I Seminário sobre Utilização das Tecnologias da Informação e Comunicação em Geologia
Universidade do Minho, Braga, 3-4 de Fevereiro de 2000
Ciências da Terra, 2000, volume especial IV

Conversão analógico – digital da Carta Geológica de Portugal na escala de 1:25000

T. A. Cunha, A. Pereira & A. Porteiro
Departamento de Geologia – Instituto Geológico e Mineiro. Apartado 7586 – 2720 ALFRAGIDE

RESUMO
Palavras-chave
: Cartografia geológica digital; Sistemas de Informação Geográfica.
Este trabalho tem como principal objectivo divulgar o Projecto de Conversão Analógico–Digital da Carta Geológica de Portugal na escala de 1:25000. Numa primeira abordagem dá-se resposta a várias questões, nomeadamente, "Como surgiu este projecto?", "Qual foi o papel do Centro Nacional de Informação Geográfica?" e " Quais são os objectivos do projecto?".
Descrevem-se as várias fases de execução do projecto. Referem-se ainda as dificuldades encontradas, com especial destaque para a não continuidade geométrica das unidades geológicas em folhas contíguas, decorrente do desfazamento temporal entre as diferentes folhas da Carta Geológica de Portugal na escala de 1:25000 e da rápida evolução que sofre o conhecimento geológico do território nacional. Com a conclusão deste projecto os utilizadores passaram a dispor de Cartografia Geológica Digital, com a precisão da escala 1:25000, em vários formatos: DGN(Bentley Systems), DWG–Autocad (Autodesk), MGE (Intergraph) e ARC-INFO (ESRI). No futuro é objectivo do Instituto Geológico e Mineiro (IGM) disponibilizar estes produtos através da Internet.

ABSTRACT
Keywords
: Digital geological maps; Geographic Information Systems
The purpose of this work is to divulge the Project "Analogical to Digital Conversion of the Geological Map of Portugal, scale 1/25000". This project has been sponsored by Centro Nacional de Informação Geográfica (CNIG) and concluded by join collaboration between the consortium Novageo/Terracarta and the Department of Geology of the IGM.
The various phases that compose the project and the difficulties that ought to be by passed are briefly described. As a result, the public has now available a collection of digitised geological maps, in the following formats: DGN (Bentley Systems), DWG–Autocad (Autodesk), MGE (Intergraph) and ARC-INFO (ESRI).
In the near future all this information will be available in the Internet.


INTRODUÇÃO
O Departamento de Geologia do Instituto Geológico e Mineiro (IGM) é a instituição pública responsável pela realização de levantamentos geológicos sistemáticos de toda a área emersa do território continental à escala 1/25000, tendo, posteriormente, a missão de os divulgar ao público em geral, através da publicação de documentos cartográficos - Cartas Geológicas de Portugal a diversas escalas: uma escala de pormenor – 1/50000; uma escala de síntese – 1/200000, uma escala nacional – 1/500000 e uma escala de divulgação geral da geologia do País tendo como principais utilizadores as escolas secundárias e universidades – 1/1000000.
Esta tradição de divulgação do conhecimento geológico do País data de meados do Século XIX, mais precisamente do ano de 1848, altura em que é fundada em Lisboa a 1ª Comissão Geológica do Reino, tendo por missão "...o estudo geológico sistemático do território português bem como dos seus recursos minerais...", actividade que tem vindo a ser realizada de forma ininterrupta até aos nossos dias. São portanto desta época os primeiros documentos cartográficos sobre o tema geologia.
Sendo actualmente a cobertura geológica do País de cerca de 80%, o Departamento de Geologia do IGM dispõe, deste modo, de um importante arquivo de cartografia à escala 1/25000, escala a que são realizados os levantamentos de campo e que não é normalmente divulgada, mas que apresenta um pormenor adequado a diversas actividades.
O Centro Nacional de Informação Geográfica (CNIG) autor e responsável da Rede Nacional de Informação Geográfica (SNIG) tem tido papel relevante na criação e divulgação de informação geográfica em formato digital. Ciente de que a informação geológica é de importância primordial nas diversas actividades de planeamento e ordenamento do território e gestão de recursos naturais, propôs-se apoiar a conversão do arquivo de cartografia geológica para formato digital, para que esta informação pudesse ser acedida através da rede do SNIG, da qual o IGM faz parte como entidade produtora de informação geológica básica.
Com o objectivo de facilitar o acesso à informação geológica cartográfica em formato digital a um universo alargado de utilizadores, o CNIG lançou em Agosto de 1996 um concurso público para adjudicação da conversão de 344 folhas da Carta Geológica de Portugal na escala 1/25000, de formato analógico para quatro tipos de formatos digitais:

