KORALLIRIUTAT JA MERTEN LAJIRUNSAUSMatias Järvinen 2019

Johdanto

Harjoitusongelma: Miten koralliriutat ja merten eläinlajirunsaus ovat sijoittuneet

maapallolla?

Tässä harjoituksessa tarkastellaan maapallon koralliriuttoja, niiden vaalenemista ja

merten lajidiversiteettiä.

■ Harjoituksessa tutustutaan QGIS –paikkatieto-ohjelmiston yleistoimintoihin,

erityisesti erilaisiin datan visualisointitapoihin

■ Harjoituksen tekemiseen menee noin 60 minuuttia

■ Huom! Data on paikoittain puutteellista, joten se ei ole vertailukelpoista eikä sen

pohjalta voi tehdä tarkkoja johtopäätöksiä.

Aineisto

■ Voit ladata harjoitusaineiston osoitteesta:

https://www.helsinki.fi/sites/default/files/

atoms/files/koralliriutat_aineisto.zip

■ Aineisto on pakattu zip-muotoon, joten pura

se sopivalla ohjelmalla (esim. 7-zip, Winrar)

KÄYTETTÄVÄ AINEISTO

▪ Ne_110m_admin_0_countiries: mantereiden polygonit

▪ naturallearthdata.com/downloads/

▪ Coral_reefs: Koralliriutat maapallolla

▪ reefbase.org/gis_maps/datasets/

▪ Coral_bleaching:

▪ reefbase.org/gis_maps/datasets/

▪ Marine_species_richness: merten lajirunsaus

▪ aquamaps.org/tools/

QGIS:n avaaminen

■ Etsi valikosta ”QGIS Desktop” ja avaa se (versio voi vaihdella, esim. QGIS 2.14 tai 2.18)

■ Kun ohjelma on avautunut, voit lisätä lataamasi karttatasot Add vector layer –valikon avulla, joka avautuu

painamalla -nappia sivun vasemmalla laidalla

■ Valitse browse, navigoi aineistokansioon ja valitse ja avaa seuraavat 3 shp-tiedostoa:

■ Palaat nyt Add vector layer –ikkunaan, ja saadaksesi tasot näkyviin paina Open

■ Kun avaat karttatasot (shp:t), lopputulos saattaa näyttää jokseenkin tältä

QGIS:n käyttöliittymä

Varmista, että projektin

koordinaattijärjestelmä on EPSG: 4326

Mikäli järjestelmä on väärä, klikkaa nykyisen

järjestelmän nimeä, valitse Enable on the fly

CRS transformation, ja valitse joko EPSG:

4326.

Tässä näkyvät äsken ohjelmaan

tuomasi karttatasot. Voit

vaihdella niiden järjestystä

vetämällä niitä valikossa.

■ Karttatasoa tuplaklikkaamalla saat esille ominaisuusikkunan (Layer properties)

■ Style –välilehdeltä voit muokata tason ulkoasua:

■ Säädä mantereita kuvaava taso vaalean väriseksi, jotta koralliriutat erottuvat paremmin

Tasojen ulkoasujen muokkaaminen

OK –nappia painamalla tallennat tekemäsi muutokset.

Apply –nappia painamalla voit helposti testailla erilaisia

ulkoasuja ilman, että Properties –ikkuna sulkeutuu.

Tästä klikkaamalla saat lisää

visualisointivaíhtoehtoja!

Korallirittojen sijoittuminen maailmanlaajuisesti

Tarkastele karttaasi:

Minne koralliriutat ovat sijoittuneet maapallolla?

Miksi juuri näihin paikkoihin? Millaiset elinolosuhteet korallit vaativat?

