1. Johdatus maantieteelliseen tutkimukseen

Maan­tie­teen his­to­ria aloi­te­taan en­sim­mäis­ten kart­to­jen piir­tä­mi­ses­tä. An­tii­kin ajal­la moni­tie­tei­li­jä Eratosthenes las­ki 200 eaa. maa­pal­lon koon ja otti käyt­töön krei­kan­kie­li­sen ni­men geo­gra­fia, maan piir­tä­mi­nen.

Maan­tie­de on eri­tyi­ses­ti kart­ta­tie­de. Kes­ki­a­jal­la mo­net tut­ki­mus­mat­kai­li­jat hank­ki­vat uut­ta tie­toa eri maan­o­sis­ta ja nii­den olois­ta. Kui­ten­kin nyky­ai­kai­sen maan­tie­teen pe­rus­ta­ja­na pi­de­tään vas­ta sak­sa­lais­ta Ale­xan­der van Humboldtia. Hän tut­ki noin 200 vuot­ta sit­ten Ete­lä-Ame­rik­kaa tie­teel­li­sen tar­kas­ti.

Ny­kyi­sin pe­rin­tei­siä kart­to­ja tai kart­ta­kir­jo­ja käy­te­tään vä­hem­män, vaik­ka nii­den käyt­tä­mi­sen su­ju­va osaa­mi­nen on edel­leen osa yleis­si­vis­tys­tä. Kart­to­ja käy­te­tään en­tis­tä enem­män di­gi­taa­li­ses­sa muo­dos­sa eri­lai­sil­la tie­to­ko­neil­la ja mo­bii­li­lait­teil­la sekä ana­ly­soi­daan ja muo­ka­taan paik­ka­tie­to­so­vel­luk­sis­sa.

Maantieteen näkökulma ja suhde muihin tieteisiin

Maan­tie­de (eng­lan­nik­si geography) tut­kii maa­pal­loa ja sen pin­nal­la ta­pah­tu­via eri­tyi­ses­ti alu­eel­li­sia il­mi­öi­tä. Kos­ka maan­tie­tees­sä esi­te­tään ja kä­si­tel­lään tie­toa usein kart­to­jen avul­la, kart­ta­tie­de eli kar­to­gra­fia on yksi tär­keim­mis­tä maan­tie­teen ala­tie­teis­tä. Kart­ta­tie­teen mer­ki­tys oli suu­ri jo 1500-lu­vul­la, kun löy­tö­ret­kei­li­jät löy­si­vät ja val­loit­ti­vat eu­roop­pa­lai­sil­le uu­sia alu­ei­ta. Vä­hi­tel­len maa­il­man­kart­taa pys­tyt­tiin piir­tä­mään yhä tar­kem­min.

Maan­tie­de on oma tie­teen­a­lan­sa, mut­ta se on hy­vin poik­ki­tie­teel­lis­tä eli se yh­dis­tyy voi­mak­kaas­ti mui­hin tie­teen­a­loi­hin: esi­mer­kik­si bi­o­lo­gi­aan, fy­siik­kaan, me­te­o­ro­lo­gi­aan ja mo­niin yh­teis­kun­ta­tie­tei­siin.

Pe­rus­kou­lus­sa on opis­kel­tu eri­tyi­ses­ti alue­maan­tie­det­tä, esi­mer­kik­si Eu­roo­pan maan­tie­don kurs­sil­la. Lu­ki­o­kurs­sien näkö­kul­ma pää­osin on yleis­maan­tie­teel­li­nen. Yleis­maan­tie­tees­sä ei tut­ki­ta yhtä tiet­tyä alu­et­ta, vaan jo­tain maan­tie­teel­lis­tä il­mi­ö­tä, ku­ten maan­jä­ris­tyk­siä tai vä­es­tön mää­rän muu­tok­sia. Yleis­maan­tie­de ja­e­taan tä­män GE1-kurs­sin ai­hee­na ole­vaan luon­non­maan­tie­tee­seen ja GE2-kurs­sin ai­hee­na ole­vaan ihmis- eli kult­tuu­ri­maan­tie­tee­seen.

