Toinen luento: rajapintoja ja projektioita

Toisella kurssikerralla jatkettiin pitkälti siitä mihin jäätiin, kun QGISiin tuotiin aineistoja ja tarkasteltiin näiden aineistojen ominaisuuksiaRajapintojen tarkastelu, eri datan lähteisiin tutustuminen ja muutaman uuden QGIS-toiminnon, kuten mittatyökalun tai ominaisuuksien valinnan opiskelu toivat kuitenkin uutta asiaa luennon alkupuoliskoon. Lisäksi kertaus on aina hyvästä, joten vaikka eteneminen oli paikoittain hidasta, tunti oli erittäin mielenkiintoinen. Ja pienen tauon jälkeen tarkasteltiin sekä tuotettiinkin jo kunnon materiaalia. Teimme pinta-ala laskuja eri karttaprojektioilla, joihin oli tutustuttu ennen taukoa. Tämä projektioiden vertailu oli datan pyörittelyn lisäksi selkeä pääaihe, joka toi esiin karttojen vaikutusmahdollisuudet.  Tapio pohtii hyvin omassa blogissaan tätä aihetta kirjoittaen “pinta-alavääristymillä voidaan korostaa tietyn alueen kokoa kartalla…” (Turpeinen, 2021). Kuten kuvasta 1 näkyy, eri projektioiden välillä on huomattavia eroja pituuksia ja pinta-aloja mitattaessa, joten on tärkeää valita oikea projektio tietyn asian esittämiseen. 

Kuva 1. Projektioiden erot demonstroitu mittaamani alueen muutosten avulla.

En merkannut kuvan taulukkoon yksiköitä, sillä en alun perin ajatellut liittää sitä tekstiinmutta selvennyksen vuoksi arvot kuvaavat kahta eri mittaamani aluetta, joiden pinta-ala tai pituus muuttuvat projektioiden seurauksena. Tässä  tapauksessa on verrattu Suomessa yleisesti käytettävän ETRS89 TM35FIN-projektioita muihin projektiohin, kuten Mercatorin oikeakulmaiseen projektioon tai oikeakeskipituiseen tasoprojektioon, joista jälkimmäinen löytyy esimerkiksi YK:n lipusta (Oikeakeskipituinen, 2021). TM35 käyttää projektionaan poikittaista Mercatoria, joka sopii Suomen esittämiseen yhdellä kaistalla ilman suurempia mittakaavavirheitä (ETRS-TM35FIN, 2021). Jos tätä verrataan esimerkiksi tavalliseen Mercatoriin, joka esittää koko maapalloa ja jonka mittakaavavirhe kasvaa kohti napoja, on selkeää, miksi Suomessa käytetään poikittaista Mercatoria koordinaattijärjestelmän pohjana. Annikan blogista voi käydä katsomassa perusteellisesti tehtyä taulukkoa, jossa näkyy erot myös prosentteina (Innanen, 2021). 

Luennolla tehtiin tämän lyhyen vertailuharjoituksen jälkeen myös kartta, jossa havainnollistettiin nimenomaan Mercatorin projektion sekä TM35:n projektion suhdetta (kuva 2)Kuvassa oleva kartta on TM35 mukainen, joten se ei ole visuaalisesti enää väärin, mutta pahimmillaan Mercator vääristää TM35:n pinta-alaa yli kahdeksankertaisesti. Kartta demonstroi hyvin, kuinka Mercatorin projektion ongelmat tulevat esiin vasta lähellä napa-alueita, jolloin kasvu on moninkertaista. Tämä harhaanjohtava luonne sekä yleinen käyttö ovat tehneesiitä erittäin epäluotettavan. Projektio saattaa antaa vääriä käsityksiä ja muokata maailmankuvaa hyvinkin nopeasti, jos informaatiota ei ymmärrä seuloa. Luento oli jälleen hyvä muistutus kriittisen ajattelun tärkeydestä ja ehkä tämän jälkeen Mercatorin projektion osaa jo tunnistaa luontevammin sellaisen kohdatessaan. GIS-ohjelmiston käyttö itsessään ei tuottanut vieläkään erityisiä vaikeuksia, vaikka välillä huomasi, että ensimmäisen luennon asiat sekoittuivat tämän luennon asioihin. Kunhan saan tekemiseen vielä luontevuutta ja pystyn erottelemaan toiminnot selkeästi toisistaan, oletan karttojen tekemisen luonnistuvan ainakin teknisten seikkojen osalta. 

 

Kuva 2. Mercatorin projektion pinta-ala vääristymä TM35:een verrattuna. Kartta on TM35 muodossa.

