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NISMap

Eine Software zur Berechnung und Modellierung von nichtionisierender Strahlung von Sendeanlagen

Was ist NISMap?

NISMap ist eine Software zur Berechnung der Immissionen von hochfrequenter nichtionisierender Strahlung (NIS).

NISMap wurde ab 2001 von der Firma ARIAS entwickelt. Von Sommer 2015 bis Ende 2019 wurde NISMap gemeinsam von ARIAS und Meteotest betreut. Ab 2020 ist Meteotest für die Weiterentwicklung und Betreuung allein verantwortlich.

Was sind die Hauptfunktionen von NISMap?

  • NISMap kann die elektrische Feldstärke und die Immission für Sendeanlagen berechnen
  • NISMap kann Daten von Anlagen (Antennen, Gebäude, Orte, usw.) in einer Datenbank verwalten
  • NISMap kann die Resultate auf einer interaktiven Karte darstellen
  • NISMap kann Feldstärke- bzw. Immissionskarten und Standortdatenblätter gemäss den Vorgaben des Bundesamtes für Umwelt (BAFU) automatisch erstellen

Was sind die Hauptanwendungen von NISMap?

Punktuelle Analysen

  • Interaktive Berechnung und Visualisierung der Feldstärke bzw. Immission in der Umgebung eines Antennenstandortes
  • Evaluation bezüglich NIS an Antennenstandorten
  • Vollzugshilfe für die Schweizerische NIS-Verordnung (NISV Schweiz)
  • Erstellen von neuen Standortdatenblättern in NISMap
  • Beurteilen von schon erstellten Standortdatenblättern


Flächendeckende Analysen (NIS-Kataster)

  • NISMap kann verwendet werden, um die Immissionen für ein grösseres Gebiet, zu modellieren, zum Beispiel eine Stadt oder einen ganzen Kanton. Dabei lässt sich auch der Einfluss der Topografie berücksichtigen: das Programm berechnet die Abschattung durch Hindernisse, und sogar die Beugung an Geländekanten.

Basisversion und erweiterte Version

  • Die Basisversion von NISMap dient dem Berechnen von Immissionsprognosen und dem Erstellen von Standortdatenblättern gemäss Vorgabe des BAFU.
  • Die erweiterte Version von NISMap bietet zusätzliche Ausbreitungsalgorithmen und Optionen zum Berechnen von Expositionskarten für grössere Gebiete.

Standortdatenblätter

Abb. Eine Seite des NISMap-Formulars welches verwendet wird um ein Standortdatenblatt zu erstellen (fiktiver Standort)

Vor dem Bau einer Mobilfunk- und Wireless-Local-Loop-(WLL)-Basisstation muss ein Standortdatenblatt gemäss der Vollzugsempfehlung zur NIS-Verordnung berechnet und ausgefüllt werden. Für andere Anlagen wird ein dazu analoges Datenblatt erstellt. NISMap hilft Ihnen dabei!

Aufgrund der Antennendaten kann NISMap die kumulierte Sendeleistung im höchstbelasteten Sektor an einem Standort berechnen, und daraus den Anlageperimeter definieren. Ein Standortdatenblatt kann dann automatisch als Word-Dokument, gemäss den Richtlinien des BAFU, erstellt und ausgedruckt werden. Das Standortdatenblatt kann alternativ auch als XML im Format der Datenbanken des Bundesamtes für Kommunikation BAKOM gespeichert werden.

Daten

Mit NISMap kann man verschiedene für die Berechnung der Feldstärke relevanten Datentypen, wie Antennendaten, Höhenmodelle und Gebäudedaten einlesen, sie editieren und vervollständigen, und diese dann gebündelt als NISMap-Datenbank (MS-Access Datenbank) abspeichern.

