Grundläggande övningar

Grundläggande övningar Del 1 i laboration i SIMAIR-verktyget Syfte Syftet med denna övning är att ge grundläggande färdigheter i SIMAIR-användning. Vi kommer att gå igenom: Inloggning, verktygets utseende och menyfunktioner. Hur man skapar en lokal kopia av en emissionsdatabas (dvs. en lokal EDB ) och utför modifieringar av den lagrade informationen. Visning och export av beräkningsresultaten. Beräkning av NO 2 - och PM10 halter på olika typer av vägar samt känslighetstest av väg- och trafikdata. 1

1. Inloggning, verktygets utseende och menyfunktioner Gå till http://www.luftkvalitet.se, klicka på länken Logga in i SIMAIR i högerspalten. Välj SIMAIR väg. Använd det användarnamn och lösenord du fick av handledaren. Ange domain -2007. SIMAIR innehåller tre huvudfunktionaliteter; VISA, BERÄKNA och EDITERA, vilket du finner längst ned i vänsterspalten. I VISA kan man presentera och granska förberäknade fält av emissioner och bakgrundshalter för olika luftföreningsämnen och år. I funktionen BERÄKNA kan lokala spridningsmodeller användas för att beräkna det lokala bidraget från vägtrafiken i enskilda väglänkar. Väglänkarnas utformning och trafikdata kan ändras i funktionen EDITERA. Efter inloggning hamnar du i den meny (av VISA, BERÄKNA och EDITERA) som användaren sist var inne i. Notera att i VISA-menyn kan man få upp felmeddelanden Fält ej tillgängligt, vilket beror på att bakgrundshalter saknas för 2002. För att slippa dessa felmeddelande, välj t.ex. 2007 i VISA-menyn. Kartrepresentationen är flexibel och går att ändra med knapparna som finns över kartan, se Figur 1. Observera att knapparna enbart kan användas i EDITERA och BERÄKNA, ej i VISA. Figur 1 EDITERA: Kartrepresentationen i SIMAIR kan ändras med knapparna Hela, Zooma in, Zooma ut, Panorera och Rensa, se röd markering. 2

Övning 1 Utför följande uppgifter: a) Pröva att växla mellan VISA BERÄKNA EDITERA (längst ned i vänsterspalten). b) Ställ Dig i BERÄKNA eller EDITERA-menyn och bekanta dig med de olika karthanteringsfunktionerna: - zooma in - zooma ut - panorera - hela 2. VISA förberäknade bakgrundshalter och emissioner I huvudfunktionen VISA, som kan väljas längst ned till vänster i den blå spalten, kan användaren presentera förberäknad rumslig fördelning av bakgrundshalter samt emissioner. 2.1 VISA bakgrundskoncentrationer Bakgrundshalter av olika ämnen går att presentera i SIMAIR. Man har valmöjlighet att visa totalhalter av bakgrundshalter eller dela upp bidraget i regionalt (internationellt eller från övriga Sverige) och urbant bidrag. Förklaring av begreppen följer nedan. Regionalt bidrag internationellt Regionalt bidrag Sverige Urbant bidrag Representerar bidragen från alla källor utanför Sverige. Representerar bidragen från övriga Sverige, exklusive aktuell tätort (Umeå). Representerar bidragen från källor inom tätorten Umeå. OBS! För vissa kombinationer av ämnen och år kan det komma upp en dialogruta med meddelandet Fält ej tillgängligt. Det betyder att information om bakgrundshalter för ämnet i fråga saknas. 3

Exempel 1: Visa bakgrundshalter 1. Se till att du har markerat huvudfunktionen VISA längst ned till vänster. 2. Välj vilket år du vill studera i menyn högst upp till vänster. 3. Välj vilket ämne som ska studeras i menyn under år. Välj mellan bensen, CO, NO 2, NO X, ozon och PM10. 4. Välj om du vill studera årsmedelvärde eller extremvärde. För årsmedelvärde kan du välja om du vill visa totalhalt eller dela upp bidraget i regionalt eller urbant bidrag. 5. Resultatet plottas på kartan med standardinställning på färgskalan. Ett exempel på presentation finns i Figur 2. Det finns en standardinställning på färgerna, se t.ex. Figur 2, men man kan även ställa in en personlig färgskala. Samma bakgrundshalt som i Figur 2, men med personlig inställning av färger, finns i Figur 3. Exempel 2: Personlig färgskala 1. Tryck på knappen färg som finns i den blå vänsterspalten. 2. Kryssa för Personliga inställningar, för exempel se Figur 4. 3. Skriv in dina gränser för färgskalan. 4. Tryck på OK. 4

Figur 2 VISA: Presentation av bakgrundshalter av NO 2 för jämförelse med MKN (rött), övre (orange) och undre (gult) utvärderingströsklel. Figur 3 VISA: Samma presentation av bakgrundshalter av NO 2 som i figur 4.1, men med personlig färgskala. 5

Figur 4 VISA: Färgskalan går att ställa in manuellt. Detta görs genom att klicka på knappen färg, se röd markering, och sedan kan önskad skala ställas in. Man kan också exportera VISA-fälten till bildformat (GIF eller PDF) eller som numeriskt fält i EXCEL-format. Detta gör man genom att klicka på Export i mitten av det blå fältet under knappen Färg. 6

Övning 2 Växla till VISA-menyn om du inte har gjort det tidigare. Observera att det inte går att zooma i denna meny. a) För år 2007, visa regionalt bidrag av årsmedelvärde av PM10. Visa också urbant bidrag av årsmedelvärde av PM10. Välj därefter totalhalt av årsmedelvärdet. Vad kan man säga om de olika bidragens betydelse för totalhalten av PM10 i taknivå i kommunen varifrån härstammar merparten av föroreningarna? Hur förhåller sig totala bakgrundshalterna till MKN? För ledning hur man visar bakgrundshalter, se Exempel 1. b) Undersök också extremvärden i form av 90- respektive 98-percentils dygnsmedelvärde av PM10. Vad menas med percentilen? Hur förhåller sig värdena till MKN och utvärderingströsklar? c) Grundinställningen för färgrepresentationen är enligt MKN, men det går att ändra inställningen. Pröva att ändra till en personlig färginställning som du anser lämplig. För ledning hur man ställer in personlig färgskala, se Exempel 2. d) Exportera aktuell kartvy genom att trycka på Export och sedan GIF. Resultaten kan på så sätt sparas i gif-format. OBS! Om webbläsaren blockerar fönstret med Excel, PDF eller GIF, tryck samtidigt på Ctrl när du klickar på länkarna. OBS! Om du har svensk inställning på Excel måste du dessutom justera decimalkomman, från punkter till komma. Gör det genom funktionen Sök: Sök efter:. Ersätt med:, Ersätt alla e) För att visa numeriska haltvärden för respektive ruta i figuren, tryck på Export och därefter på Excel. Excel-filen som du får innehåller halten av PM10 för varje gridpunkt på kartan. Detta kan vara användbart då man exempelvis ska ställa in en personlig färgskala. Vad är det maximala värdet? (Utnyttja exempelvis Excelfunktionen =MAX( ) f) Repetera a) c), men för NO 2! g) Visa extremvärde av marknära ozon (O 3 ). Är de högst i centrum? Varför/varför inte? Ledning: Vägtrafikens emission av NO X (=NO+NO 2 ) består till en övervägande del (ca 90-95 %) av NO som reagerar med O 3. 7

2.2 VISA emissioner I SIMAIR kan användaren undersöka emissionen (utsläppen) genom att klicka på de olika alternativen som finns i vänsterspalten under emission, se Figur 5. Dessa är: Totalt Trafik Lokal trafik Representerar emissionen totalt för tätorten (baseras på SMED). Representerar emissionen från vägtrafiken (baseras på SMED). Representerar emissionen från vägtrafiken på de lokala emissionsdatabaser som finns för tätorten, vilka kan väljas i en lista. Om röd Edb används visas emissionen enligt NVDB/SIMAIR. För exempel hur emissionen kan undersökas, se Figur 5, 6 och 7. Figur 5 VISA: Presentation av totala emissionen av PM10 (1 km x 1 km upplösning). Röd markering visar var ändringar görs mellan olika alternativ för emissionen. 8

