Month: January 2022

…ja mitä valintoja pitäisi tehdä?

Menin toiselle kurssikerralle mielessäni varmana tavoitteestani; yritä nyt vaan pysyä kärryillä. Tuo GIS-maailma kun tuppaa tekemään ihmeitä siinä sekunnissa, kun katson muualle. Tavoite osoittautui oikein sopivaksi tälle kurssikerralle ja sen aikana tutkittuihin karttaprojektioihin.

Tavallaan moni asia tuntui jo tutulta tai tuttua kertaavalta, joka sopi minulle erinomaisesti. Kertaaminen tuntuu järkevältä, kun asioita hahmotellaan eri perspektiiveistä. Nyt karttaprojektioiden luomat vääristymät saivat uuden valon ja niin myös karttojen tuottaminen. Toisaalta uutena puolena tässä on edelleen QGIS, joka tuntuu vielä päihittävän minut älyllään. Niin, ohjelma on fiksu, jos sitä vaan osaa käyttää.

Projektioista

Karttaprojektioita valitessa törmää helposti yllättäviinkin ongelmiin, kuten projektioiden määrään, niiden epäselviin koodinimiin ja tiukasti alueellisesti rajattuihin projektioihin. Koska maapalloa ei voi kuvata karttatasolle täydellisesti, on pienemmänkin alueen usein käytettävä omaa ja omalle alueelleen parhaiten sopivaa karttaprojektiota. Niin on Suomenkin kohdalla ja tähän mennessä vähiten vääristävä projektio (ja koordinaattijärjestelmä) on nimeltään ETRS-TM35FIN.

Pieniä alueita kuvaamaan tarkoitetut karttaprojektiot ovat tehtäväänsä erittäin hyviä ja kuvaavat alueita mahdollisimman tarkasti, mutta tällaisen projektion käyttö sen tarkoituksellisen alueen ulkopuolella johtaa huomattaviin vääristymiin. Jäin pohtimaan tätä ja päätin tehdä kotona kurssikerran aineistoja hyödyntäen havainnollistavan kuvan, jossa näkyy vääristymät Suomen kartassa, kun käytössä on Italiaan sopiva RDN2008 projektio (kuva 1).

Kuvasta voi tulkita projektion vääristävän Suomea kuvaamalla erityisesti itäiset osat todellista suurempina ja läntisimmät jopa todellista pienempinä. Vaikka erot ovat verrattain pieniä, ne ovat silti huomattavissa. Ehkä suuremman eron tekisi, jos käytettäisiin jonkin Suomesta reilusti itään tai länteen sijaitsevan alueen projektiota. Siis ehkä, ehkä ei, tähän kokeiluun en vielä lähtenyt.

Maailma versus Suomi

Vertailun vuoksi kurssikerralla tutkailimme tarkemmin koko maailmaa kuvatessa käytettäviä projektioita, jotka onnekseni löytyivät helposti listattuna, kun QGIS:in hakemistoon kirjoitti ”world”. Muutoin olisin laulattanut googlea taas viimeiseen asti löytääkseni ne kivoimmat ja jännittävimmät projektiot, vaikka olisi siitä voinut olla muutenkin hyötyä.

Koko maailmaa kuvaavat projektiot ovat toki hyödyllisiä, mikäli ne kohtaavat hyvin tarpeet. Suomea kuvattaessa ne eivät tietenkään kohtaa, mutta Suomen käyttäminen havainnollistaa meille hyvin sen, missä projektioiden vääristymät ovat. Niitä tutkailtiin ensin mittaamalla QGIS:llä tietty välimatka ja alueen pinta-ala ja vertailemalla niiden muutoksia taulukoimalla tulokset (taulukko 1). Poistin taulukosta kokonaan ellipsoidisen koordinaatiston tulokset, sillä siinä eroja ei löytynyt valitsemillani koordinaatistoilla. Suorakulmaisella (cartesian) koordinaatistolla erot olivat huomattavia, joka entisestään korostaa sitä, miten vaikeaa palloa on kuvata tasopinnalla. Alue, jota mittasin, oli Suomen pohjoisimmassa osassa ja mitattu matka oli tämän alueen eteläisin reunaviiva (kuva 2).

Vaikka taulukko kertoo selvät erot projektioiden avulla, tulee tässä kohtaa korostaa tiedon esittämisen keinoja erityisesti maantieteen näkökulmasta. Meillä kun on käytössämme tämä verraton karttasovellus, jonka avulla voidaan kyseinen kuivakka numerokasa visualisoida kivoilla väreillä.

