本市开发出首个可实现数据自动更新的城市噪声地图管理系统
( 2018年7月10日 08 : 19 )

来源:解放日报


本市开发出首个可实现数据自动更新的城市噪声地图管理系统
本市开发出首个可实现数据自动更新的城市噪声地图管理系统

  一般情况下,每个人只能感受周边一定范围内的噪声。可如果把噪声“画”出来,变成一张地图,那么每个人都能通过看图“听”到整座城市的声音。昨天,记者从上海市环境科学研究院获悉,该院已开发出首个可实现数据自动更新的城市噪声地图管理系统,该系统被形象地称作首张会动的“城市噪声地图”,打开它,上海外环以内城区的噪声实况尽收眼底。

  借助颜色“听”噪声高低

  “城市噪声地图”怎么画?简单来说,就是把噪声变成颜色。记者在市环科院的实验室看到,“城市噪声地图”就像一块画布,12种颜色以线条或区块的状态,不均匀地分布在上海外环以内的城区。这12种颜色分别对应一定强度的噪声。比如,大于40分贝且不超过45分贝,是深绿色;大于60分贝且不超过65分贝,是大红色。借助这些颜色就能“听”出噪声的高低分布。

  以某个被高架穿越的区域为例,高架两侧紧邻高架的地面道路被深蓝色和紫色占据,意味着这片区域的噪声不低于70分贝。沿着高架,向东西两侧的街区延伸,噪声颜色逐渐由砖红色变成橙色、黄色,直至淡绿色、草绿色。上海城市环境噪声控制工程技术研究中心主任周裕德说,这样的颜色变化说明高架上的流动车辆产生了高强度噪声,对高架两侧临近区域的干扰最明显。噪声传播到周边街区,不断被各种建筑物、绿地等障碍物“削弱”。

  知道噪声什么颜色,很有用。通过观察颜色变化,可精准找出噪声源,尤其是一些长期“潜伏”的噪声源,从而对症下药。以毗邻交通干道的某高楼为例,其顶部有一个热泵,是产生周边噪声的“罪魁祸首”,但长期以来一直在道路车辆噪声的“掩护”下没被发现。借助“城市噪声地图”,科研人员发现该热泵及周边区域一直显示为深蓝色,且随着时间推移没有太大变化,有时甚至比附近交通干道的颜色还要深。锁定目标后,当地环保部门进行实地查看,并要求物业方整改。

  除了找出长期“潜伏”的噪声源,“城市噪声地图”还能跨前一步,为城市规划和管理提供科学参考。比如某重大活动的保障,活动所在地及周边区域的部分交通会局部调整,主要目的在于确保当地交通顺畅。有了“城市噪声地图”,交通的调整还将多一个效果:在不给周边增加通行和噪声负担的基础上,让区域内行车更少、环境更宁静。只需将模拟的交通调整数据输入系统,就能预测出相关区域整体噪声效果,筛选出最“宁静”的交通调整方案。

  “翻译”数据误差在3%以内

  据悉,全国首张“城市噪声动图”从启动研究至今已有6年,目前还在不断完善。这张图的难点之一在于“翻译”。周裕德举了个例子,假设一条路两侧布满可监控噪声的探头,那么画图很简单,把监控到的噪声数据,按照分贝的高低转换成对应的颜色,填上去就行。可实际上,很少有道路会遍布监控噪声的探头。因此市环科院要从相关部门获得车流量、车速、车的种类等与道路有关的间接数据。假设一条路上每小时有五六千辆机动车经过,平均车速不超过50公里/小时,机动车中有九成左右为小型车,那么“翻译”这些数据后,可推测该路段白天16个小时平均噪声水平在65分贝到70分贝,那紧邻这条路边线的两侧区域便是砖红色。经过多年的技术储备,现在系统“翻译”得出的数据精度很高,与现场实时监测的误差率可控制在3%以内。

  难点之二在于这是张“动图”,每隔20分钟会自动刷新,这就意味着“翻译”工作每20分钟就要进行一次。这张地图对城区进行网格化处理,每个网格的大小约100平方米,如果把上海外环以内城区视为一张“芝麻饼”,那么上面这些网格就好像“芝麻”,这样的“芝麻”多达几百万粒。每隔20分钟,这些“芝麻”就要同时各自进行一次数据“翻译”,计算量相当大。

  动态噪声地图适应城市更新

  在国外,城市噪声地图并非新鲜事物。2002年6月25日,欧洲议会和欧洲理事会通过环境噪声指令,要求欧盟成员国在2007年6月30日前为超过25万人口的城市和城市的大流量道路、铁路、机场等重要地区编制噪声地图,并基于地图编制噪声行动计划,加强环境噪声管理。在此之前,英国伯明翰已于2000年最早制作完成全城范围的噪声地图。眼下,英国已编制完成全国的噪声地图,覆盖年平均车流量大于300万辆的道路、年平均通车大于3万车次的铁路线路、年平均航班大于5万架次的机场、人口数量大于10万且人口密度大于500人/平方公里的城市区域等。截至目前,法国、德国等大部分欧盟国家,以及日、韩等亚洲国家的部分城市,均已完成城市噪声地图的绘制,通过地图来控制环境噪声,用于城市规划等。

  我国的“城市噪声地图”启动较晚,但一些成果已取得领先。上海开发的“城市噪声地图”是可实时更新的“动图”,而国外的“城市噪声地图”多为静态图。不过,周裕德表示,“城市噪声地图”动或不动,并不代表我国在城市噪声管理上的水平已远超国外,而是地图绘制方根据实际情况选择的结果。在欧盟,噪声地图主要用作中长期环境政策和噪声管理规划的依据,立足宏观管理,不强调局部计算结果的绝对精确,有个一年更新一次的地图就够了。而在上海,由于近年来城市更新速度加快,大多数噪声数据会随着城市建筑等要素的更替频繁变化,有可能每季度甚至每个月的特征都不同,这就对城市噪声地图的精确性和时效性提出更高要求,因此做一张“动图”变得尤为必要。


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