Vahvoja huokauksia

Ja näin olemme takaisin taistelussa QGIS-ohjelman parissa. Toisella luentokerralla kävimme hieman viime kerran asioita, tarkastelimme eri projektioiden vaikutusta karttoihin sekä katsastettiin eri valintoiden tekemistä QGIS-ohjelmassa, lopullisena tavoitteena, Miska Luotoa lainatakseni, QGISin ottaminen haltuun. Tottakai pyrin myös ”relaamaan” mahdollisuuksien mukaan.

Karttaprojektion tekemiseen vaaditaan menetelmä, jossa maapallo projisoidaan kaksiulotteiselle tasolle kartaksi. Ongelma on se, että maapallo on geoidi, eli navoiltaan litistynyt kappale, joten sitä ei voi suoraan ikään kuin levittää tasolle ilman, että joko pinta-ala, välimatkat, muodot tai suunnat vääristyvät. Erilaisia projektioita on kuitenkin tehty esittämään maapallo kartoissa. Kuten Sini blogissaan (Sini Ahtinen, 2019) kuvailee, voidaan projektiot jakaa kolmeen ryhmään: taso- lieriö- ja kartioprojektioihin. Karttaprojektiot voivat myös sivuta maapalloa joko sivu-, pysty- tai poikittaisasennossa ja näiden avulla projektioita myös jaotellaan.

Ensimmäisenä tehtävänä oli tehdä excel-taulukko siitä, kuinka eri projektiot vaikuttavat pinta-aloihin ja suoriin etäisyyksiin. Itse otin useammasta projektiosta esimerkkejä ja otin ne ylös ja tulokset voidaan nähdä alempana olevassa taulukossa.

Sphere Mercator caspian sea mercator new Brunswick stereographic Albers equal area
Etäisyys 1 167,414 km 533,291 km 654,503 km 533,282 km
pinta-ala 52 646 254 013,539 m² 6 327 094 597,127 m² 9 109 235 636,633 m² 6 326 875 690,402 m²

Taulukko 1. Excel-taulukko eri projektioiden muodostamista etäsiyyksistä ja pinta-aloista  Suomen pohjois-osasta

Ja kuten taulukosta nähdään, Sphere Mercator vääristää Suomen pinta-aloja ja etäisyyksiä paljon verrattuna muihin projektioihin. Mercatorin projektiot yleisesti ottaenhan vääristävät pinta-aloja ja etäisyyksiä sitä enemmän, mitä lähempänä ollaan napoja. New Brunswickin projektio on enemmänkin suunniteltu New Brunswickin alueelle Kanadaan, mutta silti sen etäisyys- ja pinta-alaluvut ovat samanlaiset kuin Albersin oikeapintaisella projektiolla. Se on oikeapintainen projektio, jossa alueiden pinta-alat ovat oikeassa suhteessa, mutta alueet eivät näytä kaikkialta oikean suuntaisina ja mittakaava on paikoitellen vääristynyt.

Luentokerralla tutkimme myös eri koordinaattijärjestelmilä kuntien pinta-aloja koropleettikartan muodossa. Eri projektioilla voidaan saada hyvin isoja erojakin, kuten kuva 1 kartta esittää. Pahimmillaan ero on jopa yli 700 prosenttia Sphere mercatorin ja ETRS-TM35FIN:in välillä, mikä oli itselleni hyvin yllättävää. Syy onkin jo sanottu aikaisemmin, eli mercator projektiot vääristävät pinta-aloja eniten lähellä napa-alueita. Suomi on etelä-pohjois suuntaan nähden pitkä, joten erot ovat sen takia huomattavia.

Kuva 1. ETRS-TM35FIN ja mercatorin pinta-ala erot Suomen kunnista. Luvut ovat prosentteja

Toisessa kartassa vertailin LAEA JA WGS84 koordinaattijärjestelmien eroja. Taas erot ovat huomattavia ja erot vaihtelevat 100 prosentista lähes 200 prosenttiin (kuva 2). Erot eivät ole kuitenkaan läheskään niin pahoja kuin ensimmäisessä kartassa. Mieleeni on kuitenkin tullut, että olisiko kannattanut tehdä muilla projektioilla vertailuja, koska vaikka erot ovat myös huomattavia, ovat ne kuitenkin toisessa kartassani myös pohjois-etelä suuntaisia. 

Kuva 2. WGS84 ja LAEA pinta-ala erot Suomen kunnista. Luvut prosentteja

Tämän kurssikerta herätti sen ajatuksen, miten tärkeä oikea projektio on riippuen esimerkiksi siitä mihin tarkoituksiin tietoa, joka on sidoksissa esimerkiksi johonkin pinta-alaan. Väärä projektio voi helposti aiheuttaa laskuvirheitä ja esittää tiedot väärinä. Kuten taulukkoni ja karttani osoittavat, voi väärä projektio helposti aiheuttaa vääristymiä eri muuttujiin, jos ne ovat sidoksissa esimerkiksi alueiden pinta-aloihin.

Toinen silmiä pullistava ajatus tästä kurssikerrasta on se, että näitä koordinaattijärjestelmiä ja eri projektioita on jumalaton määrä ja niitä käytetään milloin mihinkin tarkoituksiin, jopa pelkästään johonkin tietyn alueen karttoihin ja nämä projektiot voivat soveltua vain johonkin paikallisen alueen käyttöön. Ja tämä alue voi olla hyvinkin pieni ja projektio ei oikein sovellu muuhun tarkoitukseen.

Mutta mitä siitä tulee, kun vääntää blogia useamman tunnin ajan? no nälkähän siitä tulee, joten seuraavaan kertaan.

Lähdeluettelo:

Ahtinen, Sini. QGIS ja hermoromahduksen ensiaskeleet. 22.1.2019. https://blogs.helsinki.fi/ahtisini/ (luettu 2.2.2019)

Wikipedia, https://fi.wikipedia.org/wiki/Karttaprojektio (luettu 28.1.2019)

Wikipedia, https://fi.wikipedia.org/wiki/Albersin_projektio (luettu 28.1.2019)

One Reply to “Vahvoja huokauksia”

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *