Kurssikerta 2 – Projektioiden vertailua

Moi,

 

Kurssin toisella viikolla jatkoimme QGIS-ohjelman käyttöä. Tällä kertaa fokus oli projektioissa ja niiden aiheuttamissa eroissa ja vääristymissä karttojen tulkinnassa ja esittämisessä. Harjoitustöissä käytettiin samoja toimintoja kuin edelliselläkin harjoituskerralla: attribuuttitauluja sekä laskimen käyttöä ja uusien tasojen luomista. Harjoituskerralla 2 tehtiin jälleen koropleettikarttoja, joissa vertailtiin eri projektioiden aiheuttamaa vääristymää Suomen kuntien pinta-aloihin. Harjoituskerralla 1 ehdinkin hieman vertailla korkeakoulutettujen jakautumista eri projektioissa, joten harjoituskerta 2 tuntui jo helpommalta taustapohdintojen jälkeen. Toisto osoittautui taas parhaaksi tavaksi oppia ja painaa asioita mieleen. Tein monta eri vertailevaa karttaa ja toistin ohjenuoraa useaan otteeseen.

Projektiot vertailuissa

Aluksi tein vertailua projektioista taulukon avulla, jonne kokosin kahden paikan välisen etäisyyden eri projektioissa. Tämän lisäksi kokosin taulukkoon yhden alueen muodostamaa pinta-alaa eri projektioissa.  Lopuksi vertailin perinteisesti käsin laskemalla, miten eri projektiot erosivat Suomessa yleisesti käytetyn ETRS_TM35FIN tasokoordinaattijärjestelmän etäisyyksistä ja pinta-aloista. QGIS tarjosi mahdollisuuden mitata etäisyyksiä ja pinta-aloja kahdella pinnalla; ellipsoidilla ja karteesisella. Taulukoinnista erottui selkeästi yksi selvä ero; ellipsoidin pinnalla etäisyydet pysyivät samoina ja pinta-alat lähes samoina, kun taas karteesisella pinnalla etäisyydet ja pinta-alat muuttuivat projektioita vaihdettaessa.

Taulukko 1: Projektioiden etäisyyksien ja pinta-alojen vertailua kaarevalla ja tasaisella pinnalla

Taulukosta 1 nähdään, kuinka ellipsoidin pinnalla etäisyydet ja pinta-alat pysyvät lähes samoina. Ellipsoidin pinta on kaareva, kun taas karteesinen pinta on tasainen. Kaksiulotteisella, tasaisella pinnalla esitetty kartta pakostikin vääristää jotain maapallon todellista ominaisuutta (etäisyyttä, pinta-alaa tai muotoa). Sen sijaan kaarevalla pinnalla etäisyydet ja pinta-alat pysyvät lähes muuttumattomina, sillä se kuvaa parhaiten maapallon muotoa, eli litistynyttä geoidia (ellipsoidi ei siis ole aivan täydellinen versio maapallon muodosta, jonka vuoksi pienet erot ovat mahdollisia).

Taulukko 2 Projektioiden etäisyyksien ja pinta-alojen vertailua ETRS_TM35FIN projektioon

Taulukossa 2 nähdään kuinka suuri prosentuaalinen ero eri projektioiden etäisyyksillä ja pinta-aloilla on verrattuna ETRS_TM35FIN projektioon. Esimerkiksi Mercatorin projektiossa pinta-ala on yli 8 kertainen, kun taas Robinsonin projektiossa se on vain 1,4 kertainen. Näiden lukujen saattelemana lähdettiin tekemään karttaa Suomen kunnista ja eri projektioiden aiheuttamasta vääristymästä niihin.

Mercator vs ETRS-TM35FIN

Kuva 1: Mercator projektion pinta-ala verrattuna ETRS_TM35FIN projektioon’

Kuvassa 1 Mercator projektion pinta-alaa verrataan ETRS_TM35FIN projektioon. Mercator on lieriömuotoinen projektio, jonka sivuamispiste on päiväntasaajalla, jolloin projektion aiheuttama virhe kasvaa mitä kauemmaksi päiväntasaajalta mennään.  Jopa Suomen mittakaavassa muutos näkyy vyöhykkeellisesti. Etelä-Suomessa pinta-alan vääristymä on kolminkertainen, kun Pohjois-Suomessa se on jo kahdeksankertainen. Vääristymä korostuu kuntajaossa hyvin, koska pohjoisessa kunnat isompia ja näin ollen virheetkin näkyy isompana.

Van der Grinten vs ETRS-TM35FIN

Kuva 2: Van Der Grinten projektion vertailua ETRS_TM35FIN projektioon. Luokkia 8kpl.

Kuvan 2 vertailussa mukana oli Van Der Grintenin projektio, joka kuvaa maapallon ympyrän muotoisena. Projektio vääristää eniten napa-alueita, mutta kuten kuvasta nähdään, vääristymä Suomen alueella on keskimäärin kaksin tai kolmin kertainen. Jos verrataan kuvan 1 ja 2 karttoja, nähdään että luokkia molemmissa on yhtä monta, mutta erot luokkaväleissä ovat huomattavia (vääristymän ero jopa 5kertainen)

Kuva 3: Van Der Grinten projektion vertailua ETRS_TM35FIN projektioon. Luokkia 4kpl.

Kuvan 3 kartassa on niin ikään kuvattuna myös Van Der Grintenin projektio verrattuna ETRS_TM35FIN projektioon sillä erolla, että kartan vääristymät ovat jaettu vain neljään luokkaan. Luokkien vähäisyys lisää kuvaa vääristymästä, joten tässä yhteydessä kartan tulkintaa helpottaa useampi luokkamäärä.

Viikon 2 harjoitus paitsi tutustutti käyttämään paikkatieto-ohjelmistoa, myös harjoitti kriittiseen medialukutaitoon. Kuten Rasmus blogissaan hyvin totesi, projektiot saattavat antaa väärän kuvan aineistosta, ellei informaatiota tarkastele kriittisesti. Käytettävät projektiot voivat  olla vallan käytön pelinappuloita, mutta parhaimillaan esittää kuvattavat kohteet laadukkaasti. Iiriksen blogissa vertailuun oltiin otettu Winkel Tripel projektion lisäksi Gallin projektio, joka niinikään aiheuttaa suurta vääristymää pohjoisilla alueilla.

 

Lähteet:

Sohlman, R . Rasmuksen kurssiblogi. Viitattu 2.2.2021

Toinen luento: rajapintoja ja projektioita

Turunen, I. Iiriksen GIS-blogi, Viitattu 2.2.2021

https://blogs.helsinki.fi/iiristur/

GISTDA; Types of Map projections 1.10.2015, luettu 2.2.2021

https://www.gistda.or.th/main/en/node/950

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *