1.2.2021
Geoinformatiikan menetelmät 1, toinen kurssikerta

Toisella viikolla jatkoimme tutustumista QGIS-ohjelmistoon ja sen käyttöön. Harjoittelimme tiistain luennolla sitä, kuinka ohjelma yhdistetään erilaisiin saatavilla oleviin tietokantoihin ja kuinka niitä voi hyödyntää omassa työskentelyssä. Aineistojen tutkimisen lisäksi harjoittelimme valintojen tekemistä kartalta niiden paikkatiedon perusteella. Selvitimme myös, kuinka paljon karttojen tarkkuus ja muoto voivat erota toisistaan hyödyntäen avaamiamme tietokantoja. Ensimmäisenä saimme huomata, kuinka suuri ero pelkästään Suomen hyvin paikallisissakin kartoissa voi olla niiden tarkkuuden perusteella, esimerkkinä harjoituksesta ottamani kuva 1. Käyttämämme aineistot eivät nimittäin vastanneet toisiaan miltei lainkaan, vaikka vaihtelimmekin taustakartan tarkkuutta! Kumpikaan mittakaava, joka meillä taustakartasta oli helposti saatavilla (1:1 000 000 ja 1:4 500 000) ei vastannut Suomen rannikon majakoiden sijaintia täysin. Onkin siis tärkeää ottaa eri tietolähteiden mahdolliset eroavaisuudet huomioon aina paikkatietoa käsitellessä – erityisen suuret erot voivat muokata käsitystä jostakin asiasta todella paljon. Jokuhan voisi ajatella majakkaesimerkkimme pohjalta, vaikka niin, että lähes jokaiselle Suomen majakalle on rakennettu meren keskelle oma pieni saari, vaikka näin ei tietenkään ole!

Kuva 1. Majakoiden ja rannikon muoto eroavat toisistaan eri tarkkuuksia seuraavissa kartoissa todella paljon. Taustakartan tarkkuus oli 1 : 1 000 000, mutta majakoiden sijaintiedon oli suuremmassa skaalassa ja siten ei ollut yhteensopiva.

Näiden tehtävien jälkeen keskityimme erityisesti erilaisten karttaprojektioiden erojen tutkimiseen siten, että harjoitukset keskittyivät myös opettamaan lisää QGIS:in tarjoamista työkaluista. Luennolla mittasimme muutamia pituuksia Suomen sisältä ja vertasimme, kuinka paljon ne muuttuivat, kun pohjalla käytettyä karttaprojektiota muutettiin. Itsenäisessä harjoituksessa tuli asiaan syventyä enemmän ja loin tekemieni mittausten perusteella taulukon 1, josta on helppo havaita kuinka paljon niin karttaprojektio kuin myös kartan malli voi vaikuttaa mitattavaan etäisyyteen. Molemmat Gall-Peters ja Mercator -projektio ovat maailmankarttaprojektioita, joten niissä Suomen mittakaava ei vastaa todellisuutta – ainakaan kun niitä vertaa Suomen paikalliseen TM35FIN-projektioon, joka esittää Suomen alueen erittäin tarkasti. Maailmankarttaprojektioita käyttäen pituus Suomen pinnalla voidaan esittää suunnattoman suurena, jolloin Suomi voi helposti vaikuttaa paljon valtaisammalta, kuin se todellisuudessa on. Varsinkin Mercatorin projektio vääristää Suomen mittakaavaa toden teolla – sen laaja käyttö herätäänkin kysymyksen siitä, kuinka paljon omaa maailmankuvaamme se on muokannut.

Taulukko 1. Mittasin QGIS-ohjelmalla etäisyyden Vaasan läheisyydestä suorassa viivassa itärajalle. Eri projektioita käyttäen tutkin etäisyyden eroja tasoprojektiossa.