Pattersonin projektio

 

Tässä näette Pattersonin projektion, joka on kompromissiprojektio (ArcGIS Pro, 30.1.2022), eli se ei ole oikeapintainen, -kulmainen tai pituinen, vaan sen vääristämät on pyritty minimoimaan jokaisella osa-alueella. Toisaalta se jättää projektioon tiedostetut vääristymät sen jokaiselle osa-alueelle. Projektio vääristää Suomea kauttaaltaan reilustikin, eniten pohjoisessa (kuva 3).

Natural Earth II -projektio

Natural Earth II projektio on Pattersonin projektion lailla myös kompromissiprojektio, jonka erikoisuus on siinä, että se pyöristää pallon pohjoisen ja eteläisen osan erityisen jyrkästi. Sen vääristämätkin kuvautuvat samalla tyylillä etelästä pohjoiseen, suurentumalla pohjoiseen mentäessä (kuva 4). Tässä tapauksessa vääristymät ovat huomattavasti pienemmät, joka johtuu projektion pohjois- ja eteläosan pyöristämisestä, jonka tavoitteena on olla venyttämättä niitä pallon osia (ArcGIS Pro, 30.1.2022).

Aitoffin projektio

Aitoffin projektio on tasoprojektio, jossa vääristymät ovat myös minimoitu kompromissein, joiden vuoksi sekään ei ole täysin oikeapintainen, -kulmainen tai -pituinen (ArcGIS Pro, 30.1.2022). Se sopii pienemmän alueen kuvaamiseen melko hyvin, mikäli projektio kohdistetaan juuri kyseiselle alueelle.

Sen ongelmana on reuna-alueiden suuremmat vääristymät, joka korostuu, kun keskialue voidaan kuvata erityisen tarkasti. Suomea sillä kuvattaessa sen vääristymät ilmenevät hyvin samankaltaisesti, kuin edellisissäkin käyttämissäni projektioissa.

TLDR; mitä tapahtuu

Vertailtuani kaikenlaisia karttaprojektioita ensimmäinen huomio keskittyy tietysti niiden vääristymään, joka on näissä valitsemissani projektioissa hyvin samankaltainen, ainoastaan eri suuruinen. Jälkiviisaana voisin sanoa, että kannattaisi tosiaan etsiä sellainen projektio, joka vääristäisi karttaa eri tavalla, kuten Ronja Sonninen näyttäisi blogissaan (Ronjan GIS-blogi) tehneen. Hänen valitsemistaan projektioista erityisesti Cassinin projektio sai aikaan mielenkiintoisen kartan ja vertailukohteen.

Mielestäni valitsemieni projektioiden vertailu on jopa vähän tylsää, vaikka kartat ovatkin hyvin kuvaavia ja selkeitä. Paras oivallukseni koko prosessissa oli testata itse toisella pienemmällä alueella käytettyä projektiota (kuva 1) Suomessa käytettyyn ETRS TM35FIN-projektioon, vaikka siihenkin saattaisin nyt jälkikäteen valita toisen maan Italian sijaan. Joka tapauksessa QGIS alkaa hiljalleen avaamaan saloja minullekin ja alan ymmärtämään, miten hyödyllinen työkalu se on. Sen avulla voimme myös kurkistaa esitetyn tiedon taakse ja vertailla sitä, miten valtavia vaikutuksia esitystavoilla ja pienilläkin valinnoilla voi olla.

Lähteet:

ArcGis Pro-sivusto, Patterson, Natural Earth II ja Aitoff. https://pro.arcgis.com/en/pro-app/latest/help/mapping/properties/patterson.htm luettu 30.1.2022

Sonninen, R. 22.1.2022. Karttaprojektion vaikutus karttaan. Ronjan GIS-blogi. https://blogs.helsinki.fi/sronja/ luettu 30.1.2022

Toista tehtävää kotona tehdessäni tunne QGIS-ohjelman helppokäyttöisyydestä katosi kuin tuhka tuuleen. Muistin perukoiltani ei löytynyt paljoakaan apuja kartan rakenteluun – edes helpoimman kautta. Klikkailin turhautuneena menemään ja kerta toisensa jälkeen availin attribuuttitaulukon ihmetellen, miten tässä kuuluisi päästä etenemään.

Tässä vaiheessa lamppu välähti salaman nopeudella ja muistini virkistyi – eikö attribuuttitaulukkoon voinut lisätä helmitaulun avulla uusia laskelmia? Voisin tehdä sinne oman sarakkeen tiedoista, jotka haluan visualisoida. Siitä varmaan kannattaisi aloittaa, kun en muista miten kuntia saisi värjättyä niiden sisältämien lukuarvojen mukaisesti. Niin päädyin tekemään kartan, joka ilmaisee saamenkielisten osuudet kunnittain Suomessa.

