Koolla ja projektiolla on väliä!

Toisella kurssiviikolla sujui paremmin kuin ensimmäisellä viikolla! Huomasin jo osaavani suuren osan perustoiminnoista ulkoa Zoomin harjoituskerran jälkeen, mutta siltikin jouduin turvautumaan opetuskertojen videoihin harjoitustehtäviä ja karttoja tehdessäni. Onneksi videot ovat käytössämme. Tässä blogikirjoituksessa summaan siis toisen viikon tehtävien antia.


Karttaprojektiot suurennuslasin alla! Eroja löytyy!
Tutustuimme tällä kertaa erilaisiin karttaprojektioihin eli menetelmiin, joiden avulla maapallon pinta projisoidaan kaksiulotteiseksi tasoksi eli kartaksi. Maapallon pyöreä pinta asettaa projisoinnille haasteita välimatkojen, pinta-alojen, muotojen sekä suuntien suhteen. Näin ollen jokainen karttaprojektio vääristää karttakohteita jollain tavalla, täysin ”oikeaa” projektiota ei ole olemassa. Piirsimme QGIS ohjelman avulla Suomen kartalle satunnaisen janan sekä kolmion, joiden pituutta sekä pinta-alaa vertailimme erilaisten projektioiden kesken. Ja koska myös QGIS ohjelmisto on paikkatieto-ohjelmisto, eli sen järjestelmä perustuu aina valittuun matemaattiseen malliin, oli sen käyttäminen juuri tähän vertailutarkoitukseen erittäin konkreettista sekä visuaalisesti tarkoituksenmukaista. Ja millaisia eroja tulikaan esiin!

Koolla on väliä!
Kuvassa 1 on pieni taulukko Suomessa käytetyn projektion TM35FIN sekä kahden muun, maailmalla käytettyjen projektioiden mittasuhdevertailut. Janan suhteen pituuserot ovat suorastaan valtavat, kun taas pinta-alat ovat samansuuntaiset, jopa täysin samat. Mercatorin projektion osalta voi todeta, että välimatkat heittelevät merkittävästä, mutta pinta-alat vaikuttavat oikeanlaisilta, kun taas Robinsonin projektiolla on haasteita molempien suhteen. Tästä voimme todeta sen, että karttaprojektioiden kanssa on oltava tarkkana, sillä väärin valittu projektio saattaa vääristää kartalla esitettävää tietoa. Kiinnitä siis huomiota valitsemiesi menetelmien oikeellisuuteen, jotta siitä saadut tulokset olisivat luotettavia.

Kuva 1. Projektioiden mittasuhde-eroja. Vertailussa satunnaisesti sijoitettu jana sekä kolmio Suomen kartalla.

Robinson muuttaa muotoa
Teimme erilaisia koropleettikarttoja, joiden avulla on mahdollista konkreettisesti osoittaa karttaprojektioiden mittasuhde-eroja. Kuvan 2 kartassa vertailussa on Suomessa käytetty TM35FIN projektio sekä Robinsonin projektio, josta voimme todeta, että pinta-alojen erot ovat ”hiuksenhienot”, mutta eroa kuitenkin on. Kuvassa 3 on sama karttatieto muutettuna Robinsonin projektioon pohjautuvalle kartalle. Suomen muoto muuttuu, mutta välimatkat muuttuvat rajummin kuin pinta-alat.  Mittakaava kartan alareunassa osoittaa yllättävän rajun muutoksen TM35FIN projektioon verrattuna. Tyypillistä Robinsonia.

Kuva 2. Robinsonin projektio suhteessa TM35FIN projektioon. Vertailussa Suomen kuntien pinta-alat 2020. QGIS.
Kuva 3. Robinsonin projektioon pohjautuva Suomen kartta. Kts. kuva 2. QGIS.

 

 

 

 

 

 

Vaarallinen Mercator
Kuvan 4 kartalla on vertailussa TM35FIN ja Mercatorin projektio, jossa mittasuhde-erot ovat jo huomattavan suuret. Pienimmillään pinta-ala on Mercatorin projektiossa nelinkertainen suhteessa TM35FIN projektioon, ja suurimmillaan yli kahdeksankertainen. Mercatorin projektioon perustuva Suomen kartta (kuva 5) näyttää oudolta, mittasuhteet ovat vääristyneet, näin ollen Mercatorin käyttäminen missä tahansa karttatyöskentelyssä on suhteellisen vaarallista, koska tieto muuttuu suorastaan radikaalisti. Historiaa todentava käyttö on tietysti ok.

Kuva 4. Mercatorin projektion pinta-alasuhde verrattuna TM35FIN projektion pinta-aloihin. Suomen kunnat 2020. QGIS.
Kuva 5. Mercatorin projektioon perustuva Suomen kuntakartta 2020. QGIS.

Lambertin projektio
Viimeisenä tarkastelun alla on Lambertin projektio. Kuvassa 6 on vastaava vertailu (kuvat 2-5) Suomen kuntien pinta-aloista suhteessa TM35FIN projektioon. Kartalla näkyvät eri väriset suhdelukualueet ovat nyt pituussuuntaiset aikaisempien leveyssuuntaisten sijaan. Tämä johtuu siitä, että Lambertin projektio on oikeapintainen tasoprojektio, jossa jokainen maapallon pinnan alue kuvautuu tasoalueelle niin, että pinta-alat kartalla vastaavat alkuperäistä pinta-alaa.  Kuten kuvasta (kuva 6) voi todeta, ei pinta-aloissa ole eroja. Jos vastaava kartta olisi tehty perustuen Lambertin projektioon, se olisi hieman “vinossa” (kuva 7), eli se ei näin ollen ole oikeakulmainen. Toinen vastaavanlainen projektioesimerkki Cassini-projektiosta löytyy Annikan blogista, jonka löydät täältä: Annikan GIS-Blogi

Kuva 6. Lambertin projektio suhteessa TM35FIN projektioon. Vertailussa Suomen kuntien pinta-alat 2020. QGIS.
Kuva 7. Lambertin projektion pohjalta tuotettu Suomen kuntakartta 2020. QGIS.

Luokanopettajan muistilista
+ Karttojen kriittinen tarkastelu!
+ Konkreettinen havainnollistaminen!


Lähteet
Innanen, Annika. (2021). Harjoitus 2: Annikan GIS-Blogi; Pinta-alojen vertailu eri projektioissa. Viitattu 2.2.2021. Saatavilla: https://blogs.helsinki.fi/anninnan/

Paarlahti, A. (2021). Geoinformatiikan menetelmät 1, kurssimateriaali. Helsingin yliopisto, Geotieteiden ja maantieteen osasto.

One Reply to “Koolla ja projektiolla on väliä!”

Leave a Reply

Your email address will not be published.