 

Toisena tehtävänä oli tuottaa samanlainen projektiovertailu, jossa suhteutetaan jonkin toisen projektion arvot TM35:een. Tein saman prosessin sekä Lambertin (kuva 3) että Robinsonin (kuva 4) projektiolle, joiden arvot eivät vääristyneet yhtä vakavasti kuin MercatorinTämä johtuu siitä, että Robinsonin projektio on kompromissi, jossa pinta-alan, etäisyyksien ja suuntien suhteet ovat kaikki väärin, mutta niiden virheet on minimoitu. Lambertin projektio on oikeapintainen eli siinä pinta-alojen tulisi olla oikein. Halusin kuitenkin vertailla, löytyykö siitä todellisuudessa eroja. Kuten voisi olettaa mikään projektio ei kuvaa maapallon pintaa täydellisesti, joten Lambertin projektiostakin löytyy pieniä virheitä. 

 

Kuva 3. Lambertin projektio verrattuna TM35-projektioon. Kartta TM35 muodossa.
Kuva 4. Robinsonin projektio verrattuna TM35:een. Kartta TM35-projektion mukainen.

 

Koska erot ovat näin pieniä, olisin voinut kuvata Lambertin kartan vähemmän silmiinpistävällä värillä. Toisaalta ilmiö on silti negatiivinen eikä QGIS tarjoa kovin montaa negatiivisen yhteyden omaavaa väriä. Ensi kerralla saatan kokeilla oman väriskaalan tekemistä. 

Yritin lisäksi tehdä väestövertailua, mutta en saanut tuotettua oikeita tuloksia, joten selkeästikään QGISin käyttö ei ole yhtä yksinkertaista kuin miltä se on välillä vaikuttanut. 

Lähteet

ETRS-TM35FIN (31.1.2021)  Haettu https://fi.wikipedia.org/wiki/ETRS-TM35FIN

Innanen, A. (31.1.2021). Harjoitus 2: Pinta-alojen vertailu eri projektioissa. Haettu https://blogs.helsinki.fi/anninnan/

Kurssimateriaali

Oikeakeskipituinen tasoprojektio (31.1.2021). Haettu https://fi.wikipedia.org/wiki/Oikeakeskipituinen_tasoprojektio

Turpeinen, T. (30.1.2021). Kurssikerta 2: Projektioita ja Pohjois-Karjalaa. Haettu https://blogs.helsinki.fi/tapiotur/

Ensimmäinen luento ja GISin uusi maailma

Ensimmäinen luento

Ensimmäisellä luennolla tutustuttiin QGIS-ohjelman käyttöön, joka itselleni ja monelle muulle, kuten Ville blogissaan (Väisänen, 2021) huomauttaa, oli uusi kokemus. Harjoituksen tekeminen oli ohjeistettuna varsin helppoa, mutta muutama virhe lopputulokseen pääsi (kuva 1)Kartan pitäisi näyttää typenpäästöjen osuuden Itämereen kosketuksissa olevien maiden kesken. Jostain syystä en kuitenkaan saanut muutettua typpiarvoja pienempiin osuuksiin, vaan ne ovat suurempina arvoina. 

Kartta on kuitenkin visuaalisesti samanlainen kuin muiden opiskelijoiden oikeaoppiset kartat, kuten Martan tai Elmon kartta (Huttunen, 2021; Holopainen, 2021) eli maat ovat jakaantuneet samanlaisiin kategorioihin, vaikka arvot ovat väärin. Toinen virhe on värien käyttö. Olisin voinut muuttaa värimaailmaa paljon neutraalimmaksi, sillä nyt monet eri värit nousevat esiin liian voimakkaasti. Tämä tekee kartasta vaikeasti luettavan ja sekavan, sillä siinä on muutenkin paljon sekalaista visuaalista tietoa, kuten typpipäästöt tummansinisellä sekä syvyyskäyrät punaisella. 

Kuva 1. Typpipäästöt Itämerta ympäröivissä valtioissa

Muuten sanoisin onnistuneeni ensimmäiseksi kerraksi hyvin. Avatessani QGISin uudestaan seuraavaa harjoitusta varten, huomasin, että suurin osa eri komennoista ja vaiheista, mitä luennolla käytiin läpi, olivat jääneet mieleen. Tämä ei ollut ollenkaan, mitä olin olettanut. Yleensä tarvitsen monta toistoa, että pieninkin uusi tieto muistuu kunnolla. Nyt kuitenkin toimintojen suorittaminen sekä tietojen etsiminen sujuivat ilman suurempia vaikeuksia QGISin hienoisesta visuaalisesta sekavuudesta huolimatta. 

