Kumpuloidien hasardit

Poikkeuksena aiempiin kurssikertoihin teimme tällä erää hieman itsekin töitä datan keräämiseksi – pienellä kävelykierroksella saimme jo hyvänkokoisen kasan pisteitä kartalle. Pisteet sisälsivät tietoa vastauksistamme, joita Epicollect-sovelluksen projektiin oli ennalta asetettu, ja sen tiedon esittämiseen tällä erää keskityttiin. Koska pistemäinen visualisointi ei ole aina vaihtoehdoista paras, on jälleen tutustuttava muihin vaihtoehtoihin, tällä kerralla interpolointiin. Interpolointi voidaan tehdä alueelle, joka sisältää pistetietoa ja se toimii laajentaen pisteiden vaikutusalueita luoden kokonaisen, tasapintaisen visualisoinnin. Se siis todellisen maantieteilijän tapaan joutuu hieman olettamaan ja yleistämään saadakseen tiedon selkeään esitysmuotoon. Tehtävän lopputulema on miellyttävän näköinen kartta, joka kuvaa vastauksiamme Kumpulan kampusta ympäröivien alueiden turvallisuudesta (kuva 1).

Kuva 1. Pistekartan interpoloitu versio, joka kuvastaa vastauksiamme alueen turvallisuudesta. 

 

Karttaa vilkaisemallakin selviää, että turvallisimmaksi alueiksi on koettu rauhalliset kävely- ja sivutiet, kun taas turvattomimpia paikkoja ovat vilkkaiden teiden varrella. Teiden kunto ja liukkaus vaikutti varmasti myös vastauksiin paikoittain.

 

Kartta myös kertoo interpoloinnin toiminnan logiikasta, sillä se on visuaalisesti hyvin lähellä isopleettikarttaa. Sen periaate on jakaa alueet arvoihin, joista vain vierekkäiset voivat kartalla osua toisiinsa. Siis jos kahden vierekkäisen alueen arvot ovat skaalan eri päädyistä kartalla näytetään silti niiden välillä kaikki muutkin arvot kapeina osuuksina. Interpoloinnin luomien yleistysten vuoksi olisi fiksua jättää pisteitä kartalle tarpeen mukaan, kuten toinen kurssilainen Victoria Rumbin oli tehnyt ja blogissaan pohtinut.

Hasardeja maailmalla

Kumpulan maaston turvallisuustutkimuksesta voidaan siirtyä suvereenisti globaaliin kuvaan tutkimaan muita vaaranpaikkoja – erityisesti maanjäristyksiä, tulivuoria ja meteoriitteja. Tavoitteena oli luoda yllä mainituista tapahtumista karttoja, joita voitaisiin käyttää opetusmateriaalina.  Suunnittelin keskittyväni tässä tehtävässä johonkin tiettyyn, jotta voisin luoda sarjan saman tyylisiä karttoja, mutta uteliaisuus pääsi taas viemään minua hihnassaan. Toisaalta uteliaisuus on hyväksi, parhaassa tapauksessa sen johdattamana voi löytää aivan uusia näkökulmia.

Aloitin tehtävän visualisoimalla kartalle yli 7 magnitudin maanjäristyksiä 2000-luvulla, mutta huomasin tulivuoriaineistojen ajanjaksojen olevan valmiiksi rajattuja, joten päätin muokata maanjäristysten aikajakson niihin sopiviksi. Halusin valita aktiivisia tulivuoria rajaukseen ja päädyin valitsemaan ajanjaksoista viimeisimmän; vuodesta 1964 nykyhetkeen saakka ja sovelsin samaa jaksoa myös maanjäristystietokannan rajaukseen (kuva 2).

Kartta auttaa hahmottamaan näiden endogeenisten tapahtumien yhteneväisyyksiä erityisesti Tyynenmeren tulirenkaan alueella. Kaikessa yksinkertaisuudessaan se on hyvin selkeä ja kuvaava kartta, joka sopisi hyvin opetustilanteisiin. Sen ainoa amatöörimäinen virhe on mittakaavan puute, joka johtuu jostain mystisestä pohjakartan taustatiedon vääristymästä. Sen vuoksi QGIS oli sitä mieltä, että Australian itä-länsisuuntainen läpimitta olisi hieman alle 15 kilometriä. Nopeilla hoksottimillani laskin 1+1 ja päätin jättää tuon ymmärtääkseni virheellisen tiedon kartasta pois ja olettaa, että sitä tulkitseva ihminen ymmärtää katsovansa maailmankarttaa.

Opetustarkoituksessa haluaisin esittää samassa tai erillisessä kartassa litosfäärilaattojen rajat selventääkseni yhteyksiä voimakkaiden maanjäristyksien ja tulivuorten sijainnissa. Luottavaisin mielin hain QuickMapServices (QMP) pluginistä valmista laattakarttaa, joka sopisi tähän työhön ja sen projektioon. Löysin vain yhden, joka ei projektionsa vuoksi sopinut, enkä saanut sitä uudelleenprojisoitua minulle sopivaksi. Kaikkeni kyllä yritin, mutta rasteriaineiston uudelleenprojisointia varten ohjelma kyseli turhan monia ja monimutkaisia kysymyksiä.

