试论哈尔滨市交通噪声评估中GIS软件的应用

摘要：随着社会的发展，人们对环境质量的要求越来越高，交通噪声越来越受到重视。近年来，由于城市居民汽车拥有量逐年增多，导致交通噪声危害越来越大，已经影响到了城市环境质量。本研究是利用哈尔滨市道路数据与噪声点源数据，在GIS软件的支持下，通过建立道路以及点源噪声缓冲区，分别计算噪声场，再将噪声场进行叠加，用以确定交通噪声的情况以及变化从而进行评估，进而提出控制建议。结果表明，哈尔滨市的大部分路段噪声影响范围适中，其中机场和火车站噪声相对影响最大，高速公路所通过车辆主要以大中型车辆为主，市中心道路多以小型车辆和公交车客车为主，且以上两种道路分布较密集，产生噪声影响最广，对城市环境危害最大，铁路和村镇道路影响次之。

关键词： GIS 交通噪声 噪声点源数据 噪声评估 测绘学 环境 道路数据

随着城市居民生活水平的提高和科学技术的发展，人们对环境质量的要求越来越高。目前，交通噪声污染已经成为危害城市环境的四大公害之一。掌握准确的环境噪声，正确评估交通噪声条件，科学预测噪声污染变化成为噪声控制和管理的重要方法。交通噪音是指由各种交通工具在行驶过程中产生的妨害人们正常生活的声音。它主要包括发动机噪音、进气和排气噪音以及轮胎噪音。城市道路交通噪声已成为重要的环境危害，对人体各方面的伤害是不容忽视的，如损伤听力、视力等。

一般来说，交通噪音直接影响人们的日常学习、工作和生活，危害人们的健康，间接造成巨大的经济损失。世界卫生组织认为，交通噪声对各地居民身心健康状况的感染不容忽视，已经成为城乡日常活动中的“隐形暴力”。因而，有力管控和减少道路交通噪声污染不仅是维护城乡居民健康的核心工作，也是构建和谐社会的重要内容。本研究在对哈尔滨市道路交通的噪声状况进行调查的基础上，利用GIS技术对哈尔滨市各种类型道路的交通噪声现状进行了阐述和评价，并对其建立城市噪声场模型，为政府及有关部门在城市建设发展、城市规划等方面的政策制定提供参考。

1、交通噪声评估

1)数据下载

本次交通噪声评估，选用了哈尔滨市的城市主要道路数据、噪声点源数据以及各类型道路噪声数据。在选择过程中，考虑了道路的清晰度和准确性，并注意了数据的现势性。

2)建立噪声点源缓冲区

3)分别计算噪声场

每条道路的噪声分贝不同，为了确定每个点源的噪声的随距离变化产生的变化情况，在建立缓冲区的基础上，将噪声衰减公式用于计算每个噪声源产生的噪声场，在此假设的噪声衰减公式可定义为:E=E0-10×(D/100);当E0<0时，E=0。其中:E0为噪声源点的分贝数，D表示到噪声源点的距离(单位:m),E表示在此距离下的噪声分贝数。此处根据各噪声监测点的平均数据，定义机场分贝数为100dB，市区火车站噪声较大，分贝数为90dB，县镇火车站噪声较小，分贝数为80dB，道路选择昼间噪声进行计算，市区道路选择平均数据70dB，高速公路75dB，城镇道路50dB，铁路60dB。在软件中利用栅格计算器，结合上述公式，对各路段噪声数据进行计算，得到噪声场数据。根据计算出的噪声场，可以判断出交通噪声的影响范围随距离增加影响逐渐变小。由于车辆产生的噪声值不同以及每个区域的道路密度不一，城市人口密集的地方车辆稠密，所处区域越接近道路，噪声损害越大。市区道路和高速公路噪声影响范围相较于铁路和村镇道路更大，机场噪声影响范围比火车站稍大。

图1哈尔滨市道路及噪声点源缓冲区

4)噪声场叠加

在建立交通噪声场的基础上，按照噪声相互干涉时噪声线性增长的原理进行叠加，在此简化为直接求和，即:E=∑G+∑H+∑F+∑I+∑J+∑K。E为叠加后的噪声分贝数，G为市区道路噪声场，H为高速公路噪声场，F为铁路噪声场，I为村镇道路噪声场，J为机场噪声场，K为火车站噪声场。使用GIS中的 格计算器计算结果，如图2所示。