Tietysti muutamia yksityiskohtia täytyi vielä kerrata eikä tämä tarkoita, etten olisi kohdannut minkäänlaisia vaikeuksia, mikä näkyy heti seuraavasta harjoituksesta. Itse asiassa vaikeuksien ja omien virheiden tajuamisesta sain ohjelman käyttöön vielä lisää itseluottamusta, sillä monet geoinformatiikan osa-alueet tuntuvat itsestäni varsin haastavilta. Yhteenvetona sanoisin, että tästä on hyvä lähteä rakentamaan syvempää ymmärrystä koko konseptista ja siirtyä kohti vaativampia harjoituksia. 

Kuntaharjoitus

Huomasin, että vaikka moni asia painui mieleen, tietojen soveltaminen tuotti hieman vaikeuksia. Yritin soveltaa ensimmäisen luennon vaiheita liian kirjaimellisesti toiseen harjoitukseen, vaikka aineisto oli tietysti erilainen. Taisteltuani muutaman tunnin ja kerrattuani ensimmäisen luentokerran videota, tajusin, että laskutoimitusten teko on aivan turhaa, sillä tiedot on suhteutettu jo valmiiksi kunnittain. Tämän jälkeen tietojen visualisointi ja legendan, mittakaavan sekä pohjoisnuolen lisääminen sujuikin hyvin nopeasti ja kartta valmistui parissa kymmenessä minuutissa.

Karttani (kuva 2) esittää 0–14-vuotiaiden prosenttiosuutta Suomen kuntien väestöistä luonnollisiin arvoihin jaettuina (Natural Breaks QGISissä). Valitsin kyseisen aineiston, koska se antaa kuvaa hieman pidempiaikaisesta trendistä kuin syntyvyys. Toisaalta lukuihin vaikuttaa myös muuttoliike, joten ne eivät ole täydellisiä syntyvyyden tarkasteluun, vaan yleisesti ikärakenteen purkamiseen. 

Kuva 2. 0-14-vuotiaiden osuus kuntien väestöstä vuonna 2015.

Kartan tulos on hieman sekava, jos sitä tarkastelee todella yksityiskohtaisesti, mutta isompia trendejä on länsi- ja etelärannikon vertaaminen Itä-Suomeen sekä pohjoiseenErityisesti Pohjois-Pohjanmaa ja Uusimaa ovat alueita, joiden kunnilla on korkeammat prosentit. Yksittäisiä kuntia, joissa 0–14-vuotiaiden osuus on suuri ovat esimerkiksi Oulun, Tampereen ja Helsingin ympäryskunnat, kuten Pornainen tai Liminka. Toisaalta taas esimerkiksi Helsingissä 0–14-vuotiaiden osuus on pieni, minkä voisi olettaa johtuvan työikäisten ja opiskelijoiden muuttoliikkeestä ja lapsiperheiden vähäisemmästä määrästä. Toinen kurssikaveri, Eero, oli myös valinnut saman aiheen ja hänen kartassaan on omaani muutamia eroja luokka-arvojen muutoksen ansiosta. Itse en juuri miettinyt vaihtoehtoina muiden kuin luonnollisten arvojen perusteella jakamista, mutta nähtyäni Eeron kartan (Turkki, 2021), mietin varmasti tulevaisuudessa pidemmän aikaa, jos jokin toinen vaihtoehto sopisi paremmin. 

Vaikka alussa oli vaikeuksia aineiston ymmärtämisen takia, loppujen lopuksi tämäkin harjoitus tuntui helpolta. Sain vielä paremman ymmärryksen QGISin käytöstä ja luottamusta, että pystyn käyttämään sitä ilman tarkkaa ohjeistusta. 

 

Lähteet

Kurssimateriaali

Väisänen, V. (23.1.2021). QGIS-hommat tulille (blogikirjoitus). Haettu https://blogs.helsinki.fi/villvais/

Huttunen, M. (19.1.2021). Tästä se lähtee! (blogikirjoitus). Haettu https://blogs.helsinki.fi/humartta/

Holopainen, E (23.1.2021). Tutustuminen QGIS-ohjelmistoon [vk. 3] (blogikirjoitus). Haettu https://blogs.helsinki.fi/elmblog21/

Turkki, E. (24.1.2021). Qgis-ohjelmiston perusteet ja ensimmäisten karttojen tuottaminen (blogikirjoitus). Haettu https://blogs.helsinki.fi/turkkiee/2021/01/24/qgis-ohjelmiston-perusteet-ja-ensimmaisten-karttojen-tuottaminen/