Viikko 2: Syvissä vesissä

Hei taas! Elämä jatkuu, niin myös gis.

Pähkäilyjä tunnilta

Tämän viikkoisella tunnilla päätin olla tarkkaavainen opetuksen aikana, jotta en joutuisi jälkikäteen valittamaan blogiini siitä, kuinka olen ulapalla ja turhautunut. Voin myöntää onnistuneeni seuraamaan opetusta koko tunnin ajan. Tunnilla käydyt harjoitteet QGIS:ssä tuntuivat melko selkeitä aluksi, kun keskittyi oikeasti seuraamaan mitä tehtiin. Sitten todellisuus iski vasten kasvojani. Kerron romahduksesta myöhemmin tässä blogissa. Joka tapauksessa viikon teemasana on vaikeudet. Haluan siteerata aikansa suurta ajattelijaa Hemulia:

”Toiset purjehtivat hitaasti ja toiset nopeasti ja jotkut keikahtavat kumoon.”

Elämä antaa mitä on antaakseen. Välillä mennään hitaammin ja välillä nopeammin. Yksi asia pysyy samana: kurssista on selvittävä kunnialla. Toivottavasti ei keikahdeta totaalisesti kumoon.

 

Aluksi keskityimme erityisesti aineistoihin ja niiden hyödyntämiseen. Toimme tietokantoja esimerkiksi väylävirastolta ja tilastokeskukseltan ohjelmaan. Alla olevassa kuvassa 1 vertailimme eri mittakaavan vaikutusta tarkkuuteen kartalla. Sijoitimme väyläviraston majakoita (siniset pisteet) ja katsoimme osuvatko ne mantereelle tarkemmassa ja epätarkassa mittakaavassa. Ero oli todella iso. Yleistetyssä mittakaavassa oli myös suoranaisia virheitä, kun esimekriksi saarten ääriviivat saattoivat olla täysin väärässä paikassa suhteessa todellisiin rajoihin. Tietenkään mikään karttavisualisointi ei ole yleistyksen takia täysin oikeassa, mutta tämä selkeytti käytännössä karttojen yleistä luonnetta.

Kuva 1 Eri mittakaavojen virheiden ja tarkkuuksien vertailua.

Hetki ennen romahdusta

Kuva 2 Pinta-ala ja pituus mittauksia tunnilla.

Aluksi teimme mittauksia QGIS:n mittaustyökalulla Suomen päälaelta eri projektioilla. Listasimme eroja eri projektioiden pinta-alojen ja  kolmion alimman sivun pituutta eri projektioiden välillä (kuva 2). Kirjasimme tuloksia ylös ja mietimme, missä on suurimmat erot. Tämä oli lämmittelevää harjoittelua viimeistä tehtävää varten, jossa oli tarkoitus luoda koropleettikarttoja juurikin pinta-alojen suhteellisista eroista eri karttaprojektioiden välillä.

Väännön tulokset

Kuvissa 4, 5 ja 6 on tehtävän tuotokset. Niiden tekoon kului kevyet neljä tuntia aamuisen tunnin jälkeen. Toisto on opin äiti ja nyt osaankin tehdä jo unissani projektioiden pinta-aloja vertailevan kartan. Tai en ehkä, mutta ainakin uskottelen itselleni niin. Miksi tämä sitten oli niin vaikeaa? Ensinäkin siksi, etten ole vielä gismestari, vaikka niin voisi moni kuvitella. Minun on vielä hankala hahmottaa logiikkaa, jolla paikkatieto käyttäytyy QGIS:ssä. Ehkä kyse on laskennallisesta puolesta, sillä karttojen visuaalinen pyörittely tuntuu enemmän omalta. Koenkin, että kartoista tuli selkeitä ja silmää miellyttäviä.

Joka tapauksessa nyt asiaan. Karttaprojektiot ovat välineitä kolmiulotteiden Maan siirtämiseen kaksiulotteiselle pinnalle. Tämä on mahdotonta tehdä ilman, että syntyy vääristymiä. Vääristymien laatu riippuu täysin projektion laadusta. Projektiot jaetaan taso-, kartio- ja lieriöprojektioihin. Aikaansaatu kartta voi olla voin yhtä seuraavista kerrallaan: oikeapintainen, oikeakulmainen tai oikeapituinen. Lisäksi kyseessä voi olla kompromissiprojektio. Oli mielenkiintoista nähdä visualisoinneissa, miten vääristymät jakautuvat eri projektioissa Suomen kartalle.

Yhdessä tehty vertailu oli kuvan 3 Robinsonin projektion ja ETRS-TM35FIN projektion välillä. Virheellisesti merkkasin selitteeseen, että vertailun luvut olisivat prosentteina, vaikka ne eivät ole. Kartasta voidaan päätellä, että suurimmat vääristymät pinta-alassa ovat Pohjois-Suomessa ja vääristymät kasvavat pohjoiseen päin mentäessä.

