基于GIS技术的道路交通噪声预测技术.pdf
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1、SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯 2023 NO.18 信 息 与 智 能科技资讯SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION基于GIS技术的道路交通噪声预测技术刘蔚然(中冶节能环保有限责任公司 北京 100088)摘要:随着社会的不断发展,城市居民汽车拥有量不断增加,对城市声环境质量造成了不小的影响,随着人们对环境质量要求的不断提高,道路交通噪声产生的危害也备受重视。该文以城市道路数据与道路噪声源数据为例,通过GIS软件支持,创建道路和声源模型,对噪声场进行计算,实现噪声场叠加,对交通噪声情况和变化进行确定,以此实现评估。结果分析表明:所选
2、路段噪声影响预测结果与实际监测结果近似,城市道路车流量密集,大部分是公交车、中型客车和小型汽车,噪声影响较大,对于城市环境的危害是广泛的。关键词:GIS技术 道路交通 噪声预测 预测技术中图分类号:TB5文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2023)18-0015-04Road Traffic Noise Prediction Technology Based on GIS TechnologyLIU Weiran(System Research Institute of ECO-ETCH&ECO-EL,Ltd.MCC Group,Beijing,100088 China)Abstr
3、act:The continuous development of society and the increasing number of cars owned by urban residents have had a considerable impact on the quality of the urban acoustic environment.With the continuous improvement of peoples requirements for environmental quality,the hazards caused by road traffic no
4、ise have also attracted much attention.Taking urban road data and road noise source data as examples,with the support of GIS software,this paper creates road and noise source models,calculates the noise field,superimposes the noise field,and determines the situation and changes of traffic noise,so a
5、s to realize the evaluation.The analysis of results shows that the prediction results of the noise impact of the selected road section are similar to actual monitoring results,and that the traffic flow on urban roads is dense,most of which are buses,middle buses and cars,the noise impact is relative
6、ly large,and the harm to the urban environment is extensive.Key Words:GIS technology;Road traffic;Noise prediction;Prediction technique在城市建设不断加快的背景下,交通噪声逐渐成为城市环境污染的主要公害之一,迫切需要对交通噪声进行正确评估与实现对噪声污染变化的科学预测,掌握环境噪声现状与未来发展趋势,从而对噪声污染进行精准的控制和管理1。GIS技术能够为道路噪声污染的计算提供支撑,在计算机软件、硬件系统的支持下对地理分布数据进行收集、编辑和处理,主要解决的问题包
7、括趋势、条件、位置与模型,利用输出可视化地理数据结果帮助人们直观地预测分析道路噪声污染情况。1 道路交通噪声的预测模型在对道路交通噪声预测的过程中,数据库具有重要作用。1.1 非空间数据库非空间数据库一般使用表格存储属性信息,能够DOI:10.16661/ki.1672-3791.2301-5042-1806作者简介:刘蔚然(1985),女,硕士,工程师,研究方向为环境保护。15SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯信 息 与 智 能 2023 NO.18 SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯对现象特性和事物进行描述,在设计过程中需
8、满足三范式的要求,系统所属数据来源于各个噪声监测点监测数据。道路交通噪声预测的非空间数据库主要包括道路信息、环境噪声、监测数据等,对各级城市功能区环境噪声的等级声级与各个区域环境噪声的数据表进行存储2。各个数据表利用FID字段和空间数据表相互连接,监测数据表并不会关联空间数据表,只能够利用FID检测查询监测点历史监测值。1.2 空间数据库空间数据库能够对事物的地理空间特性进行存储,是地理信息系统的运行基础。地理空间表达方法包括三角形不规则网、栅格、矢量和Voroni等,由此创建地理空间不同的数据结构和模型,此系统数据结构包括栅格和矢量。栅格数据指的是针对位置结构数据,能够在连续空间变量中使用,
9、通过列阵方式表示数据特征,列阵中的元素数据值指的是每个属性、每个元素只能够有一个值,位置隐含在行列中3。因为栅格数据结构比较简单,分析处理方便,所以将栅格数据为实现系统模型计算,与声场在自由空间中的连续分布特点结合,模拟通过栅格数据保存结果4。系统的空间数据库包括区域中各种要素,为满足实际需求进行组织和管理,根据各地理要素的特征,划分为面图层、线图层和点图层进行存储。1.3 道路交通噪声预测模型目前,道路交通噪声预测模型备受人们的重视,模型所考虑的因素有:(1)声源强度,包括行车速度、道路车流量、道路坡度、车型百分比、道路铺设材质等5;(2)噪声传播方式和路径,包括接受点到声源的距离、声屏障、
10、绿化带对噪声的阻挡等;(3)噪声接受点空间位置6。道路交通噪声预测理论模型的形式基本相同,预测点噪声是通过车辆噪声源强和修正项得出的,并结合实际情况针对其他影响因素进行删减和修正,使模拟结果与实际监测值吻合。其他影响因素选择包括以下几点:(1)不考虑建筑物反射修正,由于系统对噪声数值模拟只是对距离地面高1.2 m的接受点等效噪声等级进行计算,所以不考虑此因素的影响7;(2)因研究区域为平原地区,城市道路坡度小于2%,所以在模拟过程中不考虑坡度因素对交通噪声的影响;(3)噪声扩散衰减修正,计算点距离车道中线7.5 m以上再计算。与实际情况结合,得出没有扩散衰减修正时交通噪声等效声级计算公式:Li
11、=Lb+Lsr+Llen(1)考虑扩散衰减修正后,交通噪声的等效声级计算公式为Li=Lb+Lsr+Ld+Llen(2)多个车道对同一计算点的影响,是利用能量叠加的方式进行计算的。假设有n条道路单元,每条道路单元对计算点所产生的预测值为L1,L2,L3,Ln,能量叠加后得出噪声预测值为Leg=10lgi=1n100.1Li(3)2 道路交通噪声的预测技术2.1 总体架构该系统将GIS作为操作平台,利用其组件开发噪声预测系统,主要目的是设计具备专业功能与GIS基本功能相结合的城市道路交通预测系统。(1)对环境信息科学管理:对交通噪声数据、属性数据、空间数据等基础信息进行管理,提供环境信息服务8。(
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