Felhasználói eszközök

Eszközök a webhelyen


nmleiras

NOISEMOD hangterjedés modellező szoftver 1.1 verzió

A szoftver az MSZ 15036:2002 „Hangterjedés a szabadban” nevű szabvány illetve a a stratégiai zajtérképek, valamint az intézkedési tervek készítésének részletes szabályairól szóló 25/2004. (XII. 20.) KvVM rendelet alapján számítja a hangnyomásszinteket a megadott vizsgálati pontokban, illetve a receptorháló észlelési pontjain.

A számításnál a közvetlen terjedés mellett az épületekről, falakról és vízszintes felületekről történő első hangvisszaverődést veszi figyelembe a szoftver, továbbá a falak és épületek hangárnyékoló hatását. A szabványban megadott, a negatív akadályokra vonatkozó számítási módszereket azok bizonytalansága miatt nem implementáltuk, ettől eltekintve a leggyakoribb esetekben használt korrekciókkal számol a szoftver, melyek a következőek:

  • Kd: távolsági csökkenés
  • KL: a levegő hangelnyelő hatása (10 °C és 70% páratartalomra vonatkoztatva)
  • Km: talaj és meteorológiai viszonyok,
  • Ke: falak és épületek zajárnyékoló hatása,
  • Kl: útszakaszoknál egy adott receptorpontból a rálátási szög hatása,
  • Kr,több: sűrűn beépített környezetben a többszörös hangvisszaverődést jellemző korrekció.

A számítás eredményeként előálló adatok átlagolási ideje megegyezik a forrásadatok átlagolási idejével. A hangfrekvenciától is függő korrekciós tényezők számítása egyelőre az ipari alkalmazásoknál jellemzően figyelembe vett 500 Hz-es frekvenciára vonatkozóan történik. A szoftver segítségével a receptorhálózat adataiból a zajterhelés izophon vonalas képe is előállítható AutoCAD DXF formátumban.

A szoftver célja olyan könnyen kezelhető és viszonylag egyszerű eszközt adni a környezetvédelmi szakemberek kezébe, amellyel akár asztali PC-ken is lehetővé válik a hangterjedés számítások elvégzése és digitális térképre vetítése.

Minimális (ajánlott) hardver követelmények

  • P4 Pentium processzor (>3Ghz)
  • 512 MB RAM (>1 GB)
  • 50 MB szabad tárhely a merevlemezen és minél több az adatoknak
  • Quantum GIS térinformatikai szoftver telepítése esetén további 500 MB szabad hely szükséges a merevlemezen

Szoftver követelmények

  • MS Windows operációs rendszer XP / Vista / 7 vagy
  • GNU/Linux operációs rendszer Wine emulátorral

A szoftver használatához szükséges egy demó vagy vásárolt licenc fájl, amelyet a feltelepített program könyvtárába (ez általában a „c:\program files\noisemod”) kell bemásolni. Ezt követően a szoftver demó verzió esetén 30 napig, névre szóló regisztrált változat esetén korlátlan ideig használható teljes funkcionalitással.

A szoftver részletes leírása

Általános tudnivalók

A szoftver indítása után három fő képernyő (modul) közül van lehetőség választani a főablak bal oldalán található menüsáv gombjainak segítségével. Minden fő képernyőn felül a fejlécsorokban láthatóak a fontos információk és itt találhatóak az adatmentést és betöltést lehetővé tevő gombok is. A szoftver ablakának alsó részén látszódik az eddig indított folyamatok leírása (parancsai), illetve legalul egy státuszsorban a folyamatjelző és a regisztrált felhasználói név.

A szoftver valójában több futtatható állományból áll, amelyek mindegyike jól meghatározott feladatot lát el (UNIX toolbox filozófia). Amit a felhasználó lát, az csak a grafikus felületű „keretrendszer”, amelyben első sorban a modellező szoftver számára szükséges bementi szövegfájl összeállítása történik, illetve az eredmények (diagramok, dxf fedvények) megjelenítése. A tényleges hangterjedés-számítást, kontúrozást és DXF fájl konverziót különálló parancssori alkalmazások végzik, amelyek közül azonban a terjedésszámítást végző motor kizárólag a keretrendszer jelenlétében futtatható.

A szoftver a fent említett szabvány ésjogszabály szerinti megnevezéseket és jelöléseket használja, így a használatához alapvetően fontos ezek ismerete.

Adatbevitel és számítási alapelvek

Ezen a főképernyőn lehet megszerkeszteni a terjedésszámításhoz szükséges bemeneti fájlt a halvány sárga hátterű szövegdobozban. A címsorban lévő gombokkal lehet megnyitni és elmenteni a szükséges inputfájlt. A jobb oldalon található gombok segítségével lehet a fájlba beszúrni a számítási motort vezérlő szöveges parancsokat. A parancsok elé minden esetben beszúródik néhány megjegyzéssor is („#” karakterrel kezdődik), amelyben a beírandó adatok rövidítése, mértékegysége és formátuma található. A mértékegység a [] jelek között található, míg a formátum a () között. A valós számoknál a tizedes vesszőt a magyar szabályok szerint veszi figyelembe a rendszer. A megjegyzés sorokat figyelmen kívül hagyja a szoftver.

A lehetséges formátumkódok:

  • (E) - egész szám,
  • (V) - valós szám,
  • (S) - szöveges adat.

A szoftver a következő forrásokat képes kezelni:

Forrás típus Parancs Térképi alak Paraméterek
Pont ZPOF pont azonosító, EOVx, EOVy, kibocsátási magasság, LW [dB(A)]
Közlekedési vonalforrás ZVOF vonal azonosító, EOVx1, EOVy1, EOVx2, EOVy2, kibocsátási magasság, Lp hangnyomásszint a referenciatávolságban [dB(A)], referenciatávolság, Kr,több korrekció
Területi ZVFF poligon azonosító, sarokpontok, kibocsátási magasság, LW_össz [dB(A)]
Homlokzati ZFFF vonal(függőleges téglalap) azonosító, homlokzati X koord., homlokzati Y koord., szélesség, magasság, Lp(diffúz) [dB(A)] a belső helyiség diffúz téri hangnyomásszintje, R a homlokzati elem hanggátlása

Adatbevitelnél kérjük győződjön meg róla, hogy az épület sarokpontjainak sorszámozása az óramutató járásával ellenkező irányban növekedjen, amely biztosítja, hogy egy adott homlokzattal szemben állva annak bal alsó sarka legyen a függőleges felület origója, mert a homlokzati források meghatározása így lesz helyes!

A közlekedési vonalforrásoknál a Kr,több korrekció értékének megadásához a beépítettség mértékét a szabvány szerint kell minősíteni és ezt követően megadni számítási alapadatként, mert ennek automatikus számítása nagy bizonytalanságot vinne a modellezési folyamatba.

A forrásokon kívül az alábbi térbeli elemeket lehet definiálni:

Fedvény Parancs Térképi alak Paraméterek
Vizsgálati pont ZVIP pont azonosító, EOVx, EOVy, észlelési magasság
Receptorháló ZREC rácsháló X irányú kiterjedés, Y irányú kiterjedés, pontok távolsága egymástól X irányban, pontok távolsága egymástól Y irányban, észlelési magasság, opcióként a rácshálózat közepének koordinátái
Fal ZFAL vonal azonosító, EOVx1, EOVy1, EOVx2, EOVy2, falmagasság, hangelnyelés (a fal mindkét oldalára egyformán vonatkozik)
Épület ZEPT poligon azonosító, magasság, sarokszám, sarokpontok(EOVx és EOVy)
Vízszintes hangvisszaverő felület ZVIF poligon azonosító, elhelyezkedési magasság, hangelnyelés, sarokpontok(EOVx és EOVy)

A receptorháló közepe a megadott források súlypontjával lesz azonos, amennyiben nincs megadva a középső koordinátapár. A rácshálózat közepének megadásával elkerülhető a hálózat elhelyezkedésének változása források módosítása esetén.

Vízszintes hangvisszaverő felületek esetén a vonalforrások kivételével minden egyéb esetben a tükörforrások elve alapján számol a szoftver és figyelembe veszi a felület hangelnyelő tulajdonságát. Vonalforrások esetén a felület a távolsági korrekció „C” tényezőjén keresztül befolyásolja a végeredményt: amennyiben az útszakasz és a receptorpont között van visszaverődés a vízszintes felületről, akkor C=12,5, egyébként C=15. Tehát ha szükséges, akkor egy teljes projektre vonatkozóan érdemes definiálni egy, a receptorhálóra kiterjedő visszaverő felületet és ebben az esetben minden forrásnál a kedvezőtlenebb terjedési feltételek lesznek figyelembe véve.

