Neljä tuntia tuskaa

Keskiviikko aamun unen utuisella tunnilla käsittelimme QGIS-sovelluksen  työkalujen käyttämistä, sekä sen isoimpien sudenkuoppien välttelyä. Käsittelyssä oli myös rajapintapalveluita, joiden ideana on tallentaa verkko-osoite, joka toimii vain rajapinnassa. Tämän osoitteen kautta saadaan käyttöön aineistoja suoraan paikkatieto-ohjelmaan. Tästä aiheesta mieleen painui erityisesti kaksi eri rajapinta-aineiston tyyppiä. Web Feature Service (WFS) ovat vektori aineistoja, jotka noudetaan omalle koneelle. Web Map Service (WMS), ovat taas valmiita tasoja rasteri muotoista dataa, erinomaisia visuaaliseen esittämiseen. Nykypäivänä tällaisten erilaisten aineistojen tuottajia on runsaasti, mm. kaupungit, Paikkatietoikkuna, Paituli, Tilastokeskus sekä Ilmatieteenlaitos.

Tuntien aikana tehtiin WFS harjoittelua sekä kerrattiin eri projektioita. Eeva Raki selitti hyvin blogissaan Oppimassa geoinformatiikkaa, 2. Kurssikerta: Aineistojen pyörteissä (2022)karttaprojektioiden periaatteen.

Maapallo on muodoltaan litistynyt geoidi ja täten kolmiulotteinen. Kolmiulotteista pintaa on mahdoton siirtää kaksiulotteiselle tasolle ilman, että pinnan muodot vääristyisivät. Jotta maanpintaa pystyttäisiin kuvaamaan mahdollisemman todenmukaisesti, on luotu karttaprojektioita. Karttaprojektiot pyrkivät kuvaamaan maanpintaa kartalle mahdollisimman todenmukaisesti. Jokainen projektio kuitenkin vääristelee totuutta, joka näkyy kartoissa ja karttajärjestelmissä

-Eeva Raki (2022)

Harjoituksessa testattiin miten projektiomuunnokset vaikuttaa kohteiden mittaamisen kartalla. Esim. mitattaessa saman alueen pinta-alaa ETRS-TM35FIN projektiolla QGIS ilmoittaa karteesiseksi pinta-alaksi 2 811,4 km². Sama alue Mercatorin projektiolla mitattuna oli 23 827,3 km². Lukujen ero on niin suuri, että tuntuu järjenvastaiselta, että Mercatorin projektio on yksi maailman yleisimpiä ja käytettyjä projektioita (Wikipedia, 2021).

Toisto on opin äiti

Harjoittelimme projektioiden erojen esittämistä visuaalisesti vertailemalla ETRS-TM35FIN projektiota Robinsonin projektion kanssa (kuva 1). Harjoitus antoi hyvän pohjan viikon muita karttoja varten. Robinsonin projektion lisäksi päädyin tekemään myös 4 muuta projektiota-vertailu karttaa (kuva 2, 3, 5, 7).

Yksi vertailtavista projektioista oli Mercatorin projektio (kuva 2), joka nopealta vilkaisulta muistuttaa suuresti Robinsonin projektion suhde-karttaa (kuva 1). Kuitenkin lähempi legendojen tarkastelu paljastaa nopeasti, että Mercatorin aikaansaama vääristymä on paljon suurempi kuin Robinsonin, ja painottuu voimakkaasti Pohjois-Suomeen. Tämä johtuu siitä, että Mercatorin projektio on lieriöprojektio, joka kuvaa tarkimmin päiväntasaajan seudun, sekä pieniä alueita, kuten kaupunkeja. Suurempien alueiden kuvaamisessa Mercatorin projektion vääristymä kuitenkin kasvaa niin suureksi ettei se anna enää millään mittakaavalla realistisia taikka järkeviä lukuja, kuten aiemmassa pinta-ala vertailussa totesimme.

Toinen projektio-vertailu oli Winkel projektio (kuva 3), jonka suhteellisuuskartta muistuttaa voimakkaasti Robinsonin kartan suhdetta. Tämä ei ole yllätys, koska projektiot muistuttavat paljon toisiaan myös Tissot’n indikaattorikartalla kuvattuna (kuva 4).

Kaksi omasta mielestäni mielenkiintoisinta projektiota olivat kuitenkin Behmann projektio (kuva 5) ja Aitoff projektio (kuva 7), jotka kumpikin loivat erittäin mielenkiintoiset pinta-alan vääristymät. Behrmann projektiossa voimakkain vääristymä kohdistuu suoraan keskelle Suomea pohjois-etelä akselissa. Behrmann projektio on lieriöprojektio, joka on tarkimmillaan kääntöpiireillä ja luoden voimakkaimman vääristymän napojen läheisyydessä. Napojen luona pinta-ala vääristyy voimakkaasti  länsi-itä suunnassa, mikä näkyy selkeästi Tissot’n indikaattori kartassa (kuva 6), ja mikä selittää kuva 5 vääristymän muodon.

Aitoff projektion vääristymä (kuva 7) on mielenkiintoinen sen luode-kaakko suuntaisien luokkajakojen takia. Projektio on muodostettu muuntamalla sellaisesta oikeakeskipituisesta tasoprojektiosta, jossa sivuamispiste on päiväntasaajalla (Wikipedia, 2016). Sivuamispisteen ollessa päiväntasaajalla on oletettavaa, että vääristymät voimistuvat mitä kauemmas päiväntasaajasta siirrytään. Suomen kohdalla tämä vääristymä aiheuttaa niin pohjois-etelä suuntaista vääristymää kuin myös luode-kaakko suuntaista vääristymää. Vääristymä ilmenee hyvin myös Tissot’n indikaattorikartan avulla (kuva 8).

Ja käteen jäi…

Koen, että karttojen yleisilme on hyvä. Ne sisältävät tarvittavat elementit ja tällä kertaa myös lähteet. Suurin ongelma kartoissa on, etteivät ne edusta selvästi ymmärrettäviä prosenttiarvoja, mikä olisi vaatinut lukujen kertomisen sadalla. Nykyiset luvut kuvaavat puhtaasti karttaprojektioiden luoman pinta-alan suhdetta. Luvut toimivat kohtalaisen hyvin kun vertaillaan samalla tekniikalla tehtyjä karttoja keskenään. Kuitenkin, jos karttoja pitäisi lukea yksin ilman vertailua, tai jos vertailu kohteena olisi prosentti luokkainen kartta, olisi se erittäin hankalaa.

Viikko harjoitus auttoi merkittävästi hahmottamaan uusia karttaprojektioita ja muistelemaan vanhoja tuttuja. Niihin perehtyminen auttoi hahmottamaan kuinka monta erilaista projektiota todella on olemassa, kuinka moneen eri käyttötarkoitukseen niitä on luotu, ja ennen kaikkea sen, että kaikki projektiot eivät sovi kaikkiin käyttötarkoituksiin. Jos tilastoilla on helppo valehdella, niin karttaprojektioilla pääsee hyvälle toiselle sijalle. Myös Salla Kärkkäinen kirjoittaa blogissaan Viikko 2: Kuntien avainlukuja ja gissiä, Sallan Blogi (2022), että eri projektioiden pinta-alojen vääristymän laskeminen oli hyvää toistoa, joka opetti, että on hyvä olla tietoinen käytetystä projektiosta ja valinnan merkityksestä projektille.

Lähteet:

Koponen J. & Hilden J. (2017), Mercatorin projektio ei sovi maailmankarttoihin. Gall-Peters on lähes yhtä surkea vaihtoehto, Informaatiomuotoilu.fi, (luettu 26.1.2022), saatavilla: http://informaatiomuotoilu.fi/asiasanat/tissotn-indikaattorit/

Kärkkäinen S. (2022), Viikko 2: Kuntien avainlukuja ja gissiä, Sallan blogi, (luettu 27.1.2022), saatavilla: https://blogs.helsinki.fi/karkkais/

Raki E. (2022), 2. Kurssikerta: Aineistojen pyörteissä, Oppimassa Geoinformatiikkaa-blogi, (luettu 27.1.2022), saatavilla: https://blogs.helsinki.fi/eevaraki/

Wikipedia (2021), Behrmann projection, Wikipedia.org, (luettu 26.1.2022), saatavilla: https://en.wikipedia.org/wiki/Behrmann_projection

Wikipedia (2021), Aitoff projection, Wikipedia.org, (luettu 27.1.2022), saatavilla: https://en.wikipedia.org/wiki/Aitoff_projection

Wikipedia (2021), Mercator projection, Wikipedia.org, (luettu 27.1.2022), saatavilla: https://en.wikipedia.org/wiki/Mercator_projection