University of Helsinki
Johdanto
Ensimmäisen viikon luennolla käsittelimme erilaisia paikkatiedon analyysimenetelmiä. Samalla tuli tutuksi uusi paikkatieto-ohjelma nimeltä ArcGis Pro. Asennuksen, tunnusten luonnin ja lisenssoinnin myötä sain vihdoinkin ladattua ohjelmiston, ja tässä ollaan. Mennään suoraan tehtävän pariin!
Paikkatietoanalyysistä kertausta
Paikkatietoanalyysin eri osa-alueet voidaan jakaa esimerkiksi paikkatietoihin kohdistuvaksi, ominaisuustietoihin kodistuvaksi, sijainti- ja ominaisuustietoihin kohdistuvaksi ja tulostuksen muotoiluun (Holopainen et al. 2015) . Tämän viikon kannalta olennaisinta oli sijainti- ja ominaisuustietoihin kohdistuvat muutokset, joilla viitataan mallipohjaisiin analyyseihin, kuten overlay- ja naapurusto-operaatioihin. Tässä tehtävässä suoritimme overlay-analyyseja, joissa tärkeintä on vektorikarttatasojen päällekkäin asettelu sekä viiva- ja aluekohtainen analyysi (Holopainen et al. 2015). Overlay-analyysin lisäksi Pythonin ohjelmointikieltä pääsi käyttämään maanpeite-aineiston jaottelussa. Attribuuttitaulukkoon kohdistuvassa laskemisessa hyödynsimme ohjelmoinnin perustyökaluja: funktioita ja ehtolauseita, SQL-kyselyn tyyliin palauttaen määrittelemien ehtojen tulokset.
Paikkatietoaineistojen lisäksi tuli useita sektoridiagrammeja tehtyä, joista molemmat olivat vapaavalintaisia.
Overlay-analyysin tulokset
Ideana oli visualisoida Helsingin maanpeitteen eri tyyppejä paikkatietomenetelmin sekä sisääntuloväylien maanpeitteen tarkastelua Buffer-, Intersect- ja Clip-analyysin keinoin. Näin alkuun on hyvä perehtyä overlay-analyysin eri toimintoihin. Bufferoinnilla eli etäisyysvyöhykeanalyysillä viitataan valitun vektorikohteen vaikuttavuutta laskemalla euklidinen etäisyys kohteesta. Analyysin kannalta on olennaista tarkastella, mitä vaikutusalueeseen kuuluu. Voisimme esimerkiksi selvittää kiinteistöjä ja asukasmääriä vaikutusalueella.
Intersect- ja clip saattavat mennä useilla sekaisin, sillä molemmilla leikataan karttatasoja. Ero kahden välillä vallitsee ominaisuustietoihin kohdistuvissa muutoksissa. Intersectillä luodaan aluekokonaisuus, joka säilyttää molempien alkuperäisten karttatasojen ominaisuustiedot, kun taas clipissä leikkaamme luodun karttatason laajemmasta kokonaisuudesta säilyttäen vain leikatun alkuperäisen layerin ominaisuustiedot. Leikkaus tapahtuu clipissä karttatason ulkorajoilla, kun taas intersectissä polygonit määrittävät tuloksen ulkorajat.
Kartat
Seuraavaksi pääsette tarkastelemaan luotuja karttoja! Oheisista kartoista voi laatia useita johtopäätöksiä esimerkiksi Helsingin eri kaupunginosien maankäytöstä (kuva 1). Kuvassa 2 taas hieman yleistävämmin. Voimme havaita, että Helsingissä rakennetun asuinalueen maankäyttö on kohdistunut kaikista suuremmin Pasilan kaupunginosan ympäristöön, jossa viime aikaiset rakennushankkeet ovat kiihdyttäneet antropogeenisia vaikutteita (Helsingin Uutiset. 2023). Tämä näyttäytyy muun paljaan maan, kattavan tieverkon ja rakennusten määränä. Puuston määrään vaikuttaa viheralueiden sijoittelu, ja tästä syystä yllätyksenä ei tule pohjoiseteläsuunnassa kymmenen kilometrin pituisen Keskuspuiston puuston määrä. Laakson kaupunginosasta Helsingin pohjoisrajalle ylettyvä alue on suurin viheralue Helsingissä (Helsingin kaupunki. 2020). Laajat peltoalueet Itäsalmessa ja Helsinki-Vantaan lentoaseman matalan kasvillisuuden vyöhyke ovat myös huomattavia alueellisia ominaisuuksia.
