O que é Geodésia:
Geodésia é a ciência que estuda as dimensões, forma e o campo de gravidade da Terra, permitindo analisar, medir e representar o espaço geográfico do planeta com precisão.
A geodésia faz parte de um conjunto de disciplinas denominadas
“ciências geodésicas”, que incluem a cartografia, a topografia, a
fotogrametria, o sensoriamento remoto e a astronomia de posição.
Todas
essas áreas de estudo, assim como a geodésia, auxiliam na obtenção de
informações mais precisas sobre as complexas características do formato
da Terra.
Os estudos e atividades pela geodésia foram de grande ajuda no
desenvolvimento de incrementos no modelo cartográfico, como a criação e
implementação do Sistema de Posicionamento Global (GPS).
Desde a Grécia Antiga, com Aristóteles, Pitágoras de Samos,
Eratóstenes, entre outros, os conceitos e estudos básicos da geodésia já
estavam a ser desenvolvidos, como, por exemplo, a ideia da Terra ser
esférica.
Em tempos mais modernos, Isaac Newton e Carl Gauss foram outros
importantes nomes dentro desta ciência, fazendo contribuições muito
significativas sobre a estrutura e formato do planeta.
No Brasil, o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) é
o órgão responsável em fazer o referenciamento do território nacional,
através do chamado Sistema Geodésico Brasileiro (SGB).
A geodésia, além de fazer parte da geociência, também é utilizada no ramo da engenharia, da matemática e da física.
Geodésia e cartografia
A cartografia está dentro do conjunto de ciências geodésicas, sendo
considerada uma das mais antigas, responsáveis em analisar e medir as
dimensões da Terra.
O cartógrafo tem a responsabilidade de reproduzir as características e
complexidades de uma rede geográfica esférica (as dimensões,
longitudes, latitudes e demais medidas terrestres) para uma superfície
plana: uma carta ou mapa.
Em resumo, a cartografia é a ciência que estuda e produz mapas e demais referenciadores de localização geográfica.
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Forma e superfície da Terra
O método científico tem suas raízes na Geodésia, um ramo antiquíssimo das Ciências Terrestres que estuda a
forma e a superfície da Terra. O conceito de que a Terra é esférica, em vez de
plana, foi proposto por filósofos gregos e indianos por volta do século VI
a.C., sendo a base para a teoria da Terra de Aristóteles, detalhada em seu famoso tratado, meteorológica,
publicado em torno de 330 a.C. (o primeiro livro de Ciências da Terra!). No século
III a.C., Erastóstenes usou um
experimento engenhoso para medir o raio da Terra, que foi calculado em 6.370
km. Medições muito mais precisas demonstraram que a Terra não é uma esfera
perfeita. Por causa de sua rotação, ela é levemente abaulada no equador e um
pouco achata- da nos polos. Além disso, a curvatura suave da superfície
terrestre é quebrada por montanhas e vales e outros altos e baixos. Essa
topografia é medida com relação ao nível do mar, uma superfície suave
determinada no nível médio da agua oceânica, a qual corresponde de perto à
forma esférica e achatada que se espera da Terra em rotação. Muitas feições de
significância geológica têm destaque na topografia terrestre (Figura 1.8). Suas
duas maiores feições são os continentes, que tem elevações típicas de 0 a 1 km
acima do nível do mar, e as bacias oceânicas, que tem profundidades medias de 4
a 5 km abaixo do nível do mar.
A elevação da superfície da Terra varia em aproximadamente 20
km do ponto mais alto (Monte Everest,
no Himalaia, a 8.850 m acima do nível do mar) até́ o ponto mais baixo (Depressão
Challenger, na Fossa das Marianas no Oceano Pacifico, a 11.030 m abaixo do nível
do mar). Embora o Himalaia possa parecer tão grande para nós, sua elevação é
uma pequena fração do raio da Terra, apenas em torno de uma parte em mil. É
por esse motivo que o globo se parece a uma esfera suave quando visto do
espaço.
Observação:
O nome Everest foi uma homenagem de Andrew Scott Waugh ao seu predecessor na
direção do Survey of India, George Everest.
Radhanath Sikdar, um matemático e topógrafo
indiano de Bengala, foi o primeiro a identificar o Everest como a montanha mais
alta do globo, de acordo com seus cálculos trigonométricos em 1852.
Qual é o tamanho de
nosso planeta?
Como sabemos que a Terra é redonda? Ninguém havia olhado do
espaço para a Terra antes do início da década de 1960, mas sua forma já́ era
compreendida muito tempo antes. Em 1492, Colombo
definiu um curso a oeste para a Índia porque ele acreditava em uma teoria da
Geodésia que fora proposta por filósofos gregos: vivemos em uma esfera. Porém,
ele não era bom em matemática, então subestimou em muito a circunferência da
Terra. Em vez de um atalho, ele fez o caminho mais longo, encontrando um Novo
Mundo em vez das Ilhas das Especiarias! Se Colombo tivesse entendido de forma
adequada os gregos antigos, talvez não teria cometido esse erro afortunado,
porque eles haviam medido com precisão o tamanho da Terra mais de 17 séculos
antes. O crédito da determinação do tamanho da Terra vai para Erastóstenes, um grego que dirigia a
Grande Biblioteca de Alexandria, no Egito. Por volta de 250 a.C., um viajante
contou a ele uma observação interessante.
Ao meio-dia do primeiro dia de verão no Hemisfério Norte (21
de junho), um poço profundo na cidade de Siena3, cerca de 800 km ao sul de
Alexandria, ficava totalmente iluminado pela luz solar, porque o Sol estava em
uma posição exatamente sobre a cabeça. Seguindo um palpite, Erastóstenes
realizou um experimento. Ele fincou uma estaca vertical em sua própria cidade
e, ao meio-dia, no primeiro dia do verão à estaca produziu uma sombra.
Erastóstenes
presumiu que o Sol estava muito distante, de forma que os raios de luz
incidentes sobre as duas cidades eram paralelos. Sabendo que o Sol projetava
uma sombra em Alexandria, mas estava exata- mente sobre a cabeça ao mesmo tempo
em Siena,
Erastóstenes conseguiu demonstrar por meio de geometria simples que a
superfície do solo deveria ser curva. Ele sabia que a superfície curva mais
perfeita é a da esfera, então levantou a hipótese de que a Terra tinha uma
forma esférica (os gregos admiravam a perfeição geométrica). Medindo o
comprimento da sombra da estaca em Alexandria, calculou que, se as linhas
verticais entre as duas cidades pudessem ser estendidas ao centro da Terra,
elas se encontrariam em uma intersecção com angulo em torno de 7°, que é
aproximadamente 1/50 de um círculo completo (360°). Ele sabia que a distância
entre as duas cidades era cerca de 800 km em medições atuais. Usando esses
dados, Erastóstenes calculou uma circunferência para a Terra que é muito próxima
ao valor moderno.