Luon­non­maan­tie­de ja ih­mis­maan­tie­de koh­taa­vat muun mu­as­sa sil­loin, kun tut­ki­taan tuli­vuo­ren­pur­kaus­ten vai­ku­tus­ta yh­teis­kun­tiin, ku­ten ky­liin ja kau­pun­kei­hin. Valo­ku­vas­sa on Ve­su­viuk­sen tuh­kan mui­noin hau­taa­man Pom­pei­jin esiin kai­ve­tut rau­ni­ot Ita­li­as­sa.

Alue- ja yleismaantiede

Alue­maan­tie­teen tut­ki­mus­a­lu­et­ta tar­kas­tel­ta­es­sa voi­daan käyt­tää luon­non­maan­tie­teen, ih­mis­maan­tie­teen ja so­vel­ta­van maan­tie­teen me­ne­tel­miä ja tut­ki­mus­tu­lok­sia.

Käy­tän­nös­sä alue­maan­tie­teel­li­sen tut­ki­muk­sen tu­los voi olla va­li­tun alu­een, esi­mer­kik­si jon­kin kun­nan tai val­ti­on moni­puo­li­nen maan­tie­teel­li­nen ku­vaus. Täl­lai­sen työn voit teh­dä lu­ki­on maan­tie­teen sy­ven­tä­väl­lä GE4-kurs­sil­la.

Yleis­maan­tie­tees­sä tut­ki­taan yk­sit­täis­tä il­mi­ö­tä, esi­mer­kik­si jo­kien vesi­ta­lout­ta Suo­mes­sa. Jos tut­ki­muk­seen liit­tyy ris­kien ar­vi­oin­tia, voi­daan pu­hua ris­ki- eli ha­sar­di­maan­tie­tees­tä, jota kä­si­tel­lään sy­ven­tä­väl­lä maan­tie­teen GE3-kurs­sil­la. Täl­löin voi­daan esi­mer­kik­si ar­vi­oi­da jo­kien tul­va­ris­kiä ja sitä vas­taan suo­jau­tu­mis­ta. Täs­sä esi­mer­kis­sä ym­mär­re­tään maan­tie­teen poik­ki­tie­teel­li­syys. Jot­ta voi­tai­siin ar­vi­oi­da jo­kien vesi­ta­lout­ta ja nii­den ai­heut­ta­maa tul­va­ris­kiä, pi­tää tie­tää alu­een ge­o­lo­gi­as­ta, hyd­ro­lo­gi­as­ta, kli­ma­to­lo­gi­as­ta, bi­o­lo­gi­as­ta jne.

Luonnonmaantiede tutkii luontoa monipuolisesti

Luon­non­maan­tie­teen tut­ki­mus­a­lu­ei­ta ovat:

• kli­ma­to­lo­gia, il­mas­toa tut­ki­va tie­de
• hyd­ro­geo­gra­fia, ve­den kier­toa ja vesi­ke­hää yleen­sä tut­ki­va tie­de
• geo­mor­fo­lo­gia, maan­pin­nan muo­to­ja tut­ki­va tie­de
• bio­geo­gra­fia, eliö­maan­tie­de

Eril­li­siä luon­non­maan­tie­teen lähi­tie­tei­tä ovat:

• ge­o­lo­gia, maan ja kal­li­o­pe­rän ra­ken­net­ta tut­ki­va tie­de
• me­te­o­ro­lo­gia, sää­tä tut­ki­va tie­de
• fy­siik­ka
• bi­o­lo­gia

Tuu­li­voi­ma­puis­to­jen suun­nit­te­lus­sa yh­dis­ty­vät mo­net maan­tie­teen ja sen lähi­tie­tei­den osa-alu­eet. Poh­di mil­lais­ta tie­tä­mys­tä tuu­li­voi­ma­puis­to­jen suun­nit­te­lus­sa tar­vi­taan?

Ihmismaantiede

Ihmis- eli kult­tuu­ri­maan­tie­tees­sä tut­ki­taan ih­mis­toi­min­taa maan­tie­teen näkö­kul­mas­ta.

