Kurssikerta 2

Tällä kertaa vähän väsyneempi moi!

Kurssin toisella kurssikerralla tappelu QGis-ohjelmiston kanssa jatkui. Kurssikerta koostui hyvin pitkälti opettajajohtoisesta työnkentelystä tietokantojen perushallinnan sekä karttaprojektioiden vääristymien vertailujen parissa. Viime kurssikerralta muistui hyvin mieleen attribuuttitaulukon kanssa kikkailu ja uusien tietokenttien lisääminen.

Kurssikerran ensimmäisessä osassa opimme avaamaan aineiston palvelimen rajapinnan kautta. Tarkastelimme kahta eri mittakaavaista Kunnat 2020-aineistoa ja harjoittelimme valintatyökalun käyttöä kohdentaen aineiston tiettyihin ominaisuuksiin ja näiden tallentamista omaksi tasokseen.

Siirryimme karttaprojektioiden tarkasteluun. “Karttaprojektio on kaksiulotteinen esitys kolmiulotteisesta Maasta. Kun kolmiulotteinen asia litistetään vain kahteen ulottuvuuteen, välimatkat vääristyvät kartan reunoilta”, tiivistävät osuvasti Jade Lehtinen ja Pyry Kettunen (2/2019) Maanmittauslaitoksen lehdessä Tietoa Maasta. Tarkoituksena oli luoda useampi teemakartta, jotka kuvaavat eri karttaprojektioiden välisiä vääristymien suuruuksia. Loimme kurssikerralla yhdessä yhden TM35FIN-ja Mercatorin projektion välistä vääristymäkerrointa kuvaavan kartan, joka näkyy kuvassa 1.

“TM35 tarkoittaa “Transverse Mercator, jossa Mercator projektio on projisoitu poikittaisen lieriön mukaisesti eikä pystyssä olevan. Lieriön “kosketuspinta” pallolla on noin Suomen keskikohdalla. Tällöin pitkulainen Suomi saadaan sopusuhtaisemmaksi”, Sofia Salonen täsmentää  loistavasti blogissaan postauksessa Kurssikerta 2 – 25.1.2023.

Tarkoituksena kaikissa teemakartoissa oli verrata projektiota TM35FIN-projektioon, koska tämä koordinaatistojärjestelmä kuvaa Suomen valtion aluetta yhdellä projektiokaistalla.

Seuraavaksi loin itsenäisesti vielä kaksi tietokantakarttaa, joiden tavoitteena on kuvata projektioiden välisiä vääristymien eroja selkeästi. Kuvassa 2 on kuvattuna TM35FIN-projektion ja Robinsonin projektion välinen vääristymäkerroin ja vastaavasti kuvassa 3 TM35FIN-projektion ja sinusoidaalisen projektion välinen vääristymäkerroin.

Valitsin jokaiseen  karttaan eri määrän vääristymäkerrointa kuvaavia luokkia, sillä erot vääristymäkertoimien välillä vaihtelivat huomattavasti. TM35FIN-projektion ja Mercatorin projektion välinen vääristymäkerroin vaihtelee 3,94 ja 8,24 välillä ja nämä luvut ovat huomattavasti suurempia verrattuna kahden muun kartan lukuihin. Puolestaan TM35FIN- ja Robinsonin projektion vertailussa vääristymäkerroin vaihtelee 1,185 ja 1,416 välillä. Kartassa on neljä luokkaa, mutta sekin lienee liian suuri määrä kuvaamaan projektioiden välisiä eroa. Usean eri värin käyttäminen luo kuvitelmaa siitä, että erot olisivat dramaattisempia ja vääristymäkerroin suurenisi huomattavasti pohjoisempaan siirryttäessä, vaikka legendan vääristymäkerrointa kuvaavat luvut kertovat toisin. Jätin tarpeettomasti luvut kolmen desimaalin tarkkuudella.

TM35FIN-projektion ja sinusoidaalisen projektion välistä vääristymäkerrointa kuvaava kartta on visuaalisesti jo hyvin erinäköinen. Värierot esiintyvät pääosin vertikaalisessa suunnassa, lukuunottamatta kaikista pohjoisinta Suomea, jossa vääristymäkerroin vaihtuu lähes satunnaisesti. Legendaa tarkastellessa huomataan, että projektioiden väliset vääristymäkertoimet esiintyvät erittäin pienellä vaihteluvälillä. Pienimmillään kerroin on 0,997 ja suurimmillaan 1,002. Värit saavat tässäkin aikaan dramaattisemman eron, mitä se todellisuudessa onkaan. Otin sinusoidaalisen (myös oikeapintainen Mercatorin projektio) projektion kuitenkin tarkasteluun, koska halusin nähdä vaihtelua myös vertikaalisessa suunnassa. Näitä kolmea karttaa on nopealla katsauksella hankala vertailla keskenään, sillä värit eivät kuvaa saman suuruisia vääristymäkerroinluokkia.

