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上海繪成首張“城市噪聲動態圖”

2018-07-17 11:34:15 中國環境報  點擊量: 評論 (0)
工地施工噪聲、交通車輛噪聲、生活噪聲,各種噪聲聲聲刺耳。這些噪聲分布在什么地方?噪聲分貝是多少?如果把噪聲“畫”出來,變成一張地圖,那么每個人就可以通過看圖,“聆聽”到整座城市各種嘈雜的聲音。

上海繪成首張“城市噪聲動態圖”

圖為“城市噪聲動態圖”界面之一。

工地施工噪聲、交通車輛噪聲、生活噪聲,各種噪聲聲聲刺耳。這些噪聲分布在什么地方?噪聲分貝是多少?如果把噪聲“畫”出來,變成一張地圖,那么每個人就可以通過看圖,“聆聽”到整座城市各種嘈雜的聲音。

近日,上海市繪制成了全國首個可實現數據自動更新的“城市噪聲動態地圖”,打開頁面,上海外環線以內城區的噪聲實況便一目了然。

據悉,這張全國首創的“城市噪聲動態圖”從啟動研究至今,已耗費了上海市環境科學研究院科研人員的6年心血。

怎么看懂噪聲動態圖?

“辨色”識噪聲,以12種顏色分別對應一定強度的噪聲

上海城市環境噪聲控制工程技術研究中心主任周裕德介紹說:“‘城市噪聲動態圖’就像一塊畫布,12種顏色以線條或區塊的狀態,不均勻地散布在上海外環線以內的城區上。說得更直白些,這12種顏色分別對應一定強度的噪聲。比如大于40分貝且不超過45分貝,是深綠色;大于60分貝且不超過65分貝,是大紅色;大于80分貝且不超過85分貝,是藍色。通過這些顏色,就能知悉區域噪聲的強度和分布。”

周裕德舉了個實例,在某個被高架穿越的區域內,高架兩側緊鄰著高架的地面道路被深藍色和紫色涂滿,意味著這片區域的噪聲不低于70分貝。而順著高架,向東西兩側的街區延伸,噪聲的顏色逐漸由磚紅色轉為橙色、黃色,直至淡綠色、草綠色,說明噪聲在慢慢遞減。這樣的顏色變化說明高架上的流動車輛產生了高強度噪聲,對高架兩側臨近區域的干擾最為直接、明顯。然而,隨著噪聲傳播到周邊街區,會不斷被各種建筑物、綠地大樹等障礙物減弱,最終成為城市背景聲,人置身這樣的聲環境,就相對愜意。

他還介紹說,這張圖還有一大功能,就是通過觀察顏色的變化,可以精準找出噪聲源尤其是一些長期隱蔽的噪聲源,從而采取一癥一策,精準破解。以毗鄰交通干道的某幢高樓為例,其頂部有一個熱泵,是產生干擾周邊的噪聲源,但長期以來一直“藏”在道路車輛噪聲的“庇護”下。借助“城市噪聲動態圖”,科研人員發現該熱泵及周邊區域一直顯示為深藍色,且隨著時間推移沒有太大變化,有時甚至比附近交通干道的顏色還要深。鎖定目標后,當地環保部門便到實地查看,并要求物業方整改,根除噪聲源。

“城市噪聲動態圖”還可為城市規劃和管理提供科學參考。比如某次重大活動的保障,活動所在地及周邊區域的部分交通會局部調整,但主要目的在于確保當地交通順暢。有了“城市噪聲動態圖”,交通的調整還將多一個效果:在不給周邊增加通行和噪聲負擔的基礎上,讓針對區域的行車更少、環境更寧靜。

城市噪聲圖是怎么“畫”出來的?

根據相關間接數據,由系統換算出噪聲數據

這張城市噪聲動態圖又是如何運作的呢?周裕德說:“這張圖的關鍵之一在于換算。”他舉了個例子,假設一條路兩側布滿可以監控噪聲的探頭,那么畫圖很簡單,把監控到的噪聲數據,分別按照分貝的高低轉換成對應的12種顏色,填上去就行。 可實際上,很少有道路會遍布監控噪聲的探頭,拿不到數據的“畫圖者”就要繞一條彎路,把間接數據換算成噪聲數據才能作“畫”。

因此,上海市環科院要從相關部門獲得車流量、車速、車的種類等和道路有關的間接數據。假設一條路上每小時有五六千輛機動車經過,平均車速不超過50公里/小時,機動車中有九成左右為小型車,那么換算這些數據后,可以推測該路段白天16個小時平均噪聲水平在65分貝到70分貝,那么緊鄰這條路邊線的兩側區域便畫成磚紅色。測算鐵路沿線的噪聲,原理也差不多,把獲取到的車型、班次、速度等間接數據換算一下,就能得到某一段鐵路在某段時間內的噪聲數據。

經過多年的技術儲備和實踐,現在系統換算得出的數據精度相當高,和到現場進行實時監測相比,數據的誤差率一般能控制在3%以內。周裕德告訴記者,通過仔細閱讀上海主要城區的噪聲“全貌圖”,可以明顯看到,交通是主要的噪聲貢獻源。

周裕德說,這張圖的另一個關鍵是“動態”,每隔20分鐘左右會自動刷新,這就標志著換算工作每20分鐘就要進行一次。因此,后臺數據的計算量驚人。他進一步解釋說,這張地圖對城區做了網格化處理,每個網格的大小約為100平方米,如果把上海外環以內城區視為一張“芝麻餅”,那么上面這些網格就好像“芝麻”,這樣的“芝麻”多達幾百萬粒。每隔20分鐘,這些“芝麻”就要同時各自進行一次數據換算,如此一來,計算量就相當巨大了。

周裕德介紹,把間接數據換算成噪聲數據的過程中,還有一道隱藏的換算程序——從相關部門獲取的間接數據不是拿來就能用,先要換算成系統可以辨識的形式才能被系統接受,這大幅增加了對系統獲取數據及換算能力的挑戰。

“城市噪聲動態地圖”雖然已取得初步成就,但仍需不斷完善。由于近年來城市更新速度加快,大多數噪聲數據會隨著城市建筑等要素的更替而頻繁變化,有可能每個季度甚至每個月的特征都不同,這就對“城市噪聲動態圖”的精確性和時效性提出了高要求,因此做一張“動態圖”就尤為必要。

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責任編輯:任我行

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