Toinen kurssikerta – projektioiden vertailua

Aloitus

Tällä kertaa aloitimme hyppäämällä suoraan QGIS:siin, jossa harjoiteltiin erilaisten tiedostojen tuomista ohjelmaan sekä niiden muokkaamista. Toisin kuin ensimmäisellä kurssikerralla, tällä kertaa ”luento-osuus” pidettiin noin puolessa välissä kertaa, ja siinä käytiin läpi hyviä palveluita, joista tietoa voi tuoda QGIS:siin ilmaiseksi. Tässä yhtenä pointtina oli juurikin se, että hyvän aineiston ei tarvitse olla maksullista, mikä tietenkin lohduttaa meitä köyhiä opiskelijoita… tai ainakin minua.

Projektiot

Kurssikerran pääaiheena olivat karttaprojektiot ja niiden aiheuttamat mittakaava virheet kartalla. Koska maapallo on – yllätys, yllätys – pallonmuotoinen (ainakin melkein) sitä on mahdotonta kuvata täydellisesti paperille. Karttaprojektiot yrittävät kyllä parhaansa, mutta tällä hetkellä parhaimmatkin projektiot ovat vain kompromissiprojektioita. Eli, kuten nimi kertoo, kompromissien kautta minimoidaan kaksiulotteiselle paperille siirtyvät virheet (esimerkiksi pinta-ala virheet). Yksi tunnetuin, ja tälläkin kerralla meille esitelty, kompromissiprojektio on Robinsonin projektio (kuva 1).

Tämän kerran harjoituksen tarkoituksena oli visualisoida erilaisten karttojen avulla, miten eri projektiot eroavat toisistaan, vaikka ne kuvaisivatkin samaa aluetta. Pohjana näiden karttojen tekoon käytettiin valmiiksi Moodlesta löytyvää Suomen kunnat -aineistoa, josta tuotiin QGIS:siin kartta Suomen kunnista. Tämän kartan pystyi myös tuomaan ohjelmaan WFS-linkin kautta, jota päädyin itse käyttämään kotona, kun jotenkin onnistuin hävittämään paikan päällä tehdyn aineiston ja yllättäen koin, että suoraan linkin käyttäminen oli paljon yksinkertaisempaa kuin Moodlesta ladattavan tiedoston kanssa säätäminen.

Ihan ensimmäiseksi harjoiteltiin QGIS:sissä pituuden ja pinta-alan laskemista – jos sitä voi laskemiseksi sanoa, kun todellisuudessa me piirsimme vain opettajan ohjeistuksella pari hassua viivaa ja kone laski meille pituuden ja pinta-alan valmiiksi. Excelissä koottiin taulukkoon tämän saman pituuden ja pinta-alan eroja eri projektioilla. Kuten taulukosta 1 voi nähdä, kaikki projektiot näyttävät eri arvoja. Mercator elää täysin omaa elämäänsä, kun taas Winkel3, Aitoff, Equal Earth ja Robinson projektiot pysyvät jokseenkin samoissa lukemissa. TM35FIN tarkoittaa Suomen nykyään käytetyintä koordinaattijärjestelmää, ETRS-TM35FIN, joka perustuu UTM-projektioon. Siinä mittakaava virheet pysyvät siedettävissä lukemissa ja se vastaa todellisuutta taulukon 1 projektioista eniten.

Taulukko 1. Pituus ja pinta-ala eroja projektioiden välillä.

Saman syyn takia TM35 on myös projektio, johon harjoituksessa seuraavaksi tehtyjä karttoja vertaillaan. Saimme itse päättää, mihin projektioihin halusimme TM35:sta vertailla, ja itse päädyin valitsemaan taulukostani tutut Mercatorin, Robinsonin ja Aitoffin projektiot.

Valitsin Mercatorin projektion ihan vain sen takia, että se tehtiin yhdessä tunnilla ja koska se on kenties maailman kuuluisin projektio – ei välttämättä hyvästä syystä, mutta kuuluisa kuitenkin. Mittakaava virheet Mercatorin projektiossa ovat suurimmat verrattuna muihin karttoihin (kuvat 3 ja 4), ja virheet kasvavat, mitä pohjoisempaan mennään. Syynä tähän se, että Mercator on oikeakulmainen projektio, mikä johtaa siihen, että pinta-alat projektiossa vääristyvät.

Seuraava kartta on tehty Robinsonin projektiosta. Siinä mittakaava virheet ovat huomattavasti pienempiä kuin Mercatorin projektiossa, joissa lukemat nousevat jopa 8 prosenttiin. Sekä Robinsonin (kuva 3) että Aitoffin (kuva 4) projektioissa lukemat pysyttelevät alle 2 prosentin. Ne ovat molemmat kompromissi projektioita (ESRI), mutta Aitoff projektiossa mittakaava virhe on hitusen Robinsonin projektiota pienempi.

Ajatuksia kartoista

Täytyy kyllä sanoa, että tällä kertaa karttojen teko oli kyllä sellaista vääntämistä, että huhhuh. Tunnilla opettajan ohjeistuksella kaikki sujui täydellisesti, mutta koska jotenkin epäonnistuin tallentamaan työni, jouduin kotona aloittamaan kaiken taas nollasta. Hehe, tosin siinä vaiheessa, kun tämän huomasin ei kauheasti naurattanut.

Ajattelin, että koska muistin kutakuinkin, mitä tehdä, karttojen uudelleen tekeminen ei olisi mikään ongelma. No näinhän tämä ei mennyt, koska vaikka muistin mitä tehdä, tein ne väärässä järjestyksessä ja karttani eivät millään suostuneet näyttämään oikeilta. Siinä vaiheessa, kun on säätänyt QGIS:sin kanssa ensin 4 tuntia koululla ja sitten muutaman tunnin kotona, teki mieli vain luovuttaa. Joten niinhän minä tein!

Ja jatkoin sitten seuraavana päivänä (koska luovuttaminen ei oikeasti ole vaihtoehto), mutta tällä kertaa olin pyytänyt opiskelijakaveriltani apua; joten credit where credit is due, Laura Siltala pelasti minun karttani (hänen bloginsa on luettavissa Lauran blogi | MAA-202 Geoinformatiikan menetelmät, 2024 (helsinki.fi)). Kun selvisi, missä vaiheessa mokasin niin sittenhän kaikki sujui taas kuin tanssien.

Kartoista vielä tähän loppuun sen verran: viime kerralla olin miettinyt, että olisinko voinut miettiä väri valintoja paremmin, joten tällä kertaa päätin sitten kokeilla hieman eri vaihtoehtoja. Myönnän, että tummin sävy kuvassa 3 ja 4 on erittäin tumma ja jättää kuntien rajat epäselviksi, mutta värimaailma näissä kartoissa muuten on itselleni mieluisampi kuin kuvassa 2.

Sitten voi toki miettiä, oliko 7 luokkaa kartassa liikaa vai ehkä jopa liian vähän. Antti Pihlavisto (2024) vertailee blogissaan viiden luokan karttaa kymmenen luokan karttaan ja toteaa, että enemmän luokkia näyttää mittakaava virheen paremmin ja että visuaalisesti kymmenen luokan karttaa on miellyttävämpi katsoa kuin viiden. Samaa toteaa Aapeli Leppä (2024), joka vertailee viittä luokkaa viiteentoista. Joten ehkä olisinkin voinut lisätä luokkia omaani – ehkä näin värit olisivat vielä miellyttävämmän näköisiä.

Lähteet

WorldAtlas. World Map – Robinson Projection. 

ESRI. Aitoff – ArcGIS Pro. Viitattu: 27.1.2024

Pihlavisto, A. (2024) Toinen kurssikerta. Antin GIS blogi (https://blogs.helsinki.fi/anttipih/)

Leppä, A. (2024) Toinen kurssikerta – karttaprojektioita ja mittakaavavirheitä. Geoinformatiikan menetelmät – Aapeli Lepän blogi (https://blogs.helsinki.fi/aapleppa/)

Siltala, L. (2024) Lauran Blogi (https://blogs.helsinki.fi/lesiltal/)