Tartalomjegyzék
Aircalc levegővédelmi hatásterület számító szoftver - működési leírás
Az Imagináció Mérnökiroda Kft. által fejlesztett AIRCALC szoftver alapvetően két részből áll: egy grafikus felületből, amelyen keresztül a felhasználó számítási feladatokat állíthat össze, illetve a számítást ténylegesen végző „számítási motor”-ból. A projektek összeállítása a háttérben szövegfájlok megírását jelenti, amelyek megfelelő vezérlőparancsokat tartalmaznak és leírják a fájlban megadott adatokat.
Ilyen projektfájlok kézzel is összeállíthatóak az informatikában jártas szakemberek számára, de az egyszerűbb használat érdekében két lehetőséget is kínálunk arra, hogy ezzel ne találkozzon a felhasználó, ha a szakmai feladatra akar koncentrálni:
1. Hatástávolság számítás az ON-LINE rendszer és az AIRCALC szoftver együttes használatával
Egyszerű esetben, hatástávolság számítás esetén az ON-LINE Hatásterület Modellező Rendszer internetes felületén a legtöbb szükséges adat néhány kattintással megadható és a forrástípusonként tagolt lapok és szövegbeviteli mezők jól átláthatóvá teszik a projekt-összeállítás folyamatát.
Az AIRCALC PC-s szoftver képes együttműködni az internetes rendszerrel, olyan módon, hogy az adatbevitel és az eredmények megtekintése a webes felületen történhet, míg a számítás elvégeztethető az AIRCALC szoftver ON-LINE moduljában, ami letölti az alapadatokat, elvégzi a számításokat és visszatölti az eredményeket az internetes rendszerbe, hogy a hatástávolság számításhoz készíthető dokumentáció plusz költség nélkül néhány kattintással a szoftvertulajdonosok rendelkezésére álljon.
A folyamat menete a következő:
- Először természetesen fel kell telepíteni az AIRCALC szoftvert a saját számítógépre. A telepítésnél nem szükséges megadni a QGIS telepítését. Ezzel együtt regisztrálni kell az ON-LINE hatásterület modellező rendszerbe, ahonnan demó licence fájl igényelhető az AIRCALC kipróbálásához.
- Az internetes felületen a belépés után be kell vinni az alapadatokat: projektnév, településnév alapján meteorológiai adatok és háttérszennyezettségi adatok automatikus kitöltése, felszíni érdesség, vizsgált légszennyezők, forrásjellemzők megadása.
- Ezt követően a modellezés indítása gomdra kattintva kijelölhetőek a futtatási paraméterek, ahol meg kell adni, hogy a számítás a PC-s szoftverrel történjen.
- Az összesítés után elindítva a számítást, az internetes felületen meg fog jelenni egy feladatazonosító, amelyet a PC-n az AIRCALC ON-LINE modulban meg kell adni.
- Az ON-LINE modulban ezen kívül meg kell még adni egy munkakönyvtárat, ahova a szoftver letölti a számítási feladat részleteit és ahol a végeredményeket is tárolni fogja.
- A „Modellezés” gombra kattintva indul a számítás, amely során a bal oldali listadobozban látszódnak a letöltött fájlok, a középső szövegmezőben a számítási részletek, majd a jobb oldali listadobozban az elkészült eredményfájlok, amelyek tömörítve (zippelve) kerülnek feltöltésre az internetes rendszerbe.
- Ezután az internetes rendszerben a többi feladathoz hasonlóan kezelhetőek az adott projekt eredményei, ahol a szöveges dokumentáció és a térképi melléklet akár néhány kattintással elkészül szerkeszthető formában.( Mivel a fájlok a nyílt Opendocument Text formátumban készülnek, ezért a szerkesztéséhez a legjobb választás az OpenOffice.org/Libreoffice. MS Office 2007 vagy újabb esetén elegendő a Service Packek telepítése).
2. Imissziós koncentrációk ábrázolása a QGIS térinformatikai szoftver és az AIRCALC szoftver együttes használatával
Hatásvizsgálati feladatokhoz, amikor szükséges a gázfáklya ábrázolása digitális térképen, készítettünk a Quantum GIS térinformatikai szoftverhez egy olyan beépülő modult (plugin-t), amely lehetővé teszi, hogy a térképkezelő felületen össze lehessen állítani egy transzmissziós számításhoz szükséges teljes projektet térképekkel és forrásadatokkal együtt, majd innen néhány kattintással a számítások lefussanak és az izokoncentrációs vonalak a térképen rövidesen megjelenjenek, különösebb felhasználói beavatkozás nélkül.
Az AIRCALC PC-s szoftver képes együttműködni a QGIS térképező szoftverrel egy olyan beépülő modul segítségével, amelyet a két szoftver együttes működéséhez fejlesztettünk ki. A folyamat menete a következő:
- Szoftver telepítés
Először természetesen fel kell telepíteni az AIRCALC szoftvert és a QGIS térképezőt és plugint a számítógépre, amely az AIRCALC telepítőjével néhány kattintással egszerre megtehető. Ezután érdemes az AIRCALC és QGIS szoftvereket elindítani.
- Projekt összeállítása a szükséges alaptérkép, illetve forrás- és egyéb térbeli alakzat fedvények létrehozásával:
A QGIS térképezőben a projekt összeállítása az AIRCALC-QIS projekt létrehozás ikonra történő kattintással lehetséges. A felugró ablakban meg kell adni:
- a projektnevet,
- a projekt munkakönyvtárat a merevlemezen, ahova az összes projektadat elfér,
- egy alaptérképként használható műholdkép kivágat URL-jét, amelyet a weboldalunkon lehet összeállítani,
- majd ki kell választani, hogy milyen forrásfedvényekre és légszennyező komponensekre van szükség a projektben,
- illetve megadható, hogy melyik magyarországi település területére esik a vizsgálati terület, amelyhez a szükséges háttérszennyezettség és meteorológiai adatok automatikusan betöltődnek az ON-LINE modellező rendszerből.
A projekt létrehozásakor az alaptérkép automatikusan letöltődik az internetről, és létrejönnek a szükséges forrásfedvények.
- Forrásadatok és térbeli elhelyezkedésük definiálása:
Ezt követően lehet a QGIS térképezőben egy forrásfedvény kiválasztásával és az fedvény szerkesztés ikon megnyomásával a fedvényt szerkesztési állapotba kapcsolni és - a fedvény típusától függően - a digitalizáló funkciók segítségével (elem hozzáadás) a QGIS alkalmazásban létrehozni az adott fedvényhez tartozóan egy alakzatot (pontforrásnál pl. egy pontot, területi forrásnál a sarokpontokat). Egy alakzat rajzolása a jobb egérgombbal fejezhető be.
Egy alakzat térbeli megrajzolását követően az alapadatok beviteléhez automatikusan megjelenik egy adatbeviteli ablak, ahol megadható az elem összes jellemzője: pl. a forrásmagasság, kibocsátási koncentrációk, stb.
Az összes alakzat létrehozása után az fedvény szerkesztés ikon ismételt megnyomásával fejezhető be a fedvény szerkesztése és megtörténik annak merevlemezre mentése. A „Receptorháló” fedvénynél csak egy (praktikusan téglalap) alakzatot kell létrehozni, amelynek maximális síkbeli kiterjedése alapján történik később a befoglaló téglalap kiterjedésének és középpontjának meghatározása.
A QGIS kezeléséhez ezek a magyar nyelvű dokumentációk adnak segítséget, illetve a döntően magyar nyelvű kezelőfelület.
