Jatkoimme QGIS-sovelluksen parissa tämänkin viikon harjoituksissa. Hommaa tuntui tällä viikolla olevan huomattavasti enemmän viime tehtäviin verrattuna – tai ainakin näihin sai uppoamaan reilusti enemmän aikaa. Viime viikkoon verrattuna myös kohtasin itsenäisessä työssä enemmän ongelmia ja turhautumisen hetkiä.
Yleinen teema tällä viikolla oli eri karttaprojektiot. Karttaprojektio on aina jollain tavalla vääristynyt, kaksiulotteinen esitys maapallosta. Koska palloa on mahdotonta saada täydellisenä kopiona tasolle, on kompromisseja tehtävä jossain osa-alueella. Kurssikerran oleellinen ydinteema oli näiden kompromissien vertailu erilaisissa tilanteissa. QGIS oli havainnointiin erittäin hyödyllinen työkalu.
Tehtävä 1:
Kurssikerran aloitimme eri projektioiden esittämien pituuksien vertailulla. Käytimme Suomen kunnat 2020 -tietokantaa. QGIS-sovelluksessa on mahdollista vaihtaa kartan esittämä koordinaatistojärjestelmä, ja niitä löytyikin sovelluksesta varmaan tuhansia erilaisia. Valitsin listasta itselleni nimeltä tuttuja projektioita ja mittaustyökalulla mittailin Pohjois-Lapista pituutta ja pinta-aloja.
Kartta 1: Vertailtu pituusjana – karttakuva TM35-projektiossa
Kartta 2: Vertailtu alue – karttakuva TM35-projektiossa
Lopulliseen vertaukseen valitsin 5 eri projektiota. Pyrin valitsemaan projektiot, joissa on monipuolisesti eri ominaisuuksia. ETRS-TM35FIN on suomalainen tasokoordinaatistojärjestelmä, jonka projektio on poikittainen Mercator-projektio (Joona Korhonen, 2023).
Eckertin projektioita on kuusi erilaista, joista jokainen on luotu maailmankarttoina käytettäviksi. Tarkastelin tässä tehtävässä Eckert V -karttaprojektiota, jossa leveyspiirien etäisyydet näkyvät päiväntasaajalta oikeassa suhteessa (J.P. Snyder ja P.M. Voxland, 1989).
Robinsonin projektio on kaikissa osa-alueissaan kompromissi, jonka tavoite on luoda helposti tulkittava ja mahdollisimman realistinen kuva maapallosta. Kaikissa alueissa siis löytyy hieman vääristymiä.
Lambertin kolmesta projektiosta tässä tehtävässä käytin oikeapintaista tasoprojektiota. Kartassa esiintyvät tasoalueet ovat yhtä suuria kuin alkuperäiset, mutta kulmien suuruudet vääristyvät.
Viimeisenä vertailukohteena oli Winkel-Tripel, joka on tasavälisen lieriöprojektion ja Aitoffin projektion keskiarvo (J.P. Snyder). Tarkoituksena on minimoida kaikkia karttaprojektion vääristymiä.
Taulukko 1: Eri projektioiden vaikutus pituuksiin
Kuten taulukosta 1 voi huomata, muuttuu kartan 1 esittämä pituus melko dramaattisesti, varsinkin tarkastellessa ellipsoidisen ja karteesisen mittaustavan eroja. Ellipsoidin, eli pallon pinnalla erot ovat melko pieniä. Tason pinnalla kuitenkin erot vaihtelevat hyvin suuresti (Kiia Korpinen, 2023).
ETRS TM35FIN-koordinaatisto on kaikista tarkin versio Suomesta, joten pituuserot ovat melko minimaalisia muihin verrattuna. Isoin ero löytyy Robinsonin projektion ellispoidisessa ja karteesisessa pituudessa. Robinsonin projektio on kaikissa ominaisuuksissaan kompromissi, jonka tarkoituksena on saada maapallo näyttämään mahdollisimman realistiselta. Robinsonin projektio vääristää erityisesti napojen seuduilta.
