噪聲地圖(Noise Mapping)是指利用相關軟體，綜合考慮噪聲源數據、地理信息數據、建築物道路數據和特殊點（或區域）數據，最終生成的基於地理信息系統（GIS）的噪聲預測軟體，在地圖上將不同位置的噪聲值分布用不同顏色的噪聲等高線、格線和色塊來表示。噪聲地圖應經過實際的噪聲測量數據驗證，並能客觀的反映某一地區的噪聲污染情況，有些噪聲地圖還具有公益性和智慧型性等特點。噪聲地圖將成為噪聲污染預測和控制的基礎平台。
基本介紹
- 中文名：廣州市交通噪聲地圖
- 包含：交通噪聲模擬與評估系統
- 特點：公益性和智慧型性等特點
- 基礎平台：噪聲污染預測和控制
簡介,特點,技術融合,套用實例,研究團隊,
簡介
廣州市交通噪聲地圖由“城市道路交通噪聲模擬與評估系統——中大聲圖”計算渲染生成，中大聲圖由中山大學工學院智慧型交通中心交通噪聲研究團隊於2011年8月開發完成。該軟體的首個版本“城市道路交通噪聲模擬與評估系統V1.0”已經被國家著作權局計算機軟體著作權登記，現中大聲圖已經在完善其網路版。
廣州市交通噪聲地圖是中大聲圖套用於廣州市交通噪聲特例的結果。繪製出的廣州市交通噪聲地圖共包括20450個路段和104461棟建築物，總面積達2391平方公里，覆蓋廣州市荔灣、天河、越秀、海珠、白雲、黃埔等多個區域。從地理信息系統(GIS)載入道路及建築物的屬性信息作為噪聲計算的輸入參數；然後結合腳踏車輛噪聲排放模型及噪聲傳播擴散的基本原理，並考慮城市建築物群對交通噪聲的遮擋衰減，建立了城市尺度的交通噪聲計算模型，接著對算法進行交通源自動篩選、格線智慧型劃分、計算目標快速索引等三個方面的最佳化，分別計算出了廣州市白天和夜晚的交通噪聲值，並將計算結果渲染在GIS地圖上，形成廣州市的晝夜道路交通噪聲地圖，直觀地展示了廣州市道路交通噪聲的污染程度和分布情況。地圖製作後還對廣州市的晝夜交通噪聲進行分區域分道路等級的實地監測，對地圖的可信度進行了校驗。
圖1(a) 廣州市交通噪聲地圖
廣州市交通噪聲地圖圖1(b) 廣州市內環路交通噪聲地圖
廣州市內環路交通噪聲地圖圖1(c) 廣州市環市東路東風路區域交通噪聲地圖
廣州市環市東路東風路區域交通噪聲地圖特點
大區域噪聲計算，地圖城市化
交通噪聲污染源信息以及城市建築物、路網等信息量非常龐大，需要計算的對象也非常多，造成傳統的噪聲地圖不能對城市尺度大區域噪聲污染進行預測。廣州市交通噪聲地圖的計算區域為廣州市多個行政區，面積達2391平方公里，遠遠超過倫敦、香港、伯明罕等城市的噪聲地圖。採取了格線的智慧型劃分、交通源的自動篩選及計算目標的快速索引等三個方面最佳化算法來提高算法的效率。
自動獲取數據，地圖智慧型化
採用自主研發的基於GIS的“城市道路交通噪聲模擬與評估系統——中大聲圖”，可以以框選、查詢選擇等方式從廣州市ArcGIS地圖中自動獲取道路屬性信息（如道路名、道路長度、道路起點及終點的坐標等）及建築物的屬性信息（如建築物各輪廓點的坐標等），並把這些信息返回到主界面作為噪聲計算的輸入參數。
智慧型化信息輸入圖2 智慧型化信息輸入
網路發布，地圖公益化
結合Web GIS技術，廣州市交通噪聲地圖可以在網路版交通噪聲查詢與發布系統中直觀的顯示，該系統強大的數據管理功能可以提供對任意地點的噪聲數值和噪聲污染等級進行查詢。可為政府部門、企業以及居民提供多樣化的交通噪聲信息服務。
圖3（a）道路交通噪聲發布與查詢系統首頁
