Viikko 4: Rasterianalyysi II

Tämän viikon aihe jatkoi edellisen viikon rasterianalyysiä Kevon kanjonin parissa. Käytin jälleen edeltäviltä viikoilta joitakin samoja aineistoja, joiden lisäksi käytin 2018 tuotettuja Suomen ympäristökeskuksen eli SYKE:n CORINE-maanpeiteaineistoja. Luokittelin ja visualisoin aineistosta maanpeitekartan, jota hyödynsin seuraavan vaiheen soveltuvuusanalyysissä. Soveltuvuusanalyysin avulla selvitin ja visualisoin potentiaalisia telttapaikkoja kanjonin alueelta. Bonuksena pohdin soveltuvuusanalyysin teoriaa myös helikoptereiden laskeutumispaikkojen kannalta ja jäsentelin sen avulla analyysin toimintaperiaatteita.

CORINE-aineisto

Aluksi tutkin hieman aineistoa, josta löytyi kattavat tiedot SYKE:n sivuilta. CORINE-aineisto kuvaa Suomen maanpeitettä ja maankäyttöä. Käytin harjoituksissa aineistona rasterimuotoista materiaalia, jonka resoluutio on 20 x 20m / pikseli. Tämän lisäksi aineistoon kuuluu myös vektorimuotoinen paikkatietokanta. Aineisto kattaa koko Suomen, mutta rajaan siitä clip-työkalulla käyttööni vain tarvittavan osion Pohjois-Lapista Kevon kanjonin alueelta.

Rasteriaineisto avautuu vihreän kirjavana karttana. Värit symboloivat eri maanpeitteitä ja maankäyttöä, jotka on jaettu viiteen pääluokkaan: rakennetut alueet,  maatalousalueet, metsät sekä avoimet kankaat ja kalliomaat, kosteikot ja avoimet suot sekä vesialueet. Harjoituksissa rajasin aineistosta alueen lisäksi myös sisältöä, jotta sain maanpeitteestä tarkasteltavaksi haluamani luokat.

Visualisointi ja tulosten tarkastelu

CORINE-aineisto sisältää useita luokittelutasoja, joista valitsin visualisointiin (Kuva 1) neljännen tason kansalliset luokat. Luokittelutaso käsittelee maanpeitettä ja hyödynnän sitä myös tehtävän seuraavassa vaiheessa soveltuvuusanalyysissä. Jotta sain yhdistettyä selitteen karttakuvaan, tein yksinkertaisen tietokantaliitoksen join-toiminnon avulla. Yhdistin rasteriaineiston attribuuttitaulukkoon excel-tiedostosta taulukon tiedot, joka sisälsi maanpeiteluokkien koodit ja niitä vastaavat nimet. Excel-tiedoston data on myös SYKE:n tuottamaa osana CORINE-aineistoa ja sain sen käyttööni valmiiksi käsiteltynä harjoitusten datakansiosta.

Kuva 1: Maanpeiteluokat Kevon kanjonin alueella. (SYKE 2018)

Alueella on niukasti puita ja kasvillisuus on enimmäkseen varpuja. Niinpä selvästi vallitsevin maanpeiteluokka on varvikot ja nummet. Varvikoiden ja nummien jälkeen alueella on eniten harvapuustoisia alueita. Koska alue sijaitsee Pohjois-Lapissa, puuston vähyys ja varpuvaltaisuus ei ole yllättävää.  Kartan koillisosassa sijaitsee laikkuina Pohjois-Suomelle tyypillisiä suuria soita. Soiden lisäksi kartan keski- ja eteläosista löytyy myös muutama järvi. Kartalla on kohtuullisen paljon kalliomaita, jotka ovat myös Lapin karulle luonnolle tunnusomaisia. Sekametsät kivennäsmaalla-luokkaan kuuluvat alueet sijoittuvat kanjonin uomia myöten. Kuten edellisen viikon biomassa- ja puustoanalyyseistä kävi ilmi, myös maanpeitteitä tarkastellessa huomaa selvästi, kuinka kaikki alueen puulajit viihtyvät tiiviisti Kanjonin uomien ja niiden tarjoamien vesivarantojen läheisyydessä. Vaatimattomammat varvut taas ovat levittäytyneet alueelle tasaisesti kalliomaita ja vesistöjä lukuunottamatta.

Soveltuvuusanalyysi: telttapaikat Kevon kanjonilla

Harjoituksen seuraavan osan tavoitteena oli muodostaa aineistojen avulla karttavisualisointi, jossa on rajattuna telttailulle otolliset alueet. Telttapaikkojen soveltuvuutta arvioidaan soveltuvuusanalyysillä, jonka avulla rajaan tasoista tiettyjen kriteerien mukaiset alueet vaiheittain.

Toin tässä kohtaa projektiini uomat 100k-tason lisäksi myös toisen viikon slope- ja aspect-tasot. Telttapaikkojen suhteen huomioitavia asioita olivat korkeus, aspekti, maanpeite, etäisyys vesiuomista sekä rinteen jyrkkyys eli slope. Kerron lisää kriteereiden muokkaamisesta ja pohdin niiden tarkoituksenmukaisuutta tarkemmin alempana bonustehtävän yhteydessä.

Analyysissä hyödynnettiin model bilder-mallia. Model bilderin kautta oli helppo hahmottaa työvaiheita ja nähdä, missä mennään. Mallin käyttö oli hieman hidasta, mutta yksinkertaista. Alla kuva siitä, miltä prosessi näytti käytännössä.

Kuva 2: Kuvakaappaus model bilderistä ArcGIS:sä. Kuvan tallentamisen hetkellä soveltuvuusanalyysin kaikki vaiheet oli tehty.

Kuten kuvasta huomaa, käytin soveltuvuusanalyysissä eniten varsin tutuksi tulleita raster calculator- ja reclassify-työkaluja. Visualisoin analyysin tulokset, joista syntyi alla oleva sopivien telttapaikkojen sijaintia kuvaava kartta. (Kuva 3)

Kuva 3: telttailulle soveltuvat alueet Kevon kanjonin maastossa. Soveltuvat paikat merkitty punaisella. (SYKE 2018)

Soveltuvat telttapaikat ovat sijoittuneet lähelle toisiaan kartan koillisosiin kuivien uomien pohjalle. Telttapaikat muodostavat nauhan, joka etenee uomaa pitkin kartan keskivaiheille asti.  Alle 260m meren pinnasta sijaitsevien telttapaikkojen rajaaminen käy järkeen, sillä korkealla yöpyminen voi olla lämpötilojen vuoksi epämiellyttävää. Kuivat uomat tarjoavat myös suojaa. Maanpeiteaineistoja tarkastellessa selviää, että telttapaikat sijaitsevat metsäisillä alueilla ja kalliomailla. Kalliomaiden otollisuus telttailulle ei kuitenkaan ole aina ihanteellisinta, sillä maanaulojen kiinnittäminen kovaan maahan voi olla mahdotonta. Siksi analyysissä olisi mahdollisesti voinut rajata maanpeiteaineistojen luokkia vieläkin tarkemmin. Lisäksi telttapaikkaa valitessa maaston pienet vaihtelut ja pinnanmuodot ovat merkittäviä, joten analyysissä oltaisiin voitu käyttää vieläkin tarkempaa aineistoa.

Tulosten visualisointi osoittautui hiukan haastavaksi, sillä telttapaikkoja oli vaikea erottaa ympäröivästä kartasta. Valitsinkin värejä huolella ja päädyin yllä olevaan kokonaisuuteen. Päätin merkitä telttapaikat punaisella, sillä sinisen vastavärinä se erottuu kaikista parhaiten. Taustaksi valitsin yksivärisen sinisen, jotta huomio pysyy telttapaikkojen sijainnissa. Yksivärisen taustan miinuspuoli on kuitenkin se, ettei se havainnollista alueen korkeusvaihtelua mahdollisimman hyvin. Tässä tehtävässä kuitenkin tavoitteena on havainnollistaa max 260m korkeudessa meren pinnasta sijaitsevat telttapaikat, joista suurin osa sijoittuu kanjonin pohjalle. Niinpä korkeusvaihtelun hahmottaminen katseella kartasta on hieman toissijaista ja sen riittävään havainnointiin riittää jo nämä telttapaikkojen sijainnit itsessään.

Bonus: soveltuvuusanalyysin soveltaminen

Bonuksen pohdin edellisen vaiheen telttapaikoille tehdyn analyysin soveltamista vaihtoehtoisella tavoitteella ja siten erilaisilla kriteereillä. En kuitenkaan aivan ehtinyt toteuttamaan työvaiheita käytännössä ja visualisoimaan tuloksia, mutta tehtävän teorian ja vaiheiden tarkastelu oli hyvää kertausta soveltuvuusnalyysin työvaiheille. Tehtävän tavoitteena oli tehdä soveltuvuusanalyysi sopiville helikopterin laskeutumispaikoille. (Tai jollekin muulle tavoitteelle, päätin silti pohtia näitä helikoptereita.) Vertailen laskeutumispaikkojen kriteereitä telttapaikoissa huomioituihin seikkoihin ja kuvailen, millaisia aineistoja prosessissa tarvitaan.

Huomioon otettavat seikat paikkojen valitsemisessa ja suluissa tarvittava aineisto: 

Korkeus (KevoDEM-korkeusmalli)

Aineistosta rajattiin tässä vaiheessa telttapaikkoja varten alueet, jotka sijaitsevat max 260m korkeudella meren pinnasta. Niinpä telttapaikat sijoittuivatkin enimmäkseen kanjonin loivien rinteiden pohjalle.  Korkeuden rajoittaminen ei kuitenkaan välttämättä ole telttailun kannalta välttämätöntä ja sama pätee myös helikoptereihin. Kuitenkin laskeutumispaikalta luultavasti jatketaan matkaa jalan, joten korkeutta olisi syytä rajoittaa edes jonkin verran.

Rinteen suuntautuminen (Aspect-taso)

Rinteen suuntautuminen ei ole laskeutumispaikkojen kannalta oleellista, joten en rajaisi aineistoa sen mukaan. Pohdin tämän vaiheen tarpeellisuutta myös telttapaikkojen kohdalla, mutta ehkä tavoitteena oli valita mahdollisimman suojaisia sijainteja.

Maanpeite (Ensimmäisessä osassa luokiteltu CORINE-aineisto)

Maanpeitteellä on suuri vaikutus laskeutumispaikkojen soveltuvuuteen. Kuten telttapaikoissakin, alue ei voi sijaita kosteassa maastossa, kuten vesistöissä tai soilla. Tämän lisäksi laskeutumispaikoista tulisi karsia kaikki puita ja runsasta kasvillisuutta sisältävät ja epätasaiset alueet. Jäljelle jäisi varvikot ja nummet, niukkakasvustoiset kangasmaat ja kalliomaat. Tässä voitaisiin hyödyntää myös tarkempaa, paikallista pinnanvaihtelua kuvaavia aineistoja.

Etäisyys uomista (Uomat 100k-taso)

Helikopterin on vaarallista laskeutua liian lähelle vesiuomia, joten pitäisin etäisyyden uomista samana kuin telttapaikoissakin, eli 200m niiden reunoista. Lisäksi pitäisi huomioida myös kuivat uomat ja niiden seinämien rinteiden läheisyys.

Rinteen jyrkkyys (Slope)

Rinteiden jyrkkyys vaikuttaa helikoptereiden laskeutumispaikkoihin enemmän kuin telttapaikkoihin, joissa sallittu maksimi oli 10 astetta. Rajaisin sen viiteen asteeseen.

Tulokset

Koska laskeutumispaikkojen suhteen rajoittavia tekijöitä on enemmän kuin telttapaikoissa, analyysin tuloksena saataisiin todennäköisesti paljon vähemmän soveltuvia alueita. Lisäksi pitäisi myös varmistaa, että kartassa näkyvät alueet ovat helikopterille riittävän suuria. Saman voisi toki tehdä myös telttapaikoille, mutta tuloksia tarkastellessa uskon, että kaikille alueille mahtuu tavanomaisen kokoinen teltta. Maanpeitteen rajaaminen karsii erityisen paljon helikoptereille potentiaalisia alueita. Tarkastelemalla kuvasta 1 alueen maanpeitettä, laskeutumispaikat sijoittuisivat mitä luultavimmin alueen niille kalliomaille, jotka sijaitsevat etäällä uomista.

Lopuksi

Tämäkin viikko kääriytyi pakettiin ilman sen suurempia vastoinkäymisiä. Harjoituksen vaiheet olivat selkeitä ja kohtuullisen aikaa vieviä, mutta kokonaisuus oli selkeä. Kuten viime viikolla, myös tämä harjoitus sisälsi samankaltaisten vaiheiden toistoa, joka auttoi muistamaan prosessia. Viikon päätteeksi hahmotan soveltuvuusanalyysin toimintaperiaatteita ja osaan soveltaa niitä tarvittaessa. Aineistojen metatietojen tarkastelu on luonteva osa prosessia, sillä tehtäviä tehdessä on välttämätöntä tietää, miten aineisto on koostettu ja mistä se muodostuu, jotta tuloksia voi analysoida mahdollisimman tarkasti. Tämän viikon perusteella osaan ainakin valikoida maastosta sopivan paikan helikopterille ja sitten vielä teltallekin. Ehkä tähän joskus tarjoutuu mahdollisuus. Ensiviikkoon!

Lähteet:

SYKE:n nettisivut: https://bit.ly/2PWqw0O