Kurssikerta 6: Pakkassäässä reippailua ja pedagogisia karttasarjoja

Kurssi häämöttää jo loppuaan. Toiseksi viimeinen kurssikerta toi vähän vaihtelua joka-maanantaiseen neljän tunnin luennointirupeamaan. Auringonvalon sävyttämässä täydellisessä pakkassäässä lähdimme ”kenttätöihin” eli keräämään  eeppistä dataa kampuksen lähiympäristön viihtyvyydestä ja turvallisuudesta Epicollect5 -nimisen älypuhelinapplikaation avulla. Vajaan tunnin ulkoilun jälkeen palasimme luokkaan analysoimaan kaikkien kurssilaisten yhdessä keräämää aineistoa. Sovelluksella kerätyn aineiston sai helposti tuotua QGIS-ohjelmaan, jossa siitä olisi yhdessä esimerkiksi OpenStreetMap-pluginin avulla voinut luoda yleistä viihtyisyyttä kuvaavan kartan. Kokeilumielessä kerätty aineisto oli kuitenkin loppupelissä aika yksipuolinen eikä välttämättä se kaikkein informatiivisin ottaen huomioon vuodenajan. Talvisäällä kerätty aineisto alueiden viihtyvyydestä ja ihmisten hengailuhalukkuudesta poikkeaa mitä luultavammin esimerkiksi kesällä kerätystä aineistosta. Kuten Marita Selin blogissaan toteaa, ”vertailukelpoisten tulosten saamiseksi on tärkeää tehdä tiedonkeruuta samoissa suhteissa, samaan aikaan”. Myös laaja-alaisempi alueiden tutkiminen olisi tuottanut tarkempaa tietoa. Tarkoituksena ei kuitenkaan ollut kerätä mahdollisimman yksityiskohtaista dataa, vaan lähinnä ymmärtää kuinka helposti aineistoa voi kerätä muun muassa älypuhelimen avulla.

Kenttätöiden tekeminen onnistuu myös sisätiloissa keräämällä aineistoa Google StreetView -pluginin avulla. Aineistoa on mahdollista kerätä kaikilta kartoitetuilta kaduilta. Pluginin avatessa karttalehden lisäksi ruudulle avautuu Go2StreetView -ikkuna, jota klikkailemalla pääsee etenemään haluamaansa katukohdetta pitkin. Harjoittelimme luennolla kyseisen työkalun käyttöä tekemällä harjoituksen kaupunkialueen kaupallisuuden näkymisestä kaduilla ja kaupunkikuvassa. Keräsin itse kaupallisuusaineistoa Annan-, Fredrikin-, Kalevan- ja Lönnrotinkadun rajaamasta korttelista. Jos aika ei olisi loppunut tunnilla kesken, olisi aineiston pisteitä voinut interpoloida sen tiheyden ja lukumäärän perusteella, ja lopputuloksesta tehdä karttaesityksen. Yritin myöhemmin tehdä kotoa käsin saman harjoituksen uudestaan, mutta nettiyhteyteni ei ollut tarpeeksi nopea pyörittämään kyseistä pluginia QGIS:issä. Jäi vähän harmittamaan, etten saanut mitään visuaalista esitystä harjoituksesta. Ymmärsin kuitenkin tärkeimmän, eli harjoituksessa hyödynnettyjen työkalujen tarkoituksen, sekä kuinka pisteaineiston interpolointi toimii.

Kuva 1. Go2StreetView-ikkuna avattuna QGIS-ohjelmassa.

Internet on erilaisia aineistoja pullollaan, joita oikeaan muotoon muunnettuna pystyy paikkatieto-ohjelmissa hyödyntämään. Siispä saimme kurssikerralla itsenäisesti harjoitella Internetistä peräisin olevan taulukkomuotoisen datan (kuva 2) tuomista Exceliin ja sitä kautta QGIS:iin.  Nettisivuilta kopioitu tai tallennettu data täytyy yleensä muovata Excelin avulla tiettyyn muotoon (kuva 3), jotta sen saa avattua QGIS:issä. Aineiston pisteet on hyvä esimerkiksi muuntaa pilkuiksi, jotta vältyttäisiin vääristymiltä – Excelillä kun on tapa muuntaa pisteellä merkattuja lukuarvoja sattumoisin muun muassa päivämääriksi ja muiksi oudoiksi yhdistelmiksi. Taulukoinnin hallitsemisesta tulee olemaan paljon hyötyä tulevissa hommissa!

Kuva 2. Vapaasti saatavilla oleva tulivuoria käsittelevä aineisto NOAA:n nettisivuilta.
Kuva 3. Sama tulivuoria käsittelevä aineisto muokattuna Excelissä oikeaan muotoon.

Itse harjoituksessa tarkoituksena oli tuottaa yhdestä kolmeen karttaa, joiden teemana ovat hasardit maapallolla. Valittavana oli kolme erilaista hasardia, maanjäristykset, tulivuoret ja meteoriittien putoamispaikat, joista löytyy helposti QGIS:iin tuotavaa pistemäistä tietoa. Olin vähintään yhtä innoissani tehtävästä kuin Sini Virtanen. Blogitekstissään ”Maailma vaarallinen, Kumpula turvallinen” hän hihkaisee: ”Olin todella yllättynyt ja innostunut siitä, että dataa oli saatavilla helposti ja ilmaiseksi.” Karttojen loihtiminen luonnistui tällä kertaa leikiten, joten innostuin visualisoimaan jokaista hasardia eri kartoilla. Yayyy!

Tavoitteena kartoille oli hyvin vaatimattomasti se, että tuotoksia voisi käyttää opettajan materiaalina tuntiopetuksessa. Ajattelin lähteä mahdollisimman yksinkertaisesta esityksestä liikkeelle, ja sisällytin ensimmäiseen karttaani kaikki 2000-luvun aikana tapahtuneet yli 6 magnitudin maanjäristykset, sekä aktiiviset tulivuoret (kuva 4). Tulivuorta kutsutaan aktiiviseksi, jos se on purkautunut vuoden 1964 jälkeen. Liisa Niemi oli tuonut blogiinsa kartan samasta aiheesta. Hänen karttaansa oli tosin liitetty ainoastaan yli 8 magnitudin maanjäristykset ja meteoriitit. Hasardit olisi toki voinut visualisoida erikseen, mutta samaan karttaan liitettynä oppilaiden on helpompi vertailla niiden sijaintia ja korrelaatiota, kuten Liisakin blogissaan toteaa.

 

Kuva 5. Aktiivisia tulivuoria ja vähintään 6 magnitudin maanjäristyksiä kuvaava kartta.
Kuva 6. Litosfäärilaattoja ja niiden saumakohtia kuvaava kartta.
Kuva 7. Erityisesti litosfäärilaattojen liikesuuntia kuvaava kartta.

Yli 6 magnitudin maanjäristys on Richterin asteikon mukaan voimakas, ja se aiheuttaa tuhoa noin 150km säteellä. Näitä järistyksiä on tapahtunut 2000-luvun aikana paljon, eniten laattojen subduktiovyöhykkeillä. Suurimmat maanjäristysalueet sijoittuvat Etelä-Amerikan ja Nazca-laatan törmäysvyöhykkeeseen, Intian-Australian laatan ja Arabian laatan törmätessä Euraasian laattaan sekä Tyynenmeren, Filippiinien ja Euraasian laatan törmäysvyöhykkeeseen. Erkanemissaumoissa on tapahtunut verrattaen vähemmän järistyksiä. Kuvissa 6 ja 7 on havainnollistettu litosfäärilaattojen saumakohtia. Aktiivisia tulivuoria sijaitsee eniten Tyynenmeren tulirenkaassa, sekä Indonesiassa ja Islannissa. Tyynenmeren tulirengas on litosfäärilaatan rajaama vyöhyke, jossa esiintyy intensiivistä tektonista ja vulkaanista toimintaa.

Mutta hei. Voidaanko hetki keskustella tuosta Ruotsissa sijaitsevasta aktiivisesta tulivuoresta. Mysterious. Klikkasin kyseistä kohdetta ja avasin attribuuttitaulun – ja kyllä, Ruotsissa tämä Lakagigar -tulivuori myös Country -sarakkeen mukaan sijaitsee. Nopean googlailun jälkeen selvisi, että Lakagigar on itseasiassa rakotulivuori Islannissa – näyttäisi olevan, että aineistossa on kyseisen tulivuoren kohdalla mennyt koordinaatit väärin. Laki -nimiseksikin kutsuttu tulivuori on lukemani mukaan vuonna 1783 purkautunut räjähdysmäisesti ja vaatinut monia kuolonuhreja. (Tekniikkatalous.fi) No, menihän se sijainti melkein oikein.

Kuva 8. Shocking News! Ruotsissa on tulivuori!

Toisen kartan  (kuva 9) tarkoituksena olisi visualisoida kaikkia maapallon tulivuoria oppilaille. Kartassa on eriteltynä vielä kaksi tyypillisintä tulivuorityyppiä – kerrostulivuoret ja kilpitulivuoret – omalla värillänsä kuvaamaan niiden yleisyyttä. Kartassa on huonoa se, että jostain syystä jotkin kilpitulivuorista jäi peittoon muiden tulivuorimerkkien alle, vaikka yritin vaihdella tasojen päällekkäisyyttä. Kartasta selviää kuitenkin, että suuri osa tulivuorista on rakenteeltaan kerroksellisia. Kerrostulivuoret ovat yleensä jyrkkärinteisiä, ja ne syntyvät sitkaasta piioksidipitoisesta laavasta. Niitä esiintyy eniten subduktiovyöhykkeellä, kun taas kilpitulivuoria sijaitsee etenkin erkanemissaumoissa. Erkanevat laatat päästävät maan sisältä juoksevaa basalttista laavaa, joka synnyttää laakeita tulivuoria. Muita esimerkkejä lukuisista tulivuorityypeistä ovat kuumien pisteiden tulivuoret, joita esiintyy esimerkiksi Tyynenmeren laatan alueella, kalderat eli romahtaneet kerrostulivuoret, ja tuhkakartiot eli cinder conet.

Kuva 9. Maapallon tulivuoret – niin aktiiviset kuin sammuneet – sekä kerros- ja kilpitulivuoret eriteltynä.

Kolmas tuottamani kartta sisältää kaikki tunnetut maahan törmänneet yli 500kg painavat meteoriitit (kuva 10). Kyseinen aineisto oli haastavin käsitellä, sillä suuret numeroarvot oli esitetty aineistoissa ylimääräisten pilkkujen kanssa. (Esim. 5 000 000 oli esitetty muodossa 5,000,000) Onneksi Eemil Becker oli tehnyt samasta aiheesta kartan ja osasi auttaa onnetonta hädässä. Pilkkuongelman sai korjattua käyttämällä komentoa ”regexp_replace( ”Mass, g”, ’,’, ”), josta Eemil blogissaankin kertoo. Komento korjaa ”Mass, g” -sarakkeen arvojen pilkut ”tyhjällä”, jolloin numeroarvot muuttuvat yhtenäisiksi. Kun numeroarvot olivat yhtenäisiä, pystyi niitä luokittelemaan massansa mukaan. Kartassa meteoriitit on luokiteltu värinsä mukaan niin, että vaaleimmat ovat massaltaan pienimpiä ja suurimmat tummimpia. Myös pisteiden koko kartalla vaihtelee massan mukaan. Olisin halunnut liittää karttaan vielä suurimpien meteoriittien massat lukuarvoina, mutta en jostain syystä onnistunut siinä.

Kuva 10. Yli 500 kilogramman meteoriitit esitettynä kartalla. 

