Helsingin yliopisto
Johdanto
Toisella kurssikerralla jatkoimme QGIS-ohjelman käytön opettelua, kävimme läpi erilaisia tietokantoja sekä tutustuimme projektioihin keskittyen erityisesti niihin liittyviin vääristymiin. Lisäksi kävimme läpi tavallisimpien mittaus- ja valintatyökalujen käyttöä, jotka helpottavat valittujen tietokantojen tarkastelua halutuissa osissa. Mielestäni työkalut olivat suhteellisen helppokäyttöisiä ja ohjelmiston käyttö alkoi muutenkin sujumaan ensimmäistä kurssikertaa paremmin, kun monet perustoiminnot olivat jo tuttuja. Tämän lisäksi opin tekemään entistä selkeämpiä ja siistimpiä Excel-taulukkoja, mihin olen erityisen tyytyväinen, koska pidän Excel-taitoja erittäin hyödyllisinä jatkoa ajatellen.
Saimme kurssikerralta myös kotitehtäviä, joiden aiheena oli toteuttaa taulukointi sekä karttavisualisointi projektioiden välisistä eroista. Perehdyn näihin tarkemmin tämän blogin aikana.
Taulukko eri projektioista
Ensimmäisenä tehtävä oli havainnollistaa projektioiden välisiä eroja taulukon avulla (Taulukko 1). Valitsin tätä varten viisi projektiota ja mittasin jokaista niitä käyttäen etäisyyden Suomen käsivarren tyvestä lyhintä reittiä Venäjän rajalle. Lisäksi mittasin eri projektioilla erään, aivan Suomen pohjoisimpaan Lappiin sijoittuvan alueen pinta-alan ja laskin prosentuaaliset erot ETRS-TM35FIN-projektioon verrattuna. Taulukosta voi huomata, kuinka eri projektioiden käyttäminen voi aiheuttaa lopputuloksessa suurtakin heittoa, minkä vuoksi oikean projektion valitseminen on ensisijaisen tärkeää todellisuutta vastaavan lopputuloksen tavoittelussa. Väärän projektion valitseminen voi johtaa tahalliseen tai tahattomaan mielipidevaikuttamiseen ja väärän tiedon levittämiseen.
Valitsemistani projektioista kaikista räikeimmin etäisyyttä ja pinta-alaa vääristää Mercatorin projektio, joka kasvattaa Lapissa mittaamaani alueen pinta-alaa jopa kahdeksan kertaa todellista suuremmaksi. Tiesin jo etukäteen Mercatorin taipumuksesta suurentaa lähellä napoja olevien alueiden kokoa, mutta en osannut odottaa muutoksien olevan näin suuria jo arktisen alueen rajalla. Samoin Van Der Grintenin aiheuttama vääristymä on todella merkittävä sekä etäisyyden että pinta-alan osalta, mikä johtuu Mercatorin tavoin siitä, että kyseessä ei ole oikeapintainen projektio ja kyseisten projektioiden vahvuudet löytyvät muualta.
Myös muiden kokeilemieni projektioiden osalta vääristymää tapahtuu. Yllätyin, kuinka paljon kaikkia virheitä minimoimaan pyrkivät Robinsonin ja Winkel Tripelin -projektiot muuttavat sekä pinta-alaa että etäisyyttä, koska niillä aikaan saatavissa lopputuloksissa virheet näyttävät ainakin omaan silmääni varsin vähäisiltä.
Taulukko 1, välimatkat sekä pinta-alat eri projektioilla sekä suhteessa ETRS-TM35FIN-projektioon (mitattu tasolle).
Projektioiden aiheuttamat erot kartalla
Taulukon ohella kurssikerralla annettiin tehtäväksi muodostaa kolme Suomen kuntien pinta-alaa eri projektioilla visualisoivaa karttaa ETRS-TM35FIN-projektioon verraten. Näistä ensimmäinen tehtiin valmiiksi jo tunnilla, mutta valitettavasti en saanut sitä lähetettyä toimivana kannettavalle tietokoneelleni, joten tein sen uudestaan. Tämä ei kuitenkaan juuri haitannut, koska rutiini kyseisen kartan tekemiseen oli jo löytynyt kurssikerran aikana. Käytännössä karttojen toteuttaminen oli melko yksinkertaista ja osittain kertausta aiemmasta.
Ensimmäisessä kartassa vertaan pinta-aloja Robinsonin projektioon. Kuten kuvasta (Kuva 1) voidaan huomata, myös Robinson aiheuttaa vääristymää ETRS-TM35-projektioon nähden, mutta kuitenkin vielä verrattain maltillisesti. Vääristymät kasvavat pohjoista kohti mentäessä ja asteikon ensimmäisen ja viimeisen tilastoyksikön välisessä pinta-alassa eroa on noin 16 prosenttia. Robinsonin projektio on ollut esimerkiksi National Geographicin käytössä vuoteen 1998 asti (ESRI, n.d).
