Paikkatieto tiedon visualisoinnissa

Kaikki tietävät mikä on kartta. Ihminen on kokenut tarvitsevansa ympäristönsä esittämistä visuaalisena piirroksena jo tuhansia vuosia. Karttoja ovat tarvinneet ainakin hallitsijat, sotilaat, matkailijat ja merenkulkijat. Digiaikana myös tavalliset kansalaiset käyttävät karttoja esimerkiksi ajoneuvonavigoinnissa, internetin reitti- ja karttapalveluissa sekä erilaisissa paikantavissa älypuhelinsovelluksissa. On myös syntynyt harrastuksia, joissa kartat ovat suuressa roolissa, kuten geokätköily, paikkatietoiset pelit (kuten Pokémon Go) ja OpenStreetMap-kartan tekeminen. Paikkatiedot myös integroituvat huomaamattamme tavalliseksi tiedoksi ja kätkeytyvät osaksi muita palveluja. Esimerkiksi erilaisten kauppojen etukorttien käytön yhteydessä tallentuvat tiedot myös ostopaikoista, ja yleisesti käytetyissä sosiaalisen median palveluissa (mm. Facebookissa, Twitterissä, Foursquaressa, Flickrissä ja Instagramissa) on paikantavat ominaisuudet.

Paikkatiedoilla on siis merkitystä ihmisille – miksi niin ei olisi myös datan visualisoinnissa? Samalla kun kansalaisten tietoinen ja tiedostamaton paikkaan sidotun tiedon käyttö sekä tietoisuus paikkatiedoista kasvavat ja älykkäät päätelaitteet yleistyvät, kasvavat myös odotukset ja vaatimukset tällaisten tietojen saatavuudesta.

Se että jokin tieto esitetään kartalla tai tietoa kuvataan kartan avulla, tekee tiedosta paikkatietoa. Lähes kaikkea tietoa voidaan visualisoida paikkatietoisesti tai paikkatietojen avulla tai paikkatiedoilla rikastaen. Paikkatiedon käyttäminen voi parantaa tiedon hahmottamista tai antaa tiedolle lisäarvoa. Paikkatieto voi myös auttaa havaitsemaan asioita ja yhteyksiä, jotka muuten jäävät huomaamatta. Joskus paikkatieto on myös itseisarvo tiedossa, esimerkiksi kuvattaessa jonkin kaupan tai ravintolan sijaintia.

“Knowing where things are, and why, is essential to rational decision making” 
[Jack Dangermond, Environmental Systems Research Institute (ESRI)]

Hieman paikkatiedoista yleisesti

Paikkatietoja käytetään ja hyödynnetään käytännössä – tavalla tai toisella – kaikilla eri aloilla. Paikkatiedoilla on laajaa yhteiskunnallista merkitystä. Yhteiskuntavaikutus ilmenee esimerkiksi laadittuina kansallisina dokumentteina (Kansallinen paikkatietostrategia, Paikkatietopoliittinen selonteko, Sanastokeskus TSK:n Geoinformatiikan sanasto) sekä EU-direktiivinä ja kansallisena lakina (INSPIRE-direktiivi, Laki paikkatietoinfrastruktuurista). Paikkatietoasioille on myös kansainvälisiä, aidosti käytössä olevia standardeja sekä kansallisia suosituksia (OGC, ISO/TC 211, CEN TC 287, JHS:t).

Paikkatieto on mitä tahansa tietoa, johon on yhdistetty sijaintitieto. Kaikki on tai tapahtuu jossain – lähes kaikki tieto on siten paikkatietoa. Paikkatiedoilla voidaan kuvata fyysisiä kohteita, tapahtumia, ilmiöitä tai toimintaa. Kun tietoja esitetään, käytetään ja käsitellään sijaintitieto huomioiden ja hyödyntäen, tietoihin saadaan uusia näkökulmia tai lisäarvoa, tai tiedoista voidaan tuottaa kokonaan uutta tietoa.

Sijaintitieto voidaan ilmaista koordinaateilla, osoitteella, paikannimellä tai yhdistämällä tieto johonkin ennestään paikannettuun tietoon. Paikkatiedossa asiat esitetään graafisina pisteinä, viivoina, alueina tai rasterikuvina, useimmiten jonkin taustakartan päällä.

Geoinformatiikan sanasto määrittelee paikkatietoon liittyvää termistöä seuraavalla tavalla (Lähde: TSK 45. 2014. Geoinformatiikan sanasto, 3. laitos. Helsinki: Sanastokeskus TSK ry. http://www.tsk.fi/tiedostot/pdf/GeoinformatiikanSanasto.pdf):

Paikkatieto on tieto kohteista, joiden paikka Maan suhteen tunnetaan. Paikkatieto sisältää viittauksen tiettyyn paikkaan tai maantieteelliseen alueeseen. Paikkatieto voi kuvata kohteen sijaintia ja muita ominaisuuksia, kuten muotoa. Paikkatieto kuvaa usein luonnon tai rakennetun ympäristön kohteita, mutta voi kuvata mitä tahansa toimintaa tai ilmiötä, jonka sijainti tunnetaan. Suomen kielessä paikkatiedolla tarkoitetaan tyypillisimmin dataa, mutta paikkatieto voi olla myös informaatiota tai jopa informaation pohjalta ihmisen muodostamaa tietoa.

Sijainti tarkoittaa paikkaa, jossa jokin sijaitsee. Se voidaan ilmoittaa suoran sijainnin tai epäsuoran sijainnin avulla.

Suora sijainti eli koordinaattitieto on koordinaattijärjestelmän ja sen mukaisten koordinaattien avulla ilmaistu sijainti. Koordinaatit voivat olla esimerkiksi maantieteellisiä eli geodeettisia koordinaatteja (asteita) tai tasokoordinaatteja (metrisiä).

Epäsuora sijainti tarkoittaa hilarakenteen, paikantavan tunnuksen, osoitteen tai muun vastaavan yksikäsitteisen järjestelmän avulla ilmaistua sijaintia. Hilarakenteella voidaan tarkoittaa esimerkiksi aluejakoa tai hakuruudustoa.

Georeferointi tarkoittaa sijaintia koskevan tiedon liittämistä muuhun tietoon.

Geokoodauksella epäsuora sijainti muunnetaan suoraksi sijainniksi.

Siihen mitä paikkatiedoilla tehdään, ja miten paikkatietoja käytetään, muokataan ja tuotetaan, kuuluu useita eri toimintoja. On syytä tietää myös, että visualisointi on oikeastaan yksinkertaisimpia asioita mitä paikkatietojen avulla voi tehdä.

Tieto kartalle – mikä on viesti?

Kartta itsessään on jo paikkatietoinen visualisointi. Se on yleistetty ja mittakaavassa pienennetty kuva todellista maailmastamme tai jotakin sen alueesta. Kartta on voimakas viesti ja viestinnän väline. Joissakin oppaissa sanotaan kuitenkin, että harkitse tarvitsetko karttaa välttämättä. Toisin sanoen, itseisarvo paikkatietoinen visualisointi ei ole, vaan väline, jota käytetään tarvittaessa. Milloin kartta on oleellinen osa visualisointia? Milloin infografiikka ilman paikkatiedon visualisointia, tai visualisointi ilman paikkatietoa, toimii tai ei toimi? Kerrottava viesti ratkaisee.

Tiedon havainnollistaminen: Sama tieto taulukkona (yllä) vs. paikkatietovisualisointina (alla).

Tiedon laittamisessa kartalle on aina mietittävä monia asioita, joissa onnistuminen ratkaisee halutun viestin ymmärrettävyyden ja selkeyden. Myös alkuperäisen datan kohteiden luonne ja saatavilla oleva aineisto vaikuttavat sekä lopputulokseen että visualisoinnin prosessiin.

Puhuttaessa tietojen visualisoinnista ja kartoista tai paikkatiedoista, usein ensimmäisenä mieleen tulee pistemäisten kohteiden esittäminen jonkin taustakartan päällä – nuppineuloja kartalla. Se on kuitenkin yksinkertaisin tapaus, eikä sovi esittämään viivamaisia kohteita (tiet, joet, verkostot, kuntarajat, ym.) tai aluemaisia kohteita (pellot, järvet, kunta-alueet, ym.). Joskus saman asian voi kuitenkin esittää tilanteesta riippuen pisteenä, viivana tai alueena. Asia voi riippua vaikkapa mittakaavasta tai esitettävien kohteiden määrästä. Esimerkiksi kaukaa katsottaessa (eli kartta pienessä mittakaavassa) jokainen kohteen yksityiskohta ei kuitenkaan erottuisi, tai kuvasta tulisi suttuinen tms. lukuisten kohteiden ollessa liian lähekkäin.

Esimerkiksi rakennukset: Rakennuksen voi esittää graafisesti yhtä lailla tarkoituksen mukaisesti pisteellä, ääriviivalla tai aluemaisena polygonina, jotka nekin voivat olla erivärisiä, erikokoisia tai -paksuisia, tai vaikkapa osittain läpinäkyviä. Pisteen sijasta voisi käyttää myös jotain kohdetta kuvaavaa symbolia.

