Seitsemäs luento – time to shine

Viimeinen luento – aika laittaa kaikki GIS-taidot peliin ja tuottaa itse karttoja ilman step-by-step -ohjetta tai valmista aineistoa. Pakko myöntää, että aineistojen etsiminen oli melko tuskaista, Jokainen aineisto minkä löysin, paljastui vääräksi tai käyttökelvottomaksi pitkän export-import -prosessin jälkeen. Loppujen lopuksi miljoonan FREE GIS DATA HERE – mainoksen ja muutaman kyyneleen jälkeen löysin sopivan shapefilen pohjaksi työlle ja sain sen muutaman mutkan kautta QGISsiin auki. Halusin pohjakartaksi Yhdysvallat, mutta vain mantereella olevat 48 osavaltiota, eli poislukien Alaskan ja Havaijin. Lataamani aineisto sisälsi ne, mutta niiden poistaminen onnistui melko helposti ja vaihdoin kartan projektion perusprojektiosta WGS85-Pseudo mercatoriin, jotta maa näyttäisi oikeammalta.

Kun pohjakartta oli valmiina, oli aika hankkia siihen tietoa. Tutkiskelin tarjolla olevaa osavaltiokohtaista dataa Yhdysvalloista ja onnistuin löytämään kaksi tietokantaa, joista toinen sisälsi yksityiskoulujen jakautumisen alueella ja toinen julkisten koulujen. Datan sai siirrettyä melko vaivattomasti pisteaineistoksi QGIS:siin ja aloitin laskemalla kunkin koulun lukumäärän joka osavaltiossa count points in polygon -toiminnolla. Tämän tehtyäni totesin, ettei tässä ollut mitään järkeä ja koulujen määrällä ei ole mitään merkitystä niiden jakauman kannalta, sillä kouluja on paljon osavaltioissa joissa ihmisiä on paljon. Ei mitään uutta siis. Hetken pohtimisen jälkeen tajusin, että merkittävämpää on yksityisten ja julkisten koulujen suhde osavaltiossa. Onko tietyssä paikassa huomattava määrä yksityisiä tai julkisia kouluja ja miksi juuri siellä? 

Tein siis koropleettikartan molemmista graduated-toiminnolla. Ensimmäinen kartta (Kuva 1.) kuvaa yksityiskoulujen prosentuaalista osuutta ja toinen (Kuva 2.) julkisten koulujen prosentuaalista osuutta. Kartoista  tulee selvästi ilmi, että länsirannikolla, varsinkin Pennsylvanian ja sitä ympäröivien osavaltioiden alueella on suuri osa yksityiskouluja. Pohjoisissa osavaltioissa taas, kuten Wyomingissa ja Pohjois-, sekä Etelä-Carolinassa on suurin osa julkisia kouluja.

Kuva 1: Yksityiskoulujen osuus Yhdysvaltojen osavaltion kouluista vuonna 2015-2016. (Lähde: Data.gov)
Kuva 2: Julkisten koulujen osuus Yhdysvaltojen osavaltion kouluista vuonna 2015-2016. (Lähde: Data.gov)

Seuraavaksi halusin pohtia, onko tiettyjen koulujen suuri määrä yhteydessä alueella vallitsevaan rauhattomuuteen tai sosiaalisiin ongelmiin? Käytin tilastona Data.Gov -sivustolta löytämääni dataa Yhdysvaltojen koulujen naapurustojen köyhyydestä. Kartassa (Kuva 3.) on esitetty IPR (Income to Poverty Ratio), joka mittaa perheiden, joilla on 5-18 -vuotiaita lapsia, prosentuaalisen määrän tuloja, jotka ovat yli köyhyysrajan asteikolla 0-999. Kuten kartasta näkyy, suurimman IPR:n omistavat perheet ovat sijoittuneet samoille alueille kuin yksityiskoulut ensimmäisessä kartassa (Kuva 1.), eli itärannikolle suurkaupunkien tuntumaan ja aivan länsirannikolle, Kaliforniaan, Oregoniin ja Washingtoniin. Voi siis todeta, että suurituloisilla alueilla lapset laitetaan mielummin yksityiskouluun. Jos tätä karttasarjaa vielä jatkaisi, olisi mielenkiintoista tehdä vielä jatkotutkmuksia näiden alueiden oppimistuloksista ja oppilaiden jatko-opinnoista, mutta se jääköön tältä kerralta.

Kuva 3: Income to Poverty -indeksi Yhdysvalloissa vuonna 2015-2016. (Lähde: Data.gov)

Karttoja myöhemmin tarkastellessani huomasin muutaman parannuskeinon. Ensimmäisessä ja toisessa kartassa liitin osavaltioiden nimet mukaan selvyyden vuoksi. Laitoin niille valkoisen taustavärin, jotta ne erottuisivat tummasta taustasta, mutta kauempaa katsottuna ne näyttävät hieman suttuisilta. Koitin etsiä tekstivalikosta behind fill-vaihtoehtoa mutta en löytänyt vastaavaa. Toinen haaste oli kartassa kolme, jossa halusin esittää pisteet kartalla ilman ääriviivoja, jotta ne eivät sotkisi kuvaa. Kartan legendassa ne ovat kuitenkin hieman epäselvät, enkä keksinyt tapaa saada niitä isommiksi. Jotain kehitettävää löytyy siis ainakin QGIS-osaamisestani.

Kurssi on ollut oikein antoisa ja en ikinä olisi uskonut ensimmäistä kertaa ohjelmaa avatessani, että joku päivä tuottaisin omia karttoja ilman suurempaa katastrofia. Mahtavaa myös ihastella muiden itsenäisiä karttatuotoksia ja silmään pisti erityisesti Siiri Nymanin “Seitsemäs kurssikerta”-etelämantereen kartat, joista opin jopa jotain uutta! 

Kiitos Arttu Paarlahdelle opetuksesta ja kärsivällisyydestä, sekä vieruskaveri Matias Hytille, kun kertoi mitä nappia pitää painaa kun itse en itse sillä hetkellä kuunnellut ohjeistusta.

 

Lähteet:

Nyman, S. (27.2.2020). Seitsemäs kurssikerta (Luettu 3.3.2020)<https://blogs.helsinki.fi/nymsiiri/2020/02/27/seitsemas-kurssikerta/>

Private school locations 2015-16 (2019). National Center for Education Statistics (1.3.2020) <https://catalog.data.gov/dataset/private-school-locations-2015-16>

Public school locations 2015-16 (2019). National Center for Education Statistics (1.3.2020) <https://catalog.data.gov/dataset/public-school-locations-2015-16>

School Neighborhood Poverty Estimates 2015,2016 (2019). Office of Federal Student Aid (3.3.2020) <https://catalog.data.gov/dataset/school-neighborhood-poverty-estimates-2015-2016>

United States shapefile (2020). IGISMap (1.3.2020) <https://www.igismap.com/united-states-shapefile-download-free-map-boundary-states-and-county/>

 

Luento kuusi, hasardeja kartalla

Kuudes luento alkoi tuulisessa kevätsäässä omaa dataa tuottaen. Käytimme Epicollect5-sovellusta ja keräsimme pisteitä kampuksen lähimaastosta. Sovellus hyödynsi puhelimen paikannusta ja yhdisti syötetyn tiedon pisteeseen kartalla. Pisteistä tuotettu tieto käsitteli alueen viihtyvyyttä ja turvallisuutta. Kun data oli kerätty, siirryimme luokkaan tuottamaan siitä jonkinlaista järkevää materiaalia. Pisteaineisto siirrettiin kartalle ja interpoloitiin “heatmap”-tyyliseksi, josta on helppo havaita datan mukaan viihtyisät ja turvalliset alueet.

Blogissa tänään kuitenkin aiheena erilaiset hasardit kartalla esitettynä. Karttojen tarkoituksena oli toimia mahdollisimman opetus-ystävällisinä. Käytetty data ladattiin eri järjestöjen nettisivuilta, yksinkertaisesti lataamalla tai muutaman excelin muotoisen mutkan kautta tuotettuna. Valitsin kolme eri hasardia ja tuotin kolme eri karttaa, joissa jokaisessa esiintyy yksi hasardi parhaalla näkemälläni tavalla.

Aineistoa etsiessäni, varsinkin tulivuorenpurkaukset aiheutti päänvaivaa. Moni löytämäni data oli aivan liian laajaa, ei sisältänyt tarvitsemaani tietoa, tai oli muulla tavalla liian sekalaista tähän tarkoitukseen. Monen epäonnistuneen CSV-tiedoston jälkeen kuitenkin löysin NOAA.n sivuilta oikeanlaisen listauksen ja käytin sitä.