Uteliaisuuden viemänä halusin tutkia interpolointitoiminnon mahdollisuuksia tässäkin tehtävässä. Nopeasti kuitenkin ymmärsin sen tarvitsevan skaalan eri arvoja toimiakseen järkevänä visualisointityökaluna. Hain maanjäristystietokannasta ensin vuoden tilastot kaikista maailman yli 2,5 magnitudin järistyksistä, sitten viimeisen viikon ajalta. Vuoden rajauksessa ongelma oli tietokannan suuruus, sillä järistyksiä oli yksinkertaisesti liikaa. Viikon aikajana toimi hyvin, sillä tärkeintä tässä oli saada maanjäristyksiä mahdollisimman laajalla magnitudiasteikolla. Ensimmäinen visualisointi näyttää tiedot pisteinä, jotka olen kategorisoinut ja sen mukaan värittänyt (kuva 3). Tämä kartta on selkeä ja jatkaa ensimmäisen järistyskartan kanssa samoilla linjoilla havainnollistaen suurien järistysten sijaintia.

Edellisten tietojen perusteella tein interpoloidun kartan, jolloin  koko maapallo voitaisiin luokitella maanjäristysalueisiin viimeisen viikon tietojen perusteella (kuva 4). Siistin kartan luominen haluamallani tavalla vaati tässä vaiheessa jo hieman kikkailua, erityisesti värityksen ja pohjakartan värien vuoksi. Värikäs pohjakartta hämmensi interpoloitua väriskaalaa tehokkaasti, jonka korjasin QMP:n valmiin karttapohjan avulla, joka sattui sopimaan käyttämäämme projektioon. Neutraali taustakartta piti asettaa interpolaatio-karttatason päälle ja säätää osittain läpinäkyväksi, jotta tuloksesta tulisi mahdollisimman selkeä.

Lopputuloksena kartta kuvastaa selkeästi maapallon voimakkaiden järistysten alueita, mutta sitä voisi kritisoida monilla eri tavoilla. Uskon, että sekä samoilla tiedoilla rakennettua pistekarttaa ja interpoloitua karttaa voitaisiin käyttää opetuksessa yhdessä, mutta pistetietoa ei tulisi koskaan täysin erottaa tästä kartasta. Yksittäisenä interpoloitu kartta on siisti, mutta voi johtaa sen tulkitsijaa monin tavoin harhaan. Sen vuoksi pistekartan kanssa tulkiten se voisi toimia erinomaisena kriittisen analyysin opetusmetodina.

Hasardeja avaruudesta

Uteliaisuus ja inspiraatio palasivat, kun tutkailin meteoriittitietokantoja. Kuvittelin niiden olevan harvinaisempia, kun rajasin näkyviin kaikki tunnistetut meteoriitit 2000-luvulla ilman massarajoitusta. Väärässä olin, kartta peittyi nopeasti pisteiden alle mantereisilta alueiltaan. Merialueille osuneita meteoriitteja ei varmaankaan olla voitu todeta, joten niitä ei monia löytynyt. Rajasin tuloksia koon mukaan aina kymmeneen kiloon saakka, jolloin tulokset alkoivat olemaan selkeämmin luettavissa (kuva 5). Kartta herättää kysymyksiä, joita voisi opettaja oppilaidensa kanssa pohtia; onko näkyvissä selvää alueellista jakautumista? Mistä sellainen voisi johtua? Suurin kysymys mielessäni on kuitenkin Omanin tilanne – mitä ihmettä siellä tapahtuu ja miksi siellä on lähes yhtä paljon pisteitä, kuin muualla Aasiassa yhteensä? Ehkäpä joku leikkii supermagneetilla, joka vetää meteoriitteja puoleensa. Ehkä kysymyksessä on virhe tietokannoissa tai ihan vaan sattumaa – aina joku vetää lyhyimmän tikun. Tai tässä tapauksessa jäätäviä avaruuspalleroita sateen lailla puoleensa.

Kuva 5. Yli kymmenkiloisten tunnistettujen meteoriittien osumakohdat maapallolla 2000-luvulla.

Omanin meteoriittikertymää voisi todellisuudessa selittää alueella tehty laajempi tunnistus ja tutkimus sekä kulkukelpoinen maasto. Lähi-idän kohdalla alueen meteoriittien tuntemus myös varmasti liittyy sen poliittiseen tilanteeseen – sodan jaloissa kun ei paljon ulkoavaruuden uhat paina. Löysin Omanin aluetta ja aihetta kuvaavan kartan Washington Universtity of St. Louis’n sivustolta, jota on käytetty tutkimuksessa vuonna 2005  (kuva 6). Meteoriittien sijoittuminen ei siis välttämättä kerro ilmiön alueellisuudesta, vaan ennemmin tutkimuksen ja tiedon määrästä.

Lähteet:

Al-Kathiri A., Hofmann B. A., Jull A. J. T., and Gnos E. (2005) Weathering of meteorites from Oman: Correlation of chemical and mineralogical weathering proxies with ¹⁴C terrestrial ages and the influence of soil chemistry. Meteoritics & Planetary Science 40, 1215–1239.

Rumbin, V.  24.2.2022. Kurssikerta 6 – Interpolointia vai ei? Matka GIS-guruksi-blogi. https://blogs.helsinki.fi/vrumbin/ katsottu 25.2.2022.