Figur 6 VISA: Presentation av vägtrafikens emission av PM10 (1x1 km upplösning). Figur 7 VISA: Presentation av emissionen av PM10 (500 m x 500 m upplösning), från lokal Edb. 9

Övning 3 Se till att du fortfarande är i VISA-menyn. Följande övning syftar till att visa emissioner. a) Visa NO X emissioner Totalt och Trafik. Jämför! Var finns de största emissionerna? Anmärkning: Skillnaden mellan Totalt och Trafik utgörs huvudsakligen av utsläpp från småskalig biobränsleeldning, energiproduktion, industri och sjöfart. b) Undersök Trafik och Lokal trafik. Välj röd emissionsdatabas 2007. Hur stor är skillnaden i emissionen (avläs ovanför kartan)? Orsaken till skillnaden är att det är olika emissionsdatabaser som används; för Trafik används SMEDs emissioner på 1 km x 1 km, medan Lokal trafik använder NVDB/SIMAIRs emissioner med en upplösning på 500 m x 500 m för den lokala emisionsdatabasen. 3. EDITERA - kontrollera och ändra emissionsdatabaser I huvudfunktionen EDITERA, som väljs längst ned till vänster i blåa spalten, kan användaren kontrollera, ändra och lägga till ny emissionsdata. Högst upp till vänster, se Figur 8, kan man välja vilken emissionsdatabas (Edb) man vill arbeta med. Det finns tre olika färger att välja mellan när det gäller databaser: Röd Edb Blå Edb Emissionsdatabaser med röd färg är databaser som varken kan ändras eller raderas, enbart kopieras. De blå emissionsdatabaserna är lokala kopior av original-edb som användaren har skapat. För dessa databaser kan viss information ändras. Ofta rekommenderar vi användaren att använda dessa. Syftet med lokala emissionsdatabaser är att kommuner ska kunna uppdatera information och skicka den vidare så att SMHI småningom kan inkludera den i original-edb (röd). Grön Edb I dessa gröna, experimentella emissionsdatabaser, kan användaren göra mer avancerade inställningar. 10

Figur 8 EDITERA: Man kan välja mellan olika emissionsdatabaser, se röd markering. De emissionsdatabaser som är namngivna 2007, 2020, representerar original-edb, dvs de databaser som finns i original från SMHI. 2020 bygger på troliga lokala emissionsscenarier till år 2020. Att skapa och radera Edb går att utföras enkelt i SIMAIR. Exempel 3: Skapa ny Edb 1. Se till så att du har tryckt på huvudfunktionen EDITERA längst ned till vänster. 2. Välj vilken original-edb som du vill utgå ifrån. 3. Tryck på knappen Kopiera som finns under Edb-menyn. 4. Välj, beroende på vad du vill skapa, en lokal (blå) eller experimentell (grön) Edb. 5. Skriv in namnet på den nya Edb. 6. Tryck på OK. 11

Exempel 4: Radera Edb 1. Välj i Edb-menyn vilken emissionsdatabas som du vill radera. 2. Tryck på knappen Radera, som finns under Kopiera. 3. Tryck på OK. Övning 4 Se till att du är i EDITERA-menyn. a) Skapa en lokal (blå) kopia av emissionsdatabasen 2007 och kalla den 2007lab. För ledning hur man skapar ny Edb, se Exempel 1. 3.1 Editera lokala (blå) emissionsdatabaser Detta delmoment kommer att visa hur man gör ändringar med det förenklade gränssnittet i lokala (blå) emissionsdatabaser (funktionen i blåa databaser täcker de flesta användares behov). Linjekällor, dvs vägkällor, representeras av svarta linjer på kartan. För att kontrollera eller ändra en viss linjekälla kan man klicka på den, se Figur 9, vilket öppnar en meny med tre funktionsknappar: Lägg till Ändra Ta bort Ger möjlighet att skapa en ny linjekälla. Öppnar ett gränssnitt för modifiering av data för aktuell väglänk. Med denna knapp kan man radera aktuell linjekälla. 12