Vä­es­tö­maan­tie­de on eräs kuulttuurimaantieteen tut­ki­mus­a­lu­eis­ta. Ohei­nen kart­ta Eu­roo­pan suur­kau­pun­geis­ta 1800-lu­vun lo­pul­la on esi­merk­ki vä­es­tö­maan­tie­teel­li­ses­tä tut­ki­muk­ses­ta ja tut­ki­mus­tu­los­ten esit­tä­mi­ses­tä.

Mui­ta kult­tuu­ri­maan­tie­teen tut­ki­mus­a­lu­ei­ta ovat ta­lous­maan­tie­de, po­liit­ti­nen maan­tie­de ja kau­pun­ki­maan­tie­de.

Suun­nit­te­lu­maan­tie­tees­sä saa­tu­ja tut­ki­mus­tu­lok­sia käy­te­tään alu­ei­den suun­nit­te­lus­sa, esi­mer­kik­si uu­den tien tai puis­ton suun­nit­te­lus­sa.

Mitä on tieteellinen tutkimus?

Tie­teel­lis­ten tut­ki­mus­ten tar­koi­tus on ke­rä­tä kont­rol­loi­dus­ti tie­toa tut­kit­ta­vas­ta asi­as­ta. Tut­ki­muk­sis­sa ai­neis­to py­ri­tään ke­rää­mään niin, että täy­sin sa­tun­nai­nen vaih­te­lu oli­si vä­häis­tä ja ha­vain­not mah­dol­li­sim­man luo­tet­ta­via sekä mit­tauk­set tois­tet­ta­via.

Esi­mer­kik­si kuu­kau­den kes­ki­läm­pö­ti­laa mi­tat­ta­es­sa läm­pö­tila pi­tää mi­ta­ta eri vuo­ro­kau­si­na sa­ma­na kel­lon­ai­ka­na. Tu­los vää­ris­tyy eikä sitä voi ver­ra­ta esi­mer­kik­si mui­den paik­ko­jen läm­pö­ti­loi­hin, jos läm­pö­ti­laa mi­ta­taan vä­lil­lä aa­mul­la, jos­kus jopa yöl­lä.

Tie­teel­li­set tut­ki­muk­set ja­e­taan ha­vain­to­poh­jai­siin eli em­pii­ri­siin tut­ki­muk­siin ja ko­keel­li­siin tut­ki­muk­siin.

Esi­mer­kik­si läm­pö­ti­lan mit­taa­mi­nen on yleen­sä ha­vain­to­poh­jais­ta tut­ki­mus­ta, mi­kä­li tut­ki­taan läm­pö­ti­lan luon­nol­lis­ta vaih­te­lua. Ha­vain­to­ai­neis­tol­la ei var­si­nai­ses­ti tes­ta­ta olet­ta­muk­sia sa­mal­la ta­val­la kuin ko­keel­li­ses­sa tut­ki­muk­ses­sa.

Ko­keel­li­sis­sa tut­ki­muk­sis­sa tes­ta­taan yleen­sä jo­tain tiet­tyä olet­ta­mus­ta eli hy­po­tee­sia, joka useim­mi­ten poh­jau­tuu joko em­pii­ri­seen tut­ki­muk­seen tai mui­hin ko­keel­li­siin tut­ki­muk­siin. Ko­keel­li­ses­sa tut­ki­muk­ses­sa voi­daan tut­kia esi­mer­kik­si jo­kien ran­to­jen vi­her­vyö­hyk­keen le­vey­den vai­ku­tus­ta joen ra­vin­ne­kuor­mi­tuk­seen. Tut­ki­muk­ses­sa vi­her­vyö­hyk­kei­den le­veyk­siä ma­ni­pu­loi­daan. Osas­ta vi­her­vyö­hyk­keis­tä teh­dään hy­vin ka­pei­ta ja toi­sis­ta hy­vin le­vei­tä. Li­säk­si mu­ka­na on kont­rol­li­le­veys, joka vas­taa luon­nol­li­sen vi­her­vyö­hyk­keen le­veyt­tä.

