Karttoja ja projektioita

Toisella harjoituskerralla keskityimme projektioihin QGISillä. Projektioiden ymmärtäminen on olennainen osa maantieteellistä ymmärrystä, sillä ne ovat aina läsnä kartoissa ja aina joltakin osin vääristyneitä.

Projisointi tarkoittaa maapallon pinnan asettamista kaksiulotteiseksi tasoksi. Projektioita on suunniteltu monenlaisia ja tällä harjoituskerralla visualisoimme niiden vääristymiä Suomen kohdalla verrattuna TM35FIN projektioon, joka kattaa vain Suomen. Kuten Maiju Paronen blogissaan (https://blogs.helsinki.fi/pxmaiju/?lang=en) toteaa, TM35FIN on Suomessa yleisin käytetty karttaprojektio, sillä se vääristää vähiten mittoja Suomen alueella. 

Harjoitusten tekeminen oli mielestäni kiinnostavaa, sillä vääristymien visualisointi selkeytti projektioita ja projisoinnin vaikutuksia. Valitsin vertailtaviksi projektioiksi Mercatorin (kuva1), Aitoffin (kuva 2) ja Cassinin (kuva 4). Jokaisessa kartassa käytin kahdeksaa luokkaväliä, jotta kartat olisivat mahdollisimman tarkat. Toisaalta Victoria Rumbin toteaa hyvin blogissaan “Matka GIS-guruksi” (https://blogs.helsinki.fi/vrumbin/), että koska luokkavälit ovat tiheät, “ei arvoilla ole kovinkaan paljoa välieroa”.  Jos välejä olisi vielä enemmän, voisi kartasta tulla sävyjen kannalta epäselvä. Väripaletiksi valitsin sinisestä punaiseen vaihtuvan (sininen merkitsee suhteellisen vähän vääristymiä, punainen merkitsee eniten vääristymiä). 

Mercatorin projektio on oikeakulmainen lieriöprojektio. Maailmankartalla vääristää alueita sitä mukaan, mitä kauemmas päiväntasaajasta mennään. Tämä näkyy kuvassa 1 siten, että Suomen pohjoisosat ovat vääristyneimpiä (punaisella). Vääristymät ovat huomattavia: mitä pohjoisemmaksi mennään, sitä suuremmaksi pinta-ala muuttuu. Jos Mercatorin projektion vääristymistä ei ole tietoinen, kartan käyttäminen tieteellisesti tai uutisoinnissa voi vääristää todellisuutta moniulotteisesti.

 

Kuva 1: Mercatorin projektio suhteessa TM35FIN projektioon

Aitoffin projektio on sovellettu projektio, jossa vääristymiä esiintyy maailmankartalla kaikkialla ja kaikilla osa-alueilla paitsi kartan keskipisteessä (päiväntasaajalla, nollameridiaanilla), mutta kokonaisuus on todenmukaisempi (MathWorks, 2021). Verrattaessa TM35FIN projektiota Aitoffin projektioon huomataan sama kuin Mercatorin projektiossa: mitä pohjoisemmaksi mennään, sitä vääristyneempi pinta-ala. Kuvassa 3 voidaan tarkastella Aitoffin projektion vääristymiä maailmankartalla Tissotin indikaattoreilla. 

Kuva 2: Aitoffin projektio suhteessa TM35FIN projektioon.

Kuva 3: Aitoffin projektion vääristymät maailmankartalla (Kunimune, Justin, Wikipedia Commons, 2018

Kiinnostava ja poikkeava projektio edellisiiin on Cassinin projektio. Cassinin projektio on poikittainen lieriöprojektio (ArcGIS Desktop, ArcMap 10.8). Se tarkoittaa, että maailman kartta on käännetty siten, että nollameridiaanista tulee “päiväntasaaja”. Näin vääristymiä on vähiten nollameridiaanin alueilla. Tämän takia Cassinin projektiota voidaan soveltaa parhaiten ns. pitkille alueille, ei niinkään leveille. Kuvassa 5 havainnollistetaan Cassinin projektion vääristymiä maailmankartalla Tissotin indikaattoreilla.

