Viimeisen viikon karttakollaasi

Seitsemäs ja viimeinen viikko QGIS ohjelmistoa (tällä kertaa)! Tehtävänä oli tuottaa omaa tietoa tarkastelemalla itse valittua ja muokattua tietoa QGISin avulla. Päädyin etsinnöissäni Amerikan Yhdysvaltojen maaperälle ja aiheenani tulipalojen sijoittuminen kartalla vuosina 1984, 1999 ja 2012. Mielenkiintoinen, aikaa vievä sekä hiukan hankala tehtävä. Katsotaan tulokset.

Piipahtelin useilla sivustoilla etsien jotakin mielenkiintoista ladattavaa, sillä halusin jatkaa katastrofilinjalla, kuten aiemmalla viikolla oli aiheenamme ja päädyin siis lopulta tarkastelemaan tulipaloja. Nämä tiedostot latasin ArcGIS Hubista ja ”tulipalopallukat” pompsahtivat QGIS-projektiini kuin itsestään; muokkaaminen ja lataaminen onnistuivat hyvin. Olin haltioissani!

Tässä vaiheessa minulta puuttui kuitenkin vielä itse Yhdysvaltojen karttapohja, joten seuraavaksi ryhdyin metsästämään sitä erinäisiltä QIS-sivustoilta. Lopulta useiden yrityksien jälkeen jouduin turvautumaan Artun apuun ja sain vihdoin ja viimein ihan oikean karttalehden ladattua sivulta http://www.naturalearthdata.com/. Huh, ei voi olla näin hankalaa! Tälläkin kertaa (onneksi), kartta istahti projektiin niin, että kaikki lataamani tiedostot toimivat oikein mainiosti yhteen. En voinut uskoa tätä todeksi! Mahtavaa!

Karttoja ja vielä lisää karttoja
Ensimmäinen kartta (kuva 1) osoittaa vuoden 1984 tulipalojen sijainnit Yhdysvaltojen osavaltioissa. Lisäksi kuvasta 2 voi tarkastella osavaltiotasoisesti tulipalojen esiintymistä niin, että osavaltiot, joissa on esiintynyt tulipalo(ja), on merkitty karttaan keltaisella. Lähennetty kuva Yhdysvaltojen osavaltioista ilman Alaskaa ja Havaijia on kuvassa 3.

Kuva 1. Tulipalot Yhdysvalloissa vuonna 1984. QGIS. Lähde: https://hub.arcgis.com/.
Kuva 2. Yhdysvaltojen osavaltiot merkittynä keltaisella värillä, joissa tulipaloja vuonna 1984. QGIS. Lähde: https://hub.arcgis.com/.
Kuva 3. Lähennys Yhdysvaltojen osavaltioihin, ilman Alaskaa ja Havaijia; tulipalot vuodelta 1984. QGIS. Lähde: https://hub.arcgis.com/.

Kuvista 4–9 löytyvät vastaavanlaiset tietoryppäät kuin yläpuolella olevista kartoista, eli tulipalot vuosilta 1999 ja 2012, osavaltiotarkastelu keltaisella värillä sekä lähennyskuva osavaltioihin (ilman Alaskaa ja Havaijia).

Kuva 4. Tulipalot Yhdysvalloissa vuonna 1999. QGIS. Lähde: https://hub.arcgis.com/.
Kuva 5. Yhdysvaltojen osavaltiot merkittynä keltaisella värillä, joissa tulipaloja vuonna 1999. QGIS. Lähde: https://hub.arcgis.com/
Kuva 6. Lähennys Yhdysvaltojen osavaltioihin, ilman Alaskaa ja Havaijia; tulipalot vuodelta 1999. QGIS. Lähde: https://hub.arcgis.com/
Kuva 7. Tulipalot Yhdysvalloissa vuonna 2012. QGIS. Lähde: https://hub.arcgis.com/.
Kuva 8. Yhdysvaltojen osavaltiot merkittynä keltaisella värillä, joissa tulipaloja vuonna 2012. QGIS. Lähde: https://hub.arcgis.com/
Kuva 9. Lähennys Yhdysvaltojen osavaltioihin, ilman Alaskaa ja Havaijia; tulipalot vuodelta 2012. QGIS. Lähde: https://hub.arcgis.com/

Päätelmää kuvista
Kuvista voi päätellä, että tulipalojen määrä on selvästi kasvanut n. kahdenkymmenen vuoden ajanjaksolla Yhdysvalloissa. Lisäksi tulipalojen sijoittuminen Yhdysvaltojen osavaltioissa on pirstaloitunut laajemmalle, vaikkakin ”suosikkisijainnit”, kuten Florida, Kalifornia ja Nevada, pitävät edelleen pintansa. Runsaiden tulipalojen syynä lienee  mm. kuuma sää, ajoittain voimistuvat tuulet, jopa myrskyt, sekä ilmankosteuden alhaisuus. Mahtaako ilmastonmuutoksella olla sormensa pelissä? Lue lisää Kalifornian tulipaloista MTV Uutiset sivulta.