Vonalforrások esetén a szoftver a felhasználó szakmai megítélésére támaszkodva figyelembe tudja venni a sűrűn beépített környezetben a többszörös hangvisszaverődést azon túlmenően, hogy a közvetlen, 1. rendű visszaverődést automatikusan számítja a forrás 1 m-es hosszegységein vizsgálva. A közvetlen visszaverődés vizsgálata azt is jelenti, hogy egy összetett geometria esetén (több épület és vonalforrás) a számítási idő jelentősen megnövekedhet.

A ZTAM paranccsal azt lehet megadni, hogy a talaj és talajközeli meteorológiai korrekcióval számoljon-e a szoftver. A ZLEV paranccsal jelezhető, hogy a levegő hangelnyelő hatása az 500 Hz-es középfrekvenciára vonatkozóan figyelembe legyen-e véve a számításoknál. Alapértelmezés szerint egyik korrekciós tényezővel sem számol a modellező szoftver.

A ZMIK paranccsal adható meg az automatikus mentési időköz. Egy számítási folyamat közben a megadott percenkénti gyakorisággal merevlemezre mentődik a teljes receptorháló adathalmaza, és ha induláskor a program észlel az aktuális projektre vonatkozóan mentési fájlt a könyvtárban, akkor a mentett pozíciótól folytatja a számítást. (Hosszú számításoknál áramszünet esetén tehet jó szolgálatot.)

A ZFRT paranccsal definiálható, hogy egy adott receptorpont mekkora sugarú környezetében számolja a szoftver a zajforrások és akadályok hatását. A méterben megadott sugarú körön kívüli objektumok nem lesznek figyelembe véve a modellezésnél. Ez a funkció egy sűrűn beépített környezetre vonatkozó számítás sebességét tudja megnövelni anélkül, hogy a számítás pontossága csorbát szenvedne, azonban ennek pontos beállításához nagy modellezési gyakorlatra van szükség.

Az adatokat szóközökkel és újsor karakterekkel kell elválasztani egymástól, azonban az egymástól való távolság tekintetében nincs kötött formátum.

A jobb oldalon található gomb segítségével a szerkesztőablakban szövegrészletre lehet keresést végezni, amivel egy térképi elem - azonosítója,vagy koordinátája beírásával - megtalálható a bemeneti fájlban.

Minta bementi fájl

##################################################
#   NOISEMOD szabványos bemeneti mintafájl       #
##################################################

# Pontforrások definíciói
#        id     X       Y      Z      Lw(hangteljesítményszint)
#              [m]     [m]    [m]    [dB]
#       (S)    (V)     (V)    (V)    (V)
ZPOF    PZ01   500     520    0,5     90
ZPOF    PZ02   495     505    1,5     85

# Közlekedési vonalforrás
#      id      X1       Y1       X2        Y2   magas.  Lp(hangnyomásszint)   ref. távolság   Krtöbb
#             [m]      [m]      [m]       [m]    [m]        [dB]                  [m]          [dB]
#      (S)    (V)      (V)      (V)       (V)    (V)         (V)                  (V)          (V)
ZVOF  VZ01   520      540      610       555    1,5         54,8                  7,5          0,5

# Vízszintes felületi források definíciói (pl. bányaudvar)
#       id    sarokszam   X1      Y1       X2       Y2     ... Xn   Yn                   kib. mag.  Lw_össz
#               [db]      [m]     [m]      [m]      [m]                                    [m]     [dB]
#       (S)      (E)      (V)     (V)      (V)      (V)                                    (V)     (V)
ZVFF    V01      4       570     530      590      530      590    535      570    535      2       90

# Receptor rácshálózat definíció
#     xkit    ykit    dx    dy  észl.magas.     opció:  xközép   yközép
#     [m]     [m]    [m]    [m]    [m]                    [m]      [m]
#     (E)     (E)    (V)    (V)    (V)                    (V)      (V)
ZREC  200     200     1      1    1,5

# Vizsgálati pont definíció
#      id         x       y   észl.magas.
#                [m]     [m]      [m]
#      (S)       (V)     (V)      (V)
ZVIP   V2        520     580       1,5

# Fal definíció
#       id      X1       Y1       X2       Y2      mag.    hangelny.     Kapcs. fal
#              [m]      [m]      [m]      [m]      [m]       [dB]         azonosito
#       (S)    (V)      (V)      (V)      (V)      (V)       (V)            (S)
ZFAL   FAL01   550      520      580      520      2          1
ZFAL   FAL02   510      490      520      510      3         0,3           FAL01