Standort-, Masten- und Antennendaten

Das Hinzufügen von Standorten, Masten und Antennen in NISMap kann entweder manuell geschehen, indem Standorte und Masten auf der Karte positioniert und mit Antennen bestückt werden, oder durch direktes Einlesen einer Datenbank, falls die Standorte mit ihren Eigenschaften bereits vorhanden sind.

Die für eine Feldstärkenberechnung benötigten Angaben zu den Standorten, Masten und Antennen können im NISMap über Datenbankmasken eingegeben und editiert werden. Senderichtungen können zum Beispiel als feste Winkel oder als Winkelbereiche definiert werden. Antennendiagramme, welche die genauen Eigenschaften für jeden Antennentyp und -modell angeben, können von einem Verzeichnis ins NISMap eingelesen werden. NISMap kann Antennendiagramme für verschiedene Polarisationen, Positionen und elektrische Neigungswinkel kombinieren, zum Beispiel als Mittelwert über zwei Polarisationen und Umhüllende aller Neigungswinkel von 0° bis 10°.

Abb.: Datenbankmaske mit Liste der importierten Antennendiagrammen und Visualisierung eines Antennendiagrammes (fiktive Daten)

Geodaten

NISMap kann Geodaten in mehreren gängigen Formaten lesen und schreiben.

Rasterkarten

NISMap kann Landeskarten und Pläne in den Formaten Bitmap, JPEG, PNG und verschiedenen TIFF-Versionen einlesen.
Die Georeferenzierung von Karten kann via ESRI-Worldfile aus einem Geoinformationssystem (GIS) übernommen werden oder in NISMap selbst berechnet werden.

Digitale Höhenmodelle

NISMap kann digitale Höhenmodelle in den Formaten ArcInfo ASCII Grid, Swisstopo Matrix und XYZ-ASCII Tabelle lesen.
Mit einem digitalen Höhenmodell rechnet NISMap dreidimensional im Gelände.

Datenexport

NISMap kann Resultate exportieren als Bitmap, ArcInfo ASCII Grid, und XYZ-ASCII Tabelle für den Import in Grafik- oder GIS-Programme.

Abb.: Beispiel eines Kartenausschnittes, (c) Swisstopo

Gebäudedaten

Gebäudedaten mit Eigenschaften wie deren Lage, Umriss, und Höhe können in NISMap eingelesen werden, entweder aus einer existierenden MS-Access-Datenbank oder aus einem Shapefile oder CityGML (ab Version 6). Bei der Berechnung von einem NIS-Kataster für eine ganze Stadt kann man oft auf 3D-Stadtmodelldaten zurückgreifen, welche exakte Topografie und sämtliche Gebäude enthalten.

Beim Öffnen einer georeferenzierten Karte im NISMap werden dann alle Gebäude innerhalb der Kartengrenzen aus der NISMap-Datenbank geladen und angezeigt.

Einzelne Gebäude, welche in der NISMap-Datenbank noch nicht vorhanden sind aber bei der Berechnung der Feldstärke miteinbezogen werden sollen, können im NISMap manuell auf der Karte eingezeichnet werden. Es können wichtige Eigenschaften wie Gebäudehöhe, die für die Feldberechnung zu verwendende Höhe, Gebäudedämpfung, usw. in einer Maske eingegeben bzw. editiert werden (siehe Abbildung). Natürlich können auch einzelne Gebäude als Shapefile oder CityGML importiert werden.

Abb. oben: NISMap Maske in der Gebäudeeigenschaften hinzugefügt bzw. editiert werden können. Abb. unten: Ausschnitt aus Stadtmodell Basel, (c) Grundbuch- und Vermessungsamt Basel

NISMap Optionen

Berechnungsmethoden der Feldstärke

Abb.: Maske zur Auswahl der Berechnungsoptionen

Für die Berechnung der Feldstärke sind in NISMap u.a. diese Optionen wählbar:

