uma estrutura trigonométrica sistemática.

Para isso, o cartógrafo depende de material diverso e descoordenado, de qualidade variável, produzido por viajantes, comissões de fronteiras, desenvolvimento ferroviário e rodoviário, projetos de assentamento e concessões de mineração e similares.

A isso deve-se agora acrescentar levantamentos de reconhecimento rápido, principalmente a partir do ar, de áreas consideráveis, realizados durante a última guerra.

Expansão dos atlas e das técnicas de impressão

O segundo grande avanço foi o aumento do escopo dos atlas e o uso crescente do mapeamento como técnica para lidar com uma ampla variedade de problemas em geografia física e humana, bem como na administração.

Esse progresso foi consideravelmente auxiliado pela mudança da gravura em placas de cobre para a litografia colorida e seus desenvolvimentos modernos, que permitem que uma grande variedade de detalhes seja mostrada com clareza.

Métodos de levantamento e correções do século XIX

Os grandes levantamentos nacionais do século XIX basearam-se em métodos semelhantes, em geral, aos dos Cassinis. Esses métodos foram gradualmente refinados à medida que o design instrumental progrediu, e correções foram aplicadas às observações para permitir fatores anteriormente negligenciados.

Isso incluiu correções para refração e curvatura da superfície da Terra, para mudanças na temperatura e outras condições que afetavam a medição de linhas de base por fitas metálicas e para a redução dos padrões de comprimento empregados no campo ao padrão nacional oficial.

Por meio de uma comparação cuidadosa dos padrões nacionais, como o jardim e o metro, foi possível determinar, a partir dos resultados de levantamentos em muitas partes do mundo, a figura da Terra com considerável precisão.

A forma da Terra se aproxima de um esferóide, achatado nos polos; a União Internacional de Geodesia adotou, em 1924, uma figura para o semieixo maior de 6.378.388 metros e de 1 em 297 para o achatamento.

A correção da figura da Terra é, obviamente, essencial no cálculo dos triângulos. Deve-se observar que os mapas são desenhados como se fossem projetados no plano da superfície do nível do mar, de modo que as distâncias medidas neles são independentes das irregularidades do relevo.

Etapas de um levantamento topográfico sistemático (pré-fotografia aérea)

• Determinação do nível médio do mar em pelo menos um ponto, ao qual todas as altitudes são referenciadas.
• Um reconhecimento preliminar com mesa plana para selecionar pontos adequados para a triangulação e a instalação de balizas sobre eles.
• Determinação da latitude, longitude e azimute iniciais (para direção), que irão “amarrar” o mapa à superfície da Terra.
• Medição cuidadosa da base ou bases com uma fita ou fio de uma liga especial.
• Triangulação, sendo o teodolito usado para observar ângulos horizontais a partir da base e dos pontos sinalizados, e para medir altitudes por meio de leituras de ângulos verticais.
• Cálculo da triangulação e alturas, e a transferência dos pontos trigonométricos para as folhas emitidas aos cartógrafos.
• O preenchimento das folhas pelos cartógrafos com os detalhes topográficos necessários — curvas de nível, rios, florestas, povoados, rotas e nomes.

Flexibilidade moderna e desenvolvimento instrumental

No século atual, a medição de longos arcos meridianos tendeu a sair de moda, em parte porque eles necessariamente não levam em conta as características topográficas locais e, consequentemente, podem não ser particularmente úteis para levantamentos locais.

Em áreas com anomalias de gravidade locais excessivas, eles não fornecem os dados esperados para determinar a figura da Terra.

No geral, os métodos de levantamento tornaram-se muito mais flexíveis e são adaptados às condições locais.

Verifica-se que “é melhor contentar-se com pequenos triângulos facilmente acessíveis do que fazer enormes esforços em raios mais longos do que a natureza permite facilmente”. Com equipamentos aprimorados, as linhas de base necessárias podem ser medidas com rapidez e precisão.

O desenvolvimento instrumental também deu ao topógrafo maior liberdade. Em vez dos antigos teodolitos pesados, foram desenvolvidos instrumentos leves e precisos, como o teodolito “Tavistock” de 34 polegadas, que permite que a média das leituras em cada lado do círculo de vidro seja lida diretamente através do mesmo microscópio com um segundo de arco.

A invenção do sem fio também simplificou o problema complicado de determinar longitudes. É relativamente simples receber a hora média de Greenwich por sinal de tempo e compará-la com a hora local.

Levantamento aéreo — desenvolvimento e desafios

O desenvolvimento que talvez tenha atraído mais a atenção do público foi o do levantamento aéreo, embora muitas vezes seus méritos tenham sido exagerados.

Já em 1858, o valor das fotografias aéreas verticais, tiradas de balões, era apreciado, mas havia dificuldades óbvias em obtê-las.

Uma combinação de câmera e teodolito foi posteriormente usada com sucesso em levantamentos terrestres, particularmente no Canadá.

A experiência com fotografia aérea adquirida na Primeira Guerra Mundial deu um impulso considerável à pesquisa em levantamento aéreo e, ao final da última guerra, devido à demanda por mapeamento rápido de territórios inacessíveis aos agrimensores terrestres, métodos padrão foram desenvolvidos.

