IV

Ruutuja ja digitointia

Neljäs kerta toden sanoo. Tällä viikolla teimme ruutumatriisikarttoja ja pääsimme kastamaan varpaamme digitoinnin kylmään ja loputtoman syvään mereen. Viikon harjoitukset alkoivat tuttuun tapaan lataamalla raaka-aineiston moodlesta. Tällä kertaa paketti olikin melkoisen mittavan kokoinen. Kansiosta löytyi koko pääkaupunkiseudun väestön data ja asuinpaikat rakennuskohtaisesti. Tämän pohjalta oli ensin tavoitteena saada aikaiseksi ruutumatriisi pääkaupunkiseudun alueelta, jossa olisi visualisoituna ruotsinkielisten prosentuaalinen osuus jokaisella neliökilometrillä.

Kartan luominen oli muutamaa mutkaa lukuun ottamatta kohtuullisen vaivatonta. Prosessin muisteleminen tällä tavalla muutama viikko jälkikäteen on kuitenkin varsin vaikeaa ja prokrastinoinnin riskit tulivat käytännön kautta tutuiksi. Yrittäessäni viedä karttoja kuvamuodossa QGIS:stä pois huomasin suuren osan datasta puuttuvan. Tarkemmin sanottuna datasta oli jäljellä vain pieni murto-osa. Tässä vaiheessa epätoivo valtasi sisimpäni ja motivaationi rippeet kaikkosivat horisonttiin. Heikosta hetkestäni yli päästyäni tartuin tuumasta toimeen ja tein kartan alusta lähtien uusiksi. Kertaus on opintojen hoivakoti: tällä kertaa kartan tuottaminen kävi käden käänteessä. Kuin pilkatakseen, QGIS päätti löytää ehjän datan sen jälkeen kun olin saanut kaiken valmiiksi. Kun kokeilin vanhoja shapefilejä uudelleen, kaikki data olikin mystisesti palannut. Noh, kuten vanha sanonta sanoo, ”kertaus on opintojen leposija”.

Harjoituksessa oli määrä tehdä myös omavalintainen ruutumatriisikartta jostakin muusta aiheesta ja alueesta. Väestötietokannasta löytyi asuinrakennuskohtaiset käyttöönnottovuodet, joiden pohjalta päätin tehdä kartan Kallion ja sen lähialueen asuinrakennusten keskimääräistä ikää kuvaavan karttaesityksen. Tämänkin kohdalla kartan kohtalo vaikutti olevan lähes sama kuin aiemman karttaesityksen kanssa. Joskin tällä kertaa lopullinen visualisointini oli kadonnut Z-aseman syövereihin. Tähän kohtaan voisin lainata tunnettua sutkautusta: ”kertaus on opintojen oheistuote”. Tämän kartan kanssa ongelma oli kuitenkin nopeasti ratkaistavissa. Muistelin olleeni muutenkin tyytymätön ensimmäisen kerran aikaansaannoksiini. Lopullinen kartta oli aiempaan tuotokseen verrattuna varsin esteettinen, mutta nyt karttaa tässä blogissa toisen ruutumatriisikartan rinnalla katsoessani huomaan värimaailman olevan ehkäpä liiankin tummanpuhuva.

Viimeisenä tutustamaan digitointiin QGIS:n työkalujen avulla. Aineistossa oli valmiina vektoriaineistona aluerajaus, jonka määrittämältä alueelta oli määrä digitoida päätiet ja talot. Teiden digitointi oli hauska ja suoraviivainen prosessi, jonka suorittamiseen ei mennyt pitkäänkään. Talojen digitointi vastaavasti otti kyllä aikansa. Homma oli varsin monotonista ja paikkatiedon ylijumala oli pidettävä rauhallisena tallentamalla tuotos koko ajan. Alla olevassa kuvassa on nähtävissä digitoinnin tuotos. Tämän perusteella ei varsinaisesti kannata vielä lähteä suunnistamaan, mutta siitä on nähtävissä jo alueen yleiskuvaa. Tällä tosin muodostettiin vasta pohjaa seuraavan viikon harjoitukseen.

Raaka esitys peruskartan pohjalta digitoidusta datasta. Tummanpunaiset pisteet merkitsevät yksittäisiä asuinrakennuksia. Oranssit viivat ovat teitä ja punainen nelikulmio on digitoitavan alueen rajaus.

Huh, tämä harjoitus olikin varsinainen maratoni. Ei mitenkään ylitsepääsemättömän vaikea, mutta blogin kirjoitus ja muu viimeistelytyö jäi roikkumaan pahasti. Kaikesta huolimatta tässä tämä nyt sitten on. Jees jees.

III

Yhdistelyä ja konflikteja.

Tällä kertaa  käsittelimme mielenkiintoista dataa Afrikan maiden erilaisista parametreistä ja Suomen valuma-alueista. Harjoitukset aloitettiin käsittelemällä Afrikan datapaketteja. Ensimmäisessä tehtävässä oli tarkoitus tutkia dataa timanteista, öljyesiitntymistä ja konflikteista. GIS-analyysien avulla oli tarkoitus etsiä korrelaatiota eri aineistojen väliltä. Ensimmäinen kuva on luomani visualisointi tarjotuista aineistoista. Päätin esittää  kartalla öljyesiintymät, timantit ja konfliktit. Öljykentät oli tarjottu kurssiaineistoissa  aluemuotoisena shape-tiedostona.

Lopullisesta kartasta on hieman vaikea löytää erityisen vahvaa korrelaatiota; öljyesiintymien, timanttikaivosten ja konfliktien määrän välillä ei näyttäisi olevan kovinkaan suurta riippuvuutta. Esimerkiksi Etelä-Afrikala, jolla on huomattava määrä timanttikaivoksia, on kohtuullisen rauhallinen lähihistoria, ainakin tilastoitujen konfliktien määrän perusteella. Samoin Libya, jolla on hyvin laajat öljyesiintymät vaikuttaa ainakin kartan perusteella hyvinkin rauhalliselta. Mutta tarkemmin dataa tarkasteltaessa on mahdollista löytää ehkäpä pieniä yhdistäviä tekijöitä.

Toisessa itsenäisharjoituksessa oli tarkoitus tuottaa valuma-alueista indeksi, joka kertoo sen tulvaherkkyydestä ja kuvata samalla kartalla alueiden järvisyyttä. Järvisyyden kuvaamisen päätin tehdä palkkien avulla. Tämän kartan tuottaminen oli aluksi lähinnä pelkkää vastoinkäymistä, koska yritin tehdä karttaa ohjeissa mainitulla vaikeammalla metodilla. Jostain syystä QGIS päätti kaatua koko ajan, kun yritin yksinkertaista tietokantaliitosta. Tästä lamaantuneena lähdin kotiin. Muutaman päivän päästä uusin silmin ja kahvikupillisen tarjoamin voimin sain aikaiseksi oheisen kartan, jopa haastavamman reitin kautta. Lopullisesta kartasta tuli mielestäni varsin miellyttävä, mutta ulkonäöltään hieman virastokarttaa muistuttava. Tässä vaiheessa olen jo luopunut alkukurssin yhtenäisestä väriteemasta ja kartat alkavat olla kirjavia kuin keväinen kukkaketo.

Lopullisessa kartassa on nähtävissä jopa selkeä korrelaatio järvisyyden ja tulvaindeksin välillä. ”Nämä kaksi asiaa näyttävät selkeästi liittyvän toisiinsa”, kuten Alex Naumanen blogissaan kirjoittaa. ”Järvisyysprosentti on nimittäin suurimmillaan niillä valuma-alueilla, joissa on pienimmät tulvaindeksiarvot. Ja taas alueilla, joilla on pienempi järvisyysprosentti, on tulvaindeksiarvot suuremmat.” Tämä on nähtävissä myös omalla kartallani.

Viikon harjoituksista jäi hyvät fiilikset ja kartat lutviutuivat sujuvasti. Afrikan kartoista tuli kohtuullisen esteettiset, mutta näin jälkikäteen katsoen niiden väritystä olisi voinut miettiä hieman tarkemminkin. Nyt katse kohti ensi viikkoa ja uusia seikkailuja (huh olipas juustonen lause).

II

Projektiot, aina yhtä hämmentäviä.

Tällä viikolla pääsimme sukeltamaan projektioiden sekavaan maailmaan.  Projektioiden kanssa palloittelu lennossa oli mielenkiinteista vaikkakin sekavaa. Oli jännä huomata, miten erilaiset projektiot vaikuttavat niinkin radikaalisti pinta-aloihin. Vaikka olinkin tietoinen, miten viheliäinen Mercatorin projektio on alueiden esittämisessä, pinta-alavääristymien valtava skaala tuli  minulle silti yllätyksenä.

Ensimmäisenä  vertailin projektioita käyttäen Qgis:n mittaustyökalua. Projektioiden vertailua varten piirsin pinta-alan mittaustyökalulla nelikulmion muotoisen alueen Suomen Lapin pohjoiseen osaan ja viivan jotakuinkin Suomen leveimmän kohdan läpi. Valitsin vertailukohteiksi Van der Griten -projektion, tasavälisen Eurooppaan asetetun karttaprojektion, WGS84:n globaalin projektion ja Mercatorin projektion. Pohjana vertailussa käytin Suomessa yleisesti hyödynnettyä ETRS-TM projektion 35. Suomen kaistaa, jota tuttavallisemmin kutsutaan ETRS-TM35FIN:ksi.

Nelikulmion ja viivan pituuksia eri projektoilla pylväsdiagrammissa esitettynä.

Näitä mittailuja on listattu tekemääni pylväsdiagrammiin, jonka säätämiseen käytin taas vaihteeksi aivan liikaa aikaa. Excelin käyttölogiikasta voisin avautua enemmänkin, mutta jätän tämän nyt siihen, että diagrammien personalisointivaihtoehdot ovat erittäin rajoittuneita ja niiden sijoittelu Excelin käyttöliittymään on aivan turhan sekavaa.  Yritin alun perin tehdä diagrammista sellaisen, että joka toinen pylväs esittäisi nelikulmion alaa ja joka toinen viivan pituutta. Mutta tällaista en mitenkään saanut aikaiseksi. Sen sijasta päädyin oheisenlaiseen diagrammiin, jossa pylväät kasvavat vastakkaisilta puolilta ja noudattavat omaa skaalaansa. Selvyyden vuoksi skaalat ja pylväät ovat värjätty omiaan vastaavilla väreillä. Lisäsin myös jokaiselle pylväälle lukuarvot, koska eri mittojen absoluuttinen tuntui minusta turhan vaikealta pelkästään kuvan perusteella.  Lopputulokseen olen kaikista vastoinkäymisistä huolimatta tyytyväinen. Diagrammista on helppo huomata, miten valtavan paljon suurempia kaikki etäisyydet ovat Mercatorin projektiossa: verrattuna ETRS-TM35FIN:iin Mercatorin projisoima pinta-ala on lähes kymmenkertainen ja Keski-Suomen läpi piirretyn viivan pituus yli kaksinkertainen.

Toisessa harjoituksessa oli tarkoitus vertailla erilaisten karttaesitysten pinta-alojen vääristymää karttaesitysten muodossa. Näissä kartoissa näkyy kuntien pinta-alojen muutoksia eri projektioiden välillä. Vertailtavina projektioina toimi ohjeissa annettu Mercatorin sphere-muotoinen globaali projektio ja Gall-Petersin projektio. Vertailun pohjana käytettiin Lambertin projektion Suomen kaistaa, jonka projisoimat pinta-alat ovat hyvin lähellä todellisuutta.

Ensimmäisessä kartassa on huomattavissa, miten äärimmäisiä pinta-alavääristymät ovat mercatorin projektiossa pohjoisilla leveyksillä. Suurimmat vääristymät pohjoisessa ovat yli 700 prosentin luokkaa. Tästä syystä Mercatorin globaali projektio on oikeastaan täysin hyödytön kuvaamaan Suomen aluetta ja ilmiöitä. Ja tarkemmin ajateltuna kyllä mitä tahanasa aluita. Mercatorin projektio on suorakulmaisen luonteensa vuoksi hyödyllinen lähinnä vain merenkulussa. Toinen kartta on ulkoiselta olemukseltaa hyvin ensimmäisen kaltainen, mutta sen  vääristymät ovat huomattavasti pienempiä. Tehtävänantona oli vertailla omavalintaista projektiota samaiseen Lambertin projektioon. Sattuman kaupalla vertailtavaksi projektioksi valikoitui Gall-Petersin oikea pinta-alainen projektio. Vaikka projetkio markkinoi itseään niin, että sen pinta-alat olisivat oikeita, vääristyvät pinta-alat silti yllättävän paljon vääristyneitä. Tästä olin hämmentynyt, enkä keksi syytä, mistä  nämä vääristymät voisivat johtua. Motivaatiostani ei kuitenkaan löytynyt ylijäämää asian selvittämiseen.

Mercatorin ja Lambertin Suomeen optimoidun projektion väliset pinta-alojen eroavaisuudet prosentteina.

Gall-Petersin ja Lambertin Suomeen optimoidun projektion väliset pinta-alojen eroavaisuudet prosentteina.

Kolmannessa karttaesityksessä visualisoin sitä, miten väestöntiheys vääristyy Mercatorin projektiossa. Kartassa on merkitty väestöntiheyksien muutos Mercatorin ja Lambert in projektioiden välillä. Tämä kartta oli helppo ja sain sen tehtyä suhteellisen vaivattomasti. Suurin kärsimyksen lähde oli kuitenkin itse tämän blogin kirjoittaminen. Tämä tuntui ikuisuusprojektilta ja luovuuteni tuntui olevan kokonaan mennyttä. Täytyy vain toivoa, että seuraavan päivityksen kirjoittaminen sujuu paremmin.

 

I

Niin se taas alkaa.

Painiminen QGIS:n kanssa. Jonkinlaisella sairaan masokistisella tavalla nautin GIS-hommista, vaikka turhautumista riittääkin. QGIS:n käyttäminen ei minulle varsinaisesti ole uutta; olen käynyt aikaisempien opintojeni aikana geologialla muutamia kursseja paikkatietoon liittyen. Toisaalta kyllä perusteiden kertaaminen on tervetullutta, etenkin kun usein tulee huomattua, miten on onnistunut unohtamaan aivan perustavanlaatuisia juttuja. Uutena aspektina tässä kurssissa on kuitenkin tämän blogin kirjoittaminen. Tämän periodin pöhinän määrä on minulle ennen kokematonta: samaan aikaan bloggausta ja koodausta! Olen varma, että periodin päätteeksi löydän itseni Tiedekulmasta pöhisemästä start-up -yrittäjien seasta.

En töiden takia ennättänyt ensimmäiselle kurssikerralle, minkä vuoksi olin harjoitusta aloittaessa aivan ulalla. Viikkoaikatauluni olivat muutenkin aivan sekaisin ja elämäni tarkoitus alkoi olla hukassa. En tiennyt mistä aloittaa, mitä tehdä ja miksi. Ensimmäisessä tehtävässä oli kuitenkin tarkoituksena saada aikaiseksi koropleettikartta, joka kertoo Itämeren valtioiden typpipäästöistä. Sen sainkin tehtyä kohtuullisen nopeasti ja suurin osa ajasta upposikin kartan värimaailman päättämiseen. Jätin kartan selitteestä pois syvyyskäyrien selitykset, koska ne olivat mielestäni kartan informaatiosisällön kannalta irrelevanttia dataa. Karttaa tehdessä ihmettelin, miksi kartassa oli tarkoitus käyttää Itämeren merialueen tarkkaa vektoriaineistoa, kun maa-alueen datakaan ei ollut niin tarkkaa. Eikö saman asian olisi ajanut vain maa-alue -tason alle sijoitettu yhden värinen neliön muotoinen taso? Tätä metodia käytin tehdessäni tämän blogin taustakuvan, jonka tekemisen harharetkistä kerron lisää hieman myöhemmin. Lisäksi tämän tarkan merialuedatan käyttäminen teki aineiston käsittelystä läppärilläni, joka on muutenkin parhaat päivänsä nähnyt, täydellisen mahdotonta.

Kurssilla aikaan saamani typpipäästökartta.

Kartan valmistumisen jälkeen edistymiseni tyssäsi kuin homeiseen tiiliseinään: päätin luoda tämän blogin. Alusta oli minulle täysin vieras ja sen käyttäminen tuntui aluksi erittäin kryptiseltä. Pian kuitenkin löysin muokkausmahdollisuuksien pohjattomalta tuntuvan kaivon. Amanda Ojasalon oppien avulla löysin  mahdollisuuden muokata myös HTML-koodia, jolla tekstin sai tasattua molemmilta reunoilta. Kaivon pohja löytyi kuitenkin lopulta ja huomasin ulkoasun mukauttamisen rajoittuneen vahvasti vain teemoihin. Taustakuvaa oli kuitenkin mahdollista muuttaa ja sen tekemiseen käytinkin sitten reippaasti aikaa. Tein taustakuvan kurssimateriaaleissa tarjottua Pohjois-Euroopan .shp-tiedostoa käyttäen. Latasin tiedoston QGIS-ohjelmaan ja digitoin tämän muodon taustalle yksinkertaisen neliön muotoisen tason. Värjäsin molemmat tasot mieleisen värisiksi ja vein saadun kuvan PNG-muodossa. Tämän jälkeen sain vuosisadan idean ja päätin asettaa blogin taustaksi mökillä kuvaamani videopätkän juhannuksen myrskystä, mutta videon laaduksi kelpasi vain peruna. Lisäksi Adobe Premiere -ohjelmani, jota käytin sen muokkaamiseen, kaatuili koko ajan. Näiden vastoinkäymisien myötä löysin elämälleni tarkoituksen murusen ja hylkäsin videoidean.

Tämän huikean tehokkaasti käytetyn ajan jälkeen päätin seuraavana päivänä aloittaa painimisen viikon toisen ja samalla viimeisen tehtävän parissa. Aloitin tehtävän ehkäpä hieman ylimielisenä ja kuvittelin pystyväni tekemään tehtävän kolmannen vaikeustason. Rajapinnan kautta sainkin toimimaan kuntakarttapohjan, mutta haluamaani dataa korkeakoulutettujen prosenttiosuuksista kunnittain en mitenkään saanut liitettyä vektoritason attribuutteihin. Muutaman tunnin tämän kanssa painittuani, päätin rohkeasti luovuttaa ja tein kartan kurssilla tarjotun aineiston perusteella. Tällä tavoin homma kävikin vähän liiankin helposti, minkä vuoksi pyrin lievittämään pettymystäni lisäämällä karttaan myös naapurimaiden maa-alueet haaleina siluetteina.

Korkeakoulutettujen osuus kunnittain Suomessa.

Loppujen lopuksi sain kartoista mielestäni kohtuullisen esteettiset. Tehtävät olivat pääosin vanhan kertausta, mutta kuten toisesta tehtävästä huomasin, oli perusasiat kuitenkin aika huolella hukassa. Ajankäytön hallinta on myös sellainen asia, jonka suunnitteluun aion nähdä enemmän vaivaa ensi viikolla. Kaikesta huolimatta ensimmäisen harjoituskerran tehtävistä jäi hyvä fiilis.