- Számítás indítása és az eredmények térképi ábrázolása:
Először a QGIS térképezőben a rétegek között ellenőrizni kell, hogy az összes olyan forrásfedvény meg legyen jelenítve a térképen, amelyeket a számításba bele kíván venni. A számítás előtt ezen rétegek láthatóságának szabályozásával lehet szabályozni, hogy mely típusú források kerüljenek bele a számításba.
Ezt követően a QGIS térképezőben a AIRCALC-QGIS számítás indítás ikonra kattintva egy adatbeviteli ablakban adhatóak meg a szükséges meteorológiai adatok, illetve itt választható ki, hogy milyen átlagolási idejű számítás történjen. Itt is módosítható, hogy melyik magyarországi település területére esik a vizsgálati terület, amelyhez a szükséges háttérszennyezettség és meteorológiai adatok automatikusan betöltődnek az ON-LINE modellező rendszerből. Az OK gombra kattintással alapértelmezés szerint automatikusan lefut a számítás az AIRCALC szoftverben, megtörténik a receptorháló adatai alapján a kontúrozás és az eredményfájl rákerül a térképre izokoncentrációs vonalak formájában, mindez felhasználói bevatkozás nélkül, teljesen automatizált módon. (Mivel ehhez a fázishoz szükség van az AIRCALC szoftverre is, ezért azt előbb értelemszerűen el kell indítani. A kommunikáció a két szoftver között TCP alapú.)
- Ábrázolás változtatása, papír alapú nyomtatható térképek összeállítása:
Ha valami miatt nem megfelelő az automatikusan beállított kontúrozás, akkor el kell távolítani a kapott fedvényt a térképről (jobb gomb és eltávolítás) és az AIRCALC szoftver kezelőfelületén újra lehet kontúroztatni a receptroháló számítási eredményeit a kívánt koncentrációkkal. Ezután a AIRCALC-QGIS számítás indítás ikonnal újra lehet indítani a feldolgozást, de ebben az esetben az „Automatikus számítás” opciót ki kell hagyni, mert így csak a frissen elkészített kontúrfájl feldolgozása történik meg újra.
Alternatív megoldásként, a számított zajszintek ábrázolása látványos módon megoldható a 'Contour' nevű modullal, amelyhez érdemes feltelepíteni a 'Memory Layer Saver' nevű modult is, mert az elkészült fedvények így menthetőek a legkönnyebben. Ehhez a megoldáshoz először importálni kell a térképre a receptorháló pontjaira számított zajszinteket a ikonra kattintva, ahol a számítások nyomán létrejött xxx_zaj.dat fájl-t kell betölteni, majd szöveghatároló karakternek a Tabulátort kell kijelölni, illetve X mezőnek a field_1-et, majd Y mezőnek a field_2-t. Az importálást követően az egyes térbeli pontok és azok koncentráció adatai bekerülnek egy fedvénybe. Ezután lehet a kontúrozó modult indítani a ikonnal. Itt először is meg kell adni, hogy az előzőleg létrejött pontszerű fedvénnyel dolgozunk tovább, illetve annak is a field_3 nevű mezőjével, amelyben a koncentráció adatok vannak. Az ablak alsó részén lehet definiálni a kontúrozási határokat. A modul egyaránt tud vonalas kontúrokat, illetve sávonként azonos színnel kitöltött poligonokat létrehozni, amelyek a látványos füstfáklya ábrázoláshoz kiválóan használhatóak.
Ha elkészültek az immissziós vizsgálatok, akkor a menüből a Fájl → Nyomtatás vezérlő → Szerkesztő1 opciót választva feljön egy új ablak, ahol egy A4 fektetett papírra állítottunk össze egy lehetséges elrendezést. A térképmezőt kijelölve és a jobb oldali ablakrészben az „Elem tulajdonságok” fülön a „Terjedelem” lapot választva látható egy „Beálítás a térképi terjedelemre gomb”. Kezdetben ennek segítségével már egy látható térkép állítható össze. Természetesen az oldalon az összes elem megjelenítési tulajdonságai a továbbiakban az egyedi igények szerint módosíthatóak.