 

Kartta 1 – Maanjäristykset

Ensimmäisessä kartassa (Kuva 1.) on esitettynä yli 5,4 magnitudin maanjäristykset vuodelta 2019. Kartassa on esitettynä vain yli 5,4 magnitudin järistykset, sillä pienimmätkin järistykset mukaan lukien kartasta ei olisi saanut selvää. Kuten järistysten muodosta huomaa, ne asettuvat melko tarkasti litosfäärilaattojen reunoille. Varsinkin Kaakkois-Aasian ja Atlantin keskiselänteen alueella niitä on runsaasti. Suurimpia, yli 7 magnitudin järistyksiä on esiintynyt Indonesiassa, sekä Andien vuoristossa. Opetusmielessä karttaan voisi lisätä vielä litosfäärilaattojen rajat selventämään ja kenties isoimmat kaupungit, hasardin tuottaman vahingon pohtimisen avuksi. Esimerkiksi Aino Sainiuksen blogipostauksessa “Hikoilua ja hasardeja” liitosfäärilaattojen rajat on esitetty hienosti.

Kuva 1: Yli 4,7 magnitudin maanjäristykset vuonna 2019. (Lähde: United States Geological Survey)

Kartta 2 – Tulivuoret

Seuraavassa kartassa (Kuva 2.) on esitettynä tulivuorenpurkaukset vuodelta 2019. Purkaukset ovat luokiteltu niiden räjähtävyyden mukaan, jota mittaa VEI (Volcanic Exposivity Index). Maanjäristykset ja tulivuoret ovat kartoissa samalta ajanjaksolta, mutta maanjäristyksiä esiintyy huomattavasti enemmän. Karttaa voisi kuvata kenties myös alueen tuhon ja evakuoitujen ihmisten määrän perusteella. Päätin kuitenkin kuvata kaikki purkaukset vuoden ajalta, jotta niitä voisi verrata maanjäristyksiin (Kuva 1.). Opetuskäytössä kartalla luokitteleva VEI kuvaa hyvin erityyppisiä tulivuoria, esimerkiksi Havaijilla purkautunut Kilauea on hyvin rauhallinen, rakopurkauksen tyyppinen ja siksi sillä on hyvin matala VE-indeksi.

Kuva 2: Tulivuorenpurkaukset vuonna 2019 luokiteltuna räjähtävyyden (VEI) mukaan. (Lähde: NOAA Volcano location database)

Kartta 3 – Meteoriitit

Kolmannessa kartassa kuvataan meteoriittien iskeytymistä Maahan. Kartassa on esitettynä massaltaan yli 100g kappaleet, koko siltä ajalta kun iskuja ollaan listattu, vuoteen 2013 asti. Pienempiä kappaleita esiintyi niin suuri määrä, että rajasin määrää hieman. Kartassa on kuvattuna myös Pohjois-Amerikan alue, sillä iskut ovat keskittyneet niin vierekkäin, ettei koko maailman kartasta saisi mitään selvää. Kartasta, varsinkin opetusmielessä on hyvä tehdä huomio, että ensi silmäyksellä näyttää kuin meteoriitteja iskeytyisi vain mantereelle, suurien ihmisjoukkojen sekaan. Todellisuudessa mereen, tai keskellä erämaata laskeutuneita meteoriitteja ei huomata, joten havainnot ovat suurilta osin ihmisten asuttamilla alueilla. Tämä on hyvä esimerkki siitä, kuinka kartta saattaa “valehdella” ja tulisi pohtia esitettävää asiaa myös hieman kartan ulkopuolelta.

Kuva 3: Yli 100g meteoriittien törmäyskohdat vuoteen 2013 asti. (Lähde: NASA)

 

 

Lähteet:

Earthquake Catalog (2020). United States Geological Survey, Virginia. 1.3.2020 <https://earthquake.usgs.gov/earthquakes/search/>

Meteorite landings (2018). NASA, Washington. 1.3.2020 <https://data.nasa.gov/Space-Science/Meteorite-Landings/gh4g-9sfh>

Sainius, A. (25.2.2020). Hikoilua ja hasardeja.<https://blogs.helsinki.fi/sainius/2020/02/25/38/> (Luettu 3.1.2020)

The Significant Volcanic Eruption Database (2020). National Geophysical Data Center, NOAA. 1.3.2020 <https://www.ngdc.noaa.gov/nndc/servlet/ShowDatasets?dataset=102557&search_look=50&display_look=50>