Esittely paikkatietojärjestelmiin ja paikkatietoanalyysiin
1.1 Mikä on paikkatietojärjestelmä?
Pohjoismainen paikkatietojärjestelmä (GIS) on monikomponenttinen toimintaympäristö, jota käytetään datan luomiseen, hallitsemiseen, havainnollistamiseen, visualisointiin ja analysointiin. On tärkeää huomata, että useimmille tietokokonaisuuksille, joita kohtaat elämäsi aikana, voidaan kaikille määrittää paikkatietopaikka joko maapallon pinnalla tai jossakin mielivaltaisessa koordinaattijärjestelmässä (kuten jalkapallokentällä tai ruudukkomuotoisessa petrimaljassa). Pohjimmiltaan mikä tahansa tietokokonaisuus voidaan siis esittää GIS-tietokannassa: kysymys kuuluukin, ”onko sitä analysoitava GIS-ympäristössä”. Vastaus tähän kysymykseen riippuu analyysin tarkoituksesta. Jos olemme esimerkiksi kiinnostuneita tunnistamaan ne kymmenen Afrikan maata, joilla on korkeimmat konflikti-indeksin pisteet vuosina 1966-78, tarvitaan vain yksinkertainen taulukko, jossa luetellaan kyseiset pisteet maittain.
| maa | konfliktit | maa | konfliktit |
|---|---|---|---|
| EGYPTI | 5246 | LIBERIA | 980 |
| SUDAN | 4751 | SENEGAL | 933 |
| UGANDA | 3134 | CHAD | 895 |
| ZAIRE | 3087 | TOGO | 848 |
| TANZANIA | 2881 | GABON | 824 |
| LIBYA | 2355 | MAURITANIA | 811 |
| KENYA | 2273 | ZIMBABWE | 795 |
| SOMALIA | 2122 | MOSAMBIK | 792 |
| ETIOPIA | 1878 | NORSUNLUURANNIKKO | 758 |
| SOUTH AFRICA | 1875 | MALAWI | 629 |
| MAROKKO | 1861 | KESKI-AFRIKAN TASAVALTA | 618 |
| SAMBIA | 1554 | KAMERUN | 604 |
| ANGOLA | 1528 | BURUNDI | 604 |
| ALGERIA | 1421 | RWANDA | 487 |
| TUNISIA | 1363 | SIERRA LEONE | 423 |
| BOTSWANA | 1266 | LESOTHO | 363 |
| CONGO | 1142 | NIGER | 358 |
| NIGERIA | 1130 | BURKINA FASO | 347 |
| GHANA | 1090 | MALI | 299 |
| GUINEA | 1015 | GAMBIA | 241 |
| BENIN | 998 | SWAZILANTI | 147 |
Tietolähde: Anselin, L. ja John O’Loughlin. 1992. Kansainvälisten konfliktien ja yhteistyön maantiede: alueellinen riippuvuus ja alueellinen konteksti Afrikassa. Teoksessa The New Geopolitics, toim. M. Ward, s. 39-75.
Yksinkertainen lajittelu Conflict-sarakkeella paljastaa, että EGYPT, SUDAN, UGANDA, ZAIRE, TANZANIA, LIBYA, KENYA, SOMALIA, ETHIOPIA, ETELÄ-AFRIKKA ovat kymmenen suurinta maata.
Entä jos olemme kiinnostuneita tietämään, ovatko korkean konflikti-indeksin pistemäärän omaavat maat maantieteellisesti klusteroituneita, antaako yllä oleva taulukko meille riittävästi tietoa, joka auttaisi meitä vastaamaan tähän kysymykseen? Vastaus on tietenkin ei. Tarvitsemme lisätietoja kunkin maan maantieteellisestä sijainnista ja muodosta. Kartta maista olisi avuksi.
Kuva 1.1: Choropleth-kuva Afrikan konflikti-indeksin pistemääristä. Maita, joiden pistemäärää ei ollut saatavilla, ei ole kartoitettu.
Karttoja on kaikkialla: niitä on saatavilla verkossa ja eri painotuotteissa. Mutta harvoin kysytään, miten kartan piirteiden rajat koodataan tietoteknisessä ympäristössä? Loppujen lopuksi, jos odotamme ohjelmistojen auttavan meitä analyysissä, aineistomme paikkatietoelementtien pitäisi olla helposti saatavilla digitaalisessa muodossa. Jos käytät muutaman minuutin tämän kysymyksen pohtimiseen, huomaat, että yksinkertaiset taulukot tai taulukkolaskentaohjelmat eivät riitä tähän tehtävään. Tarvitaan monimutkaisempi tietojen tallennusmekanismi. Tämä on GIS-ympäristön ydin: paikkatietokanta, joka helpottaa sellaisten tietojen tallentamista ja hakemista, jotka määrittelevät tutkimiemme kokonaisuuksien paikkatietorajat, viivat tai pisteet. Tämä saattaa vaikuttaa triviaalilta, mutta ilman paikkatietokantaa suurin osa paikkatietojen tutkimisesta ja analysoinnista ei olisi mahdollista!
1.1.1 GIS-ohjelmistot
Monia GIS-ohjelmistosovelluksia on saatavilla – sekä kaupallisia että avoimen lähdekoodin. Kaksi suosittua sovellusta ovat ArcGIS ja QGIS.
1.1.1.1 ArcGIS
Suosittu kaupallinen GIS-ohjelmisto on ESRI:n kehittämä ArcGIS (ESRI, lausutaan ez-ree),oli aikoinaan pieni maankäytön konsulttiyritys, joka alkoi kehittää GIS-ohjelmistoja vasta 1970-luvun puolivälissä. ArcGIS-työpöytäympäristö käsittää sovellussarjan, johon kuuluvat ArcMap, ArcCatalog, ArcScene ja ArcGlobe. ArcGIS on saatavana kolmella eri lisenssitasolla (basic, standard ja advanced), ja siihen voidaan ostaa lisäpaketteja. Näin ollen yksittäinen lisenssi voi maksaa muutamasta tuhannesta dollarista reilusti yli kymmeneen tuhanteen dollariin. Ohjelmistolisenssikustannusten lisäksi ArcGIS on saatavana vain Windows-käyttöjärjestelmille, joten jos työpaikkasi on pelkkä Mac-ympäristö, Windows-tietokoneen hankkiminen lisää kustannuksia.
1.1.2 QGIS
Erittäin kyvykäs avoimen lähdekoodin omaava (ilmainen) GIS-ohjelmisto on QGIS. Se sisältää suurimman osan ArcGIS:n sisältämistä toiminnoista. Jos etsit GIS-sovellusta Mac- tai Linux-ympäristöön, QGIS on loistava valinta, kun otetaan huomioon sen monialustatuki. QGIS:n nykyisiin versioihin on sisällytetty toimintoja toisesta avoimen lähdekoodin ohjelmistosta: GRASS. GRASS on ollut käytössä 1980-luvulta lähtien, ja siinä on monia kehittyneitä GIS-tietojen käsittelytoimintoja, mutta sen käyttö ei ole yhtä intuitiivista kuin QGIS:n tai ArcGIS:n (siksi QGIS-vaihtoehto on suositeltavampi).