- Hatásterület meghatározáshoz automatikus dokumentációkészítés
A QGIS térképezőben létrehozott projekt alapján a projekt munkakönyvtárában minden egyes légszennyező anyag számítása esetén létrejön a részszámításokat tartalmazó .out fájl, illetve a hatástávolság diagram .dtd fájl. Az ON-LINE modellező egyesített hatásterület térképi ábrázolás ikonra kattintva a felugró ablakban listázódnak az egyes légszennyezők részszámításait tartalmazó .out fájlok, amelyek alapján a szoftver kiválogatja az összes forráshoz tartozó legnagyobb hatástávolság értékeket a különböző légszennyezők esetén és ezeket összesíti egy listában. Az ablak alsó részében meg kell adni két fájlnevet:
- egyet az egyesített hatásterület fedvényhez, amely a megadott hatástávolságok alapján fog megrajzolódni minden egyes forrás köré, illetve ez egyes poligonok elhelyezkedésüktől függően összevonódnak,
- a másik fájlnéven pedig a az internetes rendszerbe feltöltött fájlok alapján automatikusan elkészülő dokumentum fog mentésre kerülni, ami szerkeszthető formában tartalmazza az alapadatokat és a számítási eredményeket ugyanolyan módon, mint az ON-LINE modellező rendszerben.
A folyamat az OK gombra kattintva indul, amit követően a hatásterület fedvény fájl automatikusan létrejön és rákerül a térképre, illetve a szöveges dokumentum elkészül és megnyílik az alapértelmezett szövegszerkesztőben.
Részletes bemeneti fájl specifikációk
Amennyiben a fentebb leírtaknál részletesebb információkra van szüksége, akkor az AIRCALC szoftver működési részleteit itt találja.
Quantum GIS térinformatikai szoftver telepítése
A korábban említettek szerint rendszerünk részét képezi egy plugin, amelyet a Quantum GIS nevű nyílt forrású térinformatikai alkalmazáshoz fejlesztettünk ki. Ez az alkalmazás az AIRCALC szoftverrel együtt automatikusan telepíthető a számítógépre, de külön vagy utólag is megoldható a telepítés az alábbi lépések segítségével:
1. Töltse le a Quantum GIS alkalmazás legfrissebb stabil változatának telepítőkészletét innen:
Platform | Link |
---|---|
Windows. Linux, MacOS | http://www.qgis.org/en/site/forusers/download.html |
és kövesse a telepítőkészlethez tarozó utasításokat. Windows alatt a szokásos eljárás alapján telepíthető az alkalmazás, más op. rendszerek alatt elsősorban a disztribúció csomagkezelőjéből érdemes telepíteni, vagy a fenti oldalakon megadott általános telepítők futtatásával.
2. A QGIS első indítását követően a 'Modulok → Python modulok lekérése' menüpontra kattintva előjön a QGIS Python modul telepítő ablak. Itt a 'Tárházak' fülre kell kattintani, majd a 'Hozzáad' gombra és megadni a tárház nevét, ami lehet pl. IMAGMERNOK, majd az URL-t: https://www.imagmernok.hu/qgisplugin.xml . Ezután az 'Opciók fülön' engedélyezni kell a külső modulok megjelenítését, majd a 'Modulok' fülön megjelenik a KVMOD plugin a listában, amelyet már csak a 'Modul telepítés/frissítés' gombbal le kell tölteni és aktiválni. E folyamat eredményeképpen 7 db új ikon jelenik meg a kezelőfelület eszközöket tartalmazó részén, és innentől kezdve haszálhatóak az ON-LINE rendszerhez illeszkedő QGIS funkciók.
A Quantum GIS alkalmazás tapasztalatunk szerint elég sokoldalú térinformatikai alkalmazás, amely számos pluginnel bővíthető, akár egyedi igények szerint is.