Kuva 3 Tunnilla tehty vertailu Robinsonin projektion ja ETRS-TM35FIN projektion välillä.

Ensimmäinen täysin itsenäinen vertailu oli Mercatorin projektiosta (kuva 4), joka on tunnetusti hyvin paljon pinta-aloja vääristävä, sillä kyseessä on oikeakulmainen projektio. Muihin tällä viikolla tehtyihin karttoihin verrattuna kuvan 4 kartassa on suurimmat pinta-alavääristymät. ”Vääristymän kasvu johtuu siitä, että projektio on lieriöprojektio ja sen vääristymät ovat pienimpiä lähellä päiväntasaajaa. Tällöin siis ei olekaan ihme, että napoja lähellä olevien alueiden pinta-alat vääristyvät merkittävästi”, kertoo Lotta tarkentavasti blogissaan. Pidän kuvan 4 kartan värityksestä paljon, vaikka se ei ehkä olekaan ideaali dramaattista erojen esittämistapaa ajatellen.

Kuva 4 Mercatorin projektion pinta-ala vääristymä suhteessa ETRS-TM35FIN projektioon visualisoituna kartalle.

Winkel1 (kuva 5) on sinusoidaalinen projektio ja oikeapintainen. Sen pinta-alojen vääristymät ovat huomattavasti pienemmät kuin Mercatorin, vaikka kartan muoto on kallellaan vasemmalle. Suhteelliset vääristymät ovat esimerkiksi juuri Mercatoriin yli puolet pienemmät. Edellistenkin tapaan vääristymät kulkevat etelä-pohjoissuunnassa.

 

Kuva 5 Winkel1 projektion pinta-ala vääristymä suhteessa ETRS-TM35FIN projektioon visualisoituna kartalle.

Viimeisimpänä tein karttavisualisoinnin Bonnen projektiosta (kuva 6). Muihin karttoihin verrattuna tämä kartta poikkeaa siinä, että erot pinta-alojen kasvavat itä-länsi suunnassa. Isoimmat vääristymät ovat keskellä Suomea pituussuunnassa ja pienimmät erityisesti lännessä: esimerkiksi Ahvenanmaalla. Bonnen projektio asettaa Suomen kartan kallelleen länteen päin, mutta pinta-alaerot on melko pieniä. Tähän karttaan oli hankala valita luokkien määrää ja väritystä, koska Suomen keskellä menevä pitkittäinen alue on niin hallitseva. Mielestäni kuitenkin esitys on niin onnistunut kuin se voi olla.

Kuva 6 Bonnen projektion pinta-ala vääristymä suhteessa ETRS-TM35FIN projektioon visualisoituna kartalle.

 

Opittuja jutskuja

Luin artikkelia mielenkiintoisesta tutkimuksesta, jossa haastateltiin ihmisiä ja tutkittiin heidän maailmankuvaansa verrattuna eri karttaprojektioiden tuottamaan käsitykseen (The Influence of Map Projections on People’s Global-Scale Cognitive Map: A Worldwide Study International Journal of Geo-Information). Julkisesti on puhuttu paljon siitä, vääristääkö Mercatorin projektion laaja käyttö turhan paljon ihmisten maailmankuvaa. Tutkimuksessa haluttiin löytää vastaus juuri tähän. Vertailussa oli Mercatorin ja Robinsonin projektiot. Päädyttiin tulokseen, että sellaiset joille Robinsonin projektio oli tutumpi arvoivat maiden ja muiden alueiden koon lähemmäs todellisuutta. Tähän kuitenkin vaikutti myös se, missä henkilö asuu. Vaikka asuisi Mercatorin projektion mukaan paljon pinta-alaltaan vääristyneessä maassa, voi silti hahmottaa kotimaansa pinta-alan melko oikein.

Projektioilla on siis vaikutusta ihmisten mielikuviin, mutta ei ehkä aina niin paljon kuin ajatellaan. Olisi silti hyvä, jos esimerkiksi somessa käytettäisiin enemmän vaikkapa kompromissiprojektioita. Tuntuu hieman etuoikeutetulta olla maantieteen opiskelija ja ymmärtää maailmaa melko todenmukaisesti verrattuna moniin muihin ihmisiin. Ehkä valinnoilla voidaan muokata ihmisten maailmankatsomusta yhdenvertaisemmaksi.

Tämän viikon henkisestä tuesta saan kiittää melko upeaa tytsyporukkaa: Pata seiska, Koutsi, Lotta, Rosa ja Hetsi, olet sydämmessäni ja ajatuksissani. Ilman teitä en tiedä, missä olisin.

