SEILAPLAN

[de] Ein QGIS-Plugin zur Unterstützung der Waldbewirtschaftung für das Design und die Optimierung von Seillinien. — [en] A QGIS Plugin to support forest harvest operations by planning and optimizing the layout of cable roads.

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Changelog

SEILAPLAN

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SEILAPLAN ermöglicht die einfache und effiziente Planung von Seillinien unter Berücksichtigung topographischer Gegebenheiten. Die implementierte Berechnungsmethode basiert auf der Methode von Zweifel (1960) und beschreibt die Kettenlinie, unter Annahme einer beidseitig fixierten Verankerung des Tragseils.

SEILAPLAN wurde spezifisch für die Bedürfnisse von forstlichen Seilkrananlagen entwickelt. Die Berechnung ist jedoch für alle Seilsysteme mit beidseitig verankertem Tragseil anwendbar, also beispielsweise auch für Materialseilbahnen.

Dieses QGIS-Plugin ist ein Hilfsmittel. Jede Lösung muss vor Umsetzung durch eine geschulte Fachperson geprüft werden. Jegliche Haftung wird im Rahmen der GNU General Public Licence Version 2 oder neuere ausgeschlossen (www.gnu.org/licenses).

Ausführliche Hilfestellung, Hintergründe und Dokumentation unter https://seilaplan.wsl.ch

Seilaplan Bearbeitungsfenster mit Seillinien-Layout

Installation

Voraussetzung für die Verwendung von SEILAPLAN ist QGIS, ein frei verfügbares geografisches Informationssystem zur Betrachtung und Analyse von Geodaten.

Es wird empfohlen, eine aktuelle Langzeitversion (LTS) von QGIS zu benutzen und diese regelmässig zu aktualisieren. Seilaplan kann mit QGIS Version 3 (>3.22) verwendet werden und ist kompatibel mit der bevorstehenden Version 4. Das Plugin kann unter Linux, Windows und OS X ausgeführt werden.

  1. QGIS herunterladen und installieren
  2. In QGIS den Plugin-Manager öffnen: Menü Erweiterungen > Erweiterungen verwalten und installieren
  3. Im Reiter Alle nach «SEILAPLAN» suchen
  4. Eintrag auswählen und Erweiterung installieren klicken
  5. Das Seilaplan Icon Icon sollte in der Werkzeugleiste sichtbar werden. Falls nicht, Rechtsklick auf die Werkzeugleiste und Eintrag Erweiterungswerkzeugleiste aktivieren

Weitere Informationen, erste Schritte und Fehlerbehebungen finden sich im PDF: SEILAPLAN_Installation_und_erste_Schritte.pdf

Weiterführende Dokumentation

Bezug von Höhendaten für die Schweiz

Seit Frühjahr 2021 stellt das Schweizer Bundesamt für Landestopografie swisstopo sehr genaue Höhendaten zum freien Download zur Verfügung. Die Daten können mit dem QGIS Plugin Swiss Geo Downloader bequem in QGIS heruntergeladen werden.
Die Installation des Plugins wird im Menü Erweiterungen > Erweiterungen verwalten und installieren durchgeführt (links auf Reiter Alle oder Nicht installiert klicken). Im Suchfeld Swiss Geo Downloader eingeben und das Plugin auswählen. Rechts unten Erweiterung installieren klicken.
Das Plugin kann nach erfolgreicher Installation in der Toolbar oder im Menü Web geöffnet werden.

Optimierungsalgorithmus

Der Algorithmus berechnet auf Basis eines digitalen Höhenmodells zwischen definierten Anfangs- und Endkoordinaten sowie technischen Parametern das optimale Seillinienlayout. Es werden Position und Höhe der Stützen, sowie die wichtigsten Kennwerte der Seillinie bestimmt.

Das Plugin benötigt folgende Input-Daten:

  1. Höhenmodell (alle von QGIS unterstützen Raster-Formate) oder Längsprofil (CSV)
  2. Anfangs- und Endpunkt (können in die Karte gezeichnet oder als Koordinatenpaare angegeben werden)
  3. Auswahl oder Definition eines Seilkran-Typs

Realisierung

Gruppe Nachhaltige Forstwirtschaft
Eidgenössische Forschungsanstalt WSL
8903 Birmensdorf
(Realisierung der Versionen 2.x und 3.x für QGIS 3 und 4)

Professur für Forstliches Ingenieurwesen
ETH Zürich
8092 Zürich
(Konzept, Realisierung Version 1.x für QGIS 2)

Beteiligte Personen

  • Leo Bont (Projektleitung, Entwicklung, Konzept, Mechanik, Finanzierung)
  • Hansrudolf Heinimann (Konzept, Mechanik, Finanzierung)
  • Patricia Moll (Implementation in Python/QGIS, Benutzeroberfläche)
  • Laura Ramstein (Koordination Weiterentwicklung)
  • Fritz Frutig (Übersetzungen, Begleitgruppe)
  • Janine Schweier (Begleitgruppe, Finanzierung, Webseite)
  • Konrad Wyss, ibW Bildungszentrum Wald Maienfeld (Rückmeldungen aus der Praxis, Lehre, Seilkranfachtagung)

Praxispartner

  • Abächerli Forstunternehmen AG
  • Nüesch & Ammann Forstunternehmung AG

Kontakt

Für Fragen steht Ihnen Leo Bont zur Verfügung.
seilaplanplugin@gmail.com

Zitiervorschlag

Verwendung für wissenschaftliche Zwecke:

«Bont, L. G., Moll, P. E., Ramstein, L., Frutig, F., Heinimann, H. R., & Schweier, J. (2022). SEILAPLAN, a QGIS plugin for cable road layout design. Croatian Journal of Forest Engineering: Journal for Theory and Application of Forestry Engineering, 43(2), 241-255.»

