Harjoitukset kurssikerta 2
MAA-202 Geoinformatiikan menetelmät 1 kurssin toisella kurssikerralla pääsimme jälleen harjoittelemaan QGIS-ohjelman käyttöä. Tarkastelimme tunnilla muun muassa erilaisten projektioiden vaikutusta kartalta mitattaviin pinta-aloihin. Lisäksi visualisoimme koropleettikarttoja erilaisten projektioiden aiheuttamista prosentuaalisista eroista alueittain.
Visualisoin tunnilla 3 karttaa, Suomessa yleisesti käytetyn poikittaiseen Mercatorin projektioon perustuvaann ETRS-TM35FIN tasokoordinaatiston ja erilaisten maailman kartan esittämiseen tarkoitettujen projektioiden suhteellisista pinta-ala eroista alueittain. Kartat on luotu laskemalla ensin Suomen kuntien pinta-alat ETRS-TM35FIN koordinaatistossa käyttäen QGIS-ohjelmiston add geometry attributes työkalua. Tämän jälkeen projektio on vaihdettu ja vaihdetulle projektiolle on laskettu pinta-alat vastaavalla tavalla kuin aiemmin. Lopuksi projektioiden pinta-aloista on laskettu field calculatorilla projektioiden pinta-alojen suhteelliset erot verratessa ETRS-TM35FIN koordinaatiston pinta-aloihin. Valitsin karttojen visualisointiin 7 ja 8 luonnollisin asteikoin etenevää luokkarajaa, mikä oli mielestäni sopiva määrä pinta-ala erojen visualisointiin. Kuvan 3, kartan suurimman luokkarajan väriksi olisi voinut asettaa hieman vaaleamman värin, mutta mielestäni kuvasta saa kuitenkin riittävän hyvin selvää, niin että kunnat on havaittavissa kartalta. Ennen valmiiden koropleettikarttojen siirtämistä tulostusnäkymään vaihdoin projektioksi ETRS-TM35FIN.
Kuvan 1, kartassa voidaan tarkastella ETRS-TM35FIN ja WORLD_POLYCONIC projektion välisiä pinta-ala eroja. Polykonisessa projektiossa pinta-alat ovat hieman suuremmat kuin ETRS-TM35FIN tasokoordinaatistossa. Alueiden pinta-alat ovat enimmillään 1,03 kertaa suuremmat kuin ETRS-TM35FIN ja pinta-alat kasvavat muista kokeilemistani projektioista poiketen länsi-itä suuntaisesti. Pinta-alojen kasvaminen länsi-itä suuntaisesti johtuu siitä, että Polykonisessa projektiossa pinta-alat kasvavat kuljettaessa pois päin nollameridiaanista (Massey University)
Kuva 1. ETRS-TM35FIN vs WORLD_POLYCONIC
Kuvan 2, kartassa voidaan tarkastella ETRS-TM35FIN ja Mercatorin projektion välisiä suhteellisia pinta-ala eroja. Mercatorin projektiossa pinta-alat vääristyvät sitä enemmän, mitä kauemmaksi päiväntasaajasta kuljetaan, jonka seurauksena napa-alueet ovat pinta-alaltaan huomattavasti todellisuutta suurempia, mikä näkyy myös tässä vertailussa selvästi (Wikipedia). Projektioiden suhteelliset erot kasvavat etelästä pohjoiseen päin mentäessä ja Mercatorin projektion pinta-alat ovat pohjoisimmassa Lapissa jopa 8-kertaiset verratessa ETRS-TM35FIN:n vastaavien alueiden pinta-aloihin. Eteläisimmässä Suomessa alueiden pinta-alat ovat vastaavasti pienimmillään 3,95 kertaisia verrattuna ETRS-TM35FIN tasokoordinaatistoon.
Kuva 2. ETRS-TM35FIN vs WORLD_MERCATOR
Kuvan 3, kartassa voidaan tarkastella eroja ETRS-TM35FIN tasokoordinaatiston ja Natural Earth projektion pinta-aloissa. Natural Earth projektiossa pinta-alat kasvavat etelä-pohjois suuntaisesti, kuten Mercatorin projektiossa, mutta alueiden suhteelliset pinta-ala erot eivät ole niin suuria kuin Mercatorin projektiossa. Pohjoisimmat alueet ovat enimmillään 1,479 kertaisesti suurempia kuin ETRS-TM35FIN tasokoordinaatistossa.
Kuva 3. ETRS-TM35FIN vs WORLD_NATURAL_EARTH
Projektioiden vertailu osoittaa, että erilaiset koko maapallon kuvaamiseen pyrkivät projektiot soveltuvat huonosti tietyn alueen kuten Suomen esittämiseen. Koko maailman kuvaamiseen tarkoitetut projektiot tai projektiot jotka on tarkoitettu jonkin muun alueen kuvaamiseen vääristävät alueiden muotoja, sekä etenkin pinta-aloja huomattavan paljon. Kurssikerran harjoituksien kautta sai entistä paremman käsityksen siitä miksi oikean projektion ja koordinaattijärjestelmän käyttö on tärkeää. Vastaavanlaisia havaintoja oli tehnyt myös muun muassa Salla Kärkkäinen blogissaan (Sallan Blogi). Käyttämällä oikeaa alueelle suunniteltua projektiota saa totuudenmukaisimmat kartat ja tarkimmat mittaustulokset kartasta.
Lähteet:
Massey University, Polyconic projections, http://gisweb.massey.ac.nz/topic/webreferencesites/Digital%20Maps/dean/src/warnercnr.colostate.edu/polyconic.html (sivuilla vierailtu 27.1.2022)
Wikipedia.Org, (2021), Mercator projection, https://en.wikipedia.org/wiki/Mercator_projection (sivuilla vierailtu 27.1.2022
Kärkkäinen. S, (2022), Viikko 2: Kuntien avainlukuja ja gissiä, https://blogs.helsinki.fi/karkkais/ (sivuilla vierailtu 27.1.2022)