Viikko 2 – Oikean karttaprojektion tärkeys

Toinen viikko QGIS:in parissa tuo tullessaan miten erilaiset karttaprojektiot voivat muuttaa kartalla olevaa tietoa merkittävästi. Tehtävät todellakin avarsivat silmiäni kuinka paljon muun muassa pinta-alat vääristyvät käyttäessä epäsopivaa projektiota. Yhtenä esimerkkinä epäsopivan projektion käytöstä on Mercatorin projektion käyttö Suomessa pinta-alojen laskemisessa ja siitä saadaan konkreettisia havaintoja tämän viikon blogissa.

Harjoituksessa testattiin miten projektiomuunnokset vaikuttaa kohteiden mittaamisen kartalla. Esim. mitattaessa saman alueen pinta-alaa ETRS-TM35FIN projektiolla QGIS ilmoittaa karteesiseksi pinta-alaksi 2 811,4 km². Sama alue Mercatorin projektiolla mitattuna oli 23 827,3 km². Lukujen ero on niin suuri, että tuntuu järjenvastaiselta, että Mercatorin projektio on yksi maailman yleisimpiä ja käytettyjä projektioita (Wikipedia, 2021). -Nea Tiainen

Tälläkin kurssikerralla mentiin alussa hieman laput silmillä QGIS:sin käytössä , koska uutta opeteltavaa oli rutkasti, mutta lopulta pystyin tekemään itsenäisesti asioita yllättävän hyvin. Ensimmäisestä kerrasta jäi hyvin mieleen miten käytetään layout toimintoa, jossa kartat viimeistellään. Toisaalta tällä viikolla unohtui kartoista kaksi kartan perusominaisuutta, mittakaava ja pohjoisnuoli. Olin ilmeisesti niin innoissani, että pystyin tekemään itsenäisesti kurssikerran työt niin perusjutut unohtuivat, mutta näistä opitaan ja kolmennella kerralla löytyy kaikki hyvän kartan ominaisuudet.

Ensimmäisenä tehtävänä piirsimme viivan ja kolmion muotoisen alueen Suomen pohjoisosiin (Kuva 1), josta huomaamme, että viivan pituudeksi noin 125 metriä. Sama viiva on Mercator projektioissa (Kuva 2) huomattavasti pidempi. 

Kuva 1. Länsi-itä suuntainen viiva Suomen pohjoisosassa ETRS89-TM35 projektiossa.

Mercator projektio on lieriöprojektio, joka on oikeakulmainen, mutta se ei ole hyvä kuvailemaan pituuksia ja pinta-aloja, koska mitä kauemmaksi mennään päiväntasaajalta, sitä enemmän se vääristää niitä.

Kuva 2. Länsi-itä suuntainen viiva Suomen pohjoisosissa Mercator projektiossa.

Kuvasta 3 ja taulukosta 1 huomaamme, että pinta-alojen kanssa Mercator vääristää entistä enemmän verrattuna alueen oikeaan pinta-alaan. Taulukosta 1 huomaamme, että Mercatorin projektion pinta-ala on noin 850% suurempi kuin oikea pinta-ala, jota ETRS89-TM35 kuvaa.

Kuva 3. Kolmion muotoisen alueen pinta-ala Mercator projektiossa.

Otin vertailuun samoilla pituuksilla ja pinta-aloilla myös muita projektioita (Taulukko 1) ja huomasin hieman samanlaisia tuloksia, mutta ei välttämättä niin radikaaleja. Toisaalta esim. Wagner IV ja Robinson projektiot ovat kompromissi projektioita, jossa yritetään minimoida kaikki ongelmat tuodessa maapallon pinta tasolle.

Taulukko 1. Eri karttaprojektioiden eroja pituuteen ja pinta-alaan. 

Eri projektioita vaihdellessa tuli myös ensimmäinen ongelma QGIS:sin kanssa painiessa. Jostakin syystä Winkel II projektio ei halunnut näyttäytyä ja ruudulle tuli error-ikkuna (Kuva 4), joka ei halunnut lähteä näytöltä.

Kuva 4. Error-ikkuna Winkel II projektion kanssa

Kunnittaiset pinta-ala erot eri projektioilla

Toisena tehtävänä oli verrata kunnittaisia pinta-ala eroja eri projektioilla. Halusin tietysti nähdä Mercatorin ja TM35 erot, koska edellisessä tehtävässä ne olivat huomattavat. Kuvasta 5 huomaamme, että erot pinta-alassa vain kasvavat mitä pohjoisemmassa kunta on.  Esimerkiksi Inari, Utsjoki ja Enontekijöt, mitkä kaikki ovat tumman punaisina, ovat 7- 8,26 kertaa isompia pinta-alaltaan Mercatorin projektiossa verrattuna ETRS-TM35.

Kuva 5. Mercatorin projektion kunnittaiset pinta-alat verrattuna ETRS-TM35 pinta-alaan. (Pohjoisnuoli ja mittakaava puuttuu)

Otin toiseksi vertailu kohteeksi Gall stereographic projektion, joka on myös lieriö projektio, mutta myös kompromissi projektio, joten pinta-alojen vääristymät eivät ole yhtä huomattavia kuin Mercatorin projektiossa. Kuvasta 6 huomaa, että esim. edellisen kuvan esimerkkien Inarin, Utsjoen ja Enontekijöiden pinta-alojen vääristymät eivät ole läheskään yhtä suuret kuin Mercatorissa.

