QGis-opettelua ja typpipäästökartta-harjoitus

Ensimmäisellä kurssikerralla perehdyttiin QGis-ohjelmaan, joka ainakin minulle oli ennalta täysin tuntematon. Koska mielestäni on tylsää lukea (ja kirjoittaa) päiväkirjamaista kertomusta eri työvaiheista, teen blogistani hieman erilaisen. Päätin otta blogiin sellaisen tarkastelunäkökulman, josta voisi olla itselleni hyötyä jälkikäteen opettajan työssäni. Toivottavasti tällainen asetelma sallitaan 😊

QGis-ohjelmassa on mahdollista tarkastella ja tuottaa erilaista paikkatietoon pohjautuvaa materiaalia. Ohjelman käyttö tuntuu alkuun mahdollisesti hiukan hankalalta, ja ainakin itselläni ottaa vielä muutaman kerran, että pääsen jyvälle ohjelman kaikista hienouksista. Tässä kuitenkin lista perusominaisuuksista, jotka ensimmäisen kerran harjoituksessa olivat suureksi avuksi:

  • projektin luominen
  • eri tasojen eli layereiden luominen, tarkastelu ja järjestäminen sopivaan esitysmuotoon
  • laskutoimitusten suorittaminen ohjelmaan syötetyllä datalla
  • tulosten visualisointi kartalle
  • legendan, mittakaavan ja pohjoisnuolen (tai muiden tarvittavien lisämerkintöjen) lisääminen karttaan
  • aikaansaadun karttanäkymän tallennus kuvatiedostona

Tarkasteltavana tässä tehtävässä ovat eri valtioiden typpipäästöt Itämeren alueella. Aineiston pohjalta luotiin koropleettikartta Itämerta ympäröivien valtioiden typpipäästöistä. Tärkeitä asioita karttanäkymää tehdessä ovat selkeys, helppo tulkinnallisuus ja oikeanlainen tiedonesittäminen. Esimerkiksi värien valinta karttanäkymään voi olla haasteellista.

Koropleettikartassa värisävyjen erojen tulee tulla selvästi ilmi, ja vertailtavien kohteiden tulee erottua ympäröivistä, vertailun ulkopuolelle jäävistä alueista. Esimerkiksi Petri Manninen on blogissaan käyttänyt kartan vertailuarvojen erottelussa värinä sinistä, mikä antaa oikein rauhallisen ja tasapainoisen näkymän, mutta valitettavasti hankaloittaa maa- ja merialueiden erottelua. Myös legendassa ilmoitetut järvet erottuvat hyvin huonosti siniseltä pohjalta. Omassa karttakuvassani kokeilin useita värivaihtoehtoja päätyen lopulta koropleettiaineiston esittämiseen oranssin ja punaisen sävyin. Taustavaltiot jätin vaalean ruskehtaviksi. Jälkikäteen huomasin, että ne hiukan sekoittuvat vaaleimmalla merkittyihin vertailussa mukana oleviin valtioihin, joten minun olisi pitänyt valita niiden väriksi jokin enemmän vertailuaineiston värimaailmasta poikkeava sävy, kuten Ville Paunonen on tehnyt oman bloginsa erinomaisesti onnistuneessa karttakuvassa.

Toinen merkittävä tekijä kartan tulkinnan helpottamisessa on, missä muodossa data on kartalla ilmoitettu. Koska tonneina ilmoitetut päästöluvut eivät anna helposti vertailtavaa tietoa, päästöt on ilmoitettu prosentteina kokonaispäästöistä. Koropleettikartassa eri arvoja merkitään eri värein, ja eri väreille on valittava mielekkäät arvot ja välitys. Jos välitys on liian tiivis, eri värisävyjä tulee liikaa ja kartasta voi tulla luettavuudeltaan turhan sekava. Toisaalta liian laaja välitys tekee vertailusta mahdotonta, kun hyvin pienen ja hyvin suuren arvon saaneet voivat osua samaan väliin ja siten päätyä merkityksi samalla värillä. Itse valitsin karttaani ns. luonnollisen välityksen, jonka QGis-ohjelma tarjosi. Selkeyden vuoksi valitsin vain neljä eri luokkaa ilmoitettavaksi kartalle, sillä näin pienessä määrässä valtioita (9) olisi suurempi luokkamäärä tehnyt turhia, pääasiassa merkityksettömiä luokkia esitykseen. On kuitenkin hyvä huomata, että kartan ulkoasu ja siten tulkinnallisuus voi muuttua voimakkaasti riippuen siitä, millaista luokittelua aineiston ilmoittamisessa on käytetty.

Kuva 1 Itämeren alueen typpikuormitus valtioittain

Kartasta huomataan, että osuus typpikuormituksesta jakautuu hyvin epätasaisesti eri valtioiden välille. Suurin typpikuormitus on peräisin Puolasta, jonka vastuulla on yli 30% Itämereen tulevasta typpikuormasta. Kuten Paunonenkin omassa blogissaan kirjoitti, tämä johtunee pitkälti siitä, että Puolassa on valtavasti maataloutta, josta lannoiteaineet pääsevät sisävesiin ja sitä kautta myös Itämereen.

Mielenkiintoista on, että väkiluvultaan suurin valtio, Venäjä, jää huomattavasti Puolan taakse päästöissään ja asettuu samaan vertailuluokkaan esimerkiksi hyvin ympäristöystävällisenä pidetyn Ruotsin kanssa. Iso tekijä Venäjän typpipäästöjen vähentymiselle on osin suomalaisrahoitteisena rakennettu vedenpuhdistuslaitos Pietarissa, sekä muut suomalaistenkin tukemat vedenpuhdistushankkeet Suomenlahden itärannikolla. Näiden hankkeiden avulla Itämereen päätyvää typpikuormitusta on pystytty merkittävästi vähentämään, millä on suora vaikutus Suomenlahden tilan kehittymiseen (Ympäristöministeriö, 2017). Suurten kaupunkien jätevedet olivat aiemmin merkittävä typpipäästöjen lähde, mutta veden puhdistus on vähentänyt tätä kuormitusta etenkin Venäjän suurten kaupunkien osalta.

Suuri osa typpipäästöistä on kuitenkin edelleen lähtöisin maataloudesta, eikä maatalouden päästöjä ole edes Suomessa onnistuttu vähentämään toivotulla tahdilla (SYKE, 2017). Myös muu teollisuus tuottaa runsaasti typpeä, joka päätyy mereen sekä valumavesien mukana että ilmasta tulevana laskeumana. Eri päästölähteiden osuudet vaihtelevat merialueittain maatalouden ollen suurin yksittäinen tekijä kaikilla Suomea ympäröivillä merialueilla (kuva 2). Saaristomerellä maatalous tuottaa yli 70% mereen päätyvästä typestä, kun taas Suomenlahden typpipäästöistä reilu kolmannes on peräisin yhdyskunnista ja ilmasta tulevasta laskeumasta (SYKE, 2017).

Kuva 2 Ihmistoiminnoista aiheutuva kokonaistyppikuorma Suomesta Itämeren eri osiin vuodessa, keskiarvo vuosilta 2008-2012, lähde SYKE

Tämän kurssikerran ideana oli oppia tuottamaan aineistoa QGis-ohjelmalla. Itselleni pelkkä kartan tuottaminen tuntui jotenkin irralliselta. Siksi halusin yhdistää kartan kontekstiin. Typpipäästöjen lisäksi Itämeren alueella voisi samaan tapaan tutkia esimerkiksi fosforipäästöjä, joissa sisäinen kuormitus on todella merkittävä tekijä.

Lähteet

Manninen, Petri. Geoinformatiikan menetelmät -blogi 2018. https://blogs.helsinki.fi/mannipet/

Paunonen, Vili. Geoinformatiikan menetelmät -blogi 2018.  https://blogs.helsinki.fi/vilpauno/

Suomen Ympäristökeskus SYKE, 2017. Itämeren typpikuorma Suomesta. http://www.ymparisto.fi/fi-FI/Meri/Mika_on_Itameren_tila/Itameren_typpikuorma_Suomesta(31457)  katsottu 30.1.2018

Ympäristöministeriö, 2017. http://www.ym.fi/fi-FI/Kansainvalinen_yhteistyo/Venajayhteistyo/Vesiensuojelun_yhteistyo_Venajan_kanssa   katsottu 30.1.2018