Huhhahhei ja rommia pullo! Siltä välillä tuntui!
Vaikeinta tällä kertaa ehdottomasti oli muuttaa Yhdysvaltojen karttapohja oikeanmuotoiseksi. Epäonnistuin tässä tehtävässä raskaasti, kuten kuvista on nähtävissä. Alaskan epämuodostuneisuus ja koko näyttävät todella epärealistisilta ja häiritsevät kokonaisuutta. Yritin vaihtaa projektiota ”vaikka kuinka monta kertaa”, mutta en millään löytänyt sopivaa tai parempaa projektiota. Yritin myös googlettaa vastausta haasteeseen siinä onnistumatta. Pahoittelen kartan ulkomuotoa, yritin todella. Kuvassa on käytetty karttaprojektiota WGS84, EPSG 4326, joka on kaiken kaikkiaan huono valinta.

Oppimisen kannalta tämä osoitti minulle karttapohjan visuaalisen merkityksen, ei pelkästään värien, vaan myös oikeasuhteisuuden kannalta. Tiedon esittämistä häiritsee erityisesti se, jos kartta ei ole oikeanlainen, jos kartta jollain tavalla näyttää vääristyneeltä. Tästä johtuen en myöskään pysty enää koskaan katsomaan yhtäkään karttaa ilman, että mietin mikä projektio on milloinkin valittuna.

Opiskelijakollegoiden kartoista mainitsen tällä kertaa Alexanderin hienon interpoloidun heatmapin eli lämpökartan, jossa videotoiminnon avulla esitettävä tieto vaihtuu vuosi kerrallaan. Todella hauska tapa osoittaa vuosittainen vaihtelu! Toinen vastaavanlainen ja onnistunut karttatoteutus on myös Tapion blogissa.  Kolmantena kunniamaininnan ansaitsee Annika, jonka fani olen ollut oikeastaan koko kurssin ajan. Tälläkin kertaa QGIS-kartat ovat yksinkertaisen tyylikkäitä ja tarkasti toteutettuja. Upeaa työtä!

Lopuksi lisää ruusukimppuja!
Kurssi oli kaiken kaikkiaan antoisa, vaikkakin joka viikko tuntui aluksi siltä, etten välttämättä osaa tehdä vaadittavia kotitehtäviä. Artun nauhoittamat kurssivideot tulivat tutuiksi, onneksi ne olivat saatavilla. Kiitän myös kurssin ohjeita, jotka olivat selkeät ja helppolukuiset. Lisäksi kiitoksen ansaitsee kurssin monipuolinen toteutus, sillä oppimista tapahtui ihan jokaisella viikolla. Olen saanut erittäin hyvän käsityksen karttojen sekä QIS-muotoisen tiedon moniulotteisesta maailmasta sekä ylipäätään maantieteen nykyaikaisesta olemuksesta tieteiden joukossa.

Lopuksi kuittaan, että kurssiblogit ovat nyt valmiit.


Luokanopettajan muistilista

+ Kartan oikea muoto

+ Tiedon etsiminen ja vertaaminen = uusi tieto?

+ Maantieteen moniulotteinen luonne


Lähteet:

Engelhardt, Alexander. (2021). ALEXANDER ENGELHARDT’S BLOG; Lesson 7. The End of the Beginning. Viitattu 8.3.2021. Saatavilla: https://blogs.helsinki.fi/alwengel/2021/03/03/lesson-7-the-end-of-the-beginning/.

Innanen, Annika. (2021). Annikan GIS-Blogi; Harjoitus 7: Karttoja omavalintaisista aineistoista. Viitattu 8.3.2021. Saatavilla: https://blogs.helsinki.fi/anninnan/2021/03/03/harjoitus-7-karttoja-omavalintaisista-aineistoista/.

MTV Uutiset. (2.8.2020). Kaliforniassa ilmiliekeissä riehuvat metsäpalot ovat karua katseltavaa – tuhansia ihmisiä evakuoitu liekkien alta. Viitattu 8.3.2021. Saatavilla: https://www.mtvuutiset.fi/artikkeli/kaliforniassa-ilmiliekeissa-riehuvat-metsapalot-ovat-karua-katseltavaa-tuhansia-ihmisia-evakuoitu-liekkien-alta/7884830#gs.vkf21d

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

Turpeinen, Tapio. (2021). Tapion kurssiblogi; 7: La Grande Finale. Viitattu 8.3.2021. Saatavilla: https://blogs.helsinki.fi/tapiotur/2021/03/05/7-la-grande-finale/.

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.