INSTITUTO DE MATEMÁTICA
HJB --- GMA --- UFF

Latitude e Longitude:
Representando Pontos na Superfície da Terra

Rogério Vaz de Almeida Jr,   Jonas Hurrelmann,   Konrad Polthier   e   Humberto José Bortolossi

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O applet JAVA

Este applet JAVA faz parte do projeto de iniciação científica “Visualização Científica: Deformações em Mapas Cartográficos” financiado pelo PIBIC/CNPq e a Pró-Reitoria de Pesquisa (PROPP) da UFF. Recursos adicionais foram programados em parceria com Jonas Hurrelmann e Konrad Polthier da Freie Universität na Alemanha. O aplicativo permite esclarecer o conceito de latitude e longitude, bem como visualizar os vários elementos geográficos do globo terrestre: meridianos, paralelos, pólos, divisões políticas e a localização das capitais de boa parte dos países. Mais ainda: para cada país, existe um link correspondente para a enciclopédia Wikepédia, permitindo assim que o usuário tenha rápido acesso a dados históricos, políticos, econômicos, geográficos, demográficos, etc. Quase todos os países foram incluídos no applet. Excluímos aqueles cuja área territorial é muito pequena.

Caso você tenha alguma sugestão ou queira alguma funcionalidade adicional no applet, por favor, não hesite em nos contactar. O endereço de e-mail está no final desta página.

IMPORTANTE!

Você precisa ter a versão 1.4 ou superior da linguagem Java para executar este applet. A versão para Microsoft Windows pode ser obtida aqui (arquivo j2re1.4.exe com 10 Mb).

O applet demora algum tempo para ser carregado na primeira vez. Caso não consiga executá-lo, talvez seja necessário modificar a configuração do Java em seu navegador. No Windows XP, acesse a opção “Java Plug-in” disponível no “Painel de Controle”. Escolha a aba “Advanced” e acrescente o parâmetro --Xmx128M na caixa “Java Runtime Parameters”.

Para girar o globo, clique com o botão esquerdo do mouse sobre sua superfície, mantenha o botão pressionado e, então, arraste.

Para ampliar ou reduzir o tamanho do globo (efeito zoom), matenha pressionada a tecla “s”, clique com o botão esquerdo do mouse sobre a figura e, então, arraste.

Para marcar um ponto na superfície terrestre, mantenha pressionada a tecla “i”, clique com o botão esquerdo do mouse sobre a figura e, então, arraste. Os valores da latitude e longitude correspondentes a este ponto serão apresentados na aba “posição” do applet. Nesta mesma aba também é possível calcular a distância entre as várias capitais. O arco geodésico correspondente é desenhado sobre a superfície do globo.


Se o globo aparecer achatado, por favor, clique no botão de “Atualizar” do seu navegador.
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Você pode usar o applet offline baixando o arquivo earth.zip (2.8 Mb). O código fonte do programa também está disponível neste arquivo.

Este applet foi desenvolvido com o uso da biblioteca JAVAVIEW.


Coordenadas Geográficas: Latitude e Longitude

O globo terrestre é cortado por linhas imaginárias que têm por função localizar qualquer ponto em sua superfície. A partir destas linhas, podemos definir o sistema de coordenadas geográficas conhecidas como latitude e longitude.

LATITUDE

A latitude de um ponto sobre a superfície terrestre é a medida do ângulo (em graus) entre o plano do Equador e o segmento de reta que liga o ponto ao centro do globo. No applet abaixo, mantenha pressionada a tecla “i”, clique com o botão esquerdo do mouse sobre a figura e, então, arraste. Você verá os valores da latitude e longitude correspondentes ao ponto (branco).

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O equador corresponde ao círculo máximo, perpendicular ao eixo terrestre, determinando a divisão da Terra em dois hemisférios: Norte e Sul. A latitude varia de 0º à 90ºN (norte: acima do equador) ou de 0º à 90ºS (sul: abaixo do equador). Os paralelos são círculos traçados paralelamente ao equador, e que determinam a latitude de um lugar. Pontos situados num mesmo paralelo possuem a mesma latitude. O pólo norte possui latitude 90ºN e o Pólo sul possui latitude 90ºS. Todos os pontos do equador, por sua vez, possuem latitude 0º.