■ Kaikki paikkatietoaineistot eivät ole valmiita visuaalisia muotoja ja kuvia, vaan ne voivat olla tekstimuotoisia

■ Jos tekstitiedosto sisältää sijaintitietoja (esim. koordinaatit tai osoitteet), se voidaan tuoda helposti GIS-

ohjelmaan

■ Lisätään seuraavaksi globaalia merieläinten lajirunsautta kuvaava taso

■ Klikkaa -painiketta vasemmassa sivupalkissa ja täytä avautuvassa ikkunassa seuraavat parametrit:

Tekstimuotoisen tason tuominen QGIS:iin

Valitse lisättäväksi tiedostoksi

harjoituskansiosta löytyvä

Marine_species_richness.csv

Valitse File format-valikossa CSV.

Rastita First record has field names.

Tiedosto siältää pisteaineiston, ja

jokaiselle pisteelle on kirjattu

koordinaatit (latitude & longitude).

Valitse X field- ja Y field-valikoihin

kuvanmukaiset sarakkeet.

Paina lopuksi OK.

■ Kun olet painanut OK, QGIS kysyy vielä, mitä koordinaattijärjestelmää tekstitiedosto noudattaa:

■ Valitse EPSG:4326 ja paina OK

■ Kartallesi pitäisi nyt ilmestyä kuvan kaltainen, todella sotkuinen pistetiedosto!

CSV-tason tuominen

■ Karttatasot eivät ole vain viivoja, muotoja ja pisteitä, sillä ne sisältävät usein paljon tietoa

■ Tiedot löytyvät kunkin tason ominaisuustietotaulukosta, jonka voit avata klikkaamalla tasoa hiiren oikealla

näppäimellä ja valitsemalla Open Attribute Table

■ Tämän näköistä tietoa löytyy esimerkiksi Marine_species_richness–tasosta:

Attribuuttitaulu eli ominaisuustietotaulukko

Jokaiselle pisteelle on

tallennettu tietoa. Nämä

ominaisuudet löytyvät yläpalkin

sarakenimistä. Jokaisesta

pisteestä löytyvät tiedot sen

koordinaateista sekä

lajimäärästä.

Vasemmassa reunassa

näkyvät riveittäin tason

yksittäiset objektit, eli

tässä tapauksessa

pisteet, joista tietoa on

saatavilla.

■ Lajirikkaustasossa on yli 165 000 pistettä, joten niiden visualisoimiseen kannattaa etsiä viisaampi tapa

■ Yksi mahdollinen tapa on heatmap, joka luo ns. hotspotteja niille alueille, joilla on eniten pisteitä (tai missä

pisteiden ominaisuuden ominaisuudet ovat voimakkaimpia)

■ Siirrä Marine_species_richness-karttataso muiden tasojen alle, ja tuplaklikkaa sitä avataksesi Layer

properties-valikon

Heatmap

Valitse vetovalikosta Heatmap.

Valitse sopiva väripaletti.

Valitse Weight points by-

valikossa Species count-sarake.

Näin heatmap visualisoi

lajimääriä, ei pisteiden tiheyttä.

Paina lopuksi OK.

Päällekkäisanalyysi: Merten lajirunsauden tarkastelu

Tarkastele karttaasi:

Missä sijaitsevat lajirikkaus-hotspotit? Miksi juuri siellä?

Vinkki:

Koko maailmankarttaa tarkastellessa saadaan melko pelkistetty kuva.

Zoomaamalla lähemmäksi hotspotit erottuvat tarkemmin.

Koralliriuttojen vaaleneminen

■ Korallieläimet kärsivät meriveden lämpenemisestä, ja se voi johtaa niiden vaalenemiseen (coral bleaching) ja

kuolemaan

■ Visualisoidaan seuraavavaksi GIS-aineisto korallien vaalenemisesta

■ Paina -painiketta, valitse harjoituskansiosta tiedosto Coral_bleaching.csv ja valitse seuraavat parametrit:

■ Paina OK, ja valitse taas koordinaattijärjestelmäksi EPSG:4326, ja paina vielä OK

Vaalenemisaineiston visualisointi

■ Siirrä Coral_bleaching-taso ylimmäiseksi Layers panel-valikossa, ja avaa sen ominaisuudet tuplaklikkaamalla

■ Valitse visualisoimistyyliksi Single symbolin sijasta Graduated, ja täytä seuraavat valinnat:

Jos avaat tason attribuuttitaulun, huomaat, että

jokaisesta pisteestä on kerätty vahingon ankaruus

(severity), kuolleisuus sekä palautuneisuus. Data

sisältää paljon tyhjää tietoa, joten se ei ole

vertailukelpoista, mutta kelpaa meille hyvin nyt.

