Projektioiden vertailua 22.1.2018

Tämän päivän harjoituksessa keskityttiin erilaisiin projektioihin ja niiden aiheuttamiin vääristymiin. Erilaiset projektiot asettavat maapallon eri tavalla tasoon, mikä aiheuttaa vääristymiä aina jossain puolella karttatasolla. Maapalloa ei voi kuvata tasolla virheettä. Projektiot voivat olla oikeapituisia, oikeapintaisia tai oikeakulmaisia. Oikeapituinen projektio kuvaa tietystä pisteestä mitatun matkan oikein suhteessa vastaavaan välimatkaan luonnossa. Oikeapintainen projektio kuvaa pinta-alat oikein, mutta muodot voivat vääristyä. Oikeakulmaisessa projektiossa kulmat ovat oikein, minkä vuoksi maiden muodot säilyvät karttatasossa oikeina mutta esimerkiksi pinta-alat ovat vääristyneet (Kartografian perusteet).

Käytimme QGIS –ohjelmistoa, jolla suoritimme kaksi erilaista tehtävää. Ensimmäiseksi vertailimme erilaisten projektioiden vaikutusta pinta-alan ja pituuden mittaustuloksiin. Vertasin Alavieskan pinta-alaa sekä itä-länsi-suuntaista pituutta Vaasasta itärajalle poikittaisella Mercatorin projektiolla (EPSG:3047, oikeakulmainen), Lambertin projektiolla (EPSG:3035, oikeapintainen) sekä Sphere Equidistant Cylindrical –projektiota (EPSG:53002, oikeapituinen). Huomasin, että eri projektioilla voi olla merkittävä ero mittaustuloksiin (Taulukko 1). Esimerkiksi pituutta tarkastellessa oikeapituisella projektiolla mitattu pituus on n. 9 % suurempi kuin toisilla projektioilla mitattuna. Tässä huomaa, että projektiota valitessa pitää ottaa huomioon tarkasteltava asia ja aineistoa valitessa se, millä projektiolla ja missä koordinaatistossa se on tuotettu.

Taulukko 1. Erilaisten projektioiden antamat mittaustulokset Alavieskan pinta-alasta sekä itä-länsi-suuntaisesta pituudesta Vaasasta itärajalle.

EPSG:3035 (oikeapintainen) EPSG:3047 (oikeakulmainen) EPSG:53002 (oikeapituinen)
PA Alavieska (km²) 244,6 246,6 281,5
Pituus Vaasasta itään (km). 520,9 520,9 570,3

 

Toisessa harjoituksessa tarkastelimme pinta-alan vääristymistä kartalla. Pinta-ala perustuu käytettävään koordinaattijärjestelmään. Laskimme ensin Suomen kuntien pinta-alat Lambertin oikeapintaisen projektion mukaan, jolloin saimme mahdollisimman todenmukaiset arvot. Sen jälkeen vaihdoimme projektion Mercatorin projektioksi, joka selvästi vääristää pinta-aloja niin, että pohjoisen kunnat näyttävät suhteellisesti isommilta kuin eteläiset kunnat (Kuva 1). Roope Heinonen (2018) kuvaa hyvin blogissaan Mercatorin ja Lambertin projektioiden aiheuttamia vääristymiä.  Laskin prosentuaalisia eroja sille, paljonko Mercatorin projektio vääristää kuntien pinta-aloja. Etelä-Suomessa erot ovat pienimmät, n. 300 %:a eli pinta-alat ovat noin kolminkertaisia verrattuna todellisiin arvoihin. Pohjois-Suomessa vääristymät ovat jopa 600-700 %:a eli pinta-alat ovat 6-7 kertaisia todellisiin nähden.

Kuva 1. Mercatorin projektion aiheuttamat vääristymät Suomen kuntien pinta-aloissa.

Seuraavaksi lisäsin kuntien väestötiedot aineistoon ja laskin väestöntiheydet Mercatorin projektion (Kuva 2) sekä Lambertin projektion (Kuva 3) pinta-alojen suhteen. Mercatorin projektio väärentää väestöntiheyksiä enemmän niin, että väestöntiheydet näyttävät pienemmiltä kuin todellisuudessa. Kartoista huomataan, että Mercatorin projektiolla tehdyssä väestöntiheyskartassa tiheydet ovat huomattavasti pienempiä kuin Lambertin projektiolla tehdyssä kartassa.

Kuva 2. Väestöntiheyskartta Mercatorin projektion mukaisten pinta-alojen mukaan. 

Kuva 3. Väestöntiheyskartta kunnittain Lambertin projektion mukaisten, mahdollisimman todellisten pinta-alojen mukaan. Huomaa erilainen luokitus verrattuna Mercatorin projektion mukaiseen karttaan.

Olisin myös voinut valita jonkin toisenkin projektion väestöntiheystarkasteluun. Esimerkiksi Reetta Lehto (2018) oli käyttänyt  Winkel-Tripel -projektiota pinta-alojen vertailuun ja siinä pinta-alojen erot ovat vieläkin huimempia!  Näiden esimerkkien myötä tulee yhä vain selvemmäksi se, miten tärkeää on tietää, mitä projektiota käyttää ja millä projektiolla jonkin aineisto on tuotettu.

Harjoitus oli minusta todella mielenkiintoinen ja silmiä avaava. En ollut aikaisemmin ymmärtänyt sitä, millainen merkitys eri projektioilla voi olla karttaan. Itse työn suoritus hoitui hyvin samalla tavalla kuin viime viikollakin: seurasin tarkkaan opettajan ohjeita. Harjoitusta QGIS -ohjelmiston kanssa saa kyllä vielä jatkaa ahkerasti. Toisaalta muistin myös itse joitakin asioita viime viikolta ja lopputunnista osasin jo hiukan itse sekä ystävän kanssa pohtia tehtävien suorittamista. Osasin myös jälkikäteen korjailla ja muokkailla tekemiäni karttoja itsenäisesti (jee). Mielestäni karttani onnistuivat ihan hyvin. Olisin voinut kuitenkin valita hiukan paremmin erottuvat värit väestöntiheyskartoissa.

 

Lähteet:

Kartografian perusteet. Maantieteen laitos, Helsingin yliopisto. Viitattu 29.1.2018. https://urly.fi/Trv

Reetta Lehto (2018). Kurssikerta 2.  Viitattu 29.1.2018. https://blogs.helsinki.fi/rexlehto/

Roope Heinonen (2018). 22-01-2018 | Vääristynyt todellisuus.  Viitattu 29.1.2018. https://blogs.helsinki.fi/hcroope/2018/01/25/22-01-2018/

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *