吳培寧

摘要：基于地理信息系統(tǒng)（GIs）的交通噪聲環(huán)評(píng)可視化系統(tǒng)能夠利用GIS系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，準(zhǔn)確直觀地顯示交通噪聲對(duì)周邊評(píng)價(jià)區(qū)域的影響。針對(duì)現(xiàn)有環(huán)評(píng)計(jì)算導(dǎo)則不適用于大數(shù)據(jù)場(chǎng)計(jì)算的問題，提出了基于最小二乘法曲線擬合的環(huán)評(píng)圖表信息化方法。通過一個(gè)可視化實(shí)例，驗(yàn)證了本文所提計(jì)算方法的有效性。

關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng);可視化;環(huán)境影響評(píng)價(jià);交通噪聲

中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2019）32-0267-03

1概述

交通噪聲環(huán)評(píng)是從道路周邊聲環(huán)境影響的角度來評(píng)價(jià)建設(shè)項(xiàng)目實(shí)施的可行性，為道路建設(shè)項(xiàng)目?jī)?yōu)化選址、選線、合理布局以及城市道路建設(shè)規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù)。目前對(duì)城市道路特別是高架道路的交通噪聲評(píng)價(jià)方法主要有實(shí)地監(jiān)測(cè)法、理論模型計(jì)算法、縮尺模型法與計(jì)算機(jī)模擬法，其中最常采用的是計(jì)算機(jī)模擬法?，F(xiàn)有的計(jì)算機(jī)模擬法主要是通過靜態(tài)的噪聲模擬軟件（如Canda/A、SoundPLAN等）進(jìn)行道路聲場(chǎng)模擬計(jì)算嘲，但軟件中的噪聲計(jì)算模型都是基于某一特定區(qū)域的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，模型參數(shù)需要針對(duì)特定區(qū)域修正，過程煩瑣。且其進(jìn)行噪聲預(yù)測(cè)所依據(jù)的物理模型無地理信息，無法實(shí)現(xiàn)基于地理信息系統(tǒng)（Geographie Information System，GIS）的交通噪聲環(huán)評(píng)計(jì)算及其可視化。道路交通噪聲污染是一種具有復(fù)雜三維空間分布與時(shí)間變化特征的環(huán)境問題，相應(yīng)的環(huán)評(píng)計(jì)算模型是一種復(fù)雜的三維空間模型?；贕IS的交通噪聲環(huán)評(píng)可視化能夠充分發(fā)揮GIS系統(tǒng)在空間數(shù)據(jù)處理與分析方面的特長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)空間特性很強(qiáng)的城市道路交通噪聲環(huán)境進(jìn)行準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)。能夠在GIS系統(tǒng)的圖層上準(zhǔn)確直觀地顯示交通噪聲對(duì)道路周邊聲環(huán)境的影響，為環(huán)評(píng)提供包含地理信息的基礎(chǔ)資料與決策支持，提高其準(zhǔn)確性與效率。

基于GIS的交通噪聲環(huán)評(píng)系統(tǒng)生成步驟為：1）評(píng)價(jià)區(qū)域的確定;2）評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)計(jì)算網(wǎng)格生成;3）基于區(qū)域交通噪聲計(jì)算模型的等效聲級(jí)大數(shù)據(jù)場(chǎng)計(jì)算;4）基于GIS系統(tǒng)的可視化顯示。

按照國(guó)家聲環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則，對(duì)于城市道路、公路等建設(shè)項(xiàng)目，若滿足一級(jí)評(píng)價(jià)要求，一般應(yīng)以道路邊界線外兩側(cè)200m以內(nèi)為評(píng)價(jià)區(qū)域。如依據(jù)建設(shè)項(xiàng)目交通噪聲聲源計(jì)算得到的貢獻(xiàn)值到200m處時(shí)，其噪聲值仍不能滿足相應(yīng)功能區(qū)標(biāo)準(zhǔn)值的，則應(yīng)將評(píng)價(jià)區(qū)寬度擴(kuò)大到滿足標(biāo)準(zhǔn)值的距離。且當(dāng)評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)的敏感目標(biāo)為高于三層建筑時(shí)，還應(yīng)預(yù)測(cè)有代表性的不同樓層的噪聲影響。因此對(duì)于城市道路的交通噪聲環(huán)評(píng)來說，其評(píng)價(jià)區(qū)域?yàn)閮山M沿道路兩側(cè)分布的寬度為評(píng)價(jià)區(qū)域?qū)挾取⒏叨葹樵u(píng)價(jià)區(qū)域高度的多面體。若采用笛卡爾網(wǎng)格剖分，設(shè)其網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)間距為10m，則一段2km長(zhǎng)度的路段其兩側(cè)某一高度層關(guān)心區(qū)域內(nèi)的網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)數(shù)就約萬個(gè)，整個(gè)三維評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)的網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)數(shù)量更為巨大。而目前的環(huán)評(píng)實(shí)踐中，對(duì)于每一受聲點(diǎn)處的噪聲值計(jì)算，均需通過人工查詢導(dǎo)則中的圖表，選取相應(yīng)參數(shù)后代人公式進(jìn)行計(jì)算。這種人工查表的方法僅適用于個(gè)別離散點(diǎn)處噪聲值的環(huán)評(píng)計(jì)算，無法滿足擁有海量網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的三維關(guān)心區(qū)域噪聲環(huán)評(píng)數(shù)據(jù)場(chǎng)計(jì)算需要。

針對(duì)基于GIS的噪聲環(huán)評(píng)可視化中區(qū)域數(shù)據(jù)場(chǎng)計(jì)算問題，本文提出了基于最小二乘法擬合曲線的環(huán)評(píng)圖表信息化方法，滿足了交通噪聲區(qū)域環(huán)評(píng)大數(shù)據(jù)場(chǎng)計(jì)算的需要。通過區(qū)域環(huán)評(píng)可視化的實(shí)例，驗(yàn)證了本文所提計(jì)算方法的有效性。

2適用于區(qū)域計(jì)算的交通噪聲計(jì)算模型

3可視化實(shí)例

圖4所示為公路項(xiàng)目中建有單側(cè)無限長(zhǎng)聲屏障的路段，聲屏障一側(cè)評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)高度1.5m處，噪聲等效連續(xù)A聲級(jí)等值線圖層與背景地圖疊加顯示的效果。噪聲敏感點(diǎn)為4a類聲環(huán)境功能區(qū)，位于道路兩側(cè)區(qū)域，其晝間及夜間環(huán)境噪聲限值分別為70 dB（A）及60 dB（A）。該路段道路寬70m，高度8 m，評(píng)價(jià)區(qū)域邊界距道路中心線距離280m。道路右側(cè)評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)共有9條等值線，其第一條等值線的值為72 dB（A），第九條等值線的值為56dB（A），每條線的差值為2 dB（A）。超過晝間環(huán)境噪聲限值70 dB（A）的等值線采用紅色，小于70 dB（A）的等值線其顏色保持系統(tǒng)默認(rèn)色。

圖5所示為與圖4同樣噪聲環(huán)評(píng)參數(shù)下，聲屏障一側(cè)評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)高度20m處噪聲等效連續(xù)A聲級(jí)等值線圖層與背景地圖疊加顯示的效果。道路右側(cè)評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)共有7條等值線，其第一條等值線的值為85 dB（A），第七條等值線的值為55dB（A），每條線的差值為5 dB（A），超過70 dB（A）的等值線采用紅色。

對(duì)比圖4與圖5可看出，由于處于聲屏障聲照區(qū)且存在地面反射及聲屏障繞射，同一時(shí)間、同一水平距離、同一交通條件下距路面垂直高度20 m處的交通噪聲等效聲級(jí)遠(yuǎn)高于距地面垂直高度1.5 m處的等效聲級(jí)。

4結(jié)論

基于GIS的公路項(xiàng)目交通噪聲環(huán)評(píng)可視化能夠充分利用GIS系統(tǒng)在空間數(shù)據(jù)處理與分析方面的優(yōu)勢(shì)，準(zhǔn)確直觀地顯示交通噪聲對(duì)周邊評(píng)價(jià)區(qū)域的影響，因此有著廣泛的應(yīng)用前景。采用最小二乘法能夠準(zhǔn)確地?cái)M合交通噪聲環(huán)評(píng)計(jì)算中所需的各種關(guān)系曲線，解決了海量數(shù)據(jù)場(chǎng)區(qū)域環(huán)評(píng)計(jì)算問題，對(duì)于提高交通噪聲環(huán)評(píng)可視化的效率具有非常重要的意義。