Kuva 6. Gall stereographic projektion kunnittaiset pinta-alat verrattuna ETRS-TM35 pinta-alaan. (Pohjoisnuoli ja mittakaava puuttuu)

Karttojen tekninen puoli viimeistelyssä oli tällä viikolla hieman hukassa, koska pohjoisnuoli ja mittakaava puuttui molemmista kartoista. Toisaalta olen tyytyväinen, että vaihdoin karttoihin ETRS-TM35 projektion Suomen, koska se oli silmälle mielyttävämpi katsoa verrattuna Mercatoriin ja Galliin. Myös värit kuvaavat mielestäni hyvin pinta-alojen eroja, koska punainen viestii väärää ja sininen ja vihreä neutraalia.

Vaikkakin tiesin eri projektioiden eroista esim. alueiden pinta-alaan oli silti mielenkiintoista nähdä se omilla silmillä ja omilla teoilla ja tulokset jopa hieman yllättivät minut. Seuraavissa töissä ja projekteissa pidän erityisen hyvin silmällä sitä, että mitä projektiota käytetään.

Lähteet:

Tiainen, N. Melkein gis-guru siis itsekkin (2022), https://blogs.helsinki.fi/tiainea (käytetty 31.1.2022)

Viikko 1 – QGIS-ohjelman käytön alkutaipaleet

Ensimmäisellä viikolla pitkän talviloman jälkeen pääsemme, onneksi lähiopetuksessa, tutustumaan QGIS-ohjelmaan. QGIS-ohjelman käytöstä on hieman kokemusta ensimmäisestä periodista, mutta käytännössä lähden aivan puhtaalta pöydältä, koska muistikuvat alkusyksystä on aika hatarat.

QGIS-ohjelmassa on paljon erilaisia ominaisuuksia ja siksi ohjelmiston käyttö tuntuu vielä hieman kankealta, koska itse ei osaa vielä tulkita ja käyttää kaikkia pieniä kuvakkeita, lukuisia eri asetuksia ja toimintoja. Uskon kuitenkin, että kurssin edetessä ohjelmasta jää sellainen kuva, että sitä pystyy itsenäisesti käyttämään ilman suurimpia apukäsiä.

Ensimmäinen kurssityö liittyi HELCOM-alueen eli Itämeren alueen typpipäästöihin valtiokohtaisesti.

“HELCOM on järjestö, johon kuuluu Itämeren alueen merellisen ympäristön suojelusopimuksen allekirjoittaneiden valtioiden hallitukset.” -Senja Mäkiaho

Kuva 1. Itämeren alueen valtioiden typpipäästöt prosentteina

Kartan työprosessista ei jäänyt kauheasti mitään käteen, koska oma kriittinen ajattelu työtä kohtaa oli poissa ja keskittyminen oli ainoastaan opetuksen seuraamisessa ja oikeiden nappien painamisessa oikeaan aikaan oikeassa järjestyksessä. Mielestäni kartasta tuli selkeä ja helposti luettava. Punaisen eri sävyillä näkyy kuinka paljon typpipäästöjä kukin Itämeren kanssa rantaviivaa jakava valtio on päästänyt. Alun perin vähiten päästöjä päästäneet maat eli 3,2-8,1 % päästäneet maat olivat valkoisella, mutta se loi liian puhtaan kuvan maiden päästöistä, joten päätin laittaa vaaleamman punaisen.

Näin jälkikäteen mietittynä muut valtiot, jotka eivät jaa Itämeren kanssa rantaviivaa olisi voinut laittaa muulla värillä kuin vaalean vihreällä, jotta punavihervärisokeat pystyisivät lukemaan karttaa paremmin. Myös legendan otsikossa voisi olla, että kartta on Itämeren alueesta tehden siitä selkeämmän. Kartasta ei myöskään näe ainestoa tai lähdettä.

Puolan suuri osuus typpipäästöissä ei ollut yllätys, koska ympäristöasiat hoidetaan siellä hieman kyseenalaisesti. Yllätyksenä tuli kuitenkin Venäjän alhainen lukema, koska luulin, että Venäjän päästöt olisivat korkeammat. Uskoisin Ruotsin pidemmän rantaviivan selittävän Suomen ja Ruotsin eron päästömäärissä.

Itämeren suojelu on tärkeää, koska Itämeri on aika matala, joka edistää rehevöitymistä ja sen veden vaihtelevuus on pientä, koska Tanskan salmet estävät Atlantin suolaisen veden pääsyä.

Lähteet:

Mäkiaho, S. Senjan seikkailut GIS maailmassa (2022), https://blogs.helsinki.fi/senjamak/ (käytetty 25.1.2022)

Itsenäinen työ

Ensimmäisen kurssikerran itsenäisenä työnä oli luoda koropleettikartta  Kunnat 2015 aineistosta. Aineistossa oli paljon muuttujia, mutta päätin valita ruotsinkielisten osuuden Suomen kunnissa, koska halusin itse nähdä missä muualla puhutaan ruotsia rannikoiden lisäksi.

Kuva 2. Ruotsinkielisten osuus 2015, luonnolliset jaot

Kartasta näkyy hyvin, että länsirannikolla, Turun saaristossa ja etelärannikolla ruotsinkielisten osuus on muuhun maahan verrattuna paljon isompi. Muun maan ruotsinkielisten osuuden vähyys yllätti minut ja vaikka lisäsin luokkajakoja viidestä kymmeneen, silti lähes koko maa oli valkoisena. Toisaalta kartta kertoo hyvin missä päin Suomea ruotsinkielestä on hyötyä.

Aineistoa oli helppo käyttää, vaikkakin aluksi en muistanut miten sitä edes lähestytään. Pienen muistelun, pähkäilyn ja hienosäädön jälkeen sain mielestäni aika kelpo kartan luotua.