  • Geländemodell: es kann eine flache Topografie oder digitales Höhenmodell (im Format der Landestopografie) verwendet werden.
  • Auflösung bzw. Rechengitter: die Maschenweite des Rechengitters ist frei wählbar.
  • Höhe für Berechnung: die Höhe über Grund für die Berechnung kann entweder global oder für jedes Gebäude individuell vorgegeben werden. Als Option kann auch innerhalb von einzelnen Gebäuden die Höhe mit der maximalen Feldstärke automatisch bestimmt werden.
  • Abschwächung bzw. Dämpfung: Leistungsabschwächung im Antennendiagramm und Gebäudedämpfung können entweder unverändert oder, entsprechend den Regeln für das NISV-Standortdatenblatt, nur bis zu einem bestimmten Maximalwert mitberücksichtigt werden. Eine weitere Option erlaubt, die Gebäudedämpfung nur innerhalb von Gebäuden anzuwenden. Dies verkürzt für gewisse Anwendungen (z.B. Suche des Maximums in Gebäuden) die Rechenzeit (der "Schatten" von Gebäuden muss dann nicht berechnet werden)
  • Interpolation von Antennendiagrammen: es kann entweder linear, kubisch (oder linear) interpoliert, oder nicht interpoliert werden.

Darstellungsoptionen der Karten

Abb.: Beispiel eines Standortes mit mehreren Mästen und Antennen und die resultierende Feldstärke

Für die Darstellung der Resultate sind in NISMap u.a. diese Optionen wählbar:

  • Ausschnitt: der Kartenausschnitt kann beliebig gezoomt oder verschoben werden.
  • Symbole: Symbole für Masten, OMEN/OKA, Antennenpfeile, Perimeter können für die Darstellung farblich frei konfiguriert werden.
  • Einheit: auf der Karte kann entweder die Feldstärke (in [Volt/Meter]) oder die Immission (in Prozent des Immissionsgrenzwertes) angezeigt werden.
  • Farbskala: die Farbskala für die Ausgabe ist frei konfigurierbar. Es sind lineare und logarithmische Skalen mit einer frei wählbaren Anzahl von Farbabstufungen möglich.
  • Layers: die farbcodierte Karte der berechneten Feldstärke bzw. Immission wird mit der topografischen Karte oder dem Plan überlagert.

Systemvoraussetzungen und Sprachen

  • Betriebssystem: Windows (alle gängigen Windows-Versionen: NT4, 2000, XP, Vista, Windows 7, 8.1, 10, 11)
  • Microsoft Access (Access 2000 oder neuer)
  • ODBC- und DAO-Treiber (MDAC)
  • MS Jet 4.0-Datenbank-Treiber
  • Microsoft Word oder OpenOffice (für Standortdatenblätter)
  • Bildschirmauflösung: empfohlen wird mind. 1024 x 768
  • Benutzeroberfläche: DE, EN, FR, und IT (N.B. passt sich automatisch an die Länder-Einstellungen von Windows an)
  • Standortdatenblätter: DE, FR, und IT (N.B. kann für jedes Projekt separat und unabhängig von der Sprache von NISMap ausgewählt werden)
  • Handbuch: DE und EN
  • Online-Hilfe: DE und EN
  • Installationsprogramm: DE

