…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