Zitiervorschlag Quellcode:

«Moll, P. E., Bont, L. G., Ramstein, L., Frutig, F., Heinimann, H. R., & Schweier, J. (2022). SEILAPLAN, a QGIS plugin for cable road layout design, version 3.5.0, https://github.com/piMoll/SEILAPLAN»

english

SEILAPLAN

SEILAPLAN enables simple and efficient planning of cable roads, taking topographical conditions into account. The implemented calculation method is based on the method of Zweifel (1960) and describes a funicular curve, assuming that the skyline is fixed on both sides.

SEILAPLAN was developed specifically for the requirements of forestry cable yarders. However, the calculation can be used for all systems with a skyline that is anchored on both sides, for example, material ropeways.

This QGIS plugin is intended as a supporting tool only. Each solution must be checked by a trained specialist before implementation. All liability is excluded under the GNU General Public Licence Version 2 or newer (www.gnu.org/licenses).

Extended help, background information and documentation at https://seilaplan.wsl.ch

Seilaplan editing window with cable line layout

Installation

SEILAPLAN is a plugin for the widely used QGIS software, a freely available geographic information system for viewing and analyzing geodata.

It is recommended to install a current Long Term Support (LTS) version of QGIS and update it regularly. Seilaplan can be used in QGIS version 3 (>3.22) and is compatible with the upcoming version 4. The plugin runs on Linux, Windows and OS X.

  1. Download and install QGIS here
  2. Open the Plugin Manager in QGIS: Menu Plugins > Manage and Install Plugins
  3. In the All tab, search for “SEILAPLAN”
  4. Select the entry and click Install Plugin
  5. The Seilaplan icon Icon should appear in the toolbar. If not, right-click on the toolbar and activate the Plugins Toolbar entry

Further information, first steps, and troubleshooting can be found in the PDF (in german): SEILAPLAN_Installation_und_erste_Schritte.pdf

Obtaining elevation data for Switzerland

Since spring 2021, the Swiss Federal Office of Topography swisstopo has been providing very accurate elevation data for free. The data can be conveniently downloaded in QGIS using the Swiss Geo Downloader QGIS plugin.
The plugin can be installed through the menu Plugins > Manage and Install Plugins (click on the All or Not Installed tab on the left). Enter Swiss Geo Downloader in the search field and select the plugin. Click Install Plugin in the bottom right.
After successful installation, the plugin can be opened from the toolbar or the Web menu.

Optimization Algorithm

Based on a digital elevation model, defined start and end coordinates, and technical parameters, the algorithm calculates the optimal cable line layout. The position and height of the supports, as well as the most important characteristics of the cable line, are determined.

The plugin requires the following input data:

  1. Elevation model (all raster formats supported by QGIS) or longitudinal profile (CSV)
  2. Start and end points (can be drawn on the map or specified as coordinate pairs)
  3. Selection or definition of a cable crane type

Implementation

Sustainable Forestry Group
Swiss Federal Research Institute WSL
8903 Birmensdorf
(Implementation of versions 2.x and 3.x for QGIS 3 and 4)

Chair of Forest Engineering
ETH Zurich
8092 Zurich
(Concept, implementation versions 1.x for QGIS 2)

Contributors

  • Leo Bont (project management, development, concept, mechanics, financing)
  • Hansrudolf Heinimann (concept, mechanics, financing)
  • Patricia Moll (implementation in Python/QGIS, user interface)
  • Laura Ramstein (coordination of further development)
  • Fritz Frutig (translations, support group)
  • Janine Schweier (support group, financing, website)
  • Konrad Wyss, ibW Bildungszentrum Wald Maienfeld (feedback from practice, teaching, cable yarder conference)

Partners

  • Abächerli Forstunternehmen AG
  • Nüesch & Ammann Forstunternehmung AG

Contact

For questions, please contact Leo Bont.
seilaplanplugin@gmail.com

Citation

For scientific purposes:

«Bont, L. G., Moll, P. E., Ramstein, L., Frutig, F., Heinimann, H. R., & Schweier, J. (2022). SEILAPLAN, a QGIS plugin for cable road layout design. Croatian Journal of Forest Engineering: Journal for Theory and Application of Forestry Engineering, 43(2), 241-255.»

Citation of source code:

«Moll, P. E., Bont, L. G., Ramstein, L., Frutig, F., Heinimann, H. R., & Schweier, J. (2022). SEILAPLAN, a QGIS plugin for cable road layout design, version 3.5.0, https://github.com/piMoll/SEILAPLAN»