Dois formatos CAD (Computer Assisted Drawing):

  • DGN - Microstation (Bentley Systems )
  • DWG - Autocad (Autodesk)

Dois formatos SIG (Sistemas de Informação Geográfica):

  • MGE - Modular GIS Environment (Intergraph)
  • ARC-INFO (ESRI)

FASES DO PROJECTO
O projecto teve a duração de 30 meses: de Agosto de 1996, data em que o CNIG lançou o concurso público, até Dezembro de 1998, data em que a entidade a quem foi adjudicada a tarefa, fez a entrega da informação nos quatro formatos digitais, tendo-se desenrolado em várias fases:

Fase 1 - Inventariação e organização dos dados pelo Departamento de Geologia do IGM
Esta fase teve como objectivo a preparação da informação cartográfica para ser digitalizada e introduzida num Sistema de Informação Geográfica (SIG). Foi necessário criar uma legenda para cada folha a ser digitalizada, tendo, como consequência, sido elaborado um inventário de todas as formações e outras unidades geológicas cartografadas à escala 1/25000, nas 344 folhas que fazem parte do projecto.
Dado o desfazamento temporal entre a publicação das diferentes folhas, não foi possível criar um critério universal de designação das diferentes unidades geológicas presentes, uma vez que, sendo a geologia uma ciência em constante evolução, é frequente que um desfazamento temporal de apenas um ou dois anos entre os levantamentos de campo em duas folhas contíguas, origine não só a não contiguidade dos limites das unidades cartografadas, bem como a não homogeneidade das suas designações. Deste modo, o inventário realizado, tem validade para cada entidade de escala 1/50000 que integra 4 folhas de escala 1/25000 e que são alvo de levantamentos simultâneos, não podendo ser garantida a homogenidade dos critérios entre entidades 1/50000 que tenham sido elaboradas em datas diferentes.

Fase 2 - Normalização dos dados pelo Departamento de Geologia do IGM
Desde que, em Janeiro de 1995, se introduziram no Departamento de Geologia do IGM, as técnicas digitais de tratamento de informação geológica cartográfica e outra (Cunha, Teresa A. e Porteiro, Andrea, 1998; Cunha, Teresa A., 1999), que se tem vindo a desenvolver um esforço para a normalização na representação e simbolização destes dados, a nível de símbolos, cores, designações, etc.
A participação neste projecto permitiu incrementar de forma significativa este esforço de normalização, tendo em muito contribuído para as diversas actualizações que tem sofrido o catálogo Normas para Cartografia Geológica Digital (Cunha, Teresa A., 1995-1999) que, iniciado em 1995, vai na sua 5ª versão e constitui uma compilação de regras a utilizar na representação de objectos geológicos, que foram seguidas neste projecto.