Os problemas do levantamento aéreo estão relacionados com (1) a obtenção de fotografias adequadas, (2) o fornecimento do controle terrestre necessário para a estrutura do mapa e (3) o preenchimento dos detalhes a partir das fotografias.

Primeiro, a área a ser mapeada deve ser coberta por faixas sobrepostas de fotografias, tiradas a uma altitude constante e em condições favoráveis.

Na Inglaterra, há em média apenas trinta dias por ano adequados para fotografia aérea.

Essas fotografias são examinadas estereoscopicamente em pares. Fotografias verticais, ou quase verticais, simplificam as etapas posteriores do trabalho.

Para produzir um mapa em escala relativamente pequena e cobrindo uma área com pequenas variações de superfície, os centros das fotografias com uma inclinação não superior a 2° podem ser tratados como estações de mesa plana e raios traçados a partir deles para características proeminentes retratadas.

Os detalhes obtidos dessa forma são vinculados a um número relativamente pequeno de pontos fixados por triangulação no solo. Para mapas em escalas maiores, necessários, por exemplo, para projetos de engenharia civil, resultados muito mais precisos são obtidos a partir da sobreposição de pares estereoscópicos de fotografias em uma máquina de plotagem.

Essa operação depende de princípios ópticos complexos, mas, em termos muito simples, envolve colocar as fotografias em sua relação exata entre si e com a superfície do solo (eliminando assim a inclinação).

O operador, visualizando-as estereoscopicamente e, assim, tendo diante de si uma representação tridimensional da superfície, é capaz de traçar suas características, incluindo contornos, pelo mecanismo complexo da máquina de plotagem.

Para reduzir o número de pontos de controle no solo necessários, auxílios de navegação por radar podem ser empregados para fixar a posição de cada exposição fotográfica com precisão suficiente.

O professor Hart cita casos em que áreas inacessíveis no solo foram mapeadas em escalas tão grandes quanto 1:50.000 a partir de estações de controle distantes 250 milhas.

Nesses casos, no entanto, podem surgir dificuldades no contorno devido à falta de dados.

Para preencher os detalhes, é necessária uma prática considerável na interpretação das fotografias.

Tipos de solos, formações rochosas e vegetação, por exemplo, revelam-se a olhos experientes.

Sua aparência muda naturalmente sob diferentes condições de luz e, de fato, para certos fins, as fotografias devem ser tiradas em um determinado momento do dia ou estação do ano.

Os métodos e padrões de levantamento aéreo e, portanto, os gastos envolvidos, podem variar dentro de certos limites, de acordo com a precisão necessária.

A guerra de 1939-1945 deu um grande impulso ao levantamento aéreo. Sob a direção do Serviço de Cartografia Aeronáutica dos EUA, por exemplo, cerca de 15 milhões de milhas quadradas, equivalentes a mais de um quarto da superfície terrestre, foram fotografadas do ar por câmeras trimetrogonais (câmeras com lentes múltiplas) para mapeamento em pequena escala.

Diz-se que “no campo, a câmera aérea alcançou seu triunfo final sobre a mesa de plano como a principal ferramenta do topógrafo cartográfico para retratar a face da Terra para fins de mapeamento”.

O levantamento de um país pelos métodos descritos é claramente uma tarefa cara, exigindo uma grande equipe de campo altamente treinada, sem mencionar a estrutura necessária para compilar, desenhar e imprimir os mapas para publicação.

Outra causa de gastos elevados, especialmente em países industrializados, é a necessidade de revisões constantes. Portanto, não é surpreendente que o progresso no mapeamento tenha sido lento nos países subdesenvolvidos.

O Levantamento Topográfico — história e séries

A história do Levantamento Topográfico da Grã-Bretanha ilustra os problemas encontrados no desenvolvimento de uma série nacional de mapas topográficos e até que ponto eles foram influenciados pelas diferentes necessidades de seus usuários.

O Levantamento Topográfico (inicialmente conhecido como Levantamento Trigonométrico) foi oficialmente criado em 1791, sendo o resultado das operações de levantamento para a conexão da Inglaterra e da França realizadas por Cassini e William Roy em 1787.

Em seus primeiros dias, o Levantamento tinha duas tarefas: a realização da grande triangulação entre 1798 e 1853 e a produção do mapa One Inch to a mile (uma polegada por milha).

A triangulação baseava-se em duas linhas de base, uma nas margens do Lough Foyle e outra na Salisbury Plain, medidas respectivamente em 1827 e 1849.

Quando uma base de teste foi medida em Lossiemouth em 1909, verificou-se que o erro em qualquer lado desta triangulação não excedia a ordem de uma polegada por milha.

Uma nova triangulação primária, para a qual foram utilizadas algumas das estações originais, foi realizada em 1936-38 e revelou novamente a precisão do trabalho antigo.

À medida que os triângulos eram transportados pelo país, o trabalho do levantamento One Inch prosseguia. As quatro primeiras folhas, publicadas em 1801, cobriam Kent e parte de Essex e Londres.