Päivän toinen sitaatti:

”Mä voisin olla atk-tukihenkilö.” -Heta Suutari 2022

Lähteet:

Lapon, L.,  Ooms, K., & De Maeyer, P.  (2020) The Influence of Map Projections on People’s Global-Scale Cognitive Map: A Worldwide Study International Journal of Geo-Information. (Luettu 30.1.) Saatavilla: https://www.mdpi.com/2220-9964/9/4/196/htm

Sainio, L. (2022) Mantsailua-Lotta Sainio Viitattu: 30.1.2022, saatavilla: https://blogs.helsinki.fi/salotta/

Viikko 1: Jostain on aloitettava

Hei ystävä, toveri, kanssaopiskelija tai todella eksynyt lukijani! Olen Tia-Maria Liljeroos tai tuttavallisemmin Tiitu.

Gis on minulle mielenkiintoinen ja hieman pelottava aluevaltaus. Yleensä vahvuuteni kohdistuu maailman kritisointiin ja pohdiskeluun laajassa mittakaavassa. Pidän ihmisistä, heidän elämistään ja niihin vaikuttavista tekijöistä, ihmisen ja ympäristön suhteesta. Kaikkea tätä voi tutkia ja käsitellä geoinformatiikan kautta. Se tuntuu kuitenkin vielä vieraan kaukaiselta. Koen sanojen olevan helpoin väline kuvata maailmaa. Tämä juontuu varmasti rakkauteeni kirjallisuutta ja yleistä kielellistä ilmaisua kohtaan. Siksi tietokoneilla näpyttely, outojen komentojen muodostaminen ja ohjelmien kanssa väsääminen nostattaa mieleeni tummia pilviä. Ei sen takia, että olisin erityisen vihainen gis:n opiskelua kohtaan, vaan yleisestä usvasta joka leijuu mielessäni aiheen ympärillä. Toivon suhteeni geoinformatiikkaan kehittyvän positiiviseen suuntaan. Uskon ennakkoluulottomuuden olevan avain kehitykseen.

Ajattelin aloittaa blogitekstini viikoittain hieman kliseisillä ja mieltä enemmän tai vähemmän lämmittävillä wikisitaateilla. Tämän viikon sitaatin teema on opiskelu. Haluankin siteerata näin alkuun suurta ajattelijaa 500-luvulla ennen ajanlaskun alkua elänyttä Kunfutsea:

Mestari sanoi: ”Opiskelu ilman omia ajatuksia johtaa petetyksi tulemiseen, ajatukset ilman opiskelua vievät vaaraan.” [Keskustelut I: 1]

Koen tämän sitaatin kuvaavan hyvin ensimmäisen kurssikerran hämmentymistä ja melko totaalista hukassa oloa. Tunnilla ohjeet menivät ohi ymmärrykseni pitkälti sen takia, etten asettanut mieltäni ja keskittymistäni opiskeluun. Ei siis ihme, jos etenkin laskukaavojen asettaminen tuotti melkoista ulapalla oloa. Tämän viikon opetuksena olkoon, että tietoinen ajattelu ja opiskelu kulkevat symbioosissa.

Ensimmäinen harjoitus: ensimmäinen hämmennys

Kuva 1: Kurssikerralla tehty kartta kartta HELCOM-alueen typpipäästöistä.

Keskiviikon opetusryhmän tunnilla loihdimme yllä olevan kartan (kuva 1) Itämeren typpipäästöistä jaettuna prosentuaalisesti maittain. Laskimme yhteen kokonaispäästöt ja valitsimme sopivan luokituksen visualisoidaksemme päästöjen jakautumista. Ensikosketus QGIS-ohjelmaan tuli jo ensimmäisen periodin Johdatus geoinformatiikkaan -kurssilla. Totta puhuakseni en ensimmäisessä periodissa ymmärtänyt vielä mitään. Ilokseni voin siis todeta oppineeni jo jotain. Tunnilla käytiin kartanteon vaiheita läpi yksitellen. Ainakin elementtien värien vaihto ja muu muotoilu sujuu nyt leikiten. Oppiminen on vasta alussa ja itselleen täytyy olla armollinen. Asioiden soveltaminen ja itsenäinen tekeminen tuottavat haastetta. Ohjelman käyttö varmasti selkeytyy, kun se tulee tutuksi. Odotan innolla, että pääsen kokemaan selviä oppimisen ja ymmärryksen hetkiä.