道路交通噪聲發布與查詢系統首頁圖3（b）道路交通噪聲發布與查詢系統噪聲地圖
圖3（c）道路交通噪聲發布與查詢系統走近噪聲
道路交通噪聲發布與查詢系統噪聲地圖
道路交通噪聲發布與查詢系統噪聲地圖
道路交通噪聲發布與查詢系統走近噪聲技術融合
交通噪聲預測模型
交通噪聲預測是模擬交通噪聲污染時空分布的核心。在車輛排放模型的基礎上，根據不同的道路場景與交通流特徵建立相應的交通噪聲預測模型，同時考慮建築物、綠化帶和聲屏障等障礙物的影響，並研究交通噪聲在傳播過程中的反射衍射和吸收現象，最終將數據以直觀的形式顯示。
地理信息系統
利用浮動車的海量GPS數據，通過地圖匹配及浮動車的速度算法，計算城市路網各路段的區間平均車速，基於速度-密度關係模型由浮動車速推算城市路網的流量；通過與地理信息系統（GIS）的互動，實現自動從GIS地圖獲取城市路網、建築物群、林帶等的地理屬性信息；基於GIS的噪聲地圖渲染方法，通過對ArcGIS Engine組件的二次開發，並改進插值方法，實現噪聲地圖的快速渲染；基於GIS的噪聲地圖無縫拼接技術，通過對柵格圖層的自動裁剪與合併，實現噪聲地圖的無縫拼接。
基於WebGIS的噪聲地圖網路發布技術
套用WebGIS（網際網路地理信息系統），採用ArcGIS Server作為WebGIS Server ，Microsoft IIS 7作為Web服務平台，Visual Studio C#2010作為系統開發環境，SQL Server2005作為空間信息和屬性信息資料庫，並結合Silverlight、HTML等語言進行系統開發。通過資料庫與WebGIS的互動操作實現對噪聲的查詢及統計分析等功能。
套用實例
廣州市白天和夜晚交通噪聲地圖
整個廣州市共8個行政區，總的計算面積為2390.75平方千米，交通源20450條，建築物104461棟，共9127919個計算結果。
廣州市晝夜交通噪聲地圖圖4 廣州市晝夜交通噪聲地圖
天河區交通噪聲地圖
其區域內的廣園快速路兩側的噪聲呈現火紅的噪音帶，表示道路兩側的噪聲已超過70dB，噪聲污染較為嚴重。
廣州天河區交通噪聲地圖圖5 廣州天河區交通噪聲地圖
噪聲地圖的現實意義
在城市環境開發噪聲地圖預測計算與網路發布系統，實現對城市尺度的噪聲的計算與評估、噪聲地圖的繪製與發布、噪聲查詢與統計分析、降噪效果評估等多種功能。
基於噪聲地圖的環境噪聲監測則可以在最大程度上滿足時間、布點和覆蓋率要求。具體內容包括：道路沿線監測、敏感點監測、重點區域監測、晝夜噪聲監測等。
環境噪聲污染防治技術可以噪聲地圖為依託，從區域土地使用功能調整、交通運輸線路布局調整、設定合理的噪聲防護距離、建設隔聲屏障、聲環境敏感建築物的隔聲要求等方面提出相應的對策和建議。
通過噪聲地圖，可以預測得到交通幹線兩側、重點工業區、政府機關及療養區域和學校、醫院等聲環境要求敏感區域的噪聲評價，對相關情況進行相關性分析，制定噪聲污染防治措施並進一步對環境噪聲管理實施辦法進行研究。
研究團隊
交通噪聲研究室中山大學智慧型交通研究中心交通噪聲研究室（以下簡稱“研究室”）是一個專門從事道路交通噪聲監測、模擬、評估和控制的研究機構。研究室依託廣東省智慧型交通系統重點實驗室和中山大學智慧型交通研究中心，配備了齊全的交通噪聲與交通流監測設備，建立了人員梯度、專業結構合理的研究團隊，著重開展道路交通噪聲的現狀分析、模擬預測和評估防治等方面的理論研究和套用開發。