Tieteellisen tutkimuksen vaiheet

• ky­sy­mys, on­gel­ma
• työ­hy­po­tee­si, on­gel­man mah­dol­li­nen rat­kai­su
• ai­em­piin tut­ki­mus­tu­lok­siin tu­tus­tu­mi­nen
• ai­neis­ton ke­rää­mi­nen ja mit­taa­mi­nen
• tut­ki­mus­tu­los­ten esit­tä­mi­nen: kar­tat ja tau­lu­kot
• tie­don ti­las­tol­li­nen kä­sit­te­ly
• tu­los­ten pe­rus­teel­la teh­tä­vät joh­to­pää­tök­set, hy­po­tee­sin hy­väk­sy­mi­nen tai hyl­kää­mi­nen
• tu­los­ten jul­kai­se­mi­nen

Esimerkki kuvitteellisesta tutkimuksesta:

• ky­sy­mys, on­gel­ma: Mik­si Pit­kä­joki on al­ka­nut tul­via vii­me vuo­si­na?
• työ­hy­po­tee­si: alu­eel­la, jos­ta vet­tä va­luu jo­keen (va­lu­ma-alue), sa­taa enem­män kuin en­nen
• ai­em­piin tut­ki­mus­tu­lok­siin tu­tus­tu­mi­nen: tie­don­haku tie­teel­li­sis­tä tie­to­kan­nois­ta ja ver­kos­ta sekä tie­teel­lis­ten tut­ki­mus­ar­tik­ke­lei­den lu­ke­mi­nen
• ai­neis­ton ke­rää­mi­nen ja mit­taa­mi­nen: tul­van mää­ri­tel­män te­ke­mi­nen, joen pin­nan kor­keus­tie­to­jen ke­rää­mi­nen, sade­tie­to­jen ke­rää­mi­nen va­lu­ma-alu­eel­ta
• tu­los­ten esit­tä­mi­nen: kar­tat eri vuo­sien tul­va­hui­puis­ta, dia­gram­mit joen pin­nan kor­keu­den vaih­te­luis­ta, pis­te­dia­gram­mi, jos­sa il­me­nee eri vuo­sien sade­mää­rät ja tul­vien esiin­ty­mi­nen
• pää­tel­mät: tul­vat joh­tu­ne­vat sade­mää­rien li­sään­ty­mi­ses­tä, mut­ta myös maan­käy­tön muu­tok­set ovat voi­neet vai­kut­taa asi­aan
• tu­los­ten jul­kai­se­mi­nen: tie­to vi­ran­o­mai­sil­le, tie­teel­li­nen tut­ki­mus­ar­tik­ke­li, joka jul­kais­taan tie­teel­li­ses­sä tie­to­kan­nas­sa jne.

Kuva 1.1. Eratostheneen maa­il­man­kart­ta. Kart­taan on piir­ret­ty kreik­ka­lais­ten tun­te­ma maa­il­ma.

Kuva 1.2. Kultuurimaantiede ja geomorfolgia koh­taa­vat toi­sen­sa esi­mer­kik­si tuli­vuo­ren pur­kauk­sien vai­ku­tus­ten tut­ki­mi­ses­sa. Pom­pe­ji, Ita­lia.

Kuva 1.3. Esi­mer­kik­si kau­pun­kien suun­nit­te­lus­sa yh­dis­te­tään alue­maan­tie­teen ja yleis­maan­tie­teen osa-alu­ei­ta. Poh­di mitä kaik­kea kau­pun­kien suun­nit­te­lus­sa tu­li­si ot­taa huo­mi­oon ja mi­hin maan­tie­teen osa-alu­ei­siin nämä liit­ty­vät?

Kuva 1.4. Tuu­li­voi­ma­puis­to­jen si­joit­te­lus­sa tar­vi­taan moni­a­lais­ta tie­tä­mys­tä.

Kuva 1.5. Eu­roo­pan suur­kau­pun­git (yli 700 000 asu­kas­ta) 1800-lu­vun lo­pul­la.

Kuva 1.6. Mit­kä te­ki­jät vai­kut­ta­vat jo­kien tul­vi­mi­seen?