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.

Kuva 1. Kuntien pinta-alat TM35FIN-projektiossa suhteessa pinta-alaan Mercatorin projektiossa. Vääristymäkerroin kertoo, kuinka monta kertaa pinta-ala on suurempi Mercatorin kuin TM35FIN-projektiossa.

Kuva 2. Kuntien pinta-alat TM35FIN-projektiossa suhteessa pinta-alaan Mercatorin projektiossa. Vääristymäkerroin kertoo, kuinka monta kertaa pinta-ala on suurempi Plate Carrée -projektiossa kuin TM35FIN-projektiossa.

Kuva 3. Kuntien pinta-alat TM35FIN-projektiossa suhteessa pinta-alaan Robinsonin projektiossa. Vääristymäkerroin kertoo, kuinka monta kertaa pinta-ala on suurempi Robinsonin kuin TM35FIN-projektiossa.

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/