Paikkatiedon luomisesta ja hyödyntämisestä

Vko VI

Toiseksi viimeisen kurssikerran alussa kerrattiin lyhyesti paikkatiedon keruun historiaa (esimerkiksi John Snow ja koleraepidemian lähteen paikantaminen Lontoossa 1854), sekä käytiin läpi hieman tanskalaisen arkkitehti Jan Gehlin sääntöjä toimivaan ja käytännölliseen kaupunkisuunnitteluun. Gehlin mielestä autoilua ei pitäisi missään nimessä priorisoida, eikä rakennuksia rakentaa mukaillen yksityisautoilua. Sen sijaan julkisten tilojen ja liikenteen tulisi palvella jokaista ihmisryhmää, ja tiloista tulisi suunnitella moniaistillisia ja kokemuksia herättäviä.

Lyhyenä pidetty luento-osuus oli alustus tunnin ensimmäiselle tehtävälle: lähteä ulos keräämään omakätisesti paikkatietoa. Käytimme datan keräämiseen Epicollect5-nimistä paikkatietosovellusta (https://five.epicollect.net/), joka oli ilmaiseksi ladattavissa älypuhelimiin puhelimen käyttöjärjestelmän kauppapaikasta (AppStore, Google Play). Tehtävänä oli arvioida valitsemansa paikan viihtyvyyttä ja turvallisuutta. Sovellus tallensi valitseman paikan koordinaatit ja opiskelija vastasi kysymyksiin asteikolla 1-5, kuinka henkilökohtaisesti alueen kokee (1 = erittäin epäviihtyisä/turvaton, 5 = erittäin viihtyisä/turvallinen). Lisäksi oli mahdollista liittää tallennetusta paikkatiedosta kuva tietokantaan. Sovellus oli helppokäyttöinen ja selkeä. Sää oli mitä mainioin, ainakin auringonpaisteen puolesta. Lämpötila sekä pukeutuminen olivat sen sijaan jääneet miinuksen puolelle, jolloin lenkkimme ei Kumpulan mäeltä kauemmas johtanut kuin Kustaa Vaasan tien itäiselle puolelle ja takaisin.

Kokosimme kurssilaisten tallentamat paikkatiedot yhdeksi .xlsx-tiedostoksi, mikä muutettiin taas .csv-tiedostoksi, jotta sen pystyisi tuomaan QGIS-ohjelmaan. Valmiina meillä oli käytössä Helsingin kantakaupungin tiestö sekä kartta kaikista rakennuksista. Lisäsimme keräämämme paikkatiedot valmiisiin vektoritiedostoihin Epicollect5-sovelluksen tallentamien koordinaattien avulla.

Kuva 1. Opiskelijoiden tallentamilla sijaintitiedoilla ja kyseluvastauksilla koottu yleisnäkemys Kumpulan ja Arabian alueen turvallisuudesta.

Kuvasta 1. nähdään tallennetut pisteet alueista, jotka opiskelijat kokivat turvallisiksi tai turvattomiksi (jokin meni kuitenkin vikaan, sillä tallennettuja pisteitä oli 79 kappaletta, mutta itse sain tuotua QGIS:iin vain 23. Tämä ei kuitenkaan haitannut harjoituksen etenemistä). Kuvassa 1. on myös jo tehty seuraava askel harjoituksessa, mikä toimi myös tämän kurssikerran uutena opittavana työkaluna: interpolointi.

Interpolointi eli interpolaatio on numeerisessa matematiikassa käytettävä menetelmä, jossa lasketaan uusia arvoja tunnettujen arvojen väliin jollakin menetelmällä. Tyypillisessä tilanteessa tarkasteltavat ilmiöt (tässä tapauksessa opiskelijoiden keräämät paikkatietodatat) toimivat tilastollisena otoksena, jotka edustavat tutkittavan ilmiön kuvaavan funktion arvoja. Saaduista arvoista interpoloidaan funktion arvo halutussa kohdassa, joka jää muuttujien tunnettujen arvojen väliin (tässä tehtävässä turvallisuusarvot 1-5). Lyhyesti, interpolointi mahdollistaa eri tapoja estimoida funktion arvoja tunnettujen pisteiden välistä (Hemmo-Iivonen, Lappi, Salonen 2011).