Mitä laadittuun koropleettikarttaan tulee, koen onnistuneeni siinä melko hyvin. Esitystapa on selkeän helposti ymmärrettävä. Kritiikkiä antaisin siitä, että järvien ulkorajat olisi voinut ottaa pois, jotta niiden koko ei olisi suhteettoman suuri. Nyt järvet tuntuvat valtaavan turhan paljon alaa kartalta. En ole myöskään merkannut merialuetta HELCOM-merialueeksi, mutta tämä taitaa jo olla hienosäätöä. Värimaailma on miellyttävä.

 

Itsenäinen työskentely luo ympäristön turhautumiselle

Kuva 2: Koropleettikartta Suomen kuntien ruotsinkielisten prosentuaalisesta osuudesta.

Toisena tehtävänä tällä viikolla oli luoda itsenäisesti koropleettikartta jonkin itse valitun muuttujan mukaan kunnittain. Valitsin atribuuttitaulun muuttujista ruotsinkielisten osuuden kunnan väestöstä, sillä se on mielestäni kiinnostava aihe kaksikielisessä maassa. Halusin aluksi tehdä haastavammat versiot annetuista tehtävävaihtoehdoista, joissa olisi pitänyt itse tuoda kunta-aineistoa ja/tai karttapohja QGIS:iin. Yritin opetella Join-toiminnon käyttöä YouTube-videoiden avulla, mutta kärsivällisyyteni loppui kesken, kun mielestäni oikeassa muodossa tuotu data näytti tyhjää atribuuttitaulussa. Päädyin siis tekemään suosiolla helpoimman tehtävävaihtoehdon, mutta en ole vihainen itselleni. Tämä kuuluu oppimisprosessiin. Ainakin yritin.

Aikaansaamani tuotos löytyy yllä olevasta kuvasta (kuva 2). Olen siihen tyytyväinen, sillä se ilmaisee hyvin juuri sitä, mitä pitääkin. Suomessa ruotsinkielinen väestö on keskittynyt hyvin voimakkaasti tiettyihin kuntiin, joissa jopa selkeä enemmistä puhuu äidinkielenään ruotsia. Oma lukunsa on myös Ahvenanmaa, joka tuntuu hieman erilliseltä manner-Suomeen. Pohjanmaan rannikon selkeän ydinalueen lisäksi etelärannikolla, erityisesti Hangon ja Raaseporin seudulla on paljon ruotsinkielisiä. Asetelma on maantieteellisesti ja historiallisesti luonnollinen. Etelä- ja länsirannikko on Ruotsia lähimpänä olevaa seutua Suomessa.

Laitoin lopulliseen esitykseen tasaisen luokkajaon, tai kuten ohjelmassa lukee: sievän luokkajaon. Mielestäni se selkeyttää parhaiten sitä, kuinka jakautunutta alueellisesti ruotsinkielisten sijoittuminen Suomessa on. Kokeilin myös alla olevassa kuvassa (kuva 3) olevaa kvantiililuokkajakoa, joka jakaa luokat niin, että kussakin on yhtä paljon kohteita. Tällainen jako tuo selkeämmin esille pieniä eroja, mutta varsinkin kokemattomampi kartanlukija saa helposti sellaisen kuvan, että ruotsinkielisiä olisi todellisuutta enemmän sisäisessä Suomessa. Toisaalta sisä-Suomen erot selkeytyvät, sillä sievässä luokkajaossa valkoisen alueen laajuus luo hyvin yksitoikkoisen kuvan. Olen kuitenkin tyytyväinen luokitteluvalintaani. Tässä selkenee itsellekin, kuinka suuri merkitys luokkarajoilla on kartan antaman kuvan kannalta. Pahimmassa tapauksessa ihmisten mielipiteitä voidaan muokata hyvinkin paljon kyseenalaisesti ilmaistujen karttojen avulla.

Kuva 3: Kvantiililuokkajako ja sen visualisointi kartalla

Heta Suutari ilmaisee blogissaan seuraavasti: ”Lisäksi alan hahmottamaan paremmin paikkatiedon rakennetta ja sen tilastollisia lähteitä.” Hän kuvaa erinomaisesti sitä kehitystä, joka on alkanut päässäni kohti syvempää paikkatiedon ymmärrystä. Se on nimenomaan tietoa tiedon tuottamisesta ja siitä prosessista, jolla data muuttuu visuaalisiksi kokonaisuuksiksi. Tästä on hyvä jatkaa pieni askel kerrallaan.

Lähteet:

Kungfutse (noin 475–221 eaa.)  Mestari Kongin keskustelut. Kungfutselaisuuden ydinolemus. Lúnyǔ. Lainattu: 24.1.2022, saatavilla: https://fi.wikiquote.org/wiki/Kungfutse#cite_note-1

Suutari H. (2022) Heta VS GIS Viitattu: 24.1.2022, saatavilla: https://blogs.helsinki.fi/suutarih/