Aineiston mukaan suurin tunnettu meteoriitti on Hoba, noin 60 000 tonnia painava meteoriitti Namibiassa. Hoban meteoriitti koostu raudasta, ja se on suurin tunnettu kokonainen meteoriitti. (Geology.com) Lisäksi massiivisia meteoriitteja on löydetty Cape Yorkista Grönlannista, Etelä-Amerikan mantereelta, Manner-Aasiasta sekä Arizonasta Yhdysvalloista. Karttaa katsellessa on helppo huomata, että suurimmat meteoriittihavainnot ovat löytyneet aavikoilta tai erämailta. Kohteiden havaitseminen on todennäköisesti helpompaa karuilla ja aukeilla alueilla, kuin paikossa, joissa on tiheää kasvustoa.

Luomani kolmen kartan sarja tutkii siis eri hasardien alueellisuutta, ja mielestäni ne sopisivat hyvin opetuskäyttöön. Toki pieniä yksityiskohtia – kuten lukuarvoja ja tekstisarakkeita – olisi karttoihin voinut lisätä. Tulivuoriaineistossa sattunut pieni kömmähdys Ruotsin kohdalla oli toisaalta hyvä, sillä kartat voi omalla tavallaan opettaa oppilaita ajattelemaan ja kyseenalaistamaan aineistoa.

Elämme jännittäviä aikoja – ensi kerralla hypätään meinaan täysin itsenäisesti suoritettavan työn kimppuun!

Kuulemisiin
– Eveliina

Lähteet:

Becker, Eemil: Pedagogiset katastrofit 23.2.2018
https://blogs.helsinki.fi/beemil/2018/02/23/pedagogiset-katastrofit/ Luettu 25.2.2018

Geology: Hoba: The World’s Largest Meteorite  https://geology.com/records/largest-meteorite/ Luettu 25.2.2018

Google Kuvahaku https://www.google.fi/search?q=tectonic+plates&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwjWz9GPjMHZAhWLliwKHZWfCa0Q_AUICigB&biw=1280&bih=615#imgrc=YA_FUmIAT5yJwM:
Luettu 25.2.2018

Google Kuvahaku https://www.google.fi/search?biw=1280&bih=615&tbm=isch&sa=1&ei=pdGTWqP6A8yKmgXw6ojQCw&q=litosf%C3%A4%C3%A4rilaattojen+liikkeet&oq=litosf%C3%A4&gs_l=psy-ab.1.1.0l10.4187632.4188656.0.4189756.7.5.0.2.2.0.109.445.3j2.5.0….0…1c.1.64.psy-ab..0.7.459…0i67k1.0.KQ_AjXA5roc#imgrc=eSTR_0re2Hs7fM:
Luettu 25.2.2018

Niemi, Liisa: 6. Kurssikerta: kaupallisuudesta ja luonnonhasardeista mittakaavavirheisiin 22.2.2018
https://blogs.helsinki.fi/nliisa/2018/02/22/6-kurssikerta-kaupallisuudesta-ja-luonnonhasardeista-mittakaavavirheisiin/ Luettu 25.2.2018

Selin, Marita: The world is a hazardous place eli kuudes kurssikerta 19.2.2018
https://blogs.helsinki.fi/selkala/2018/02/19/the-world-is-a-hazardous-place-eli-kuudes-kurssikerta/ Luettu 25.2.2018

Tekniikka ja Talous: Islannin purkaus jäi näkemättä? Älä huoli, lisää tulossa 19.4.2010 https://www.tekniikkatalous.fi/arkisto/2010-04-19/Islannin-purkaus-j%C3%A4i-n%C3%A4kem%C3%A4tt%C3%A4-%C3%84l%C3%A4-huoli-lis%C3%A4%C3%A4-tulossa-3288309.html Luettu 25.2.2018

Virtanen, Sini: Maailma vaarallinen, Kumpula turvallinen 20.2.2018
https://blogs.helsinki.fi/7k110738/2018/02/20/maailma-vaarallinen-kumpula-turvallinen/ Luettu 25.2.2018

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *