Tietojen yhdistämistä ja diagrammeja

Timantteja, öljyä ja konflikteja

Kolmannella kurssikerralla harjoittelimme QGISissä esimerkiksi tietojen yhdistelyä tietokannassa sekä tietokantojen yhdistämistä. Erilaiset yhdistelytoiminnot ovat kyllä tavallaan aika ymmärrettäviä, vaikka minulle tulikin joitakin ongelmia Afrikan valtioiden alueiden pinta-aloja laskettaessa.

Olen kuitenkin iloinen siitä, että sain tuotua QGISiin .csv-muotoisen tiedoston, jossa on tiedot Afrikan valtioiden väkiluvusta sekä internetin ja Facebookin käyttäjistä. Näiden tietojen avulla tein kartan, joka esittää internetin käyttäjien osuutta valtion väestöstä (Kuva 1). Kartalla näkyvät myös timanttikaivokset ja öljykentät sekä vuosina 1947-2008 tapahtuneet konfliktit. Kartan legenda on kyllä puutteellinen, mutta ehkä kuvateksti auttaa jonkin verran. Tein myös kartan, jolla pistemäinen ja alueellinen aineisto (?) on yksivärisellä pohjalla, jos haluaa tarkastella vain niitä (Kuva 2).

Karttojen (Kuvat 1 ja 2) perusteella voisi sanoa, että timanttikaivokset sijoittuvat pääasiassa etelään, öljykentät pohjoiseen ja konfliktit päiväntasaajan molemmin puolin. Esimerkiksi Algeriassa on öljykenttiä ja useita konflikteja, ja nähdäkseni Länsi-Afrikan lounaisrannikolla taas samalla alueelle sijoittuu paljon timanttikaivoksia ja konflikteja. Mitään syy-seuraussuhteita ei konfliktien ja luonnonvarojen välille karttojen perusteella varmastikaan voi vetää, koska esimerkiksi Itä-Afrikassa on paljon konflikteja, muttei timantteja tai öljyä. Tähän palaan vielä myöhemmin, samoin kuin siihen, mitä internetin läpäisevyys voi kertoa.

 

Tulvaindeksi ja järvisyys

Toisena tehtävänä oli tuottaa Suomen vesistöalueiden valuma-alueiden tulvaindeksiä ja järvisyyttä kuvaava teemakartta (Kuvat 3 ja 4). Tein myös kartan, joka esittää vain tulvaindeksejä, jotta kaikki alueet näkyisivät (Kuva 5). Varmuuden vuoksi selvennän karttojen (Kuvat 3 ja 4) legendoja vielä sen verran, että järvisyysdiagrammien koko skaalautuu siis järvisyysprosentin mukaan, joka aineiston alueilla vaihtelee välillä 5-19,8 %. Nämä kartat ovat keskenään samanlaisia, toisessa diagrammit vain ovat läpinäkyviä, jotta pienimmätkin valuma-alueet jotenkin näkyisivät niiden alta.

Aluksi olin karttoihin tyytyväinen, mutta nyt kun katson niitä uusin silmin, olisi tulvaindeksille ja diagrammeille kannattanut valita selkeämmin erottuvat värit. Olen myös kirjoittanut legendoihin “Suomen vesistöalueiden valuma-alueiden”, vaikka vesistöalue ja valuma-alue taitavatkin olla ainakin melkein sama asia. Wikipedian (Wikipedia – Suomen vesistöalueet) mukaan Suomen vesistöalueet ovat nimittäin ne valuma-alueet, jotka ovat Suomen alueella joko kokonaan tai osittain. Niinpä legendaakin voisi selkeyttää, mutta tyytynen toistaiseksi näihin tuotoksiin.

Karttoja tarkastelemalla voi kuitenkin huomata, että kaikki valuma-alueet, joilla tulvaindeksi on suurempi kuin aineiston pienimmässä luokassa, sijoittuvat rannikolle. Näillä alueilla järvisyysprosenttikin on pieni. Järvisyysprosentti, eli järvien pinta-alan osuus valuma-alueen pinta-alasta, on suurin Vuoksen valuma-alueella ja toiseksi suurin Kymijoen valuma-alueella, selviää projektin attribuuttitaulukosta.

Näiden havaintojen perusteella vaikuttaisi siltä, että mitä enemmän alueella on järviä, sitä pienempi tulvaherkkyys on. Myös alueen sijainnilla (rannikko vai sisämaa, ehkä myös etelä vai pohjoinen?) on varmaan merkitystä. Rannikolla taitaa ainakin sataa enemmän, ja tulvia voi varmaan myös sattua merenpinnan ollessa tavallista ylempänä. Pohjois-Suomessa sekä järvisyys että tulvaindeksi ovat monin paikoin alhaisia. Myös Vilma Valto on pohtinut blogissaan (3. Mikä kartta toi on olevinaan?) tulvaindeksin ja järvisyyden yhteyttä. Hän on tullut siihen tulokseen, että kun järviä on paljon, vedellä on paikka, jonne mennä, joten tulvia ei synny ja tulvaindeksi on pieni, ja toisinpäin, mikä tosiaan kuulostaa loogiselta.

 

Lähteet

Valto, V. (1.2.2023). 3. Mikä kartta toi on olevinaan? [blogikirjoitus]. Valto vs. Geoinformatiikan menetelmät 1. https://blogs.helsinki.fi/vvalto/2023/02/01/3-mika-kartta-toi-on-olevinaan/

Wikipedia (30.12.2022). Suomen vesistöalueet. Haettu 20.2.2023 osoitteesta https://fi.wikipedia.org/wiki/Suomen_vesist%C3%B6alueet

Rajapintoja ja karttaprojektioita

WFS-aineistot QGISissä

Toisella kurssikerralla kuulimme erilaisista datan lähteistä, kuten rajapinnoista, ja opimme lisäämään WFS-tasoja QGIS-ohjelmistoon. Ajatuksena se kuulosti monimutkaiselta, mutta olen Pinja Rautiaisen (Tehtävä 2. Projektioiden käyttöä) kanssa samaa mieltä siitä, että se olikin melko yksinkertaista. Kokeilin WFS-tason lisäämistä QGISiin vielä kotona, ja onnistuin lisäämään esimerkiksi GTK:n kallioperäaineiston. Väyläviraston aineiston tavoin tässä GTK:n kallioperärajapinta-aineistossa on lukuisia tasoja, joita voi lisätä projektiinsa. Esimerkiksi pistemuotoisen metallikaivosaineiston attribuuttitaulukosta löytyy tietoa kaivosten omistajista aina louhittaviin metalleihin.

Karttaprojektioiden vääristymien vertailua

Kurssikerran tehtävässä päätin vertailla TM35FIN-projektioon Mercatorin projektion lisäksi Plate Carrée -projektiota ja Robinsonin projektiota. Mercatorin projektio on oikeakulmainen, eli kulmat ilmansuuntien välillä ovat oikein, mutta vääristymät pituuksissa ja pinta-aloissa kasvavat navoille päin mentäessä. Esrin ArcGis Desktop 9.2 Help -sivuston (ArcGIS Desktop Help 9.2 – Plate Carree (esri.com)) mukaan Plate Carrée -projektio muodostaa keskenään samankokoisista neliöistä koostuvan koordinaatiston, jossa pinta-ala ja muodot vääristyvät päiväntasaajalta poispäin mentäessä, mutta eivät yhtä paljon kuin Mercatorin tapauksessa. Robinsonin projektiossa puolestaan on tavoiteltu mahdollisimman pieniä sekä alueiden muotojen että kokoerojen vääristymiä (Lehtinen & Kettunen, 2019).