Kuva 4: Cassinin projektio verrattuna TM35FIn projektioon.

Kuva 5: Cassinin projektion vääristymät maailmankartalla (Kunimune, Justin, Wikipedia Commons, 2018

Loppumietteitä

Harjoitus projektioista ja niiden visualisoinnista oli oikeastaan kivaa -ehkä QGIS ei olekaan hullumpi. QGIS näyttää välillä uhkaavalta, mutta lähipetuksessa vähemmän. Harjoituskerran loppupäässä aloin jo aika sujuvasti toteuttaa erilaisia toimintoja päästäkseni haluamaani lopputulokseen. Odotan hyvillä mielin seuraavaa harjoituskertaa ja sitä, kuinka edellisessä blogitekstissäni mainitsema QGIS:in “kieli” avautuu yhä enemmän.

Viitteet

Maiju Paronen, https://blogs.helsinki.fi/pxmaiju/?lang=en

Victoria Rumbin, https://blogs.helsinki.fi/vrumbin/

MathWorks, 2021 https://www.mathworks.com/help/map/aitoff.html 

ArcMap Desktop https://desktop.arcgis.com/en/arcmap/latest/map/projections/cassini.htm 

Kuvien linkit

Aitoffin projektio File:Aitoff with Tissot’s Indicatrices of Distortion.svg – Wikimedia Commons

Cassinin projektio File:Cassini with Tissot’s Indicatrices of Distortion.svg – Wikimedia Commons

Ensimmäinen harjoitus – kuntia ja kesämökkejä

Aloittaessani tämän kurssin ajattelin, ettei tämä tule olemaan helppoa. Oikeassa olin. Käytin ensimmäiseen harjoitustehtävään kotona melkein häpeällisen kauan -tuijotin QGISin mystistä näyttöä tunnista toiseen. Lähiopetuksessa kaikki tuntui sujuvan ihan hyvin -nyt pää lyö tyhjää.

Onneksi joitakin blogitekstejä oli jo ilmestynyt, ja kävin lukemassa muiden fiiliksiä. Janne Turunen on kirjoittanut blogissaan “Geoinformatiikan mystiset menetelmät”  selkeästi, miten pääsi alkuun. Hänen liittämä kuva aloituksesta kuvatekstillä ”Tästä se lähtee” oli hyvä, sillä tiesin, että sama näkymä minullekin tuli ja niin rohkaistuin sukeltamaan tehtävän pariin. 

Ennen varsinaista kotona tehtävää harjoitusta toteutettiin kartta Euroopan alueelta. Tehtävä Euroopan typpilähteistä oli oikeastaan lähes mukava. Se oli selkeä ja monipuolinen. Tämä oli toki suurilta osin lähiopetuksen ansiota. Inhimillisiä ongelmia eteen kuitenkin tuli: järville jäi mustat rajat ja siksi näyttäytyivät aluksi aivan mustina. Mutta tämä oli helppo korjata. Opin paljon perusasioita jo ensimmäisellä kerralla: miten liitetään paikkatietoaineisto QGISiin, miten muuttaa projektioita ja mitä kannattaa asettaa valmiiksi esille perusnäkymään. 

Lähiopetuksen harjoitus

Kotona minulla oli, lähiopetuksen jälkeen, ihan hyvä tunne QGISistä. Latasin QGISin ensimmäistä kertaa, ja se onnistui helposti. Avatessani attribuuttitaulukon näkymä oli hieman uhkaava: monien arvojen perässä oli turhan monta nollaa ja dataa valtavasti. Alkuun tulikin heti ongelmia toisensa perään ja välillä tuntui, että QGISillä on oma kielensä, jota minä en kertakaikkiaan ymmärrä.  Eräässä ilmoituksessa luki ”No root node! Parsing failed?”. Anteeksi mitä? 

