Ruututeemakartta

Teemakartat ovat yleisiä esimerkiksi uutisissa ja oppikirjojen kuvituksessa. Joskus ne ovat hyvinkin mielikuvituksellisia ja siten myös hankalasti tulkittavia. Teemakartoissa on myös tärkeää huomioida, missä muodossa muuttujat on ilmaistu, ja jos ilmoitetaan muuttujien välisiä suhteita esimerkiksi värikoodein, onko käytetty asteikko kasvava vai pienenevä.

Yksi teemakarttojen muoto on ruututeemakartta. Ruututeemakartta on oiva työkalu, kun halutaan havainnollistaa esimerkiksi asukastiheyttä tai muita vastaavia muuttujia asetettuna kartalle. Ruututeemakartan hyvä puoli on helppolukuisuus ja soveltuvuus monenlaisen datan esittämiseen. Haasteena on, että ruutualueet eivät välttämättä ole kovin spesifisiä, ja mikäli muuttujien väliset erot ovat suuria ja skaala laaja, voi olla hankalaa löytää välitystä, jolla kartta on luettavassa muodossa, mutta erot tulevat silti luotettavalla tasolla ilmi. Värien valinta asettaa myös jälleen omat haasteensa, sillä eri puolille karttaa asetetuissa ruuduissa kontrastien tulee olla riittävän suuret, jotta kartta on luettava eikä sekaannuksen mahdollisuus kasva liian suureksi.

Verrattuna moniin muihin teemakarttoihin ruututeemakartan etu on, että sillä voidaan havainnollistaa yksinkertaisessa muodossa hyvinkin vaihtelevaa ja monipuolista muuttujajoukkoa. Esimerkiksi koropleettikartassa rajaustapana on käytettävä pääasiassa olemassaolevia rajauksia, kuten kaupunginosia, kuntia tai valtioita, mutta ruututeemakartan voi kohdentaa paljon pienemmälle tai suuremmalle alueelle ja tuoda esiin eroja tämän rajauksen sisällä. Ruututeemakartassa voidaan myös paremmin rajata tarkasteluskaalan ulkopuolelle jäävät arvot pois karttaesityksestä. Verrattuna esimerkiksi pisteteemakarttaan ruututeemakartan etu on jatkuvuus. Rinnakkain olevia pisteitä on hankala lukea ja ne asettuvat lisäksi usein päällekkäin. Ruututeemakartassa ruudut eivät mene toistensa päälle, joten luettavuus helpottuu ainakin alueilla, joissa pistekartan pistedata olisi hyvin tiheässä. Toisaalta datan kohdentaminen tarkasti tiettyyn pisteeseen, kuten rakennukseen, on helpompaa pistekartan avulla. Jokaiselle teemakarttatyypille on siis omat käyttökohteensa.

Laadin tätä postausta varten ruututeemakartan ulkokansalaisten asukkaiden lukumäärästä pääkaupunkiseudulla. Ulkokansalaisella tarkoitetaan muun kuin Suomen kansalaisuuden omaavaa henkilöä.

Ulkokansalaisten osuus asukkaista (%) eri puolilla pääkaupunkiseutua

Kartassa ruutukoko on 500×500 metriä, eli toisiinsa vertailtavat alueet ovat 0,25km² kokoisia. Ruutukoko on valittu sen perusteella, että datan pyöritys onnistui QGIS -ohjelmalla, ja toisaalta että ruudut olisivat vielä karttakuvasta hahmotettavissa. Halusin myös saada aikaan eroavaisuuksia alueiden välillä, jolloin suuremmat ruudut eivät olisi olleet tarkoituksenmukaisia. Jälkikäteen mietin, että hieman suuremmalla ruudutuksella kartta olisi ehkä helpommin luettavissa, ja toisaalta skaalassa suurimman arvon saavat ruudut jäisivät hieman vähäisemmiksi, jolloin eroavaisuuksia alueiden välille saisi ehkä paremmin näkyviin. Ongelmana isommassa ruutukoossa oli, että pienimmän luokan ruutuja osui myös kohtiin, joissa oikeasti olikin aika paljon ulkokansalaisia, mikäli alueelle sattui esimerkiksi isoja kerrostalokeskittymiä, joissa ulkokansalaisten määrä oli naapuritaloon verrattuna hyvin paljon pienempi. Tässä ongelmassa näkyy hyvin ruututeemakarttojen haaste käsitellessä alueita ja muuttujia, jossa tiheyden vaihtelu on hyvin suurta hyvin pienellä alueella.

Kartasta havaitaan, että tietyillä alueilla ulkokansalaisten määrä on korostunut. Tummimmissa ruuduissa määrä voi olla jopa 100% alueen asukkaista. Tämä käytännössä tarkoittaisi sitä, että taloyhtiön tai talon asukkaista kaikki ovat muita kuin syntyperäisiä suomalaisia. Suhteessa eniten ulkokansalaisia asuu kartan mukaan itäisessä Helsingissä. Tämä tulos täsmää aiempiin tutkimustuloksiin, joten kartan voi olettaa olevan jokseenkin luotettava ja siltä osin onnistunut.

Tilastokeskuksen tietojen mukaan Suomen väestöstä maahanmuuttajia on noin 6%. Tähän peilaten kartassa kaikilla paitsi pienimmän luokan piiriin kuuluvilla ruuduilla ulkokansalaisten suhteellinen määrä on koko maan keskiarvoa suurempi. Sikäli skaalavalinta on siis onnistunut, keskiarvosta poikkeavat alueet tulevat hyvin esiin tällä luokituksella.

Kartta toimii kuitenkin mielestäni vain kohtalaisesti. Värien ja luokittelun valinnassa oli suuria haasteita, enkä ole valitsemaani väriskaalaan täysin tyytyväinen. Suuressa kuvassa erot näkyvät, mutta pienemmällä näytöllä katsottuna värikoodien erot eivät ole riittävän selkeät.

Ruututeemakartan tekeminen on mielenkiintoista ja haastavaa. Lopputulosta voisi viilata ikuisesti, mutta luettavuus ja skaalan valinta ovat ehkä tärkeimmät tekijät ruututeemakartan laatimisessa. Ruututeemakartan oheen sopisi hyvin esimerkiksi erilaiset taulukot tai diagrammit selventämään kartalla havainnollistettua dataa. Pienellä ruutukoolla ruututeemakartta sopii parhaiten kohtuullisen pienen alueen muuttujien havainnollistamiseen, mutta ruutukokoa muuttamalla sopivuutta voidaan säätää myös laajemmille kohteille.

Lähteet:

Tilastokeskus. https://www.stat.fi/tup/maahanmuutto/maahanmuuttajat-vaestossa.html

 

Koordinaatiston merkitys

Projektion  ja koordinaatiston valinta vaikuttaa karttatiedon paikkansapitävyyteen

Karttaa tehdessä tai lukiessa ei ehkä ensimmäisenä tule ajatelleeksi, että käytetyllä koordinaatistolla ja projektiolla on todella suuri merkitys siihen, miten luotettavaa kartan pohjalta kerätty tieto on. Koska maapallo on kolmiulotteinen ellipsi, mutta kartat paperilla ovat tasoon piirrettyjä, kaksiulotteisia esityksiä, sekä muodot että pinta-alat harvoin osuvat kohdilleen kartan joka osassa. Tällä on ratkaiseva merkitys siinä, millaista tietoa kartan pohjalta voidaan kerätä.

Euroopan Unioni suosittelee, että Suomessa karttojen pohjana käytettäisiin Lambertin oikeapintaista koordinaatistoa, josta käytetään lyhennettä LAEA. Se on Mercatorin projektiosta sovellettu järjestelmä, joka pyrkii korjaamaan pinta-alavääristymät. Näin kartasta voidaan kohtuullisen luotettavasti mitata esimerkiksi etäisyyksiä ja pinta-aloja Suomen alueella.

Oppikirjoissa on yleisesti käytössä Mercatorin projektiolla piirrettyjä karttakuvia. Mercatorin projektio kuuluu oikeakulmaisiin lieriöprojektioihin, ja on hyvin käytetty esimerkiksi erilaisia navigointikarttoja mallinnettaessa. Mercatorin projektiolle ominaista on, että leveyspiirien välit venyvät täsmälleen sellaisessa suhteessa, että leveys- ja pituussuuntaiset mittakaavat säilyvät samana (Wikipedia). Tästä aiheutuu pinta-alavääristymä, jossa lähellä napa-alueita sijaitsevat kohteet korostuvat.

Kuva 1

Oheisessa kuvassa 1 on Mercatorin koordinaatistojärjestelmällä piirretty kartta, johon on merkitty prosentteina pinta-alojen vääristymä verrattuna LAEA-koordinaatistolla piirrettyyn karttaan. Kuvasta huomataan, että siirryttäessä kohti pohjoista pinta-alaero kasvaa jopa yli 7-kertaiseksi LAEA-koordinaatistoon verrattuna.

Toisessa yleisesti käytetyssä projektio- ja koordinaatistojärjestelmässä, Robinsonin projektiossa, pinta-alavääristymä ei ole napasuuntaisesti yhtä voimakas kuin Mercatorin projektion pohjalta tuotetussa koordinaatistossa. Robinsonin projektio on kuitenkin oikeapintainen vain noin leveyspiirille 70N ja 70S saakka. Siitä kohti napoja kuljettaessa pinta-alavääristymä kasvaa. Koska Suomi sijaitsee hyvin pohjoisilla leveyspiireillä, LAEA-koordinaatistoon verrattuna myös Robinson vääristää etenkin pohjoisimpien alueiden pinta-aloja. Mercatoriin verrattuna vääristymä on maltillista, mutta esimerkiksi Pohjois-Suomen pinta-aloja tai etäisyyksiä mitatessa 40% pinta-alaero on todella merkittävä.

Kuva 2

Kuvasta 2 nähdään, miten LAEA:n ja Robinsonin koordinaatistojärjestelmiin piirretyn kartan pinta-alat eroavat toisistaan.

Miksi pinta-aloilla sitten on väliä? Kuten Sanni Hannula blogissaan tuo esiin, esimerkiksi erilaisten luonnonsuojelualueiden pinta-aloja mitattaessa kartan pintojen oikeidellisuudella on merkitystä. Hannulan havaintojen perusteella Natura-alueiden pinta-alat Pohjois-Suomessa vääristyvät roimasti, mikäli karttapohjana käytetään esimerkiksi Mercatorin koordinaatistoon EPSG:3785 piirrettyä karttaa.

Myös määritellessä etäisyyksiä oikeapintaisuus on tärkeää, jotta matkaksi saadaan oikea tulos. Hannula on blogissaan tehnyt erinomaisen taulukon, jossa sama matka on mitattu eri koordinaatistoja käyttäen. Tulokset ovat hämmästyttävät, ja vääristymä jopa useita satoja kilometrejä!

 

Lähteet:

Hannula, Sanni. Kurssiblogi https://blogs.helsinki.fi/sannihan/

Wikipedia. https://fi.wikipedia.org/wiki/Mercatorin_projektio