Existem outros paralelos de muita importância, além do equador. São eles: Trópico de Câncer (de latitude 23.5ºN), Trópico de Capricórnio (de latitude 23.5ºS), Círculo Polar Ártico (de latitude 66.5ºN) e Círculo Polar Antártico (de latitude 66.5ºS). Os círculos polares têm uma propriedade interessante. Durante o solstício de verão os raios solares incidem perpendicularmente no trópico de câncer. Sendo assim, os lugares de latitude entre 66.5ºS e 90ºS (região delimitada pelo Círculo Polar Antártico) possuem 24 horas de completa escuridão, enquanto que lugares com latitude entre 66.5ºN e 90ºN (região delimitada pelo Círculo Polar Ártico) possuem 24 horas de pleno dia. Essas situações se invertem durante o solstício de inverno.

A latitude de um determinado ponto também pode ser definida como sendo a diferença entre o ângulo feito pelos raios do Sol no ponto em questão e o ângulo feito pelo Sol no mesmo dia com o equador.

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LONGITUDE

A longitude de um ponto qualquer na superfície terrestre é a medida do ângulo (em graus) entre os planos que contém o ponto, o eixo da Terra e o meridiano de Greenwich (adotado como referência).

Os meridianos são semicírculos com extremidades nos pólos e perpendiculares aos paralelos. O meridiano de Greenwich divide a Terra em duas partes, oriental e ocidental, recebendo este nome por passar pelo Observatório Astronômico de Greenwich (uma cidade vizinha a Londres). A longitude varia de 0º à 180º podendo ser leste (quando o ponto em questão estiver a leste do meridiano de Greenwich) e (oeste) quando o ponto em questão estiver a oeste do meridiano de Greenwich.

Antes de Greenwich outros meridianos foram tomados como referência, como Meca, Jerusalém, Roma, Paris e Copenhague. Quando, em 1767, o Observatório Real da Inglaterra publicou as tabelas de posições lunares mais completas da época, os navegantes já usavam Greenwich para calcular longitudes. Essa prática tornou-se oficial somente em 1884, quando a Conferência Internacional dos Meridianos em Washington estabeleceu Greenwich como meridiano de referência.

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Fusos Horários

É natural dividir o globo terrestre (360 graus) em 24 partes (cada uma com 15 graus) correspondentes às 24 horas do dia. Não obstante, a medida do tempo é feita considerando-se que a Terra está dividida em 25 setores, denominados fusos horários.

O fuso horário de número 0 tem 15 graus de longitude, tendo Greenwich como meridiano central. A partir daí, considera-se 22 setores que se distribuem igualmente a leste e a oeste, cada um com 15 graus também. Isto perfaz 345 graus de longitude. Os 15 graus que restam são divididos nos dois últimos fusos horários, cada um com 7.5 graus. Eles são separados pelo meridiano de 180 graus de longitude.

O território brasileiro possui quatro fusos horários por ser muito extenso e tem horários atrasados em relação ao meridiano de Greenwich, pois está totalmente situado no hemisfério ocidental.


Coordenadas Geográficas e Coordenadas Esféricas

Usando trigonometria simples, é fácil deduzir que um ponto com latitude φ e longitude θ na superfície do globo de raio r tem coordenadas

(x, y, z) = (r cos(θ) cos(φ), r sen(θ) cos(φ), r sen(φ)).

Vale a pena lembrar a semelhança entre as coordenadas geográficas e as coordenadas esféricas estudas nos cursos de cálculo. Enquanto que, para as coordenadas geográficas, o ângulo φ é medido com relação ao plano do equador, em coordenadas esféricas, este ângulo é medido com o eixo do globo. Sendo assim, as coordenadas cartesianas de um ponto de coordenadas esféricas (θ, φ, ρ) são

(x, y, z) = (ρ cos(θ) sen(φ), ρ sen(θ) sen(φ), ρ cos(φ)).


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