Kuva 1. Maankäyttö tarkastelualueella Helsingissä.
Huomiona, että ensimmäisessä kuvassa selitteen tekstit eivät näy hyvin, ja tämän vuoksi tässä linkki kuvan avaamiseen uudella välilehdellä: Layout1-1.png (2480×1748) (helsinki.fi).
Huomioitavaa on kuitenkin paljaan maan luokittelu paikkatietoaineistossa. Jo Maanmittauslaitos totesi omasta 2018 seudullisesta maanpeiteaineistosta, että paljas maa ja muu vettä läpäisemätön pinta ovat ongelmallisia luokkia suhteessa toisiinsa. MLL myös kehotti käyttäjää käsittelemään molempia yhtenä luokkana (Maanmittauslaitos. 2018). Mikään paikkatietoaineisto ei ole täydellinen, ja sen myötä kritisoitavaa aineistoa on aina saatavilla. Ongelmallista kyseisessä tyypissä on sen liiallinen yleistävyys ja epäselvyys. Holopainen ja muut vuoden 2015 kirjassa “Geoinformatiikka luonnonvarojen hallinnassa” toteavat, että monimutkaisia asioita ymmärtääkseen ihmiset yrittävät yleistää niitä. Kartografisessa esityksessä riippuen analyysin painopisteestä – yleistyksen laajuus voi vaihdella. Kysymys herää siitä, että mitä muulla paljaalla maalla oikeastaan tarkoitetaan? Vettä läpäisemätön pinta on oma luokkansa, joten luokalla mahdollisesti voidaan viitata paljaan maaperän alueeseen, esimerkiksi rakennustyömailla. Yleistävä luonne on ongelmallinen, sillä muuten melko yksityiskohtaiseen kokonaisuuteen näin karkeat rajaukset ovat epäsopivia. Yleistys on johtanut siihen, että käyttötarkoitusta paikkatietoaineistolle on hankala määrittää. Rakennushankkeissa ja kaupunkisuunnittelussa monimutkainen kaupunkiverkosto sekä sen ominaispiirteet tulee tuoda esiin paikkatietoanalyyseissä.
Tämän tehtävän kannalta olennaista on myös tarkastella Helsingin sisääntuloväylien maanpeitettä, jota tarkastelimme puskurivyöhyke-, clip- ja intersect-analyysien keinoin. Puskurivyöhykkeellä pystyimme määrittämään vaikutusalueen 250 metriin. Maankäytöstä sisääntuloväylillä 250 metrin ympäristössä määritettiin sektoridiagrammit (Diagrammi 1 ja Diagrammi 2). Rakennusten ja paljaan maan laajuus oli yhteensä 30,13% Lahdenväylällä ja 33,85% Vihdintiellä (Diagrammi 1 ja Diagrammi 2). Rakennusten määrään saattavat vaikuttaa kaupunginosien asukasmäärä, mutta myös teiden maantieteellinen sijainti osana valtakunnallista tieverkkoa, esimerkiksi Lahdenväylä osana Valtatie 4:ää, jonka varrella ovat etelä-Suomen suuret kaupungit, kuten Lahti ja Mäntsälä. Vihdintie liittyy osaksi Valtatietä 2:ta, joka vie Poriin. Valtatie neljän varrella sijaitsevat useammat suuremmat kaupungit saattavat toimia syynä myös peltojen suuremmalle prosentuaaliselle osuudelle Lahdenväylällä – maatalouden logistiikkakustanuksista johtuen! Luonnon ominaispiirteistä suurimman osan kattasi puuston määrä: 33,90% Lahdenväylällä ja Vihdintiellä 36,77% (Diagrammi 1 ja Diagrammi 2). Lahdenväylällä puustoon määrään vaikuttavat tien varrella esimerkiksi Viikin-Vanhankaupunginselän luonnonsuojelualueella sijaitseva Lammassaari ja Kuusijärven ulkoilualue. Vihdintiellä Riistavuorenpuisto ja Marttilan väljään rakennettu naapurustorakenne.
Diagrammi 1. Lahdenväylän maankäyttö prosentteina.
Diagrammi 2. Vihdintien maankäyttö prosentteina.
