噪声地图是本世纪初出现并迅速发展的一项新型的城市噪声监测和管理方法。该方法主要以噪声预测数据为基础,建立合理、高效、明确的城市噪声管理体系,使噪声治理有计划、有重点、有效果。其中,噪声预测技术充分利用现代计算机技术和地理信息系统(GIS)技术,将声源数据、地理数据和城市特点进行分析后,绘制出能够反映城市宏观噪声水平的数字化地图。噪声地图作为未来数字化城市管理手段的重要组成部分,集计算机、噪声、地理和交通四大专业领域于一身,以数字与图形的方式呈现了城市区域范围内的噪声污染状况。如利用噪声地图技术预测城市噪声的分布情况,统计暴露在不同噪声值的人口分布,并基于噪声地图提出切实可行噪声控制措施,并给出效果评价等。噪声地图与城市发展规划和经济发展方向相互结合,制定出更为经济、科学、有效的城市发展策略。
噪声地图在欧美等发达地区已经得到广泛应用。欧盟环境噪声委员会于2002年正式发布了以噪声地图为手段,以环境噪声缓解行动计划为目标的环境噪声指令END(the Environmental Noise Directive)。欧洲议会和委员会根据这一指令,在欧盟建立如下目标:①环境噪声监测:要求成员国以统一的噪声评价量Lden 和Lnight为主要道路、铁路、飞机场进行噪声监测,并编绘”噪声地图”以监控环境噪声;②向社会公告环境噪声的影响状况;③要求各地主管机关需制订噪声管理策略及噪声管理计划;④进行环境噪声长期监测。
欧盟长期的发展发展策略是降低长期受环境噪声影响的人口数量,并且提供一种发展以降低现有小区噪声污染源的政策框架。其主要指令包括定义噪声地图、行动规划、建设中央数据库。分别以人口数、主要道路、主要铁路及主要机场等噪声源制定噪声地图绘制的标准,并明确各欧盟国家进行环境噪声政策执行的日程。
截止到2007年,欧洲90%的成员国均对本国主要城市进行了噪声地图的绘制工作,同时制度了相应的环境噪声缓解行动计划,并将相关数据按照要求提交于欧盟设立的数据库系统。欧盟的噪声防治思路是以噪声地图数据为平台,环境噪声缓解行动计划指导的城市噪声污染防治策略,变被动治理为主动防治,大大降低了噪声治理成本,提高噪声治理的效果,使城市噪声污染防治工作更加经济有效。
英国伯明翰市是最早制作全城范围噪声地图的城市,在英国政府环保部门的支持下,已于2000 年完成。2004年又启动了一个地图更新的项目。2005年英国出版了一本世界上最大的官方噪声地图----《伦敦道路交通噪声地图》。伦敦
道路交通噪声地图是一个大约1600平方公里的详细伦敦市噪声地图。在噪声地图上,不同的颜色代表不同的声压级。人们只要登录噪声地图网站并输入邮编,就可以知道他们居住的街道上噪声的级别。目前,德国已经有500多个城镇绘制了噪声地图,其中大部分城镇还根据噪声地图提出了噪声控制规划。法国巴黎市政府于2006年并针对巴黎市区进行共计250次噪声监测并完成城市噪声地图绘制工作,同时将巴黎市噪声地图2D及3D模式分别于网页上展示,提供居民查询。西班牙首都马德里市利用其30年的噪声数据结合4000多点次的移动式噪声监测结果,将噪声监测数据与噪声测软件相结合,于2002年完成噪声地图的绘制和修正工作。葡萄牙将噪声地图与城市规划密切联系起来,将噪声管理纳入城市规划建设,综合治理同时兼顾其技术特点和经济效益,现已应用在新区的规划和现有城区的管理中。
爱尔兰发展了一项改进的可视化噪声地图,基于三维模型,可以直观观察到安装声屏障对声场分布的作用,以预测使用
声屏障等措施后对噪声污染带来的改善。 土耳其颁布了噪声控制法,要求在铁路、航空和工业等方面使用噪声地图技术降噪。2002年颁布的欧洲环境指令(Directive2002/49/EC- the Environmental Noise Directive(END))要求:依据噪声地图数据统计噪声影响现状,提供环境噪声的相关信息并可供公众查询。根据噪声地图结果,调整相应的行动计划,从而为环境噪声的管理和治理提供支持。 根据噪声地图结果,确定”城市安静区域”,从而提供声环境保护计划,防止安静区域的声质量恶化。欧盟各国噪声地图最新申报数据可在欧盟官方数据库网站——CIRCA(
http://circa.europa.eu/)中查询。针对欧盟环境委员会的要求,其现行欧盟会员国中已有24国完成数据申报。其中欧盟专属数据库网站(CALM
http://www.calm-network.com/)中可查询各会员国已完成的计划摘要说明。
美国也公布了许多城市和飞机场的噪声地图,并在绘制噪声地图的同时,宣传噪声控制意识,吸引公众参与,作为环境评价体系的一部分。
亚洲噪声地图的绘制稍晚于欧洲。目前,日本、韩国、香港、台湾等均在开展噪声地图的绘制和相关研究工作。例如,香港特别行政区环保署利用三维城市数字地图,建立了部分区域的三维噪声地图,并公布在其官方网站供市民查询。
中国大陆也开始了这一工作,北京市劳保所最近绘制了北京市部分地区噪声地图,绘制的噪声地图分为二维和三维噪声地图,二维噪声地图能够反映了各噪声源对城市整体的影响,比较和分析城市噪声污染发展的趋势,从而为噪声污染治理制定更具有针对性的措施和指导方针。三维噪声地图是近年来国际噪声地图发展的新趋势,充分体现了城市信息化发展水平和实力。项目负责人张斌研究员指出,其中最主要的突破是对国外的噪声预测模型进行了修正,并在此基础上,绘制出了能够反映北京市特点的噪声地图。同时,鉴于噪声地图的广泛功用,在噪声地图的基础上,研究并开发了一套城市环境噪声管理平台,从而充分发挥噪声地图对城市噪声治理的快速高效的指导作用。
2008年,深圳市福田南区域绘制了二维噪声地图,该地图覆盖范围包括深圳河(香港与深圳市界河)以北,滨河路以南区域。该区域为商贸、工业、文教、居住综合区;区内分布广深高速公路、滨河路等多条繁忙交通干道;福田保税区等工业区;以及政府安居小区(如益田村)、大型高密度高层住宅(如万科金域蓝湾、金海湾花园等)、原居民城中村(上沙村、沙嘴村)等。据初步估计,受环境噪声影响的人口超过20万人。
图4. 北京市劳动保护科学研究所绘制的 北京某区域噪声地图
特别鸣谢:方丹群教授供稿
摘自:《噪声控制工程学、环境声学、环境物理学学科体系和进展》
作者:方丹群1,2,3,4 ,张斌2,3,翟国庆4,朱亦丹2,3 (1.美国绿色环境科学院,加州,美国;2.北京市劳动保护科研所,北京,中国;3.国家环境保护城市噪声与振动控制工程技术中心,北京,中国;4.浙江大学,杭州,中国)