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)