图2哈尔滨市交通噪声场叠加

根据中国环境噪声标准，城市5类环境噪声标准值见表1。

表1城市5类环境噪声标准

根据叠加后的噪声场，可以看出，机场及城市内部火车站周边噪声(分时段)基本满足4类标准范围;高速公路上大小型车辆及机动车通过较多，对监测点的噪声影响较大，距离小于1km的范围大多数超出2类标准，不适合作为居住、商业、工业混杂区;市区道路通过车辆主要以小型车辆和公交车客车为主，但道路分布密集且车流量大易堵车，受行驶噪声及车辆鸣笛影响，产生的噪声影响也较大，但自2018年哈尔滨市启用声呐违法鸣笛电子监控的措施后，大多数地区能达到2类标准;铁路产生的噪声主要以火车为主，沿线噪声大部分时间符合4类标准;村镇道路分布较松散，主要通过车辆也为小型车以及电动车等车型，且道路两旁行树降噪后，噪声一般满足国家1类标准，不会产生环境危害。

由于各种车辆产生的噪声值不同，公共汽车和大型卡车的驾驶噪声是不使用喇叭的情况下噪音过大的主要原因。其他中小型车辆的驾驶噪声普遍在国家认可的规范区间内(白天70dB(A))。由于该市90%的公共运输工作都是由公共汽车承担的，繁重的工作量，糟糕的汽车状况和最差的维护，是造成公共汽车噪声的直接原因。然而，随着总线的更换，大批量采购新能源汽车等措施的实行，公共汽车的状况得到改善，所产生的噪声值也降低了。

2、交通噪声控制建议

未来很长一个时间段内，交通噪声仍然以机动车辆的噪声为主，而且在一直上升，夜间的交通噪声会逐渐增加。随着各地的飞机拥有数量将持续增加，对机场附近区域的影响将会增加，也即将成为影响交通噪声的重要隐患。针对此问题，提出以下几点对交通噪声控制对策的建议。

1)加强城市建设总体规划中的环境噪声控制内容。通过全面改善城市环境，全局减少交通噪声对城市环境的危害，创建一个居民生活的舒适环境。

2)制订合理的城市交通规划;在政策和管理方面控制机动车辆的增长速率。交通噪声的主要产生原因是驾驶车辆时轮胎与道路之间的摩擦。改善交通噪音污染的一个重要途径是提高对噪声点源的把控。通过禁止大中型车辆如货车等通过某一区段、减少车辆的启停次数、在一个时间段内禁止鸣笛等交通管控办法，可以减少交通噪声。

3)加强城市噪声功能区划管理。严格管控城市主要的交通道路、沿铁路两侧的第一排建筑物尽量多地使用隔离噪声的材料。在运行上述措施的同时，提高道路表面的水平齐整程度和公路马路的维修护理水准，确保车辆在功能完好的道路上行驶，并且最大限度地减少由于车辆本身震荡和碰撞所引发的噪声。

4)在高速公路两旁种上隔音绿化林带，宽度约为10m，防止交通噪声影响过大，是除去车辆在道路上行驶时产生噪声的最有效办法。根据相关研究测试结果，隔音绿带将噪声减少6dB(A)至8dB(A)，这对途经的学校和医院十分有益处。

5)建造隔音屏障和隔音墙，以减少靠近村庄、城市居民区、学校和其他拥挤区域的路段的交通噪声。通过在道路上的使用，交通噪声的预防和控制在交通噪声的防治中起到了很好的作用，将噪声减少到5dB(A)至10dB(A)。也可以用于改造道路附近居民的窗户，安装隔音窗户和门，或用一层或两层塑钢门窗更换。在远远超出噪声标准的地域，也可以想办法使当地居民迁移。

6)完善健全机动车辆噪声年检规章制定，严格执行国内机动车辆噪声制度，并且禁止高噪声、高超标汽车驾驶上路。

7)交通噪声的预防和控制在公路建造期间，应谨慎全面思考行驶线路，尽可能地避开医院、学校、城镇、文化景观、历史遗迹、景区等有可能被噪声干扰的场所，采用不相干涉的规则。这样不仅可以方便当地居民的生活，还可以避免交通噪声污染。

8)扩大环境噪声执法规模，为居民提供全面的城市环境交通噪声宣传教育。应加强对汽车驾驶员的城市环境保护和交通噪声方面的宣传和教育，有意识地控制可能的噪声影响。

3、结束语