基于GIS的環評可視化中區域噪聲計算方法研究

吳培寧

摘要：基于地理信息系統（GIs）的交通噪聲環評可視化系統能夠利用GIS系統的優勢，準確直觀地顯示交通噪聲對周邊評價區域的影響。針對現有環評計算導則不適用于大數據場計算的問題，提出了基于最小二乘法曲線擬合的環評圖表信息化方法。通過一個可視化實例，驗證了本文所提計算方法的有效性。

關鍵詞：地理信息系統;可視化;環境影響評價;交通噪聲

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）32-0267-03

1概述

交通噪聲環評是從道路周邊聲環境影響的角度來評價建設項目實施的可行性，為道路建設項目優化選址、選線、合理布局以及城市道路建設規劃提供科學依據。目前對城市道路特別是高架道路的交通噪聲評價方法主要有實地監測法、理論模型計算法、縮尺模型法與計算機模擬法，其中最常采用的是計算機模擬法。現有的計算機模擬法主要是通過靜態的噪聲模擬軟件（如Canda/A、SoundPLAN等）進行道路聲場模擬計算嘲，但軟件中的噪聲計算模型都是基于某一特定區域的標準規范，模型參數需要針對特定區域修正，過程煩瑣。且其進行噪聲預測所依據的物理模型無地理信息，無法實現基于地理信息系統（Geographie Information System，GIS）的交通噪聲環評計算及其可視化。道路交通噪聲污染是一種具有復雜三維空間分布與時間變化特征的環境問題，相應的環評計算模型是一種復雜的三維空間模型。基于GIS的交通噪聲環評可視化能夠充分發揮GIS系統在空間數據處理與分析方面的特長，實現對空間特性很強的城市道路交通噪聲環境進行準確的評價。能夠在GIS系統的圖層上準確直觀地顯示交通噪聲對道路周邊聲環境的影響，為環評提供包含地理信息的基礎資料與決策支持，提高其準確性與效率。

基于GIS的交通噪聲環評系統生成步驟為：1）評價區域的確定;2）評價區域內計算網格生成;3）基于區域交通噪聲計算模型的等效聲級大數據場計算;4）基于GIS系統的可視化顯示。

按照國家聲環境影響評價技術導則，對于城市道路、公路等建設項目，若滿足一級評價要求，一般應以道路邊界線外兩側200m以內為評價區域。如依據建設項目交通噪聲聲源計算得到的貢獻值到200m處時，其噪聲值仍不能滿足相應功能區標準值的，則應將評價區寬度擴大到滿足標準值的距離。且當評價區域內的敏感目標為高于三層建筑時，還應預測有代表性的不同樓層的噪聲影響。因此對于城市道路的交通噪聲環評來說，其評價區域為兩組沿道路兩側分布的寬度為評價區域寬度、高度為評價區域高度的多面體。若采用笛卡爾網格剖分，設其網格節點間距為10m，則一段2km長度的路段其兩側某一高度層關心區域內的網格節點數就約萬個，整個三維評價區域內的網格節點數量更為巨大。而目前的環評實踐中，對于每一受聲點處的噪聲值計算，均需通過人工查詢導則中的圖表，選取相應參數后代人公式進行計算。這種人工查表的方法僅適用于個別離散點處噪聲值的環評計算，無法滿足擁有海量網格節點的三維關心區域噪聲環評數據場計算需要。

針對基于GIS的噪聲環評可視化中區域數據場計算問題，本文提出了基于最小二乘法擬合曲線的環評圖表信息化方法，滿足了交通噪聲區域環評大數據場計算的需要。通過區域環評可視化的實例，驗證了本文所提計算方法的有效性。

2適用于區域計算的交通噪聲計算模型

3可視化實例

圖4所示為公路項目中建有單側無限長聲屏障的路段，聲屏障一側評價區域內高度1.5m處，噪聲等效連續A聲級等值線圖層與背景地圖疊加顯示的效果。噪聲敏感點為4a類聲環境功能區，位于道路兩側區域，其晝間及夜間環境噪聲限值分別為70 dB（A）及60 dB（A）。該路段道路寬70m，高度8 m，評價區域邊界距道路中心線距離280m。道路右側評價區域內共有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默認色。

圖5所示為與圖4同樣噪聲環評參數下，聲屏障一側評價區域內高度20m處噪聲等效連續A聲級等值線圖層與背景地圖疊加顯示的效果。道路右側評價區域內共有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。

對比圖4與圖5可看出，由于處于聲屏障聲照區且存在地面反射及聲屏障繞射，同一時間、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遠高于距地面垂直高度1.5 m處的等效聲級。

4結論

基于GIS的公路項目交通噪聲環評可視化能夠充分利用GIS系統在空間數據處理與分析方面的優勢，準確直觀地顯示交通噪聲對周邊評價區域的影響，因此有著廣泛的應用前景。采用最小二乘法能夠準確地擬合交通噪聲環評計算中所需的各種關系曲線，解決了海量數據場區域環評計算問題，對于提高交通噪聲環評可視化的效率具有非常重要的意義。