Lopulta sain attribuuttitaulukkoon uuden sarakkeen luotua ja kirjallisten ohjeiden avulla pääsin eteenpäin. Valitsin esittämäkseni muuttujaksi kesämökkien määrän. Ehkä sen takia, että se oli selkeä, ja mielikuva kesämökeistä virkisti. Aloin oivaltamaan, miten QGIS toimii -aloin ehkä ymmärtämään sen kieltä. Yksi oivalluksista oli se, miten saan ns. koodattua kokonaismäärät suhteellisiksi attribuuttitaulukkoon. Toinen oli se, miten symboleita saa nopeasti, monipuolisesti ja kätevästi muutettua. Mielenkiintoista minusta oli kokeilla, kuinka eri väripaletit muokkaavat kartan “luonnetta” ja siten mielikuvia kartalla esitetystä asiasta. Esimerkiksi rajun punainen väri kielii heti vaarallisesta ja epätoivotusta ilmiöstä, kun taas sininen neutraalista. Epäloogiset väriyhdistelmät, kuten liila ja keltainen, voivat aiheuttaa hämmennystä.

Pian kuitenkin epäilyt taas nousivat pintaan: tajusin, etten ymmärrä suhteuttamiani arvoja. Ne eivät näyttäneet siltä, miltä niiden piti (ainakaan omasta mielestäni). Aloin miettimään, että ehkä olisi pitänyt tehdä se toisin tai ei ollenkaan. Yritin mennä muuttamaan tätä -mutta yllätyksekseni ja kauhukseni attribuuttitaulukko oli täysin muuttunut. Juuri kun asiat alkoivat näyttää jotenkin tutuilta. En osannut muuttaa näkymää, vaikka jo vaarallisen rohkeasti aloin klikkailemaan mitä erikoisempia symboleita. 

Attribuuttitaulukko oli muuttunut mystisesti.

Tästä syystä en osannut enää muokata legendan arvoja. Niinpä jatkoin siten miten osasin. Väriksi asetin vihreän (assosioin sen kesämökkeihin ja luontoon), helposti liitin lopputulokseen pohjoisnuolen ja mittakaavan. Reunustin kartan. Mutta jos minulta kysyttäisiin, mitä tarkalleen legendan arvot tarkoittavat, rehellisesti, en voi sanoa aivan tietäväni. Tämä johtuu siitä, että suhteuttaessani arvoja tapahtui jokin virhe, jota en ole osannut toistaiseksi korjata. Kartasta voi kuitenkin päätellä tietyillä kunnilla olevan selkeästi suhteellisesti enemmän kesämökkejä kuin toisilla kunnilla. Esimerkiksi Utsjoella on suhteellisesti vähemmän kesämökkejä kuin Kuusamossa. Mittakaava ja pohjoisnuoli avaavat kartan alueen suuruutta ja suuntaa. Visuaalisesti koen ainakin jollakin tasolla onnistuneeni. Värivalinta on mielestäni kuvaava ja symbolien asettelu selkeä. Informaatioarvossa ei ole kehumista, mutta uskon kurssin aikana ymmärtäväni, miten korjata vastaavan ongelman. 

Lukuarvojen muuttamiset, niiden seuraukset ja mahdolliset peruuttamiset sekä QGISin taustalla tapahtuvat toiminnot toivon ymmärtäväni tulevilla kerroilla. Haluan oppia paremmin QGISin kieltä, joka on minulle vielä aivan uutta. Joka tapauksessa minusta on hienoa nähdä, miten ominaisuustietoa käytännössä visualisoidaan ja olen toiveikas, että kurssin lopulla osaan jo sutjakkaasti tuottaa koropleettikarttoja. 

Lopputulos

Viittaukset

Janne Turunen, https://blogs.helsinki.fi/janneturunen/