Fase 3 - Conversão dos dados para formato digital pelo consórcio Novageo/Terracarta
Em Maio de 1997 foi adjudicada a tarefa de conversão analógico-digital das 344 folhas da Carta Geológica de Portugal à escala 1/25000, ao consórcio Novageo/Terracarta. Esta tarefa foi realizada segundo directivas do Departamento de Geologia do IGM, tendo, para o efeito, sido fornecido ao consórcio: a inventariação das unidades geológicas realizada em fase anterior, as normas para simbolização de elementos cartográficos geológicos, as regras para designação das diferentes unidades geológicas e a estruturação geral da base de dados e do Sistema de Informação Geográfica a constituir. A metodologia geral foi definida conjuntamente pelo Departamento de Geologia do IGM e pelo consórcio (Cunha, Teresa A. & Marnoto, João I., 1998; Cunha, Teresa A. et. al., 1998)
A digitalização foi feita com software Microstation ao qual foi adicionado um módulo desenvolvido pela empresa Novageo - NGXIS (” Novageo) - e do qual se destacam, entre outras funcionalidades que lhe são características, as ferramentas para:

  • Optimização da tarefa de digitalização, diminuindo a introdução de erros próprios dos operadores de cartografia digital.
  • Multicodificação de elementos, evitando que um mesmo elemento cartográfico que corresponda a dois objectos diferentes seja digitalizado duas vezes (por exemplo, no caso da geologia, um limite de formação geológica que coincide com uma falha).

A digitalização foi feita em écran sobre uma imagem a cores de cada folha 1/25000, corrigida geometricamente e georeferenciada em relação ao sistema de projecção da Carta Militar de Portugal do Instituto Geográfico do Exército.

Fase 4 - Validação dos dados em formato digital pelo IGM
Toda a informação cartográfica digitalizada pelo consórcio Novageo/Terracarta foi enviada ao Departamento de Geologia do IGM para validação. Esta processou-se da seguinte forma:
Validação analógica: impressão da informação digitalizada em papel vegetal e sobreposição do vegetal com o documento cartográfico original para verificação visual de erros de digitalização, os quais foram assinalados sobre este para posterior correcção.
Validação digital: sobreposição em écran da informação digital sobre a imagem do documento original e verificação da coerência geométrica e espacial dos elementos digitalizados.
Assinalados os erros detectados, foram enviados ao consórcio para correcção.

Fase 5 - Conversão dos dados para formatos SIG (MGE e ARC-INFO)
Por procedimentos semi-automáticos desenvolvidos pelo consórcio Novageo/Terracarta, os dados digitais, depois de devidamente validados, foram convertidos para os formatos SIG, previstos pelo programa do concurso.

DIFICULDADES E PROBLEMAS ENCONTRADOS NA EXECUÇÃO DO PROJECTO
As principais dificuldades encontradas durante a execução do projecto residem no facto de não existir um código estratigráfico português que permita o uso da adequada nomenclatura de formações geológicas a nível nacional. Na ausência deste código verificou-se a proliferação de designações atribuídas às unidades estratigráficas, sendo frequente a existência de vários nomes para a mesma unidade, e até mesmo o mesmo nome para unidades distintas.
Por outro lado, a rápida evolução que sofreu o conhecimento geológico nas últimas décadas foi superior à velocidade de actualização dos documentos cartográficos. Deste facto resulta que nem sempre se consegue que haja continuidade geométrica e de nomenclatura entre as diferentes folhas 1/25000, tendo sido apenas possível garanti-las para cada conjunto das quatro folhas 1/25000 que constituem uma folha 1/50000 e que já foi objecto de publicação (Catálogo Geral de Publicações, 1999).
Sendo a cartografia geológica realizada sobre a base topográfica da Carta Militar de Portugal, o correcto posicionamento de cada elemento geológico constante no produto digital resultante, só tem validade quando referido à edição da Carta Militar sobre o qual ele foi representado.

Desta forma os utilizadores desta informação devem ter em conta o seguinte:

  1. Em cada folha de escala 1/25000 em formato digital, enquanto elemento individual, é garantida a exactidão no posicionamento dos diferentes elementos e a correcta codificação dos mesmos de acordo com os documentos originais desta escala.
  2. Em cada uma das quatro folhas de escala 1/25000, que constituem uma folha de escala 1/50000, é garantida a continuidade geométrica e a uniformidade das designações das unidades geológicas representadas.
  3. Entre folhas de escala 1/25000 que correspondam a diferentes folhas de escala 1/50000, a continuidade geométrica e a uniformidade das designações das unidades geológicas representadas nem sempre existe, sendo intenção do Departamento de Geologia do IGM proceder gradualmente à sua actualização.
  4. Para o correcto posicionamento de cada elemento geológico digital, é necessário conhecer a data de edição do documento cartográfico de base sobre o qual foi recolhido.