Itse karttaan olen melko tyytyväinen ja väripaletti nähdäkseni toimii. Peruselementtien luominen (legenda, mittakaava, pohjoisnuoli) sujui myös merkittävästi helpommin ensimmäiseen kurssikertaan verrattuna.
Kuva 1, erot kuntien pinta-alassa Robinsonin ja ETRS-TM35FIN -projektioiden välillä.
Toisessa kartassa valitsin vertailukohteeksi oikeakulmaisiin lieriöprojektioihin kuuluvan Mercatorin, joka vääristää pinta-aloja todella paljon enemmän Robinsoniin verrattuna (Kuva 2). Vähiten vääristyneeseen tilastoyksikköön verrattuna eniten vääristynyt kasvaa yli 100 prosenttia suuremmaksi eli noin 84 prosenttia enemmän suhteessa Robinsonin projektioon. Mielestäni tuntuu melko erikoiselta, kuinka suosittu ja käytetty Mercator on, sillä sen aiheuttamat pinta-alan vääristymät ovat niin merkittäviä, että ne pahimmillaan voivat vaikuttaa ihmisten tapaan hahmottaa maailmaa. Mercatorin muunnelma on käytössä esimerkiksi Googlen ja Bingin kartoissa, joiden käyttäjäkunta on valtavan laaja (Sigdel, R, 2021).
Toteutuksen osalta päädyin samaan väripalettiin, jotta vertailu Robinsonin projektion kanssa olisi mahdollisimman vaivatonta. Tosin, jollakin tavalla eroja voisi pyrkiä tuomaan vielä enemmän esille, kuten myös Jesperi Grönberg pohtii blogissaan (2024) omien karttojensa kohdalla. En kuitenkaan löytänyt tämän toteuttamiseen sopivaa keinoa tai väripalettia.
Kuva 2, erot kuntien pinta-alassa Mercatorin ja ETRS-TM35FIN -projektioiden välillä.
Päätin lopuksi valita tutkittavaksi vielä projektion, jossa vääristymät eivät tapahdu pohjois-etelä-suunnassa. Tämä onnistui hyvin valitsemalla poikittaisen Mercatorin projektion, jossa keskimeridiaani kulkee Irlannin alueella (Kuva 3). Tässä tapauksessa vääristymää tapahtuu tavallisesta Mercatorista poiketen itä-länsi-suunnassa, jonka vuoksi Itä-Suomen pinta-alat kasvavat Länsi-Suomeen verrattuna enemmän. Projektio sopiikin erityisesti pohjois-etelä-suunnassa pitkien valtioiden (ESRI, n.d), kuten Chilen kartoittamiseen. Irlanti sijaitsee kuitenkin vielä sen verran lähellä Suomea, että vääristymät eivät ole kovin merkittäviä.
Teknisessä mielessä kartta onnistui mielestäni kohtuullisen hyvin, mutta tällä kertaa erot väripaletissa olisivat voineet olla hillitympiä. Nyt prosentin sisään mahtuvat erot näyttäytyvät liian suurina.
Kuva 3, erot kuntien pinta-alassa poikittaisen Mercatorin ja ETRS-TM35FIN -projektioiden välillä.
Loppusanat
Tämän viikon kurssikerta sekä harjoitukset tarjosivat paljon lisää oppia ja toimivat hyvänä kertauksena aikaisemmasta. Kertaus tuli tarpeeseen erityisesti sen vuoksi, että aihe tuntui geoinformatiikkaan johdatelleella kurssilla hieman haastavalta. Nyt kuitenkin ymmärrän enemmän projektioiden välisistä käytännön eroista. Ohjelmistojen (Excel ja QGIS) osalta olen mielestäni kehittynyt melko paljon, vaikka ajoittain tehtävät ovatkin tuntuneet hieman haastavilta. Huolimatta ajoittaisesta jumiin jäämisestä, olen kuitenkin aina päässyt tehtävissä eteenpäin.
Lähteet:
Grönberg, J. (24.1.2024). Toinen kurssikerta 24.1.2024. Jesperin GIS kärsimys. Haettu 26.1.2024.
https://blogs.helsinki.fi/jesperi/
ESRI. (n.d). Transverse Mercator. Haettu 27.1.2024.
https://pro.arcgis.com/en/pro-app/3.1/help/mapping/properties/transverse-mercator.htm
ESRI. (n.d). Robinson. Haettu 27.1.2024.
https://pro.arcgis.com/en/pro-app/3.1/help/mapping/properties/robinson.htm
Sigdel, R. (28.1.2021). Understanding Map Projections. Haettu 27.1.2024
https://medium.com/nightingale/understanding-map-projections-8b23ecbd2a2f