Taulukko 2: Eri projektioiden vaikutus pinta-aloihin
Kartan 2 osoittaman alueen pinta-alaa tarkastellessa voidaan huomaa myös samoja suuria eroja. Etenkin kompromissiprojektiossa, Robinson ja Winkel-Tripel on löytyy tuhansien kilometrien eroja. TM35 on edelleen kaikista täsmällisin. Pinta-aloissa erot yleisesti moninkertaistuvat pituuksiin verrattuna.
Tehtävä 2 & 3:
Kurssikerran aikana kävimme läpi yhden vääristymäkerroin -kartan loihtimisen. Yhdessä opettajajohtoisesti pysyin kartan teossa mainiosti mukana, mutta kahden päivän jälkeen yrittäessäni toistaa kartantekoprosessia, olin aivan pihalla. Harjoituksen ohjeet olivat paikoittain hyvin erilaiset kuin tavat, joilla tunnilla kävimme kartantekoa läpi. Monien ylä- ja alamäkien jälkeen sain kuitenkin kolme karttaa valmiiksi.
Kartta 3: Mercator vs. ETRS TM35FIN
Kartan vääristymäkerroin kuvastaa kahden mainitun projektion välisten mittasuhteiden eroavaisuuden kertoimena. Kartasta 3 voidaan huomata, kuinka pohjoiseen päin liikkuessa vääristymä suurenee. Kartassa 3 vääristymä vaihtelee todella paljon, 3,94 ja 8,24 välillä. Valitsin tähän karttaan 7 luokkaa, koska tällä kartalla enemmän luokkia tuo enemmän selkeyttä, eikä yleistystä tapahdu yhtä paljon. Mercatorin projektiossa Suomi vääristyy oikeaa kokoa huomattavasti suuremmaksi – erityisesti pohjoiseen mentäessä. Tämän voi huomata myös vääristymäkertoimesta.
Kartta 4: Eckert V vs. ETRS TM35FIN
Karttaa 4 loihtiessa kiinnitin erityisesti huomiota pienemmän luokkakoon merkityksestä saatuun mielikuvaan. Kuitenkin tässä kartassa saadut vääristymäkertoimet vaihtelevat karttaa 3 reilusti suppeammassa mittakaavassa. Arvot ovat 1,159 ja 1,506 välillä. Siksi, vaikka enemmän luokkia olisi aiheuttanut vähemmän yleistystä, ei erot ole tarpeeksi merkittäviä. 4 eri väriä luovat mielikuvan, että alueiden välillä olisi dramaattisiakin eroja.
Kartta 5: Monikartioprojektio vs. Robinson
Viimeisessä kartassa tavoitteenani oli löytää projektiot, joissa vääristymäkerroin ei suurene etelä-pohjois-suunnassa. Tähän tavoitteeseen pääsin yleistävällä Robinsonin projektiolla ja monikartioprojektiolla. Monikartioprojektio oli QGIS:ssä nimellä “Polyconic_World”, joten en tiedä sen nimeä tarkemmin. Kartassa 5 on vääristymäkertoimissa vielä karttaa 4 pienemmät erot arvoissa. Kertoimet vaihtelevat vain hieman, 1,0105 ja 1,0301 välillä. Itsessään kartan tuoma informaatio on aika turhaa, sillä muutokset ovat niin pieniä. Tärkeä ja poikkeava huomio on nimenomaan suunta, jossa vääristymät tapahtuvat.
Kiitos kun luit 🙂
Lähteet:
Korhonen, J. (viitattu 29.1.2023) Viikko 2 – Valintoja. 29.1.2023 https://blogs.helsinki.fi/kojoona/
Snyder, J.P. & Voxland, P.M (viitattu 30.1.2023) An Album of Map Projections. U.S. Geological Survey Professional Paper 1453. v. 1989 https://desktop.arcgis.com/en/arcmap/latest/map/projections/eckert-v.htm
Korpinen, K. (viitattu 29.1.2023) Kurssikerta 2. 27.1.2023 https://blogs.helsinki.fi/kiiakorp/