University of Helsinki
toinen kurssikerta
Toisen viikon luennolla jatkettiin QGIS:n käytön harjoittelua. Opettelimme esimerkiksi käyttämään ohjelman valinta- ja mittaustyökaluja, lisäämään WFS kerroksia sekä käyttämään erilaisia projektioita. Luennolla tutkittiin QGIS:n avulla, miten eri projektiot vääristävät alueiden pinta-aloja.
Projektiot pyörityksessä
Suomessa käytetään nykyään pääasiassa ETRS-TM35FIN-projektiota. Projektio on todettu hyväksi ja se on todella tarkka verrattuna esimerkiksi moniin maailmankartoissa käytettäviin projektioihin. Vertasimmekin muita projektioita ETRS-TM35FIN-projketioon, koska sen tiedetään olevan aika lähellä todellisuutta, vaikka aina projektioissa esiintyy vääristymiä.
Ennen karttojen tekemistä, kokeilimme QGIS:n mittaustyökalujen avulla mittaustulosten vääristymiä projektiota vaihtaessa. Tulokset taulukoitiin (taulukko 1) ja niistä voi huomata selkeitä eroja.
Taulukko 1. Mittaustulosten vaihtelut eri karttaprojektioiden välillä.
Tehtävänä oli esittää vääristymäkertoimia koropleettikartoilla. Pohjalla on Suomen kartta, josta erottuu eri Suomen kunnat. Tehtävään sopi parhaiten värit, joissa on jaettu niin, että löytyy voimakkaan virheen ääripää (tässä tapauksessa punainen) ja pienemmän virheen ääripää (tässä tapauksessa sininen). Kaikkien eri projektioiden virheet esitetään kartalla, jossa on käytetty samaa ETRS-TM35FIN-projektiota, jotta niiden keskinäinen vertailu olisi mahdollista.
Kuva 1. Mercatorin ja ETRS-TM35FIN projektioiden väliset vääristymäkertoimet koropleettikartalla.
Kuva 2. Robinsonin ja ETRS-TM35FIN projektioiden väliset vääristymäkertoimet koropleettikartalla.
Kuva 3. Winkel Tripel ja ETRS-TM35FIN projektioiden väliset vääristymäkertoimet koropleettikartalla.
Ensisilmäyksellä kartoista (kuvat 1-3) voidaan huomata, että jokaisella projektiolla pinta-alojen vääristymää on sitä enemmän, mitä pohjoisemmaksi edetään. Kuitenkin legendaa lukiessa voidaan huomata, että vääristymäkertoimissa on eri projektioiden välillä huomattaviakin eroja. Mercatorin projektion (kuva 1) pienin esiintyvä vääristymäkerroin on 3,95 ja suurin 8,26. Tämä tarkoittaa siis sitä, että Mercatorin projektiossa Suomen pohjoisimmat alueet esiintyvät pinta-alaltaan noin kahdeksankertaisina. Mercatorin projektio vääristääkin valtavasti napa-alueiden läheisiä pinta-aloja. Verrattuna Robinsonin projektioon (kuva 2) ja Winkel Tripel -projektioon (kuva 3), on Mercatorin kartassa pinta-alojen vääristymät huomattavasti suuremmat. Molemmissa Robinsonin ja Winkel Tripel -projektioissa vääristymäkerroin on noin 1,2 ja 1,6 väliltä. Nämä molemmat projektiot ovatkin siis huomattavasti tarkempia pinta-alan suhteen kuin Mercatorin projektio, jossa suunnat ovat oikein. Molemmissa Winkel Tripel sekä Robinsonin projektioissa onkin yritetty minimoida vääristymiä, mutta myöskään mikään ei ole projektiossa täysin oikein (Snyder, J. P. and Voxland, P. M. (1989)).
Viimeisenä projektiona kokeilin Equal Area projektion vääristymiä pinta-alassa (kuva 4). Kuten projektion nimestäkin voi päätellä, projektiossa pinta-alojen pitäisi kuvata todellisuutta (Šavrič, B., Patterson, T., and Jenny, B., 2018). Kuvan 4 kartan legendasta voidaan nähdä, että pinta-alan vääristymäkerroin projektiolla on suurimmillaan vain 1,005 ja pienimmillään 0,997. Projektion pinta-alat ovatkin siis todella lähellä ETRS-TM35FIN-projektioiden pinta-aloja.
Kuva 4. Equal Area ja ETRS-TM35FIN projektioiden väliset vääristymäkertoimet koropleettikartalla.
Gaius Eriksson pohti blogissaan värien käyttöä kartoissaan, joissa vertaillaan eri projektioiden aiheuttamaa virhettä pinta-aloissa. Hän oli käyttänyt kaikissa kartoissaan eri värejä, jotta lukija ymmärtäisi nopeasti karttaa katsomalla, että kyseessä on eri kartat. Mielestäni tämä oli hyvä idea, sillä omat karttani ovat keskenään todella samannäköisiä ja lukematta tekstejä ei huomaisi kartoissa (kuvat 1-3) välttämättä mitään eroja ilman niiden tarkempaa tutkiskelua.
Lähteet
Šavrič, B., Patterson, T., and Jenny, B. (2018). “The Equal Earth map projection.” International Journal of Geographical Information Science, 33(3)