2. Projektioita

Toisella kurssikerralla perehdyttiin tarkemmin projektioihin ja niiden merkitykseen. Vaikka aiemmilla kursseilla onkin käyty erilaisia projektioita melko kattavasti läpi, yllättää niiden vaikutus karttoihin ja paikkatietokantoihin kerta toisensa jälkeen.

Tarkastelimme projektion merkitystä pinta-alojen ja pituuksien laskemisessa. Piirsin aluksi suomineidolle ”hatun” eli rajasin koilliskärjestä alueen pinta-alatyökalulla. Muutin projektiota lennosta ja tarkkailin, miten näkyvä pinta-ala muuttui. Piirsin Suomen päälle myös itä-länsi –suuntaisen mittausviivan noin Oulun korkeudelle ja vaihdoin edellisen kohdan tapaan projektioita lennossa kirjaten uudet tulokset Exceliin. Koostin näistä tuloksista taulukon (taulukko 1), josta näkyvät mittaustulokset useilla eri projektioilla.

Taulukko 1. Eri projektioiden pituuksien ja pinta-alojen vertailua.

 

Useilla yleisimmällä Suomessa käytetyillä projektioilla (ETRS-TM35FIN, ETRS-LAEA, vanhempi KKJ) tulokset olivat melko samanlaisia. Pahamaineisella Mercatorin Sphere-projektiolla tulokset muuttuivat puolestaan täysin – mitä pohjoisempia alueita tarkastellaan, sitä suurempi vääristymä on. Sen sijaan pohjoisessa arktisilla alueilla käytetyllä WGS 84 Arctic Polar Stereographic – projektiolla vääristymät kasvoivat etelään mennessä.

Laadin näistä pinta-alavääristymistä kaksi karttaa, joista käyvät ilmi pinta-alojen suhteelliset erot. Tätä varten tuli ensin yhdistää tietoa kahdesta eri tietokannasta Join-toiminnolla, joka toimi melko sujuvasti. Myös prosenttilaskun (kuinka monta % suurempi kuin…) tulokset näyttivät olevan oikeaa suuruusluokkaa. Kuten edellä taulukkoa laatiessa havaitsin, Sphere Mercatorin pinta-alavääristymät kasvavat asteittain pohjoiseen mennessä (kuva 1).

Kuva 1. Sphere Mercatorin aiheuttamat pinta-alavääristymät verrattuna ETRS-TM35FIN-projektioon.

 

WGS 84 Arctic Polar Stereographic -projektion virheet pinta-aloissa ovat sen sijaan suurimmillaan eteläisessä Suomessa (kuva 2). Löysin muiden kurssilaisten blogeista lisää mielenkiintoisia vertailuja – esimerkiksi Emma Sinisalo oli tarkastellut blogissaan (Sinisalo, 2019) Lambertin ja Bonnen projektioita. Pinta-alavääristymät olivat suurimmillaan koillisessa Suomessa, mutta vääristymät eivät kasvaneet ”asteittain”, kuten itseni tarkastelemissa projektioissa, mikä oli mielenkiintoista.

Kuva 2. Pinta-alojen erot WGS 84 Arctic Polar Stereographic -projektion ja ETRS-TM35FIN:n välillä.

 

Projektioiden merkitys on suuri etenkin, jos tarkastellaan pinta-alaan suhteutettuja muuttujia. Yleisimpiä tällaisia muuttujia ovat esimerkiksi väestöntiheys ja eri ikäryhmien osuudet alueilla. Kurssikerran toisena tehtävänä olikin testata, miten projektion vaihtaminen vaikuttaa pinta-alojen suhteellisiin osuuksiin vääristävästi. Valitsin tarkasteltavaksi Natura 2000-alueet, jotka olivat alun perin ilmoitettu absoluuttisina lukuina. Suomessa Natura 2000-alueiden verkosto kattaa viisi miljoonaa hehtaaria, josta maa-alueita on kolme neljäsosaa ja vesialueita yksi neljäsosa (Ympäristöministeriö, 2019).

Tein tietokantaliitoksen yhdistämällä Natura-alueiden pinta-alat kuntien tietoihin ja laskin sitten suhteelliset osuudet käyttäen aluksi yleisintä ETRS-TM35FIN-projektiota. Laadin tuloksista vielä kartan (kuva 3), josta käyvät ilmi Natura-alueiden osuudet kuntien pinta-alasta. Alueita on selkeästi eniten pohjoisessa Lapissa – suurimmillaan noin 10 prosenttia koko kunnan pinta-alasta.

Kuva 3. Natura-alueiden osuus Suomen kuntien pinta-aloista (ETRS-TM35FIN)

 

Tehtävänä oli vertailla pinta-alojen vääristymistä projektion vaihtuessa, joten vaihdoin seuraavaksi Sphere Mercatoriin, joka vääristi aiemmin etenkin pohjoisia pinta-aloja. Laadin näistä tuloksista vastaavan kartan (kuva 4), josta näkyvät niin ikään Natura-alueiden osuudet. Kartta näyttää silmämääräisesti samalta: suurimmat alueet ovat Pohjois-Suomessa. Tarkemmin katsottuna legenda näyttää kuitenkin hyvin erilaiselta ja pinta-alaprosentit ovat huomattavasti pienempiä – suurinkin arvo on vain 1,4% aiempaan 10% verrattuna. Sphere Mercator suurentaa pohjoisia alueita valtavasti, jolloin myös Natura-alueiden suhteellinen osuus jää pienemmäksi.

Kuva 4. Natura-alueiden osuus kuntien pinta-aloista, projektiona Sphere Mercator

 

Kaikista kurssikerran tehtävistä jäi ainakin mieleen, ettei projektion valinta ole yhdentekevää. Jatkossa aionkin tarkistaa aina työskentelyn aluksi, että projektio on kyseiseen alueeseen ja tarkasteltaviin muuttujiin sopiva.

 

Lainatut lähteet

Sinisalo, E. (28. tammikuu 2019). Databasdjungeln och kartprojektioner. Noudettu osoitteesta https://blogs.helsinki.fi/sinisale/2019/01/25/databasorientering/

Ympäristöministeriö. (28. tammikuu 2019). Noudettu osoitteesta http://www.ym.fi/fi-FI/Luonto/Luonnon_monimuotoisuus/Luonnonsuojelualueet/Naturaalueet