QGIS ja hermoromahduksen ensiaskeleet

 

Toinen kurssikerta takana ja ensimmäiset hermoromahdukset saatu. Ohjelmiston jumittuminen, epänormaali toimivuus sekä kaatuminen useampaan otteeseen sai käyttäjälleen melkein jopa vedet silmiin. Ongelmista onneksi selvittiin pienten mutkien kautta ja uusien taitojen oppimisen lisäksi jäi tunnilta käteen myös kärsivällisyyden lisääntyminen. Toisen kurssikerran vastoinkäymiset kuitenkin lannistivat sen verran, ettei tunnilla aikaan saadutut tuotokset olleet omaa silmää miellyttäviä. Siksi parin päivän rauhoittumisen jälkeen päätettiin antaa toisen kurssikerran tehtäville gis-kolleegani Johannan kanssa uudet mahdollisuudet ja sainkin aikaan julkaisukelpoista materiaalia. Vaikka itse tunnilta jäi käteen vain ärsytystä, oli mukava huomata kuinka hyvin siellä käymämme asiat olivat jäänee mieleen, kun niitä useampaan otteeseen toistimme.  Nimittäin kun aloimme samoja asioita tekemään parin päivän jälkeen, sujui tehtävien teko yllättävänkin hyvin.

Pääsimme syventämään jo ensimmäisellä kerralla oppimiamme asioita muun muassa karttojen visualisoinnista, sekä uutena teemana tutkimme eri projektioiden vaikutuksia karttoihin. Projektioita tarvitaan, kun halutaan kuvata maapallon kolmiulotteista pintaa kaksiulotteisella kartalla. Sen mukaan miten karttaprojektiot laaditaan voidaan ne jakaa kolmeen ryhmään; taso-, lieriö-, ja kartioprojektioon.  Näistä kolmesta pyritään aina valitsemaan se projektiotyyppi, mikä soveltuu parhaiten kartan käyttötarkoitukseen. Kartta projektioita voidaan jaotella myös sen mukaan, missä asennossa se sivuaa maapallon pintaa. Projektio voi sivuta maapalloa joko pysty-, vino- tai poikittaisasennossa. Kun kartta projektioita luodaan syntyy aina virheitä, johtuen maapallonpinnan pallomaisesta muodosta.  Näistä syntyvistä virheistä on myöskin luokiteltu kolme luokkaa, jotka kuvaavat karttojen perusominaisuuksia. Nämä ovat virheet kartalla esiintyvissä pinta-aloissa, pituuksissa ja kulmaisuuksissa. Toisin sanoen kartta voi olla joko oikeapintainen, oikeapituinen tai oikeakulmainen. Kartta ei voi sisältää kerrallaan kuin yhden näistä perusominaisuuksista. On olemassa myös kompromissiprojektioita, joissa kaikista ominaisuuksista on tingitty vähän – tavoitteena yleensä saavuttaa visuaalisesti mahdollisimman kaunis kartta. Nämä kartan ulkonäköön ja ominaisuuksiin vaikuttavat tekijät tulee ottaa huomioon, kun valitsee omaan käyttötarkoitukseensa parhaiten soveltuvaa projektiota.

Tein aiheesta ohessa olevan Excel taulukon (Kuva 1), jossa näkyy  konkreettisesti kuinka suuria eroja eri projektioilla oikein on. Rajasin siis alueen ja mittasin sen pinta-alan eri projektioita käyttäen, sekä mittasin täsmälleen samaan sijaintiin sijoitetun viivan pituutta eri projektioilla. Taulukossa näkyy, kuinka suuria mittaus eroja eri projektioilla voikaan syntyä – tämä herätti mietteitä, mitkä projektiot ovat luotettavia ja mitkä eivät, sekä projektion valinnan tärkeyden merkitys kasvoi silmissäni suuresti.

Kuva 1. Excel taulukko mittaustuloksista.

Kun excel taulukon avulla pystyy havaitsemaan projektion vaikutukset mittauksiin ja etäisyyksiin, pystyy havainnollistavien koropleettikarttojen avulla tarkastelemaan projektion vaikutuksia alueisiin ja niiden pinta-aloihin.  Alla olevissa kartoissa (Kuva 2&3) näkee prosentteina, kuinka suuret alueelliset pinta-ala erot Suomen kunnissa on eri projektioita käyttäessä.

Kuva 2. Mercatorin ja Lambertin projektioiden pinta-alojen vääristymien vertailu

Ensimmäisessä kartassa (Kuva 2) vertailin Mercatorin ja Lambertin projektioiden eroja.  Lambertin projektio on oikeapintainen tasoprojektio, kun taas Mercator on oikeakulmainen lieriö projektio. Näiden kahden projektion väliset vääristymät ovat hyvin suuret ja ne kasvavat mitä pohjoisemmaksi kartalla liikutaan. Kartasta huomaa, että erityisesti Pohjois-Suomen kunnissa vääristymät ovat jopa 700% luokkaa.  Tämä ero johtuu siitä, että vertailussa oli käytössä Lambertin oikeapintainen projektio, jossa alueiden pinta-alat ovat kuvattu oikean kokoisina, kun taas Mercatorin projektiossa mittakaava kasvaa, mitä lähemmäs napoja liikutaan eli se kuvaa pohjoisemmassa osassa maapalloa esiintyvät alueet suurempina, kuin vastaavan kokoiset alueet päiväntasaajan lähettyvillä.

Kuva 3. Lambertin ja Robinsonin projektioiden pinta-alojen vääristymien vertailu

Toisessa kartassa (Kuva 3) taas vertailun kohteena oli Lambertin ja Robinsonin projektio. Robinsonin projektio on maailman karttoja varten suunniteltu projektio, jossa oikeapintaisuuteen sekä oikeakulmaisuuteen liittyvät virheet on pyritty minimoimaan.  Näissä kahdessa projektioissa on myös selkeästi havaittavia eroja, mutta ei läheskään yhtä suuria, kuin Mercatorin ja Lambertin projektioiden välillä. Tämä johtuu siitä, että Robinsonin projektion vääristymät on pyritty minimalisoimaan ja täten siinä tapahtuvat pinta-ala virheet eivät pääse kasvamaan yhtä suuriksi, kuin Mercatorin projektiossa. Molemmissa karttavertailuissa suurimat erot ovat Pohjois-Suomen kunnissa, mikä on hyvin yleistä eri projektioita käyttäessä.

Sain itse toisella kurssikerralla käydyistä aiheista paljon irti. Projektioita olen aikaisemminkin opiskellut mutta kaikki niihin liittyvä tuntuu aina jostakin syystä hieman haastavalta ja siksi kertailu olikin hyvästä. Oli myös mielenkiintoista nähdä konkreettisesti projektioilla tapahtuvia eroja ja virheitä, joista on aikaisemmin vain päässyt lukemaan. 

 

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *