Ainon kurssiblogi

Toinen luento ja kotitehtävät

Toisella luennolla käsiteltiin etäisyyksien ja pinta-alojen määrittämistä QGIS:ssä sekä karttaprojektioiden eroja. Yhtenä harjoituksena oli tutkia projektioiden välisiä eroja vertailemalla pinta-aloja ja etäisyyksiä erilaisissa projektioissa. Minulla oli tässä vaikeuksia luennon aikana sillä en saanut etäisyyksiäni ja pinta-alojani pysymään projektiosta toiseen vaan jouduin aina mittaamaan sen uudestaan. Tämä saattaa siis aiheuttaa osaltaan virhettä mittauksiin. Tein kuitenkin taulukon pituus ja pinta-ala eroista, kun mittasin ne uudestaan luennon jälkeen määritettyäni helpommin mitattavissa sekä muistettavissa olevat alueet. Mittaukset sujuivat jälkikäteen paljon nopeammin ja helpommin kuin mitä oppitunnilla sekoilin. Aluksi ihmettelin, miksi saan kaikilla karttaprojektioilla samat tulokset etäisyyksistä, kunnes tajusin, että minun piti myös mitata kaikki arvot myös tason pinnalla (cartesian) eikä vain ellipsoidein pinnalla (ellisoidal). Tämän oivallettuani alkoi mittaustuloksissa näkyä erovaisuuksia.

Taulukon 1 mittaustuloksia tutkimalla huomataan, että mitattaessa eri projektioilla ellipsoidin pinnalla tulokset ovat lähes samanlaisia. Etenkin etäisyys pysyi samana, vaikka pinta-ala mittauksissa onkin pienehköjä eroja. Vasta tason pinnalla mitattuna erot tulevat selkeämmin esille. Kaikki TM35FIN kanssa vertailussa olleet projektiot suurensivat etäisyyksiä ja pinta-aloja. Lähinnä TM35FIN projektiota oli Sinusoidaalinen projektio, siinä pinta-ala oli vain 0,58 % suurempi ja etäisyys 2,88 % pidempi. Suurimman vääristymän taas aiheutti Mercatorin projektio, jossa pinta-ala oli 86,96 % suurempi ja etäisyys 63,17 % pidempi. Mercatorin projektio onkin tunnettu siinä, että se vääristää pinta-aloja ja etäisyyksiä maapallon navoilla voimakkaasti. Erilaisten projektioiden käyttö vaikuttaa siis voimakkaasti siihen, onko esimerkiksi tutkittavan alueen pinta-ala vääristynyt. Projektion valinnalla on merkittävästi väliä siihen, miten kartanlukija tulkitsee aluetta ja millainen mielikuva hänelle jää siitä. Mercatorin projektiota käytettäessä ihmisille saattaa jäädä virheellinen mielikuva siitä, että niin sanottu globaali pohjoinen olisi niin sanottua globaalia etelää hirveästi suurempi. Tämän takia kannattaa varmistaa aina, mitä projektiota esityksessä käytetään ja pohtia onko se sopiva juuri kyseisen alueen esittämiseen.

Eri karttaprojektioiden välisiä pinta-alaeroja vertailtiin myös koropleetti kartan avulla. Itse tein kartat, joissa vertailtiin TM35FIN projektiota Mercatorin projektioon (kuva 1) ja Winkel3 projektioon (kuva 2).  Kun TM35FIN projektion pinta-alaa verrattiin Mercatorin projektioon, pystyttiin kartalle luomaan järkevät luokkajaot kahdeksaankin luokkaan asti. Kartasta huomataan, että pinta-ala vääristymä kasvaa eteläpohjoissuunnassa. Pinta-alat ovat Mercatorin projektiossa 3,95–8,26 kertaa suuremmat kuin TM35FIN projektiossa. Toinen projektio, joka pinta-alaa vertasin TM35FIN projektion pinta-alaan, oli Winkel3. Siinä pinta-ala erot ovat huomattavasti pienemmät kuin Mercatorin projektiossa. Pinta-alat ovat siinä 1,232–1,555 kertaa suuremmat kuin TM35FIN projektiossa. Koska ääripäiden vaihteluväli on verrattain pieni, olisi pinta-ala vääristymää kuvassa 2 voinut kuvata vähemmilläkin luokilla. Koska luokkia on kuvassa turhan paljon saattaa se virheellisesti viestittää lukijalle, että niiden välillä on jotakin suurempia eroja, varsinkin jos hän ei kunnolla tarkastele annettuja informaatioita. Samoin kuin Mercatorin projektiossa, Winkel3 projektiossa vääristymä kasvaa eteläpohjoissuunnassa.

Kuva 1. Mercatorin projektion pinta-ala verrattuna TM35FIN projektion pinta-alaan.

Kuva 2. Winkel3 projektion pinta-ala verrattuna TM35FIN projektion pinta-alaan.

Annika Innanen on blogissaan myös tarkastellut Mercatorin projektiota sekä Winkel 3 projektiota ja hän on myös ytimekkäästi kertonut niiden perusominaisuuksista. Hän on myös tutkinut Cassini-projektiota, joka aiheutti mielestäni melko jännittävän vääristymän, vaikkei se kovin voimakas ollutkaan. Toinen mielenkiintoinen pinta-alavertailu on Tapio Turpeisen blogista löytyvä Mollweidenin projektion pinta-ala vertailu. Vaikkeivat pinta-ala vääristymät siinäkään järisyttäviä ole, ne sijoittuvat melko epäloogisesti, mutta mielenkiintoisesti, ympäri Suomea. Tällä kurssikerralla en käyttänyt enää yhtä paljon aikaa sekoiluun kuin ensimmäisellä kurssi kerralla. Olen vähitellen pääsemässä kiinni siihen, miten QGIS:ä käytetään, vaikka etsinkin vielä epätoivoisesti sovelluksen peruutus nappia.

Lähteet:

Innanen, A. (1.2.2021). Harjoitus 2: Pinta-alojen vertailu eri projektioissa. Haettu osoitteesta https://blogs.helsinki.fi/anninnan/

Turpeinen, T (1.2.2021). Kurssikerta 2: Projektioita ja Pohjois-Karjalaa. Haettu osoitteesta https://blogs.helsinki.fi/tapiotur/