O objetivo deste mapa era principalmente militar, sendo a escala conveniente para o movimento da infantaria. Somente em 1870 é que ele cobriu toda a Grã-Bretanha.

Enquanto isso, a questão fundiária na Irlanda criou uma demanda por mapas em escala maior, que permitissem mostrar claramente as áreas das unidades administrativas menores.

O levantamento de seis polegadas por milha daquele país foi, consequentemente, iniciado em 1824. Mais tarde, o levantamento nessa escala foi estendido à Grã-Bretanha e, a partir de 1840, as folhas de uma polegada do norte da Inglaterra e da Escócia eram reduções das de seis polegadas.

Esta última é agora a maior escala que cobre todo o país. Com o desenvolvimento industrial e a grande expansão das cidades e das comunicações em meados do século XIX, a demanda por planos em grande escala tornou-se insistente.

Em 1858, em parte sob a influência de ideias continentais, decidiu-se publicar mapas de toda a área cultivada na escala de 1:2.500 (quase equivalente a vinte e cinco polegadas por milha).

A escala de vinte e cinco polegadas é agora a base a partir da qual, na medida em que se estende, todos os mapas de menor escala são derivados.

Durante muitos anos, além dos que eram essencialmente mapas de índice para as várias séries, o mapa de uma polegada por milha era o mapa de menor escala publicado pelo Serviço de Cartografia.

Só em 1888 é que o mapa de um quarto de polegada foi concluído, embora tivesse sido iniciado em 1859 a pedido do Ministério da Guerra e do Serviço Geológico.

Seguiram-se, cerca de vinte anos depois, os mapas de meia polegada e dez milhas.

A demanda por esses mapas era inicialmente principalmente militar, mas com o desenvolvimento do automóvel, eles se tornaram cada vez mais populares.

Recentemente, outro mapa foi adicionado à série nacional, o 1:25.000 (aproximadamente duas polegadas e meia por milha), iniciado em 1945.

Isso preenche de forma útil a lacuna entre o One Inch e o Six Inch e é uma escala comumente usada no continente.

Esta é a menor escala na qual é possível mostrar estradas e características semelhantes sem ter que exagerá-las para maior clareza, e incluir a maioria das características topográficas menores.

Até o momento, folhas cobrindo a maior parte da Inglaterra e do País de Gales, exceto o centro do País de Gales, e partes da Escócia foram publicadas em uma edição “provisória”.

Aqui, provisória indica apenas que se baseia no levantamento existente de seis polegadas. A edição regular será derivada do novo levantamento da Grã-Bretanha.

Os contornos a intervalos de vinte e cinco pés serão provenientes do levantamento terrestre ou de fotografias aéreas. Na edição provisória, os contornos intermediários são interpolados.

Técnicas de impressão e representação do relevo

Como os métodos de representação das formas superficiais estão intimamente relacionados às técnicas de impressão, os dois podem ser convenientemente considerados em conjunto.

A primeira edição do One Inch foi impressa a partir de placas de cobre gravadas, e o relevo era mostrado de forma um tanto rudimentar por meio de hachuras, muito semelhante ao estilo do mapa Cassini da França.

No início, as hachuras pesadas tendiam a obscurecer os detalhes, mas posteriormente houve algumas melhorias. As curvas de nível foram adotadas pela primeira vez por volta de 1830, como resultado da experiência no levantamento irlandês Six Inch, e logo depois foram introduzidas nos mapas Six Inch e One Inch do norte da Inglaterra, que completaram a primeira edição.

Os contornos foram levantados instrumentalmente a 50 pés, 100 pés e, a partir daí, em intervalos de 100 pés a 1.000 pés. Acima de 1.000 pés, o intervalo era de 250 pés.

Consideravelmente mais tarde, na Popular (quarta edição) do mapa One Inch, contornos adicionais foram interpolados em intervalos de cinquenta pés.

Como todos os detalhes nas folhas gravadas eram em preto, as linhas de contorno nem sempre eram visíveis.

Embora hachuras em marrom tenham sido posteriormente impressas no One Inch a partir de uma segunda placa de cobre, o uso de cor em geral seguiu a introdução da impressão litográfica ou um desenvolvimento dela, a fotozincografia, na qual o original era fotografado e transferido para placas de zinco para impressão.

Na terceira edição do One Inch, concluída em 1912 e conhecida como “totalmente colorida”, o relevo era mostrado por hachuras em marrom e contornos em vermelho.

Ao todo, foram seis impressões: marrom e vermelho para o relevo, azul para a água, verde para as florestas e sienna queimada para as estradas, com nomes e outros detalhes em preto.

Após o sucesso da produção de Bartholomew de um mapa Quarter Inch da Grã-Bretanha, no qual o relevo era mostrado por coloração em camadas, o Ordnance Survey empregou esse método em seu mapa Half Inch, produzido no início deste século, e também para vários mapas distritais.

Nos anos anteriores a 1914, foram realizadas experiências intensas para encontrar os melhores métodos de mostrar o relevo.