Valitse Column-valikkoon SEVERITY_CODE. Tällöin

pisteet jaotellaan ja visualisoidaan vaalenemisen

ankaruuden mukaan.

Klikkaa Change-painiketta ja

valitse pisteille vaalea väri. Voit

myös halutessasi poistaa niiden

mustat reunat valitsemalla

Outline style: No pen.

Valitaan metodiksi Size eli koko.

Näin piste muuttuu sitä

isommaksi, mitä vakavampaa

vahinko alueella on ollut.

Valitse Mode-valikosta Pretty

Breaks ja paina Classify.

Tämän jälkeen poista rasti

ruudusta -1.000 – 0.000 (-1

tarkoittaa, ettei vakavuutta ole

määritelty, ja se voidaan jättää

visualisoinnista pois). Valitse Feature blending modeksi Multiply. Näin

päällekkäiset pisteet syventävät toistensa väriä, ja

kartasta voi nähdä vahinkojen laajuuden lisäksi,

missä niitä on kirjattu eniten.

■ Lopputuloksen pitäisi näyttää jotakuinkin tältä, väri- ja kokovalinnoistasi riippuen:

Vaalenemisen visualisointi

■ Lopuksi voit tehdä kartastasi lopullisen karttaesityksen

■ Valitse QGIS:n oikeasta yläkulmasta Project -> New print Composer

■ Anna composerille nimi ja paina OK

■ QGIS:n avautuu nyt uusi, tyhjä ikkuna, jossa voit viimeistellä karttasi

■ Lisätäksesi tekemäsi kartan composeriin, klikkaa -näppäintä

sivun vasemmassa laidassa, ja vedä kehys vastaamaan koko valkoista alaa

■ Jos haluat liikuttaa karttaasi, paina -näppäintä

Karttaesityksen laadinta ja kuvaksi vieminen

■ Listään seuraavaksi karttaselite eli legenda

■ Klikkaa oikealta -näppäintä ja klikkaa karttaa sopivaan kohtaan

■ Klikkaa syntynyttä legendaa, jolloin oikealle avautuu sen asetuksia kuvaava valikko:

Karttaesityksen laadinta: Legenda

Klikkaa Auto update pois päältä. Nyt voit

vaihtaa tasojen järjestystä legendassa.

Plus- ja miinusmerkeistä voit lisätä ja poistaa

tasoja legendasta.

Tuplaklikkaamalla otsikoita voit muuttaa

niiden tekstiä, esimerkiksi kääntää ne

suomeksi.

■ Lisätään seuraavaksi kaksi tärkeää asiaa: mittakaava ja pohjoisnuoli

■ Klikkaa -näppäintä ja klikkaa kartalle mittakaava

■ Myös mittakaavan asetuksia voi muokata sitä klikkaamalla

■ Lisätäksesi pohjoisnuolen, klikkaa - painiketta ja vedä kartalle sopivan kokoinen neliö

■ Klikkaa neliötä, ja valitse Search directories oikealle avautuvasta asetusikkunasta

■ Valitse sopivan näköinen nuoli ja paina Add, jolloin nuoli ilmestyy ikkunaan

■ Karttaesityksesi on nyt periaatteessa valmis!

■ Kun olet tyytyväinen, paina vasemmasta yläkulmasta Composer -> Export

as image

■ Valitse tiedostotyyppi, esim PNG, ja paina Save

■ Karttasi on nyt tallennettu kuvana tiedostokansioosi!

Karttaesityksen laadinta: Mittakaava ja pohjoisnuoli

Valmista!