Mittasin QGISin työkalulla saman etäisyyden ja pinta-alan jokaisessa projektiossa, ja laskin niiden erot TM35FIN-projektiossa mitattuihin arvoihin (Taulukko 1). Oli kiva päästä taas käyttämään Exceliä taulukkolaskennassa, mutta käytin huolestuttavan paljon aikaa miettiessäni, miten prosentuaalinen erotus lasketaankaan, enkä vieläkään usko, että se meni oikein. Mittaukseni sijaitsevat ihan Pohjois-Suomessa, jossa Mercator laskujeni mukaan vääristää pituuksia kaikkein eniten (pinta-alojen erotus TM35FIN-projektioon verrattuna yli seitsenkertainen, 717,1 %) ja Robinsonin projektio vähiten (vastaava luku vain 40,9 %). Nämä mittaukset käyvät yhteen niiden tietojen kanssa, joita projektioista löysin: Mercatorin projektio vääristää pinta-aloja eniten, Plate Carrée vähemmän ja Robinsonin projektio vähiten.

Taulukko 1. Välimatkan ja pinta-alan vertailua karttaprojektioissa.

QGISillä tein kolme karttaa, joilla yritin esittää projektioiden aiheuttamia pinta-alavääristymiä Suomessa kunnittain (Kuvat 1-3). Itse tehtävän tekeminen ja kaikki toiminnot sujuivat oikeastaan ongelmitta, mutta lopputulokseen en ole kovin tyytyväinen. Mielestäni karttojen avulla ei voi kovin helposti vertailla projektioiden välisiä eroja, vaikka värit ja luokkamäärät ovatkin samat. Mercatorin projektiossa vääristymäkerroin, joka kertoo, kuinka monta kertaa projektio suurentaa kuntien pinta-aloja verrattuna TM35FIN-projektioon, saa arvoja väliltä n. 3,94-8,24. Robinsonin projektiossa väli on muutaman kymmenyksen suuruinen (n. 1,185-1,416), ja Plate Carréenkin tapauksessa väli on pieni (n. 1,98-2,867). Jokaisessa kartassa kaikki kahdeksan luokkaa ovat kuitenkin saman väriset keskenään (siis esim. pienin luokka kaikissa kolmessa saman värinen), joten jos projektioita haluaa vertailla keskenään, pitää karttojen legendoja tutkia tarkasti.

Yritin tehdä myös kartat, joissa olisi kaikissa samat luokkarajat ja siten värit ilmaisivat samoja vääristymäkertoimia joka kartassa. Laskinkin jonkinlaiset välit, mutta QGISissä niiden muuttaminen ei oikein onnistunut, koska kartalla värit eivät olleet muuttamieni luokkarajojen mukaisia. Myöhemmin, jos ehdin, haluaisin yrittää tehdä kartat vertailukelpoisemmiksi vielä värejä ja mahdollisesti luokkien määrää muuttamalla, jos se auttaisi. Samalla voisin keksiä kartoille jonkin paremman otsikon, ja mahdollisesti valita jonkin erilaisemman projektion tarkasteluun. Nyt näyttää ainakin nopeasti katsottuna siltä, että karttojen välillä on hyvin pieniä, muutaman kunnan eroja, mikä johtuu varmasti kuitenkin enimmäkseen siitä, miten tein tehtävän.

 

Lähteet

Esri (3.8.2007). Plate Carrée. ArcGIS Desktop Help 9.2. Haettu 7.2.2023 osoitteesta https://webhelp.esri.com/arcgisdesktop/9.2/index.cfm?TopicName=Plate_Carree

Lehtinen, J. & Kettunen, P. (2019). Maailma venyy ja paukkuu kartalla. Tietoa Maasta, 2/2019. Maanmittauslaitos. https://www.maanmittauslaitos.fi/tietoa-maanmittauslaitoksesta/ajankohtaista/lehdet-ja-julkaisut/tietoa-maasta/maailma-venyy-ja-paukkuu

Rautiainen, P. (2.2.2023). Tehtävä 2. Projektioiden käyttöä [blogikirjoitus]. Pinja Rautiainen, Geoinformatiikan kurssiblogi. https://blogs.helsinki.fi/radpinja/2023/02/02/tehtava-2-projektioiden-kayttoa/