CONCLUSÃO
Apesar de subsistirem alguns dos problemas enunciados anteriormente, este projecto trouxe, não só ao IGM, mas também a um vasto leque de utilizadores de informação digital e de Sistemas de Informação Geográfica, a vantagem de poderem passar a dispor de mais um tema de informação cartográfica digital - a cartografia geológica - em quatro formatos digitais diferentes a saber:

  • DGN - Microstation (Bentley Systems )
  • DWG - Autocad (Autodesk)
  • MGE - Modular GIS Environment (Intergraph)
  • ARC-INFO (ESRI)

A cobertura geológica digital à escala 1/25000 e a outras escalas pode ser consultada via internet na página do IGM. (Cartas Geológicas de Portugal – URL: http://www.igm.pt/loja/cartas/cartas.asp)

É objectivo do Departamento de Geologia do IGM, prosseguir na digitalização e disponibilização ao público da restante cartografia de escala 1/25000 ainda existente em arquivo e que não foi objecto do presente concurso, bem como das outras escalas de produção de Cartografia Geológica (1/50000, 1/200000, 1/500000 e 1/1000000).

AGRADECIMENTOS
A concretização deste projecto não teria sido possível sem o empenho e entusiasmo dos engenheiros Rui Gonçalves Henriques e Manuela Mourão, do CNIG bem como do então Director do Departamento de Geologia, Doutor Tomás de Oliveira. Uma palavra de apreço é também devida a todos os colaboradores do IGM que participaram na revisão e validação dos dados digitalizados, ao consórcio Novageo/Terracarta pelo seu desempenho neste projecto.

REFERÊNCIAS
Catálogo Geral de Publicações (1999). Núcleo de Biblioteca e Publicações. Instituto Geológico e Mineiro – Alfragide.

Cartas Geológicas de Portugal – URL: http://www.igm.pt/loja/cartas/cartas.asp

Cunha, Teresa A. (1995-1999) - Normas para Cartografia Geológica Digital. Versão 5.0-Junho 1999 – Instituto Geológico e Mineiro, Departamento de Geologia.

Cunha, Teresa A. (1999) - Tratamento automático de cartografia geológica e outros dados geológicos. Comunicações do Encontro Sistemas de Informação Geográfica e Geológica de Base Regional, Beja. Instituto Geológico e Mineiro.

Cunha, Teresa A. & Marnoto, João I. (1998) – The Portuguese Geological Map. The digital geological map (1:25000 scale) Portuguese project and the optimization of its data acquisition and its integration in GIS. Proceedings of GisPlanet 98, International Conference and Exhibition on Geographic Information, Lisbon, Portugal.

Cunha, Teresa A.; Pereira, Aurete; Porteiro, Andrea; Marnoto, J. I.; Dionísio, Sara B. & Buxo, Ana (1998) - Conversão Analógico-Digital da Carta Geológica de Portugal à escala 1/25000. Apresentação pública do projecto no V Congresso Nacional de Geologia, Novembro, 1998, Lisboa, (não publicado).

Cunha, Teresa A. & Porteiro, Andrea (1998)- Produção de Cartografia Geológica Digital no Instituto Geológico e Mineiro - Actas do V Congresso Nacional de Geologia, Lisboa 1998 Comunicações do Instituto Geológico e Mineiro, Tomo 84, Fascículo 1, pp.A-99-A102.

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I Seminário sobre Utilização das Tecnologias da Informação e Comunicação em Geologia
Universidade do Minho, Braga, 3-4 de Fevereiro de 2000
Organização: Associação Portuguesa de Geólogos e GEOTIC - Grupo de Especialidade da Sociedade Geológica de Portugal