Mikäli rakennuksen tiedoissa on ainoastaan yksi koordinaattipari, se voidaan käytännössä esittää vain pistemäisenä tietona symbolimerkillä tai pisteenä. Jos rakennuksen tiedoissa on koordinaattiparit rakennuksen kaikille nurkille, se voidaan esittää ääriviivana tai aluemaisena polygonipintana. Samalla voidaan lisäksi helposti selvittää kohteen piiri ja pinta-ala, vaikka niitä ei sellaisinaan olisikaan tallennettu rakennuksen tietoihin.

Rakennus voi olla myös saatavilla valmiiksi paikkatietokohteina (pistemäisenä, viivamaisena, aluemaisena) jossakin toisessa aineistossa, joka voidaan visualisoinnissa yhdistää tavalliseen tietoon.

Visualisoinnissa käytettävillä symboleilla, väreillä, viivapaksuuksilla, yms. on paljon merkitystä. Ne tulisi miettiä sekä ymmärrettäviksi että esitysasultaan selkeiksi ja sopivasti erottuviksi. Mahdollisimman monen katsojan tulisi pystyä helposti tulkitsemaan symbolin tarkoittavan esim. ravintolaa, kirjastoa, tms. Väärinymmärrysten välttämiseksi, myös värien käytössä on syytä noudattaa vakiintuneita tai määriteltyjä käytäntöjä. Esimerkiksi: miten hyvin ymmärrettäisiin kylmän esittäminen punaisella ja kuuman sinisellä, kiellon tai huonon asian vihreällä ja sallitun tai hyvän asian punaisella?

Joillakin karttatyypeillä on vakiintuneita, yleismaailmallisia esitystapoja – esimerkiksi maailman eri puolilla ja eri kulttuuritaustoihin sidoksissa olevien kaupunkien opaskartat näyttävät hyvin samanlaisilta. Karttaesittämisen yleispätevyys sekä selkeys ja toimivuus karttana ovat joskus ristiriidassa visuaalisen näyttävyyden kanssa esimerkiksi julkaisuissa, joilla on oma brändätty ulkoasu. Kunnollisella suunnittelulla voi kuitenkin päästä hyvään kompromissiin.

Myös puna-vihersokeus tai värisokeus voidaan ottaa huomioon käyttämällä kohteiden esittämisessä värejä eri tyyppisille kohteille, tai muuttamalla symboleissa värin lisäksi muotoa ja/tai kokoa eri asioille. Reunaviivojen käyttäminen voi myös auttaa, mutta toisaalta se voi myös häiritä tuomalla kuvaan lisää elementtejä. Esimerkiksi: ei piirretä tieviivoja punaisella vihreiden alueiden päälle.

Mikäli halutaan kertoa kohteiden suhteista johonkin muuhun ympäröivään, tarvitaan taustakarttoja ja/tai täytyy esittää myös joitakin muita kohteita (graafisina elementteinä) varsinaisen asian lisäksi. Esimerkiksi Mikkelin sijainti Suomessa ei avaudu tarkastelijalle, ellei samalla esitetä myös valtionrajaa.

Paikkatiedon hyödyntäminen datavisualisoinnissa vaatii myös aina joitakin toimenpiteitä. Ne voivat olla paikkatietoteknisiä tai varsinaiseen aineistoon liittyviä tai molempia. Tyypillinen paikkatietotoimenpide on esimerkiksi georeferointi, eli sijaintitiedon lisääminen aineiston kohteille. Varsinaista aineistoa puolestaan on usein tarpeellista luokitella, jäsentää ja tarkastaa. Toimenpiteet voivat olla yksinkertaisia tai monimutkaisia, nopeita tai aikaa vieviä, enemmän tai vähemmän vaativia, mutta useimmiten jo pienellä vaivalla on saavutettavissa hyötyjä. Usein tarvitaan myös ”tavallisesta” poikkeavia välineitä, jotka esimerkiksi tarjoavat taustakarttoja, tai jos tarvitaan käsitellä varsinaista kartta- ja paikkatietodataa (koska paikkatiedot ovat oma tietolajinsa, jossa mm. koordinaattien käsittely on aina mukana).

Paikkatietoinen visualisointi tulisi siis toteuttaa sen mukaan millainen on esittämisen tarkoitus. Tärkeintä olisikin tietää ja ymmärtää: 1) mikä on viesti, joka halutaan välittää, 2) kenelle eli millaiselle kohderyhmälle viesti on tarkoitettu, ja 3) millaista itse tieto on, ja mikä on sen järkevä ja mahdollinen kuvaustapa. Kun edellä mainitut asiat ovat selviä, ja käytössä on visualisointiin soveltuva väline, edellytykset onnistuneelle paikkatietoiselle visualisoinnille ovat olemassa.