Kuvasta 1. voi havaita, että yksikään opiskelija ei antanut millekään sijainnille arvoksi 1. Toiseksi alhaisinta arvoa, eli melko turvattomaksi alueeksi koettiin Arabian kauppakeskuksen koillispääty. Pisteen kohdalla sijaitsee Staran konepaja (Toukolankatu 6), joka ei ainakaan Google Map:in Street View työkalulla katsottuna näytä kovinkaan viihtyisältä (huom. alue on kuvattu vuonna 2013, nyt alue voi olla erilainen). Opiskelijat (ainakin omassa karttaesityksessäni, missä on vajaasti dataa) eivät ehtineet vierailla kovinkaan kaukana, vaan pysyttelivät kohtuullisen lähellä Kumpulan kampusta. Tuovisen tuottamassa karttaesityksessä (kuva 1) opiskelijat ovat uskaltautuneet jo hieman kauemmas kampukselta ja kokeneet turvattomiksi alueiksi varsinkin isojen autoteiden läheiset alueet (Kustaa Vaasan tie, Mäkelänkatu). Kuten Tuovinen artikkelissaan toteaa, käyttämällä interpolointia alueen yleistä turvattomuuden/turvallisuuden kokemuksia on helpompi havaita ja analysoida, kuin tihrustaa pieniä pisteitä.

Loppuajan tunnista tekisimme kukin omia hasardikarttaesityksiä, jonka ainoana ohjeistuksena oli oikeastaan vain tuottaa esitys, jota voisi käyttää opetuksellisessa tilanteessa. Materiaaleina meillä oli käytettävissä maailmankartta sekä valtioiden rajat. Hasardit, joista saimme valita haluamamme tietokannat, olivat maanjäristykset, tulivuoret ja meteoriitit (tietokannat tuli kuitenkin hakea itse, mitä taitoa tulisimme tarvitsemaan viimeisellä kurssikerralla). Omissa kartoissani käytin dataa maanjäristyksistä sekä tulivuorista.

Kuva 2. Maanjäristykset vuonna 2018.

Kuvassa 2 on merkittynä vuoden 2018 maanjäristykset 5:stä magnitudista ylöspäin. 8-10 magnitudin järistyksiä ei viime vuonna tapahtunut tietokannan mukaan lainkaan. Isoimmat järistykset tapahtuivat Filippiineillä, Papua-Uusi-Guineassa sekä Alaskassa. Tästä linkistä pääset tutustumaan yksityiskohtaisemmin yksittäisiin järistyksiin.

Kuva 3. Etelä-Amerikan sekä koko maailman korkeimmat tulivuoret.

Kuvaan 3 on merkitty maailman korkeimmat tulivuoret 6 000 metristä lähtien. Kaikki 20 tulivuorta löytyvät Etelä-Amerikan länsirannikolta, Andien vuoristosta. Andit ovat nuori poimuvuoristo (muodostuminen alkanut noin 130 miljoonaa vuotta sitten), joka ulottuu aina Pohjois-Amerikasta (Kalliovuoret) aina Kap Horniin asti, tehden vuorijonosta noin 7 500 kilometriä pitkän. Vuoristo kohoaa edelleen, mutta pehmeän kivilajin takia eroosio kuluttaa vuoriston huippuja tehokkaasti, mikä takaa sen, ettei vuoristo enää kasva korkeutta. Atlantin keskiselänteen työntäessä  Etelä-Amerikan laattaa kohti länttä ja Nazca-laatan työntyessä mereisenä eli painavampana laattana Etelä-Amerikan laatan alle itään päin, Etelä-Amerikan laatta kevyempänä rutistuu ja poimuttuu Nazca-laatan kohdistamassa paineessa (subduktiovyöhyke).
Andit kuuluvat myös Tyynen valtameren tulirenkaaksi-nimettyyn ketjuun, mikä tarkoittaa voimakasta aktiivista vulkaanista ja tektonista toimintaa. Andien ja koko maailman korkein tulivuori Ojos del Salado sijaitsee Chilen ja Argentiinan rajalla. Se on 6 900 metriä korkea kerrostulivuori, ja sen tiedetään purkautuneen viimeksi 1 000 – 1 500 vuotta sitten.

Kuva 4. Maailman vedenalaiset tulivuoret.