# Épület definíció
#       id       mag.   sarokszam   X1       Y1       X2       Y2     ... Xn   Yn
#                [m]      [db]      [m]      [m]      [m]      [m]
#       (S)      (V)       (E)      (V)      (V)      (V)      (V)
ZEPT   EP01       5        4        470      530      490     535      485   550    465    545

# Függőleges felületi források definíciói (pl. épülethomlokzat), homlokzati koordináták a bal oldali sarokhoz relatívak
#       id     épület homlokzat     homl.X   homl.Y     szel.    mag.    Ldiff     R
#             azonosito    oldal      [m]      [m]      [m]      [m]      [dB]    [dB]
#      (S)      (s)         (E)       (V)      (V)      (V)      (V)      (V)     (V)
ZFFF  FFZ01    EP01          4         5       4        8,3      3,5      84,3     22

# Vízszintes visszeverő felület definíció
#       id    mag. szint  hangelny.  sarokszam   X1     Y1       X2     Y2     ... Xn   Yn
#                [m]       [dB]        [db]      [m]    [m]      [m]    [m]
#       (S)      (V)       (V)         (E)       (V)    (V)      (V)    (V)
ZVIF    V01       0         0,8         4       570     530      590    530      590   535      570   535

# Talaj és talajközeli meteorológia korrekcióval is számoljon-e a szoftver
#     igen/nem
#      (S)
ZTAM   igen

# Levegő hangelnyelése korrekcióval is számoljon-e a szoftver
#     igen/nem
#      (S)
ZLEV   igen

# Automatikus mentési időköz beállítása
#   [perc]
#     (E) 
ZMIK  30

# Egy adott receptorpont körüli távolság, amely felett a számításnál
#     sem akadály sem forrás nem lesz figyelembe véve
#      [m]
#      (V)
ZFRT   250

Egyszerre csak egy bemeneti fájl szerkeszthető, ennek az adataival történik a számítás a következő főképernyőn. A számításokhoz értelemszerűen legalább egy forrást és vizsgálati pontot vagy receptorhálót meg kell adni.

Alapadatok importálása DXF fájlból

Az adatbeviteli lapon jobb oldalon található egy gomb, amelynek segítségével a szerkesztőablakba az aktuális kurzorpozíciótól kezdve beszúrhatók egy külső DXF fájl fedvényeiben tárolt digitális térképi elemek adatai (pl. utak, épületek). A DXF fájl kiválasztása után egy külön ablakban látható a fájlban található fedvények listája. A listából egy elemet kiválasztva megadható, hogy milyen modellezési fedvényként kívánja a felhasználó azt beolvastatni, és ennek megfelelően bizonyos adatokat egységesen meg kell adni, amely minden térképi elemnél automatikusan beíródik majd a bemeneti fájlba. Ezt követően a szerkesztőablakban az egyes térképi elemek jellemzői igény szerint módosíthatóak. A szoftver a pont típusú modellezési fedvényeket (pontforrás, vizsgálati pont) a DXF fájlban POINT típusú elemként, a vonal és poligon típusú modellezési fedvényeket POLYLINE vagy LWPOLYLINE elemként keresi és amennyiben ilyen elemet nem talál, akkor nem hoz létre bejegyzést. Lehetőség van a DXF fájlban egy poligonfedvény segítségével a receptroháló kiterjedésének definiálására. A szoftver kiszámítja az X és Y irányú kiterjedését a receptorhálónak a poligon legszélső koordinátái alapján, illetve a háló közepének koordinátáit.

Alapadatok importálása Quantum GIS térinformatikai alkalmazásból

A felhasználók számára ingyenesen rendelkezésre bocsátunk egy plugint, amelyet a Quantum GIS nevű nyílt forrású térinformatikai alkalmazáshoz fejlesztettünk ki. Ennek a szoftvernek a segítségével könnyen kezelhető bármilyen formátumú raszter vagy vektortérkép, illetve a plugin segítségével a források térképi adatai kinyerhetőek, továbbá a modellezési eredmények egyszerűen rávetíthetőek az alaptérképre. További információt a térképező használatával kapcsolatban itt talál.