Um dos mais bonitos e satisfatórios foi a folha de uma polegada de Killarney, para a qual foram utilizadas nada menos que treze impressões separadas, um fato que impediu sua adoção geral.

Nesta folha, todos os métodos anteriores foram combinados: contornos em linhas pontilhadas pretas, hachuras em marrom, sombreamento de colinas por hachuras mais pesadas nas encostas sudeste (dando o efeito de iluminação do canto noroeste do mapa) e coloração delicada das camadas.

A folha oferece uma representação muito expressiva da modelagem do relevo, mesmo nas áreas menos elevadas.

No intervalo entre as duas guerras, devido ao estado das antigas placas de cobre, tornou-se necessário redesenhar o One Inch, e aproveitou-se a oportunidade para introduzir várias melhorias.

Foi introduzido um estilo de letras totalmente novo, baseado no da Coluna de Trajano, o que melhorou muito a legibilidade e a aparência do mapa.

Esta quinta edição (Relevo) também incorporou, de forma modificada, algumas das características da folha de Killarney: o relevo era mostrado por contornos em marrom, hachuras em laranja, sombreamento de colinas em cinza com camadas — em tons de bege.

Mais uma vez, o efeito da modelagem é muito expressivo, mas, infelizmente, considerou-se que esse estilo não era popular entre o público e a edição Relevo foi abandonada em favor de um estilo menos elaborado.

A presente sexta edição (Nova Popular) segue de perto a quinta, embora o relevo seja representado apenas por contornos, bem visíveis em marrom.

As folhas foram simplificadas em alguns detalhes, incluindo o símbolo preto que diferenciava as florestas de árvores de folha caduca das coníferas.

Linhas das folhas, projeção e a Rede Nacional

Ao longo de 150 anos, as linhas das folhas sofreram mudanças consideráveis, relacionadas com a projeção e os meridianos centrais utilizados.

Nos primeiros dias da primeira edição, as folhas de uma polegada do norte e do sul da Inglaterra tinham meridianos centrais separados, e os planos em grande escala dos condados também foram desenhados em seus próprios meridianos; consequentemente, era impossível encaixar folhas de condados adjacentes.

O tamanho das folhas também variou ao longo do tempo. Com o recálculo de todo o levantamento em uma projeção, a Transversal de Mercator com o meridiano central 2° W., e a introdução da Grade Nacional, a uniformidade foi agora assegurada.

A rede tem duas finalidades: para os mapas em menor escala, ela fornece um sistema nacional de referência, pelo qual um ponto pode ser localizado por uma referência idêntica em mapas de todas as escalas; em segundo lugar, nos planos em maior escala, ela fornece dados pelos quais, com certas correções, levantamentos em grande escala, como os realizados por engenheiros civis, agrimensores de mineração e similares, podem ser realizados com precisão.

A Malha Nacional é baseada no meridiano central e divide o país, em primeiro lugar, em quadrados com lados de cem quilômetros.

Para facilitar a numeração, a origem da rede é colocada um pouco a sudoeste das Ilhas Scilly. Esses quadrados, por sua vez, são divididos em quadrados de 10 km e quilômetros, que são mostrados nos mapas 1:25.000 e One Inch, enquanto o mapa Six Inch tem os quadrados de quilômetros.

Por estimativa, portanto, as referências aos 100 metros mais próximos podem ser lidas no One Inch.

Com a introdução da National Grid, as folhas dos planos e mapas estão agora organizadas de forma regular; por exemplo, 100 folhas do plano de vinte e cinco polegadas formam uma folha do mapa 1:25.000, que por sua vez cobre um quadrado de 10 km no mapa de uma polegada.

Assim, o mapa de menor escala em cada caso forma um índice para o maior.

O mapa One Inch, no entanto, não é projetado em linhas regulares. A Grã-Bretanha tem um litoral longo e muito recortado, e a adoção de um sistema regular levaria inevitavelmente à produção de folhas mostrando muito pouca superfície terrestre.

Consequentemente, as folhas foram “ajustadas à topografia”. Seu tamanho, no entanto, agora foi padronizado, cobrindo 45 km de norte a sul e 40 km de leste a oeste.

O efeito disso foi reduzir o número de folhas (a sexta edição cobre a Inglaterra e o País de Gales em 115, em contraste com as 146 folhas da quinta) e, ao permitir sobreposições generosas, reduzir a necessidade de mapas distritais especiais.

Com a implementação das recomendações do Comitê Departamental de 1938, a Grã-Bretanha agora possui uma série nacional de mapas e plantas projetados em um sistema comum, que não é superado por nenhum outro país.

Nenhum outro levantamento nacional publica uma série regular na escala de 1:2.500.

Talvez se possa lamentar que o contorno seja o único método empregado, exceto nas escalas menores, para representar o relevo.

Características topográficas menores de importância local, que ocorrem entre os contornos, são necessariamente omitidas, mas poderiam ser indicadas por hachuras ou sombreamento; muitas vezes, uma linha de crista significativa, por exemplo, não é destacada pelo contorno.

