Projektioita ja vääristymiä: toisen oppitunnin antia QGisin seurassa

Hei vaan taas kaikille blogista vihiä saaneille. Taas on nytkähtänyt yksi kurssikerta eteenpäin tätä kurssia eteenpäin ja aika postailla meidän kaikkien iloksi kuulumisia, oppimisia ja lopputuloksia! Toivottavasti kaikilla on asiat rullailleet eteenpäin mallikkaissa merkeissä. Sen pitemmittä hölötyksittä käydään itse asiaan!

Tosiaan, toisen kurssikerran anniksi koitui projektioitten ihmeellinen maailma ja se kuinka näitä projektioita valikoimalla voidaan päätyä visuaalisesti hyvinkin erilaisiin esityksiin. Jos aihe ei ole liiaksi tuttu  projektioitten vaikutuksesta visuaaliseen esitykseen voi käydä alustavasti silmäilemässä esimerkiksi tällä jo kouluopinnoistani tutulla sivustolla (http://kartograph.org/showcase/projections/#ortho) josta näkee kätevästi klikkailemalla valikossa olevien projektiovaihtoehtojen välillä kuinka meille kaikille tuttu karttapallomme venyy ja vanuu erilaisissa karttaesityksissä. Löydätkö omaa suosikkiasi sivustolla esitettyjen projektioitten joukosta?

Vielä muutama sana projektioista ja niitten vääristymistä yleisesti ennen kuin matka jatkuu harjoitusfiilisten pariin. On sanottu että kartat joita käytämme vaikuttavat vahvasti näkemyksiimme maailmasta (tätä on sivuttu muun muuassa tässä mainiossa Roope Heinosen kirjoituksessa syvempine pohdiskeluineen https://blogs.helsinki.fi/hcroope/2018/01/25/22-01-2018/). Näin varmaan onkin kun vertaillaan esimerkiksi ärsyttävyyksiin asti ylikäytettyä Mercatorin projektiota ja vaikkapa ainakin Euroopassa vähemmälle käytölle jäänyttä Gall-Petersin projektiota.  Nopeasti mattimeikäläisittäin ajateltuna projektiovalinnoillahan ei uskoisi olevan suurtakaan merkitystä arkipäiväisessä elämässä mutta pitemmän päälle syitä käyttötarkoitukseltaan sopivamman projektion valitsemiseen alkaa kuitenkin löytyä. Mainio esimerkki tästä on jo edellä mainittu (edelleen ärsyttävyyksiin asti yleinen) Mercatorin projektio ja sen vaikutus maailmankuvaan. Voisi jopa sanoa että juuri Mercatorin projektiolla on ollut osansa siihen, miten länsimaissa hahmotetaan maailmaa: päiväntasaajan läheiset alueet saadaan näyttämään pienemmiltä (ja siten todellisuutta merkityksettömiltäkin?) ja länsimäiset, pääasiassa pohjoisella pallonpuoliskolla sijaitsevat alueet paisuvat kertaheitolla todellista kokoaan (ja merkittävyyttäkin?) suuremmiksi – Grönlannin koko lähentelee jo Afrikkaakin. Koska ihmismielellä on taipumus yhdistellä pinta-aloja ja merkittävyyksiä keskenään niin käytännössä tämä ilmenee tavoissamme jäsentää maailman suhteita: Mercatorissa monet kriisinhallinta-alueet saadaan näyttämään vähäpätöisemmiltä ja esimerkiksi Venäjä saadaan näyttämään kovin erilaiselta projektioitten välillä – suurelta tai suuremmalta. Mercatorin projektiota onkin arvosteltu pitkälti siitä kuinka se korostaa kielteisessä mielessä esimerkiksi Afrikkaa, joka saattaakin jäädä helposti mattimeikäläisen mielikuvissa etäiseksi, piskuiseksi maaläntiksi siellä jossain päiväntasaajan seuduilla. Lopuksi voidaankin kysyä knoppina: osaatko jo arvata kumpi esimerkkeinä esitellyistä esitystavoista, Mercator tai Gall-Peters, on muuten yllättäen suositumpi useissa Afrikan valtioissa esityksenä maailmasta?

Muutaman painavamman sanan jälkeen projektioista maailmanmittakaavassa voidaankin palata tässä vaiheessa takaisin kotikutoisempiin mittaluokkiin Suomen kartoille ja taulukoille. Vaikka pienemmissä mittakaavoissa liikutaankin, niin muutamien yksinkertaisen etäisyys- ja pinta-alaharjoitusten jälkeen kävi ilmi että pienikin muutos projektisointitavoissa vaikuttaa esimerkiksi saataviin pinta-aloihin ja etäisyyksiin – ja ennen kaikkea annettujen lukuarvojen luotettavuuteen! Taulukon lukuohjeena sanottakoon vielä selvennykseksi että taulukkoon on koottu ensiksi ETRS89/ETRS-TM35-projektion tietoja ylle ja tämän jälkeen alla olevia, vertailuun otettuja projektioita on verrattu niihin:

[Taulukko 1. Projektoitten omaisuuksia ja vääristymiä suhteessa toisiinsa]