Figur 9 EDITERA: Om man klickar på en linjekälla har man valmöjligheterna: Lägga till, Ändra eller Ta bort. Exempel 5: Ändra linjekälla 1. Markera önskad linjekälla. I menyn som dyker upp kan man se väglänkens namn och ÅDT (årsdygnstrafik; fordon/dygn). 2. Tryck på Ändra. 3. Information om väglänken dyker upp, se Figur 10. Ändra önskad parameter och tryck sedan på OK. Samma gränssnitt fås även upp med original-edb (röd), men då går informationen bara att läsa, ej ändra. Data som är viktigast att granska och ändra, se Figur 10, är: ÅDT, årsdygnstrafik (fordon/dygn) Andel tunga fordon (%) Skyltad hastighet Sandning (på/av) Max dubbdäcksandel (%) Gaturumsbredd (m) Hushöjd på respektive sida om gatan (m) Fordon/Bränsle 13

Figur 10 EDITERA: Förenklat gränssnitt med information som användaren kan ändra. Övning 5 Se till att du fortfarande är i EDITERA-menyn. a) Välj Edb 2007lab som du skapade i Övning 4. b) Zooma in över centrum. c) Pröva att klicka på olika linjekällor i området. Lägg märke till att årsdygnstrafiken för aktuell väglänk står i menyn som kommer upp. d) Uppgifterna bygger på Trafikverkets Nationella Vägdatabas (NVDB), som främst täcker statliga vägar. Det kanske visar sig att någon uppgift inte stämmer? Därför ska du nu ändra informationen. e) Markera någon linjekälla, exempelvis Kungsgatan, och klicka på Ändra. Uppgifterna som står här är de uppgifter som för tillfället finns för väglänken i aktuell emissionsdatabas. Fundera på hur de olika parametrarna kan tänkas påverka emissionerna/halterna. f) Pröva att ändra några uppgifter. Sätt exempelvis ÅDT till 12000 fordon/dygn, gaturumsbredd till 15 meter och hushöjder till 10 respektive 15 meter. g) Lagra dessa ändringar genom att trycka på OK. h) Kontrollera, genom att markera samma linjekälla och trycka på Ändra, att dina ändringar nu är lagrade. i) Markera istället en linjekälla utanför bebyggelsen, exempelvis E4an norrut. Granska genom att välja Ändra. Kontrollera informationen. Vad skiljer denna väglänk från gatan i centrum, i synnerhet vad gäller vägens utformning? 14

Övning 6 a) Du kanske vill lägga till vägar (linjekällor) i emissionsdatabasen? Detta är möjligt att göra i SIMAIR. b) Klicka på en valfri linjekälla och tryck på knappen Lägg till. c) Dialogfönstret Dra vägen på kartan dyker upp. Tryck på OK och klicka därefter med vänster musknapp på kartan var du vill att linjekällan ska starta respektive sluta. När du är klar trycker du på höger musknapp. d) Fyll i information, analogt med Övning 5, om väg- och trafikdata. Efter att du har gjort några ändringar, tryck på OK. Du har nu lagt till en ny linjekälla! e) Man kan även ta bort linjekällor. Som övning, radera väglänken som du skapade genom att markera den och trycka på Ta bort. OBS! För att se att väglänken verkligen är borttagen kan man ibland behöva välja en annan emissionsdatabas och återgå till den aktuella igen. 5. BERÄKNA lokala totalhalter för enskilda väglänkar 5.1 BERÄKNA och visa årsmedelvärden och extremvärden I SIMAIR kan användaren själv med hjälp av huvudfunktionen BERÄKNA (väljs längst ned till vänster i den blå spalten) beräkna totala halter av luftföroreningar i trafikmiljöer. SIMAIR använder informationen från vald emissionsdatabas, därefter utförs beräkningen och resultatet presenteras på kartan. Innan man utför beräkningar har man flera valmöjligheter att anpassa beräkningarna efter eget önskemål, se Figur 11. Beräkningar sparas i så kallade sessioner. När man trycker på BERÄKNA startar automatiskt en ny session med namnet Ses följt av ett nummer. Man har också möjlighet att ladda sessioner och byta namn på dem. Här följer en översikt över valmöjligheterna man har i BERÄKNA: Nytt Ladda Spara som Byt namn Radera Skapar en ny session Laddar en session som man tidigare har arbetat med Spara ny session med ett namn Byter namn på gammal session Tar bort aktuell session 15

År Edb Ämne Här kan man välja vilket år man vill utföra beräkningarna för (avseende meteorologi och bakgrundshalter) Anger vilken lokal emissionsdatabas man vill utföra beräkningarna för Här anger man vilket ämne man vill studera Figur 11 BERÄKNA: Röd heldragen markering visar var man kan göra inställningar för session. Gul streckad markering visar var man väljer år, Edb och ämne. Exempel 6: Utför beräkning 1. Se till att du har tryckt på huvudfunktionen BERÄKNA längst ned till vänster i den blå spalten. 2. Zooma in området som du vill studera. 3. Ställ in år, Edb samt vilket ämne du vill studera, se Figur 11. 4. Markera en väglänk. 5. Tryck på knappen Beräkna. Beräkningen tar vanligtvis enbart några sekunder. Notera att haltnivån på respektive sida om gatan anges. 6. Ställ ev. in egen färgskala (genom att trycka på Färg) om du vill ha någon annan än standardinställningen som visar överträdelse av MKN. 7. Välj i menyn som finns över kartan om du vill visa årsmedelvärden eller extremvärden, exempelvis 90- eller 98 percentil dygnsmedelvärden för PM10, se Figur 12. 16

Figur 12 BERÄKNA: Resultatet av beräkningarna presenteras. Observera att personlig färgskala används i figuren. Årsmedelvärden, 90- och 98-percentil dygnsmedelvärden kan väljas i menyn uppe till höger. Övning 7 Växla till BERÄKNA-menyn längst ned till vänster. a) Ställ in År: 2007, Edb: 2007lab och Ämne: PM10. b) Zooma in centrala Umeå. c) Markera en central väglänk med stor trafikmängd, exempelvis Västra Esplanaden (E4an genom Umeå), och beräkna. För handledning hur du utför en beräkning, se Exempel 6. d) Markera en annan väglänk med stor trafikmängd längre bort från stadskärnan, som inte är kantad av hus. Exempelvis E4an söder om Umeå. Utför beräkning 5.0 meter från vägkanten. e) Visa 90-percentils dygnsmedelvärde och ställ in en lämplig personlig färgskala. f) Vilka resultat får du, vid vilken väglänk är halterna av PM10 högst? Vad är orsaken till detta? g) Byt namn på din körning (session) till lab01. h) När du är helt klar, radera sessionen. 17

5.2 Presentera resultat från BERÄKNA Resultat från BERÄKNA går att exporteras i SIMAIR. Alternativen man kan välja, se Figur 13, är: GIF PDF Excel Shape Aktuell kartrepresentation öppnas i ett nytt fönster som en bild i gif-format Aktuell kartrepresentation öppnas i ett nytt fönster som ett pdf-dokument Information för varje beräknad väglänk visas i Excel Resultaten exporteras till Shape-format, om man exempelvis vill analysera beräkningarna ned någon GIS-programvara. Om du vill granska beräkningen från en enskild väglänk finns två valmöjligheter, se Figur 13: PDF rapport Excel tidsserie Beräkningar av halter för aktuell väglänk öppnas som en rapport i ett nytt fönster i pdf-format Resultatet för beräkningen i aktuell väglänk öppnas i ett nytt fönster i Excel-format. Samtliga timmedelvärden av emissioner och halter för valt beräkningsår visas. Exempel 7: Presentera resultat 1. Utför först en beräkning, för handledning, se Exempel 6. 2. Om du enbart är intresserad av aktuell väglänk, tryck på Rapport PDF eller Tidsserier i Excel. 3. Om du vill exportera resultaten för alla beräknade väglänkar, tryck på GIF, PDF, Excel eller Shape som finns i vänsterspalten under Export. 18