Attribuuttitaulukossa käymäni suuren kamppailun voitosta riemuissani jatkoin lähes maanista klikkailua ympäri QGIS-ohjelmaa. Yritin värjätä karttaa nyt asettamieni lukujen mukaan, mutta aina väriskaalan valittuani kartta hävisi näkyvistä kokonaan. Kadotin sen aika monta kertaa ennen, kuin tein jotain eri tavalla ja se jäi näkyviin. Oi sitä juhlaa ja onnistumisen riemua, joka minut valtasi huolimatta siitä, että en oikeastaan tiennyt, mikä oli johtanut onnistumiseeni.

Loppufanfaari

Kartan onnistunut luominen ei tee siitä itsessään hyvää ja informatiivisesti selkeää karttaa. Saamenkielisten osuutta kuvaavassa kartassa on mielestäni muutamakin asia, joita nyt jälkiviisaana muuttaisin.

Kartan väriskaalana on punaisen sävyt – joka on valintana mielestäni huono. Punainen on totuttu yhdistämään vaarallisiin ja uhkaaviin asioihin, joihin saamenkielinen väestö ei todellakaan kuulu. Toisaalta punaisuus kuvaa myös intensiivisyyttä, joten ehkä voin olla sille valinnalle armollisempikin. Kartan selkeytys onnistuisi myös helposti muuttamalla asteikkoa, joka nyt keskittyy pieniin prosentteihin ja tekee valtavia loikkia prosenttiosuuksien kasvaessa. Pienemmän skaalan avulla osuuksia saisi tasattua, mutta se saattaisi myös kadottaa tärkeää tietoa kartalta. Tilanne kun on oikeastikin hyvin epätasainen saamenkielisen väestön keskittyessä vahvasti Lapin kuntiin.

Tästä tullaankin seuraavaan parannusehdotukseen, jonka keksin Janne Turusen Geoinformatiikan mystiset menetelmät-blogista. Hän oli kartassaan rajannut kuvatun alueen Lahden seutuun, joka tekee kartasta erittäin selkeän ja helppolukuisen. Tätä metodia olisi voinut käyttää myös omaan karttaani rajaamalla tulokset vaikkapa vain Lappiin tai Suomen pohjoiseen osaan.

Joka tapauksessa kartta ei ole ihan niin huono, kun annan ymmärtää. Se on taitotasooni nähden ihan riittävän selkeä ja nyt ainakin voin sanoa oppineeni monta tärkeää pointtia seuraavia karttavisualisointejani varten.

Tätä kirjoittaessani olen jo sen verran aiheesta innostunut, että päätin visualisoida blogiani varten uuden kansikuvan QGIS-ohjelmassa. No okei, en halunnut sitä niin tehdä, vaan luulin lataavani traficomin Oskari-latauspalvelusta valmiin karttapalan kuvamuodossa. Sain ESRI shapefile-tiedostoja, jotka asettelin ja väritin QGIS:ssä mielestäni kivannäköiseksi taustakuvaksi. Kartaksi tuota sykeröä en sanoisi, mutta onhan se ihan söpö.

Lähteet:

J. Turunen, 2022. Geoinformatiikan mystiset menetelmät. https://blogs.helsinki.fi/janneturunen/

Ensimmäisen kurssikerran tehokkaiden työtuntien jälkeen koin olevani varmoilla vesillä QGIS-ohjelman maailmassa. Sehän on työkaluna yksinkertainen, jos sitä vain osaa käyttää. Luentokerralla sain selkeällä ohjeistuksella klikkailtua valmiin kartan, joka kertoo olennaisen suhteellisen selkeästi.

Kartta kuvastaa typen päästöjen prosenttiosuuksia Itämerta ympäröivissä valtioissa. Vaikka kartta on suhteellisen selkeä, paranneltavaakin siinä olisi. Mielestäni visuaalisesti eniten häiritsevää on kartan järvien esittäminen, sillä ne tuntuvat leijuvan irrallisina ja massiivisina esitetyn tiedon päällä. Toisaalta en ole varma, miten niiden esittäminen onnistuisi paremminkaan. Ehkä olen värjännyt järvialueiden rajat sinisellä, joka on jättänyt jälkeensä liioitellun kokoisia vesistöalueita. Karttaa tehdessä ilahduin sen meriaiheesta, joten objektiivisuus jäi heti alkuvaiheessa narikkaan.

Toinen oivallus kartan selkeytystarkoituksiin löytyi toisen kurssilaisen, Johanna Enströmin blogista. Hän kertoo jättäneensä kartasta syvyyskäyrät pois, sillä ne eivät kuvaa typpipäästöjen määrää ja niiden pois jättäminen selkeyttää karttaa. Oikeassahan hän on, ehkä seuraavalla kerralla osaan itsekin ajatella kartan sisältämää tietoa kriittisemmin.

Lähteet: 

J. Enström, 2022. Johannan -Geoinformatiikan menetelmien blogi. https://blogs.helsinki.fi/joen/

Blogipostausta muokattu 24.1. 15:10