GEODESIA – O QUE É ISTO?

Denizar Blitzkow

Ana Cristina O. Cancoro de Matos

CENEGEO

Conforme o dicionário Webster, "Geodesia é um ramo da matemática aplicada que se preocupa com a determinação do tamanho e da forma da Terra, com a exata posição de pontos sobre a sua superfície e com a descrição das variações do seu campo de gravidade". Com certeza a Geodesia atual vai muito além disso; não é simples matemática aplicada e nem se dedica exclusivamente a um processo de observações. Entretando, classicamente a Geodésia foi definida como a ciência que estuda a forma e as dimensões da Terra. A palavra geodesia em si é de origem grega e significa “particionando a Terra”.

A era dos satélites artificiais imediatamente seguida pela revolução da eletrônica, proporcionaram novos e atraentes rumos à Geodésia. Primeiramente, os métodos de posicionamento ganharam muito em rapidez e precisão. Em seguida, a geodésia pode se lançar em outros campos, não de seu interesse específico, mas de valiosa utilidade, tais como: monitoramento das marés terrestres, controle do movimento de placas tectônicas, detecção de movimentos verticais da crosta, controle de grandes estruturas de engenharia, estudo do campo gravitacional, etc. Esta abrangência torna difícil definir exatamente Geodesia e delimitar seus campos de aplicação. Atualmente se consideram três objetos da Geodesia: a geometria e as deformações da Terra, os parâmetros de orientação da Terra no espaço e o campo de gravidade (geoide).

Do ponto de vista prático, o mais importante aspecto da Geodesia é o posicionamento. Para isto, o conhecimento da forma da Terra e a adoção de um referencial adequado são imprescindíveis.

Pitágoras (571 - 497 a. C.) deu um grande passo na evolução histórica da forma da terra ao atribuir ao planeta o modelo esférico alegando razões de caráter estético e filosófico. Coube ao grande filósofo Aristóteles (384-322 a. C.) apresentar os primeiros argumentos científicos em prol daquela forma. As partículas têm uma tendência natural, assegurava ele, de cair para o centro do mundo (uma direção para baixo). Neste movimento todas as partículas competem entre si para se colocarem na região inferior, o que as leva a se comprimirem em forma de uma bola. Além deste argumento de caráter gravitacional, Aristóteles lembrou dois outros fatores: a sombra circular da terra nos eclípses de lua e a variação no aspecto do céu estrelado com a latitude.

A concepção esférica atravessou incólume muitos séculos até esbarrar nas análises de carater teórico do genial Isaac Newton (1642-1727). Segundo ele, a forma esférica era incompatível com o movimento de rotação. Este, devido à força centrífuga, impõe um achatamento nos pólos. Estava aberta a fase elipsoidal que durou muito pouco se comparada com a esférica. O famoso matemático alemão, Karl Friedrich Gauss (1777-1855), concluiu, após aplicar o método dos mínimos quadrados numa série de medições geodésicas em Hannover, que os resíduos obtidos estavam muito acima dos erros aleatórios inerentes às observações. Isto indicava que o modelo matemático adotado para a Terra, o elipsóide de revolução, não era adequado. Gauss sugeriu uma forma levemente irregular mais tarde denominada por Johann Benedikt Listing (1808-1882) de GEOIDE. Entretanto, como referência para o estabelecimento de sistemas de coordenadas geodésicas continua-se utilizando o elipsóide.

Em resumo, se os oceanos num dado período de tempo permanecessem totalmente em repouso, sem os movimento de marés, de correntes, de ventos, de diferenças de salinidade e de material em suspensão, em suma, com a água totalmente homegênea, a superfície seria vista levemente irregular ao longo de todo o globo. A razão é que a água, muito viscosa, seria atraída desigualmente ao redor da Terra função da distribuição não homogênea de massa que caracteriza a crosta terrestre. Esta forma irregular dos oceanos nas condições especiais propostas, prolongada através dos continentes é a forma da Terra, o GEOIDE.

Outros aspectos são importantes no estudo da GEODESIA. A Terra não está fixa no espaço. Primeiramente ela gira entorno do eixo de rotação com uma velocidade angular que não é constante. Além disso, o eixo de rotação não é fixo no espaço. A Terra como um todo como que ‘bamboleia’ no espaço com movimentos distintos que são chamados de precessão, de nutação, do movimento do polo e da deriva para oeste. Finalmente, há os movimentos das placas tectônicas que normamente ocasionam os terremotos.

A composição da atenção a todos os referidos aspectos constitui o interesse da GEODESIA.