Kurssikerralla opettajajohtoisesti työstetyn teemakartan jälkeen unohdin ensiksi taas lähes kaikki toiminnot, mitä käytimme, mutta pienen kertaamisen jälkeen kartat oli helppo toteuttaa itsenäisesti. Ongelmaksi kuitenkin selkeästi muodostui se, että toistin ehkä liikaa tiettyjä komentoja ja minulla oli liikaa tasoja säilytyksessä siihen nähden, mitä oikeasti olisi tarvinnut. Toisaalta, mielummin tässä vaiheessa pelaa varman päälle, koska tekeminen ei ole sataprosenttisen varmaa vielä!

Lopuksi vertailin projektioiden välillä esiintyviä eroja mittaustyökalun avulla. Mittasin ensin Suomen pohjoisosaan hatun muotoisen alueen ja tämän jälkeen tein mittauksen janan muodossa Keski-Suomen läpi itä-länsi-suuntaisesti. Keräsin mittaustuloksia eri projektioilla ja koostin kaksi taulukkoa, joista tulee ilmi käytetty projektio, mitattu alue ellipsoidin pinnalla sekä karteesisesti, eli “litteän Maan” pinnalla mitattuna, erotus TM35FIN-projektion karteesiseen mittaustulokseen verrattuna ja tästä samasta vielä prosentuaalinen ero projektioiden välillä.

Taulukko 1: Pinta-alojen eroja eri projektioiden välillä.

Taulukko 2: Pituuksien eroja eri projektioiden välillä.

Taulukossa 1 näkyy koostetut mittaustulokset pinta-alan vaihtelusta projektiota vaihdettaessa. Ellipsoidin pinnalla tarkastellessa pinta-aloissa ei ole huomattavan suurta muutosta, jos sitä on lainkaan. Tämän takia en laskenut näiden välisiä eroja, koska pallon pinnalta mitattuna erot eivät ole selkeitä. Tason pinnalla tarkasteltuna pinta-alat vaihtelevat hyvin paljon. Erityisesti Mercatorin projektiossa pinta-ala muuttuu hyvin paljon verraten tuttuun ja turvalliseen TM35FIN-projektioon. Prosentuaalinen ero näiden välillä on 88,0, kun taas TM35FIN-projektion ja sinusoidaalisen projektion välinen prosentuaalinen ero tason pinnalla mitattujen pinta-alojen välillä on vain 1,4.

Taulukkoon 2 on koostettu samat muuttujat, mutta mittauskohteena oli jana, jonka pituus on ilmoitettu taulukossa kilometreinä. Vaihtelut ellipsoidin pinnalla mitattujen lukujen välillä ovat tässäkin tapauksissa hyvin pieniä, tai niitä ei ole ollenkaan. Prosentuaalisia eroja tarkastellessa huomataan taas TM35FIN-projektion ja Mercatorin projektion välinen suuri ero, jana on 54,6 prosenttia pidempi Mercatorin projektiolla tasolla mitattuna. TM35FIN-projektion ja sinusoidaalisen projektion välinen vastaava ero on vain 3,6 prosenttia. Tuloksista voidaan päätellä, että tarkastelluista projektioista sinusoidaalinen projektio vääristyy vähiten ja kuvaa Suomen valtion aluetta lähes samoin, verraten TM35FIN-projektioon. Winkel Tripel- sekä Robinsonin projektioiden erot ovat sekä pinta-alaa, että janaa tason pinnalla tarkastellessa huomattavia.

Harjoitus oli mukava ja oli taas palkitsevaa oppia työskentelemään QGis-ohjelmiston kanssa vähän paremmin. Itselläni ilmeni pieniä ongelmia lähinnä sen takia, että käytin työskennellessäni Macbookia, mutta sain ongelmat lopulta selvitettyä. Esimerkiksi sillä on hyvinkin paljon väliä, mistä kansiosta aineiston yrittää QGis:iin aukaista.

Viime kurssikertaa kommentoiden, oli mukava jälkeen päin lukea muiden blogeja ja tehtävien analysointia. Muun muassa Tatu Jentze blogissaan koosti tehtävän kulun mukavasti kuvien ja vinkkien kera ja samaistuin Jentzen ajatuksiin ohjelmiston käytöstä.

Ensi viikkoon! ✨

 

Lähdeluettelo:

Jentze, T. (2023), MAA-202 Tatu, Tehtävä 1, verkko-osoitteessa https://blogs.helsinki.fi/jentze/

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

Salonen, S. (2023), Sofia’s blog, Kurssikerta 2 – 25.1.2023, verkko-osoitteessa https://blogs.helsinki.fi/sofisalo/