Figur 13 BERÄKNA: Resultat kan presenteras för enskilda väglänkar, exempelvis genom en PDF-rapport, genom att trycka på knapparna inom rödmarkeringen. Det är även möjligt att exportera resultaten från samtliga beräknade väglänkar, se gul streckad markering. Resultatet kan presenteras i form av en Excel-fil. Där tabelleras timvisa medelvärden för hela året, se Figur 14. Figur 14 Exempel på en Excel tidsserie. Om man har valt PDF-rapport öppnas pdf-dokumentet i ett nytt fönster och resultatet visas (en A4-sida i omfång). Hela rapporten går att spara på disk och kan således granskas utan att beräkningarna repeteras. Rapporten är anpassad efter aktuella miljökvalitetsnormer och utvärderingströsklar för respektive ämne. 19

Rapporten inleds med beräkningsår, aktuell emissionsdatabas, väglänkens namn och ämne. Till höger står receptorpunktens läge (i Excel-filen anges receptorpunkterna R1 och R2, som representerar halter på ömse sidor om gatan). För exempel, se Figur 15. I rapporten presenteras ett antal tabeller. Här följer en kort förklaring till varje: Tabell 1a Tabell 2 Tabell 3 I tabell 1a redovisas lokala årsemissioner för aktuell väglänk, uppdelade i olika källor (totalt, lätta fordon, tunga fordon, icke-avgaser etc.) Här återfinns årsmedelvärden, både totalhalt och även uppdelade i regionalt bidrag, urbant bidrag samt lokalt bidrag, där man med lokalt bidrag menar bidraget från aktuell väglänk. I Tabell 2 finns även information om hur värdena förhåller sig till MKN och övre och undre utvärderingströskel. Här återfinns extremvärden i form av percentiler, i jämförelse med MKN och utvärderingströsklarna. Figur 15 Exempel på en PDF-rapport. 20

Övning 8 Se till att du fortfarande är i BERÄKNA-menyn. a) Zooma in centrala Umeå och gör en beräkning vid en väglänk med stort trafikflöde. Gör beräkningen för året 2007, Edb 2007lab och välj ämne PM10. b) Spara den nya körningen som lab02. c) Öppna Pdf-rapporten. - Vad säger det som står ovanför Tabell 1? - Vad kan man utläsa av Tabell 1? Hur stor del av trafikemissionen av PM10 härstammar från icke-avgaser - varför? - Analysera Tabell 2! Hur förhåller sig halterna i receptorpunkterna i förhållande till MKN? Varifrån kommer merparten av föroreningarna? Vad säger tabellen om kommunens möjligheter att sänka PM10-halterna? Vilken sida om gatan har högst halt? - I Tabell 3 ges extremvärdena i form av 90-pecentils dygnsmedelvärde. Hur förhåller sig denna till MKN respektive utvärderingströsklarna? d) Stäng Pdf-rapporten och tryck på Excel Tidsserie. Spara Excel-filen lokalt på något diskutrymme. e) Öppna Excel-filen. Justera kolumn-bredden så att det går att läsa rubrikerna på rad 1. Om du har svensk inställning på Excel måste du dessutom justera decimalkomman, från punkter till komma. Gör det genom funktionen Sök: Sök efter:. Ersätt med:, Ersätt alla f) Gå igenom vad informationen betyder! g) Plotta totalhalten av PM10 under hela år 2007. Vilken del av året är halterna högst enligt SIMAIR? Vad kan vara orsaken till detta? 21