Toukolan, Kumpulan ja Koskelan maankäyttö
Kuvasta 3 voimme havaita karkean maankäyttöluokituksen Kumpulan, Koskelan ja Toukolan kaupunginosissa Hämeentien varrella Helsingissä. Kartan käyttötarkoitukset ovat rajalliset huomioiden luokitusten yksinkertaisuuden. Laajinta rakennetun alueen maankäyttö on Käpylässä (Diagrammi 3). Väljintä se on Toukolassa (Diagrammi 5). Huomioitavaa on Toukolassa meren osuus luonnollisena alueena, muodostaen kielekkeen kaakkoisreunaan (Kuvat 2 ja 3). Luonnon osuus on jokaisessa diagrammissa suurempi kuin rakennettu alue, mutta rakennetun alueen tulevaisuuden kehitysnosteet saattavat muuttaa asiaa – osittain johtuen Hämeentien sijainnista Helsingin ja Vantaan välisenä kulkuväylänä ja kaupunginosien läheisyydestä Helsingin keskustaan (Rakennuslehti. 2019), (Helsingin Uutiset. 2023), (Asuntomarkkina. 2022).
Kuva 2. Yksinkertaistettu maankäyttö Kumpulan, Koskelan ja Toukolan kaupunginosissa – kaupunginosat rajattuina.
Kuva 3. Yksinkertaistettu maankäyttö Koskelassa, Kumpulassa ja Toukolassa.
Diagrammi 3. Yksinkertaistettu Käpylän maankäyttö prosentteina.
Diagrammi 4. Yksinkertaistettu Kumpulan maankäyttö prosentteina.
Diagrammi 5. Yksinkertaistettu Toukolan maankäyttö prosentteina.
Yhteenveto
Tässä blogitekstissä tuli käsiteltyä olennaiset overlay-analyysin käsitteet sekä sovellettiin overlay-analyysin menetelmiä karttojen tuotannossa. Lisäksi paikkatietoaineiston ongelmakohtia, kuten paljaan maan pinnan-luokan epäselvyys ja yleistävä piirre analyysin kontekstissa, tuli käsiteltyä. Kiitos ajastasi, ensi kertaan!
Kirjallisuus
Bonnier Business Forum. (2022). Kaksi uutta kerrostaloa Helsingin Toukolaan. URL: Kaksi uutta kerrostaloa Helsingin Toukolaan – Asuntomarkkina ja maankäyttö
Helsingin kaupunki. (2020). Keskuspuisto – Helsinkiä halkova keskusmetsä. URL: Keskuspuisto – Helsinkiä halkova keskusmetsä | My Helsinki
Helsingin Uutiset. (2023). Kaksi uutta kerrostaloa Helsingin Toukolaan. URL: Kaksi uutta kerrostaloa Helsingin Toukolaan – Asuntomarkkina ja maankäyttö
Helsingin Uutiset. (2023). Tornitalojen rakentaminen alkaa Pasilassa – Hoasin suurimpaan kompleksiin tulee lähes 400 asuntoa. URL: Tornitalojen rakentaminen alkaa Pasilassa – Hoasin suurimpaan kompleksiin tulee lähes 400 asuntoa | Paikalliset | Helsingin Uutiset
Holopainen, M., Tokola, T., Vastaranta, M., Heikkilä, J., Huitu, H., Laamanen, R. & Alho, P. 2015. Geoinformatiikka luonnonvarojen hallinnassa. Helsingin yliopiston metsätieteiden laitoksen julkaisuja 7: 1–152.
Maanmittauslaitos. (2018). Seudullinen maanpeiteaineisto 2018. URL: Peruspaikkatietojen tuottajien koekäyttöympäristö | Seudullinen maanpeiteaineisto 2018 (maanmittauslaitos.fi). Metatietoa muutettu 20.09.2023.
Rakennuslehti. (2019). Helsingin Kumpulaa odottaa mullistus: suunnitteilla asuntoja 1400 ihmiselle, arkkitehtuurikilpailu päätökseen. URL: Helsingin Kumpulaa odottaa mullistus: suunnitteilla asuntoja 1400 ihmiselle, arkkitehtuurikilpailu päätökseen | Rakennuslehti
Shivaji College. Viitattu 6.11.2023. Overlay Analysis in GIS. URL: 7da3d1789fe2bb41d4875946dfcb0243.pdf (shivajicollege.ac.in)
WSP Finland Oy. (2017). Elinkeinoelämän kuljetukset tieverkolla, volyymi- ja arvoanalyysi. URL: Haasta nykyhetki kuvittele huominen Luo tulevaa (ek.fi)