No entanto, as curvas de nível não obscurecem outros detalhes e, em relevos fortemente acidentados, transmitem alguma impressão visual.

Elas são certamente essenciais em mapas modernos de média e pequena escala; complementadas pelo uso moderado de outros métodos, elas forneceriam a melhor solução.

A julgar pela clareza dos detalhes, uso de cores, letras e design geral, os mapas do Serviço de Cartografia estabelecem um padrão muito alto.

Fora das Ilhas Britânicas, este país foi responsável pelo mapeamento dos territórios coloniais e contribuiu com pessoal e técnica para o da Índia em particular, mas também para outros países, incluindo o Egito e o Sião.

Durante muitos anos, não foram realizadas pesquisas regulares nos territórios, e grandes somas foram gastas em mapas para fins específicos, conforme necessário.

Hoje se reconhece que um levantamento topográfico regular, longe de ser um luxo, é um pré-requisito essencial para um desenvolvimento sólido e, portanto, uma economia a longo prazo.

Isso foi oficialmente reconhecido com a criação do Comitê de Levantamento Colonial em 1905, que se concentrou principalmente na África tropical.

Atualmente, a maioria das colônias tem seus próprios departamentos de levantamento, mas como inicialmente dependiam inteiramente das finanças locais, seu progresso foi necessariamente prejudicado, especialmente após 1931.

A criação da Diretoria de Levantamentos Coloniais em 1946 garantiu uma direção central e recursos mais adequados.

A tarefa da Diretoria é árdua; quando foi criada, ainda faltavam mapear cerca de 1.500.000 milhas quadradas, embora uma parte desse total não seja uma necessidade urgente.

O levantamento aéreo é bem adaptado a esse tipo de trabalho, e a Diretoria está fazendo uso considerável dele.

Algumas séries de mapas estrangeiros — França, Suíça, Estados Unidos

Será útil para comparação observar brevemente o que foi feito na França e dar uma olhada na prática de outros países na representação do relevo, onde isso apresenta maiores dificuldades do que na Grã-Bretanha.

Na França, o levantamento nacional é de responsabilidade do Institut Cartographique National, órgão civil que substituiu o Service Géographique de l’Armeée.

As duas principais escalas topográficas são 1:20.000 e 1:50.000, mas nenhuma das edições atuais oferece cobertura completa.

No século XIX, a série Cassini foi substituída pela Carte de l’Etat Major na escala de 1:80.000.

Originalmente gravado e posteriormente fotolitografado, este mapa não tem contornos, mas é fortemente hachurado.

Por volta de 1900, foi iniciada uma nova série na escala de 1:50.000.

O esquema original elaborado foi consideravelmente modificado, mas o progresso tem sido lento.

Cerca de 220 folhas, de um total de cerca de 1.100, foram publicadas; devido à preocupação francesa com suas fronteiras orientais, a maioria das folhas se encontra nessa zona.

Na verdade, o único mapa de escala média que cobre completamente a França é uma ampliação do antigo 1:80.000 para 1:50.000.

Desde a reorganização e com o uso de fotografias aéreas e máquinas de estereoplotting, o progresso tem sido um pouco mais rápido.

O “Nouvelle Carte de la France au 50.000 eme” é contornado em marrom (preto nas rochas e azul nas geleiras), com contornos em intervalos de 5, 10 ou 20 metros, de acordo com as características do terreno.

O relevo é ainda mais enfatizado pelo sombreamento das colinas, tanto “vertical” quanto oblíquo a partir do noroeste, para transmitir uma impressão plástica.

Isso é obtido fotografando-se um modelo de relevo adequadamente iluminado. É dada considerável atenção à cobertura vegetal; vários tipos são indicados por símbolos em preto com uma sobreposição verde plana.

Os mapas nacionais da Suíça se distinguem pelo alto padrão alcançado na representação do relevo, resultado de longa experiência e experimentação.

Em 1938, o conhecido mapa Siegfried, que na época estabeleceu um bom padrão, foi substituído por uma nova série na escala de 1:50.000, mais precisa e legível.

Ele é contornado de forma muito precisa, em intervalos de 20 metros, com contornos subsidiários menos intrusivos em 5 e 10 metros em marrom, preto ou azul, de acordo com a superfície.

Os cumes, encostas íngremes, quedas de rochas e características semelhantes são indicados por um fino desenho de rocha em preto.

As geleiras têm contornos em azul e uma tonalidade azul clara, com morenas em marrom. O relevo é ainda mais enfatizado pelo sombreado em uma tonalidade neutra ou azul-acinzentado aplicado pelo desenhista, e não pela fotografia, como na França.

O efeito geral é muito expressivo, em grande parte devido ao desenho cuidadoso das rochas. Os outros detalhes não dominam o relevo, o tom verde das florestas, por exemplo, é claro e os sinais convencionais são desenhados com precisão.

Uma nova série na escala de 1:20.000 também está em preparação. Quando as duas estiverem concluídas, a Suíça será incomparável em seu padrão de cartografia nacional.

Nos Estados Unidos, não existe uma única autoridade cartográfica oficial como na Grã-Bretanha.

O Serviço Geológico dos Estados Unidos é agora a principal agência de cartografia topográfica, mas várias outras produzem mapas e cartas para fins especiais.

Durante a maior parte do século XIX, a principal demanda, à medida que a maré de migrantes fluía para o oeste, era o rápido levantamento de vastas extensões de terra para facilitar a colonização.

A partir de 1776, isso foi realizado para o governo central pelo General Land Office. Ao mesmo tempo, os estados individuais produziam mapas em pequena escala de suas áreas, geralmente sem grande precisão. Levantamentos mais precisos foram gradualmente realizados por outros órgãos.

O Coast Survey (agora Coast and Geodetic Survey) foi criado em 1807, mas pouco realizou nos primeiros trinta anos.

Além de sua principal tarefa de cartografar as costas e mapear áreas terrestres contíguas, ele é responsável pela rede básica de triangulação e nivelamento usada em outros levantamentos.

O Corpo de Engenheiros Topográficos, fundado alguns anos depois, inicialmente se dedicava principalmente a atender às necessidades militares e à exploração, mas depois passou a ser empregado em tarefas relacionadas à melhoria de rios e portos, no levantamento dos lagos do norte e no trabalho de demarcação de fronteiras.

Também realizou muitos levantamentos nos territórios a oeste das Montanhas Rochosas em meados do século.

Em 1879, para coordenar esse trabalho, todos os levantamentos geológicos e topográficos a oeste do meridiano 100 foram confiados ao recém-criado Serviço Geológico, cuja esfera de atividade acabou se estendendo por todo o país.

Atualmente, ele é responsável por oitenta por cento dos levantamentos topográficos realizados por órgãos governamentais.

Os mapas topográficos divulgados ao público têm três escalas padrão, de acordo com a importância da área específica: 1:31.680; 1:62.500; e 1:125.000.

As linhas das folhas são baseadas em quadriláteros formados por paralelos de latitude e meridianos de longitude, com as folhas da série 1:62.500 cobrindo 15’ de latitude e longitude.

Nesta escala, o intervalo de contorno varia de 10 a 50 pés. Cada quarta ou quinta linha de contorno é reforçada, e são fornecidos numerosos alturas pontuais e marcos de referência.

As folhas são impressas em três cores; características culturais (estradas, povoados, etc.) e nomes em preto, características hídricas em azul e contornos em marrom.

Em algumas, uma tonalidade verde é usada para florestas. O efeito geral é limpo e nítido, sem excesso de detalhes.

Cerca de vinte e cinco por cento da área dos Estados Unidos é coberta por “mapas topográficos aceitáveis”, mas para quase quarenta por cento da área não existem mapas topográficos de qualquer tipo.

Recentemente, porém, o progresso foi acelerado, em grande parte pela adoção de métodos de levantamento aéreo. Desde 1936, o Serviço Geológico tem feito uso crescente de fotografias aéreas e realizado pesquisas extensas em técnicas e instrumentos.

Existem coberturas fotográficas de padrões variados para todo o país, exceto cinco por cento, e são utilizadas para muitos fins administrativos. Prevê-se que dentro de vinte anos todos os Estados Unidos e o Alasca estarão cobertos por mapas topográficos padrão.

O Serviço Geológico também produziu mapas geológicos na escala de 1:62.500, ou maior, para dez por cento do país.

O Mapa Internacional do Mundo na Escala de 1/1 Milhão

O valor de um mapa-múndi em projeção e escala uniformes, com um conjunto padrão de convenções para muitos tipos de usuários de mapas, é óbvio, mas igualmente óbvio é que sua produção em qualquer escala maior do que as empregadas em atlas não poderia ser útilmente contemplada até que uma proporção significativa da superfície da Terra tivesse sido mapeada topograficamente.

A ideia de tal mapa foi apresentada pela primeira vez pelo professor Albrecht Penck no Congresso Geográfico Internacional, em Berna, em 1891, quando ele propôs que fosse compilado na escala de 1/1 milhão (aproximadamente 1 polegada para 15,8 milhas).

Pouco foi feito durante vinte anos, até que o governo britânico convidou delegados estrangeiros para uma conferência em Londres, na qual a “Carte internationale du Monde au Millionieme” foi iniciada com base em um sistema aprovado.

A projeção é uma policônica modificada, que permite que folhas adjacentes sejam encaixadas, cada uma cobrindo 4° de latitude e 6° de longitude, embora mais perto dos polos do que a latitude 60°, duas folhas possam ser combinadas.

O relevo é representado por contornos, geralmente em intervalos de 100 metros, e coloração em camadas, com sombreamento para características menores, de acordo com um padrão aprovado.

Cada levantamento nacional é responsável pelas folhas que cobrem seu próprio território, e os nomes são dados na forma local.

Desde o início, o projeto encontrou dificuldades.

É claramente quase impossível conceber um esquema de intervalos de curvas de nível e coloração de camadas que represente satisfatoriamente todos os tipos de topografia, desde o Himalaia e o planalto da África Austral até a planície inglesa, e, na prática, foi necessário permitir uma latitude considerável na seleção das curvas de nível.