Számítás

Ezen a főképernyőn lehet megadni elvégezni a számításokat. Van lehetőség külön csak a vizsgálati pontokra végezni számításokat, illetve a teljes receptorhálóra. A „TESZT” gombra kattintva egy 15 másodperces próbaszámítás fut le, amelynek alapján a receptorhálóra történő számítás teljes futási idejét megbecsüli a szoftver. Ezután a „FUTTATÁS” gombra kattinta indul a terjedésszámítás. A parancssoros alkalmazások kimenete a halvány kék háttérrel rendelkező szövegdobozban jelenik meg. A számítások szöveges kimenete egy „.out” kiterjesztésű fájlban a vizsgálati pontokra és a receptorhálóra külön-külön.

A kontúrozásnál beállítható, hogy melyik magassági szinten milyen koncentrációértéktől kezdve hány értéket (max. 20) és milyen lépésközzel kontúrozzon az alkalmazás. A kontúrozás a Gnuplot nyílt forrású, Windows op. rendszerre fordított alkalmazás segítségével történik (a forráskód és a binárisok: innen letölthetőek ) a „KONTÚROZÁS” gombra történő kattintással. A kontúrozás után indítható a „DXF” konverzió, amelynek nyomán létrejön a kívánt izophon fedvény.

A „RASZTERKÉP KÉSZÍTÉS” gombra kattintva egy szabványos színskála szerinti színátmenetes BMP formátumú kép készül, illetve egy hozzátartozó ún. world fájl (.bmpw), amely a kép koordinátarendszerbe illesztését definiálja és amelynek segítségével a fedvény térinformatikai rendszerben digitális térképre illeszthető. A raszterkép készítés a Gnuplot és a Netpbm nyílt forrású, Windows op. rendszerre fordított alkalmazások közreműködésével történik, a Netpbm forráskód és binárisok: innen letölthetőek.

Térkép

Ezen a főképernyőn tekinthető meg a kontúrozási eljárás eredményeként létrejött DXF fájl tartalma. A beolvasás után egy automatikus szürke színskála szerint jelennek meg az egyes izophon görbék, amelyek a DXF fájlban különböző rétegekben találhatóak. A bal oldali réteglistában választható ki, hogy melyek legyenek láthatóak. A szokásos térkép funkciókkal tekinthető meg a fedvény, lehet nagyítani, kicsinyíteni mozgatni a térképet, illetve visszaállítható a teljes látkép egy gombnyomással. Az egérkurzort mozgatva a térkép felett megjelennek az X és Y koordináták. A DXF fájl a NOISEMOD-tól függetlenül más alkalmazásokkal pl. AutoCAD jól kezelhető és hozzáilleszthető különböző fajta digitális térképekhez. Az izovonalak végleges színét ott kell megadni.

Javasolt használati mód

A számítás futási idejét és a kontúrok „darabosságát” nagy mértékben befolyásolja a receptorháló felbontása és mérete. Érdemes először a teljes modellezendő terület kiterjedését megadni, de egy kis felbontású receptorhálóval, amely kb. 50 x 50 pontból áll. Ehhez a receptorpontok távolságát (dx, dy) kell kellően nagyra választani. Így lefuttatva a számítást leellenőrizhető, hogy a források helymegadása és a végeredmény megfelel-e az elvárt értékeknek. A receptorpontok észlelési magasságát legtöb esetben 1,5 méternek kell választani, ami a szabványos modellezést jelenti.

Ezt követően be lehet állítani a receptorháló felbontását kellően nagy értékre, amely a kontúrok minél pontosabb számítását lehetővé teszi. Legjobb lenne minden esetben az 1 m-es receptorpont-távolság (dx,dy), de ha túl nagy a receptorháló kiterjedése, akkor hamar túllépi a számításokhoz szükséges RAM mennyiség a rendelkezésre állót. Viszonyításképpen: 2000 x 2000 receptorpontnál több, mint 2GB memória kell a gördülékeny futáshoz. A receptorpontok száma megkapható, ha a kiterjedést elosztjuk a receptorpontok távolságával (xkit/dx és ykit/dy).

A részletes futtatás előtt a „TESZT” gombbal érdemes ellenőrizni, hogy mennyi időre van szükség a teljes számításhoz. Területi források esetén a részletes futtatás akár több napig is eltarthat, ezt a munkák ütemezésénél érdemes szem előtt tartani.

nmleiras.txt · Utolsó módosítás: 2014/02/05 16:11 szerkesztette: Nagy Ferenc

Eszközök az oldalon