Luennon aikana loimme yhteisesti kartan, jossa eri värit osoittavat, kuinka suuri ero eri karttaprojektioilla on Suomen pinta-alaa kuvatessa. Vertasimme oikeakulmaista Mercatorin karttaprojektiota TM35FIN-projektioon ja tarkastelimme niiden eroja. Selvisikin, että Mercatorin projektiossa Suomi on niin vääristyneen muotoinen, että pohjoisimmat osat ovat jopa kahdeksankertaisen kokoisia TM35FIN-projektioon verratessa! Ero on lähes käsittämätön, mutta kuvaa juuri Mercatorin projektion ongelmaa, jossa pohjoisimmat alueet ovat erityisen vääristyneitä. Tämän jälkeen meidän tuli verrata toista, vapaavalintaista karttaprojektiota Suomen tavalliseen karttaprojektioon. Valitsin itse käsiteltäväksi jo aiemmin mainitsemani Gall-Petersin oikeapintaisen karttaprojektion, sillä muistin kuulleeni siitä toisella kurssilla. Gall-Peters projektion erot eivät ole yhtä uskomattomia, kuin Mercatorin projektion, sillä se on tehty merenkäynnin sijaan kuvaamaan päiväntasaajan alueen maita, kuten esimerkiksi Afrikkaa sen oikeassa koossa. Projektio kuitenkin vääristää Suomen muotoa huomattavasti. Kuten kuvasta 2 voi huomata, on suurin osa kunnista pienimmilläänkin monta kertaa suurempia, kuin TM35FIN-projektiossa ja ne vääristyvät entisestään pohjoiseen siirryttäessä – kuten Mercatorin projektiossa.

Kuva 2. TM35FIN ja Gall-Peters karttaprojektioiden vertaus. Luvut kertovat, kuinka monta kertaa suurempana alueet on esitetty Gall-Petersin projektiossa.

Loput toisen luentokerran tehtävistä, jotka jäivät meille itsenäiseksi työskentelyksi, liittyivät jo luennolla opittuun ja sen kertaamiseen, sekä QGIS:in erilaisten ominaisuuksien tarkempaan opiskeluun. Tässä postauksessa esitetty Taulukko 1 oli suurin haaste, jonka kohtasin itsenäisissä tehtävissä, sillä minulla kesti jonkin aikaa, että sain saamani tiedon ilmaistua mahdollisimman ymmärrettävässä muodossa. Koin hyvin hankalaksi ilmaista pituuksien erot järkevästi Exceliä käyttäen. Lopulta päädyin lopputulokseen jättää ellipsoidisen esityksen pituudet esittämättä, sillä ne pysyivät lähestulkoon samoina riippumatta karttaprojektiosta. Tämäkin havainto tosin aukaisi minulle juuri tasoprojektioiden ongelmia – maapallo on pyöreä, joten ellipsoidina esitetty kartta toimii projektiosta huolimatta paremmin, kuin tasona esitetty vastaava kartta. Muut tehtävät kävin läpi itsenäisesti, mutta huomasin joissain kohdissa jääväni pahemmin jumiin, kuin itse luennolla. Lähes kaikki tehtävät vastasivat luennolla tekemiämme, joten päätin lähinnä käydä niitä läpi jo tekemieni kuvien pohjalta.

Luin muutaman muun opiskelijan blogipostauksia aiheesta ja erityisesti Alexander Engelhardtin teksti herätti minussa huomion siihen, kuinka monella tapaa karttojen vääristymät todella vaikuttavat niiden sisältämään paikkatietoon. Luin myös hänen viittaamansa Sanna Korven tekstin, koska juuri tähän kiinnitin lukiessani eniten huomiota. En itse heti edes tullut ajatelleeksi, kuinka paljon vääristymät todella vaikuttavat myös laskennalliseen tietoon. Havaitsin myös että tulevaisuudessa voisin itse ehkä keskittyä soveltaviin tehtäviin juuri tämän takia itsenäisessä työskentelyssäni entistä enemmän sen sijaan, että teen ainoastaan juuri tehtäviksi merkityt asiat itsenäisistä harjoituksista!

Lähteet:

Alexander Engelhardt, https://blogs.helsinki.fi/alwengel/2021/01/27/lesson-2-when-a-sacrifice-pays-off/, luettu 1.2.2021

Sanna Korpi, https://blogs.helsinki.fi/sakorpi/2021/01/27/projektiot-pielessa/, luettu. 1.2.2021