Aliás, a “gamme” original, ou escala de tons para a coloração das camadas, produzida pelo Ministério da Guerra, era “uma obra-prima da impressão em cores que ninguém conseguiu copiar com sucesso”.

O principal impedimento ao progresso, no entanto, foi a distribuição de responsabilidades entre muitos órgãos independentes, influenciados por considerações nacionais, e a consequente ausência de um órgão central forte para promover a uniformidade e tornar as folhas publicadas facilmente acessíveis.

Quando a guerra eclodiu em 1939, do total aproximado de 975 folhas necessárias para cobrir a superfície terrestre, 405 haviam sido publicadas, mas dessas, apenas 232 estavam em conformidade com o padrão internacional.

Alguns sustentavam que não havia material suficiente disponível para mapear todos os países nessa escala e, em parte por essa razão, a Seção Geográfica do Estado-Maior produziu, entre 1919 e 1939, séries de mapas como África, 1:2 milhões, e Ásia, 1:4 milhões.

Embora não tenha sido um sucesso total, teve alguns resultados úteis.

As linhas das folhas foram amplamente adotadas como estrutura para séries nacionais em escalas maiores, introduzindo assim uma medida de uniformidade na cartografia internacional.

O valor das folhas 1/1 M. para o mapeamento de distribuições em escala continental ou mundial também foi reconhecido. As folhas foram usadas, por exemplo, para o Mapa Internacional do Império Romano, do qual doze folhas foram publicadas.

O recém-inaugurado Levantamento Mundial do Uso da Terra visa produzir mapas nessa escala. O valor deste último mapa nos planos de assistência às áreas subdesenvolvidas seria considerável.

Mas talvez o resultado mais marcante do Milhão de Mapas Internacionais tenha sido o impulso que deu ao Milhão de Mapas da América Hispânica, produzido pela Sociedade Geográfica Americana por iniciativa de seu ex-diretor, o falecido Isaiah Bowman.

O mapa segue as especificações do Mapa Internacional de perto e, em sua compilação, a Sociedade contou com a aprovação e assistência dos governos sul-americanos.

Iniciado em 1920, foi concluído com a publicação da 107ª folha em 1945.

O mapa completo cobre uma área cujas maiores dimensões são 34 x 28 pés; uma equipe de sete pessoas foi empregada ao longo dos vinte e cinco anos em pesquisa, compilação e desenho.

A compilação exigiu a avaliação dos valores relativos de uma grande quantidade de material de levantamento, e a pesquisa trouxe à tona muitos dados úteis preservados em escritórios governamentais e comerciais.

Nos casos em que os dados de levantamento eram totalmente inexistentes, descrições escritas foram usadas para descobrir características fisiográficas.

Para indicar a precisão do material empregado, um diagrama de confiabilidade foi incluído em cada folha, uma prática útil que desde então tem sido seguida por outros institutos cartográficos.

O desenvolvimento do atlas — mapeamento científico e temático

A representação em mapas de características que não fossem estritamente topográficas não era, obviamente, uma novidade.

As versões impressas dos mapas de Ptolomeu eram, na realidade, mapas históricos, e a maioria dos grandes cartógrafos dos séculos XVI e XVII publicou mapas para ilustrar a história bíblica.

No domínio da ciência, Edmund Halley mapeou as marés do Canal da Mancha e as linhas de igual declinação magnética.

Seu célebre “Mapa Geral”, com suas “linhas halleyanas”, publicado em 1701, foi uma importante contribuição para o estudo do magnetismo terrestre.

Alguns viram nos mapas de John Rocque, com sua distinção entre terras aráveis, pastagens e florestas, os precursores dos mapas de “uso da terra” de hoje.

No início do século XIX, os mapas estavam sendo usados sistematicamente na nova ciência da geologia.

William Smith, um pioneiro na ciência, usando fósseis para organizar os estratos cronologicamente, iniciou o mapeamento geológico da Inglaterra e do País de Gales.

Sua “Delineação dos estratos da Inglaterra e do País de Gales com parte da Escócia”, em quinze folhas na escala de cinco milhas por polegada, foi gravada e publicada por John Cary em 1815, com os dados geológicos coloridos à mão; o trabalho foi colocado em uma base permanente com o estabelecimento do Serviço Geológico em 1835, que usou as folhas do Serviço de Cartografia como base.

Humboldt, Perthes e a ascensão dos atlas temáticos

No entanto, foi a fundação na Alemanha da geografia como um estudo moderno que demonstrou o uso dos mapas como instrumentos para pesquisas especializadas.

Tanto Alexander von Humboldt quanto Karl Ritter apreciaram seu valor na compreensão da distribuição e inter-relação dos fenômenos na superfície da Terra, quando avançaram o princípio da causalidade como a mola propulsora da pesquisa geográfica.

Humboldt, em particular, mostrou que, cartograficamente, uma grande variedade de fatos poderia ser representada de maneira ordenada e facilmente inteligível.

Os volumosos resultados de suas viagens e estudos na Nova Espanha foram acompanhados por um “Atlas géographique et physique”, 1812, no qual o início desse desenvolvimento é evidente.

O dispositivo das isotermas, ou linhas de temperatura igual, deve-se a ele, e ele também mapeou os limites areais e altitudinais das plantas e outros fenômenos.

Suas ideias foram desenvolvidas com entusiasmo por vários discípulos, cujo trabalho foi apresentado ao público em geral pela célebre instituição de Justus Perthes em Gotha.

Um deles foi Adolf Stieler, que, após experiência prática em levantamentos topográficos, apresentou um plano um tanto grandioso para um atlas geral.

Suas especificações incluíam um formato conveniente; texto para acompanhar cada mapa; a maior precisão, clareza e abrangência possíveis; uniformidade de projeção e escala; papel e impressão de boa qualidade; coloração cuidadosa — e um preço razoável.

O primeiro fascículo do famoso “Hand-Atlas”, sob a direção do filho de Justus, Wilhelm, foi publicado em 1817; a primeira edição completa (setenta placas) apareceu em 1830, com novas edições surgindo posteriormente.

O Physikalischer Atlas e as respostas britânicas

A reputação de Perthes atraiu Heinrich Berghaus, cuja cooperação produziu o importante “Physikalischer Atlas” (primeira edição em 1838; segunda em 1852), projetado para representar graficamente os principais fenômenos da natureza inorgânica e orgânica de acordo com sua distribuição geográfica.

A segunda edição (oito partes, noventa e quatro mapas) cobriu meteorologia, hidrografia, geologia, magnetismo terrestre, geografia vegetal, antropografia e etnografia.

Na Grã-Bretanha, Alexander Keith Johnston produziu um Atlas Físico independente (segunda edição 1856) e um Atlas Real (1859). August Petermann trabalhou entre Edimburgo, Londres e Gotha, publicando resultados de explorações contemporâneas.

Os Bartholomews (Johns e John George) desenvolveram técnicas avançadas (por exemplo, coloração por camadas); J. G. Bartholomew planejou um grande Atlas Físico em cinco volumes (Vol. 3, Atlas de Meteorologia, 1899; Vol. 5, Atlas de Zoogeografia, 1911).

Atlas nacionais e obras temáticas especializadas

Um desenvolvimento posterior foi o Atlas Nacional — atlas que tratam dos fatores físicos e humanos de um determinado país. Exemplos iniciais: Atlas da Escócia (1895); Atlas da Finlândia (1ª ed. 1899; 3ª ed. 1925) cobrindo fisiografia, geologia, clima, história natural, hidrologia, flora, arqueologia, demografia.

O Atlas do Canadá (1906; 1915) enfatizou os fatores econômicos. O Atlas de France (Comitê Nacional Francês de Geografia) e o Atlas da Agricultura Americana (O. E. Baker, 1936) são compilações temáticas notáveis.

O Grande Atlas Soviético do Mundo combinou material de atlas geral e nacional (Vol. I 1937; Vol. II 1939) com densidades populacionais mostradas por círculos proporcionais e faixas coloridas — destacando problemas contínuos em mostrar efetivamente a distribuição populacional (método de pontos vs. coloração diferencial).

Lacunas no atlas nacional e inovação cartográfica durante a guerra

Não existe um Atlas Nacional da Grã-Bretanha (apesar das recomendações); o material existe em mapas em 1:625.000 compilados pelo Ministério do Planejamento Urbano e Rural e publicados pelo Ordnance Survey; uma série de atlas em 1:1.25M foi anunciada, mas não concluída.

Durante a guerra, esforços incentivaram alternativas ao mapa-múndi “plano” de Mercator (norte na parte superior), por exemplo, o Fortune Atlas “Look at the world” (projeções ortográficas, orientações incomuns) de R. E. Harrison e o Air age world map (construções quase globais) de E. G. R. Taylor.

Outros projetos e levantamentos cartográficos especializados

Outros projetos dignos de nota: o Levantamento do Uso do Solo da Grã-Bretanha (iniciado pelo professor Dudley Stamp, 1930), que publicou folhas de uma polegada em sete cores para mostrar florestas, prados, terras aráveis, charnecas, pomares, jardins e terras improdutivas — valiosas para o planejamento regional e em tempo de guerra.

Trabalhos baseados no International Million map incluem os Ordnance Survey Period Maps of Britain (da pré-história ao século XVII) e iniciativas da American Geographical Society (incluindo um eventual Atlas of Disease).

Para a representação de relevo e letras, destaca-se o mapa da Europa e do Oriente Médio produzido pela Royal Geographical Society para o British Council.

Uma nova reforma da cartografia — considerações finais

Uma nova “reforma da cartografia” está em andamento: das técnicas de campo às máquinas de impressão, novos métodos estão sendo aplicados e a esfera do cartógrafo se ampliou imensamente.

Esforços (especialmente durante a última guerra) buscaram melhorar a compreensão do público sobre o valor e as limitações dos mapas. Muitos problemas ainda precisam ser resolvidos antes que o capítulo final da história da cartografia seja escrito.

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