Kuvassa 4 taas on esitettynä maailman vedenalaiset tulivuoret. Tietokannassa ne olivat merkittyinä negatiivisina arvoina. Vedenalaisista tulivuorista puhutaan sangen harvoin, varmaankin siitä syystä, ettei niiden aktiivisuus vaikuta läheskään yhtä paljon arkielämään, toisin kuin maanpäällisten tulivuorten. Vedenalaiset tulivuoret harvemmin osoittavat katastrofaalista aktiivisuutta, mutta esim. vuonna 2009 MTV3 uutisoi Tongan saarilla purkautuneesta vedenalaisesta tulivuoresta. Tulivuori syöksi tuhkaa ja laavaa satojen metrien korkeuteen, muttei vaatinut henkilövahinkoja. Vuonna 2002 purkaus synnytti Tongaan uuden saaren. Useat vedenalaiset tulivuoret ovat sijoittuneet tektonisille alueille, esim. Atlantin keskiselänteelle ja Tyynenmeren tulirenkaan ympärille. Korkeimmat tulivuoret löytyvätkin kyseisiltä alueilta. Vedenalaisten tulivuorten purkauksien katastrofaalisia seurauksia on esitetty esimekiksi animaatiosarjassa Muumilaakson tarinoita (Tanoshii Mūmin Ikka, ohj. Saitô, H., Ratia-Kähönen, J., Telecable Benelux, 1990-1992) jaksossa Laineilla lipuva teatteri (jakso katsottavissa vielä 12 päivää mtv.fi:ssä), missä vedenalainen tulivuori purkautuu aiheuttaen maanjäristyksen sekä vedenpinnan nousun peittäen Muumilaakson veden alle (perustuu Tove Janssonin romaaniin Farlig midsommar, 1954).

Karttojen teko oli suhteellisen haastavaa – ei itse tekniseltä toteutukselta, mutta luettavuuden kannalta. Olisin halunnut hyödyntää juuri opittua interpolointia karttojen teossa, kuten esimerkiksi Huhtinen on hyödyntänyt taidokkaasti artikkelissaan Viikko 6 – auringonpaistetta ja onnistumisen tunteita (2019). En kuitenkaan onnistunut saavuttamaan haluamiani esityksiä toimimaan interpoloinnin kanssa, joten ”tyydyin” piste-esityksiin. Onneksi Kautonen esitteli Google Mapsin oivallisen työkalun maanjäristysten esittämiseen toisellakin tavalla (kuva 2), mitä hän on myös itse hyödyntänyt täydentämään karttaesityksiään.

Artikkelia muokattu 1.3., otsikkoa sekä URL-linkkiä muutettu.

 

 

Lähteet:

Tuovinen, I. (2019). Viikko 6 – Itse tuotettua paikkatietoa. Lainattu 26.2.2019, saatavilla: https://blogs.helsinki.fi/tuoilona/2019/02/25/viikko-6/

Wikipedia, the free encyclopedia (2019). Ojos del Salado. Lainattu 1.3.2019, saatavilla: https://en.wikipedia.org/wiki/Ojos_del_Salado

Huhtinen, E. (2019). Viikko 6 – auringonpaistetta ja onnistumisen tunteita. Lainattu 1.3.2019, saatavilla: https://blogs.helsinki.fi/huhelina/2019/02/22/viikko-6-auringonpaistetta-ja-onnistumisen-tunteita/

Kautonen, K. (2019), Viikko 6. Hasardit. Lainattu 1.3.2019, saatavilla: https://blogs.helsinki.fi/kautkia/2019/02/25/viikko-6-hasardit/

MTV3 (2009). Vedenalainen tulivuori purkautuu – katso kuvat. Lainattu 1.3.2019, saatavilla: https://www.mtvuutiset.fi/artikkeli/vedenalainen-tulivuori-purkautuu-katso-hurjat-kuvat/2172294#gs.bR50dOSK

Hemmo-Iivonen, K., Lappi, E., Salonen, C. (2011). Pyramidi 12, lukion pitkä matematiikka – Numeerisia ja algebrallisia menetelmiä (s. 79-95), Sanoma Pro, Helsinki. Lainattu 26.2.2019.

Paarlahti, A. (2019). Luento Helsingin yliopistossa 21.2.2019.

 

Tietokantalähteet:

USGS, science for a changing world. Earthquake Hazard Program, saatavilla: https://earthquake.usgs.gov/earthquakes/search/

Data.gov. Global Volcano Locations Database, Global Volcano Locations Search, saatavilla: https://catalog.data.gov/dataset/global-volcano-locations-database

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *