Rojektioita ja rajapintoja – Kurssikertakaksi

Mooooi!

Toisella kurssikerralla tutustuimme rajapintoihin, QGIS’in mittaustyökaluihin ja projektioihin. Haimme Tilastokeskuksen ja Väyläviraston rajapintojen kautta WFS (vektorimuotoiset) aineistot. Alkuun vain harjoittelimme datan lataamista ja käsittelyä QGIS’illä. Teimme muun muassa kartan Suomen teiden varsilla sijaitsevista vessoista, sekä rannikon majakoista. Rajapintojen käyttö ei ollut minulle entuudestaan tuttua, mutta se oli hyvin helppoa. OneDriveni on 92 % täynnä, joten stressaan jatkuvaa tiedostojen lataamista, sillä en halua ostaa lisää tilaa!! Oli kiva, että rajapinnan kautta aineiston sai tuotua QGIS’iin vain laittamalla sen URL-osoitteen hakukenttään. 

Opettelimme mittaustyökalujen käyttämistä Tilastokeskuksen Suomen kunta-aineistolla vuodelta 2021. Mittasimme ensin ETRSTM35FIN projektiosta valitsemamme linjan pituuden ja alueen pinta-alan (Kuva 1 & 2). Vaihdoimme projektioita, ja kokosimme Exceliin tiedot eri projektioilla saaduista pituuksista ja pinta-aloista (Taulukko 1).

Kuva 1. linjamittaustyökalu ja mittaamani jana. Kuvassa ETRSTM35FIN projektio.

Kuva 2. Pinta-alamittaustyökalu ja mittaamani alue. Kuvassa ETRSTM35FIN projektio.

Taulukko 1. Robinsonin, Patterssonin, Behrmannin, World Winkel 1 ja Times -projektioiden erot ETRSTM35FIN projektioon.

Hämmästyin, sillä ainoastaan yhden projektion, World Winkel 1, linjan pituudessa ja alueen pinta-alassa oli eroa verrattuna ETRSTM35FIN projektioon. Tarkastelin pituuksia ja pinta-aloja Ellipsoidal-muodossa, mutta olisi pitänyt tajuta vaihtaa tasopinta (Cartesian), ja kirjoittaa silläkin saadut tulokset ylös Exceliin. Tällöin olisin saanut huomattavia eroja, kuten esimerkiksi Heikki Säntin blogista voidaan Toinen kurssikerta Taulukko 1. nähdä. Tajusin asian tunnilla turhan myöhään, ja ehdimme jo siirtyä seuraavaan tehtävään. Opin kuitenkin mittaustyökalujen käytön hyvin, ja muutenkin QGIS’in käyttö tuntui ensimmäistä kurssikertaa sujuvammalta.  

Projektioiden erojen visualisointi

Visualisoimme ETRSTM35FIN projektion eroja omavalintaisiin projektioihin. Valitsin vertailuun Robinsonin (Kuva 3), Patterssonin (Kuva 4) ja Behrmannin (Kuva 5) projektiot. Kuvissa on näkyvillä Suomen kunta-aineisto vuodelta 2021 ETRSTM35FIN projektiolla. Värit kertovat siitä, miten paljon vertailussa ollut projektio vääristää kuntien pinta-aloja. Punaiset alueet ovat eniten vääristyneitä, siniset vähiten. Legendasta voidaan havaita eri värein kuvatut pinta-alakertoimet.  

Kuva 3. ETRSTM35FIN vs. Robinson.

Robinsonin (Kuva 3) projektiota verrattaessa ETRSTM35FIN projektioon, voidaan havaita, että pinta-alat ovat suurimpia Pohjois-Suomessa. Mitä pohjoisemmaksi mennään, sitä enemmän Robinson venyttää alueita. Erot ETRSTM35FIN projektioon eivät kuitenkaan ole kovin suuria; punaiset alueet ovat noin 1,36–1,42 kertaa suurempia kuin ETRSTM35FIN projektiossa. Robinsonin projektiossa on otettu huomioon sekä kartan kohteiden muodot että pinta-alat (ESRI) Kummatkin ovat siis vääristyneitä, mutta vääristymistä huolimatta muodot ja kokosuhteet ovat hyvin hahmotettavissa.  

 

Kuva 4. ETRSTM35FIN vs. Pattersson.

Patterssonin (Kuva 4) projektion muodostama väritys näyttää hyvin samalta kuin Robinsonin. Erot ovat kuitenkin paljon suurempia verrattaessa alueita ETRSTM35FIN projektioon, kun katsotaan legendassa olevia kertoimia. Tämä kertoo siitä, että Pattersonin projektiossa Suomi on kuvattu maailmankartalla suurempana kuin Robinsonin projektiossa. Patterssonin projektio on lieriöprojektio, jossa sekä pinta-alat että muodot vääristyvät (ESRI). 

Kuva 5. ETRSTM35FIN vs. Behrmann. 

Mielenkiintoisin vertailuista oli ehdottomasti ETRSTM35FIN vs. Behrmann. Värit ovat aivan erilaiset verrattuna muihin karttoihin (myös siihen extrakarttaan, joka ei päässyt tähän postaukseen, sillä tunnilla meni hermot ja poistin sen). Behrmann on oikeapintainen projektio, eli kartan kohteiden pinta-alat ovat totuudenmukaisia (ESRI). Tämä kuitenkin johtaa siihen, että napa-alueet ovat hyvin litistyneet. Kartassa on siksi keskellä eniten pinta-alavääristymää; napa-alueiden litistyessä Suomi venyy Itä-Länsi-suunnassa. Legendasta voidaan kuitenkin huomata, että vääristymät eivät ole suuria. Tämän uskon johtuvan siitä, että kun projektio on oikeapintainen, ei pinta-alassa pitäisi vääristymisiä juuri olla.

Tehtävän teko tuntui helpolta, ja kaikki sujui hyvin siihen saakka, kunnes tuntia oli jäljellä noin 20 minuuttia. Olin kasannut kaikki kolme karttaa yhteen tulostusikkunaan, tehnyt niille legendat ja ainoastaan pohjoisnuoli ja mittakaava puuttui. Ajattelin, että olen tehnyt kaiken niin nopeasti, että otan vertailuun vielä yhden projektion. Ei olis pitäny 8) Extrakartan tehtyäni koitin lisätä sitä samaan tulostusikkunaan muiden kanssa, mutta lisäys ei onnistunutkaan halutusti. Kaikki kolme aikaisempaa karttaani muuttuivat extrakartan värisiksi, enkä saanut niitä enää palautettua alkuperäiseen muotoonsa. Jouduin tekemään kaikki kartat uudelleen ja lisäämään ne erillisiin tulostusikkunoihin, jotta värit eivät sekoittuisi. Lopulta onnistuin, ja olin istunut luokassa lähes 45 minuuttia yliaikaa.  

Jälkikäteen ajateltuna lopputunnin häsellys oli opettavainen, sillä enpä tee enää samoja virheitä!

Lähteet: 

ESRI. ArcGIS Pro. Behrmann. https://pro.arcgis.com/en/pro-app/3.1/help/mapping/properties/behrmann.htm 

ESRI. ArcGIS Pro. Pattersson. https://pro.arcgis.com/en/pro-app/3.1/help/mapping/properties/patterson.htm 

ESRI. ArcGIS Pro. Robinson. https://pro.arcgis.com/en/pro-app/3.1/help/mapping/properties/robinson.htm 

Säntti, H. 2024. Toinen kurssikerta. https://blogs.helsinki.fi/hksantti/