Referenzen

Referenzen in der Schweiz

  • Amt für Landwirtschaft und Umwelt, Kanton Obwalden (CH)
  • Amt für Umwelt, Kanton Nidwalden (CH)
  • Amt für Umwelt, Kanton Solothurn (CH)
  • Amt für Umweltschutz, Kanton Uri (CH)
  • Amt für Umweltschutz, Kanton Schwyz (CH)
  • Amt für Umweltschutz, Kanton Zug (CH)
  • Amt für Umwelt, Wald und Energie, Kanton Glarus (CH)
  • Lufthygieneamt beider Basel, Liestal (CH)
  • AWEL, Abt. Lufthygiene, Kanton Zürich (CH)
  • Gesundheits- und Umweltdepartement, Stadt Zürich (CH)
  • Umweltfachstelle, Stadt St. Gallen (CH)
  • Umwelt und Energie, Kanton Luzern (CH)
  • Direction de l'Environnement, Kanton Waadt (CH)
  • Divisione dell'ambiente, Dipartimento del territorio, Kanton Tessin (CH)
  • armasuisse, Kompetenzzentrum NIS (CH)
  • Baudirektion des Kantons Aargau, Amt für Umwelt, Aarau (CH)
  • Bundesamt für Kommunikation BAKOM, Biel (CH)
  • Bundesamt für Umwelt BAFU, Abteilung Luftreinhaltung und NIS, Bern (CH)
  • Swisscom Broadcast, Ittigen (CH)
  • Mamie Rundfunktechnik, Broadcast Systems, Laufen (CH)
  • Dipartimento Tecnologie Innovative, SUPSI (CH)
  • STRAPAG Strahm und Partner AG, Lyss (CH)

Ausländische Referenzen

  • Amt für Umweltschutz, Fürstentum Liechtenstein (FL)
  • Telecom Liechtenstein AG, Vaduz (FL)
  • CREAL - Centre de Recerca en Epidemiología Ambiental, Barcelona (ES)
  • Imperial College London, Department of Epidemiology and Biostatistics (UK)
  • University of Aarhus, Department of Public Health, Aarhus/Roskilde (DK)
  • Utrecht University, Institute for Risk Assessment Sciences IRAS, Utrecht (NL)

Das sagen unsere Kunden...

  • "NISMap ist ein starkes Tool, Gratulation!"
  • "Bei uns hat sich NISMap ...längst als unentbehrliches Werkzeug etabliert."
  • "... one of the most accurate tools currently to estimate exposure to radiofrequency EMF from
    transmitters."
  • "NISMap ist eine ganz clevere Software!"

Ausgewählte Projekte

NIS-Kataster beider Basel

Das Projekt NIS-Kataster beider Basel beinhaltet eine flächendeckende Berechnung der NIS-Belastung und wird seit 2010 im Auftrag der Abteilung NIS des Lufthygieneamts beider Basel berechnet. 2010 wurde der Kataster für Basel Stadt berechnet und ab 2011 jährlich für beide Halbkantone.

Die letzten Resultate sind jeweils online auf GeoView BL frei zugänglich.

Abb.: Ausschnitt aus dem NIS-Kataster beider Basel

NIS-Monitoring Zentralschweiz

Das Projekt NIS-Monitoring Zentralschweiz ist eine gemeinsames Projekt der Zentralschweizer Umweltdirektionen der Kantone Uri, Schwyz, Nidwalden, Obwalden, Luzern und Zug. Das Hauptziel des NIS-Monitoring-Projekts ist es, die Bevölkerung unabhängig und fundiert über die Thematik der nichtionisierenden Strahlung zu informieren. Das Projekt besteht aus drei Teilen: Messen, Simulieren und Informieren. Dabei stehen Mobil- und Rundfunksendeanlagen im Zentrum.

Es wird jährlich eine flächendeckende Berechnung der NIS-Belastung für das gesamte Gebiet gemacht. Berücksichtigt werden alle Sendestationen für Mobilfunk, Rundfunk (Radio und Fernsehen) und Funkruf (Telepage). Die Daten wurden gemeinsam mit den NIS-Fachstellen der Kantone in einer NISMap-Datenbank erfasst. Aktuelle Betriebsdaten werden aus einer Datenbank des BAKOM eingelesen. Die Berechnung berücksichtigt die Topografie und die Abschattung durch Gebäude. Die Gebäude wurden mit der Software Virtual Village 3D flächendeckend modelliert (mit Ausnahme einiger Gemeinden, für die digitale Grundrisspläne noch nicht verfügbar sind).

Die letzten Resultate sind jeweils online auf esmog-gis.ch/ frei abrufbar.

Abb.: Ausschnitt aus dem NIS-Kataster Zentralschweiz