Mitattu pinta-ala (km^2) Mitattu etäisyys Hattuvaara-Vaskiluoto (km) Projektiossa mitatun etäisyyden erotus  ETRS89 / ETRS-TM35:stä (km)
Pinta-ala prosenttia suurempi kuin ETRS89 / ETRS-TM35
ETRS89 / ETRS-TM35, Universe Transverse Mercator 5 364 525 933 514
KKJ Finland 2, Transverse Mercator 5 371 279 224 515 0 0,13 %
New Beijing / Gauss-Gruger CM 111E, Gauss-Gruger 4 527 850 726 545 11 638 11 123 84304 %
Sphere_Van_der_ Grinten_I, Van der Grinter 23 664 669 501 945 431 341,13 %
Sphere_Winkel_I, Winkel 10 424 650 530 823 308,403 94,33 %
WGS 84 / NSIDC Sea Ice Polar Stereographic South, Stereograaffinfinen projektio 5 306 698 940 625 9 015 8500,407 98822,05 %

Ja mitä huomataankaan? Projektion antamat lukuarvot voivat vaihdella monessa mittaluokassa – jäävuoren huippuna toimivat WGS84/NSIDC Sea Ice Polar Stereographic South –projektion antamat käsittämättömät suuret lukuarvot. Sirompiakin vaihteluita toki löytyy ja esimerkiksi KKJ Finland 2 –projektion mukaiset lukuarvot eivät eroa kauheasti ETRS89/ETRS-TM35:n antamista arvoista. Muutoin muut projektiot asettuvatkin sitten mukavasti näitten kahden ääripään välille. Kuten jo Reetta Lehto kurssiltamme sen lyhytmuotoisesti kiteyttää, on helppo ymmärtää lopulta miksi Euroopan komissio suosittelee käytettävän vain yhtä projektiota pinta-aloja käsittelevän datan yhteydessä. Niin Reetta, voisiko tuota nyt paremminkaan ytimekkäästi loppuen lopuksi sanoakaan?

Taulukoinnin ja hetken ihmettelyn jälkeen päästäänkin sitten ihastelemaan erilaisia karttoja. Itse visualisointityö ei ollut raskas mutta melko monivaiheinen ja vaatii pikkuasioitten muistamista. Kuitenkin muutaman toistamisen jälkeen tietyt rutiinit alkoivat jo muodostua tutuiksi ohjelman parissa. Tällä kertaa päästiinkin sitten visualisoimaan Lambertin ja Mercartorin projektion eroja. Ennen varsinaisia karttoja tässä on muistutuksena esitys Suomen vuoden 2015 kunnista Lambertin projektiossa esitettynä:

Kuva 1. Suomen kunnat, Lambertin projektio

Täytyy myöntää että Euroopan Unionin valitsema käyttöönsä valitsema projektio on varsin silmää miellyttävä näkemys Suomineidosta! Mutta kuinka sitten muut projektiot vääristelevät pinta-aloja? Asiasta päätettiin ottaa selvää ja alla olevasta kartasta voi ihailla lopputulosta. Kaiken lisäksi visualisoinnista tuli vieläpä varsin silmiä hivelevä:

[mercartollinen]

Kuva 2. Komean pinta-aloja havainnoillistavan värityksen saattelemana saammekin ihastella Suomen muotoja Mercartorin projektiossa! Suuret luvut legendassa esittävät pinta-alaeroja Lambertin ja Mercartorin projektioitten välillä.

Todetaan että Mercatorin projektio läväytti näkyville varsin mielenkiintoisia lukuja nähtäväksi! Lappi tosiaan näyttää kyllä tosiaan suhteellisen kookkaalta mercatorillisissa karttaesityksissä suhteessa Lambertin projektion vastaaviin. En kuitenkaan tyytynyt herra Mercatorin avokätisesti tarjoamiin pinta-alavääristymiin vaan lähdin hakemaan vielä jotain vieläkin dramaattisempaa. Pienen projektiovalikkosurffailun ja ohjelman uudelleenkäynnistelyn jälkeen löysin sitten lopulta hakemani. Hyvät naiset ja herrat, saanen esitellä: stereografinen projektio!

Kuva 3. Nonnii, nyt päästiin asiaan pinta-alavääristymissä. Voisiko projektioitten (pinta-ala)vääristymiä esittää paljoa dramaattisemmin?

Jos Mercatorin visualisoinnin arvot eivät saaneet vakuuttumaan niin tämä pistää kyllä kylmäksi. Taulukosta tuttuun tapaan numerot vilisevät villisti suurissa luvuissa!  Tämän projektion karttaesityskin saa Suomen näyttämään jouluaaton uunissa paisuneelta Suomi-piparilta. Lukuarvotkin suhteessa Lambertin projektioon ovat kyllä epäilyttävän suuria uskottaviksi prosenttiarvoiksi. Noh, kenties tästä löytyikin pinta-alavääristymisen kuningas.

Siin tää nyt on! Rupattelut on rupateltu tältä erää ja QGissiin käytön makuun päässyt blogi palailee taas jossain vaiheessa uusien aiheitten myötä jutunjuureen taas seuraavalla kerralla. Älkää antako liikaa valtaa Mercatorin projektiolle – maailma on täynnä muitakin projektisoinnin arvoisia projektioita!

Viitattu:
Roope Heinonen, 22-01-2018 Vääristynyt todellisuus, https://blogs.helsinki.fi/hcroope/2018/01/25/22-01-2018/ Viitattu 3.2.2018

Reetta Lehto, Kurssikerta 2., 28.1. https://blogs.helsinki.fi/rexlehto/2018/01/28/kurssikerta-2/ Viitattu 29.1.2018

Leave a Reply

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