工地施工噪聲、交通車(chē)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(huà)”出來(lái),變成一張地圖,那么每個(gè)人就可以通過(guò)看圖,“聆聽(tīng)”到整座城市各種嘈雜的聲音。
近日,上海市繪制成了全國(guó)首個(gè)可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)更新的“城市噪聲動(dòng)態(tài)地圖”,打開(kāi)頁(yè)面,上海外環(huán)線(xiàn)以?xún)?nèi)城區(qū)的噪聲實(shí)況便一目了然。
據(jù)悉,這張全國(guó)首創(chuàng)的“城市噪聲動(dòng)態(tài)圖”從啟動(dòng)研究至今,已耗費(fèi)了上海市環(huán)境科學(xué)研究院科研人員的6年心血。
怎么看懂噪聲動(dòng)態(tài)圖?
“辨色”識(shí)噪聲,以12種顏色分別對(duì)應(yīng)一定強(qiáng)度的噪聲
上海城市環(huán)境噪聲控制工程技術(shù)研究中心主任周裕德介紹說(shuō):“‘城市噪聲動(dòng)態(tài)圖’就像一塊畫(huà)布,12種顏色以線(xiàn)條或區(qū)塊的狀態(tài),不均勻地散布在上海外環(huán)線(xiàn)以?xún)?nèi)的城區(qū)上。說(shuō)得更直白些,這12種顏色分別對(duì)應(yīng)一定強(qiáng)度的噪聲。比如大于40分貝且不超過(guò)45分貝,是深綠色;大于60分貝且不超過(guò)65分貝,是大紅色;大于80分貝且不超過(guò)85分貝,是藍(lán)色。通過(guò)這些顏色,就能知悉區(qū)域噪聲的強(qiáng)度和分布?!?br/>
周裕德舉了個(gè)實(shí)例,在某個(gè)被高架穿越的區(qū)域內(nèi),高架兩側(cè)緊鄰著高架的地面道路被深藍(lán)色和紫色涂滿(mǎn),意味著這片區(qū)域的噪聲不低于70分貝。而順著高架,向東西兩側(cè)的街區(qū)延伸,噪聲的顏色逐漸由磚紅色轉(zhuǎn)為橙色、黃色,直至淡綠色、草綠色,說(shuō)明噪聲在慢慢遞減。這樣的顏色變化說(shuō)明高架上的流動(dòng)車(chē)輛產(chǎn)生了高強(qiáng)度噪聲,對(duì)高架兩側(cè)臨近區(qū)域的干擾最為直接、明顯。然而,隨著噪聲傳播到周邊街區(qū),會(huì)不斷被各種建筑物、綠地大樹(shù)等障礙物減弱,最終成為城市背景聲,人置身這樣的聲環(huán)境,就相對(duì)愜意。
他還介紹說(shuō),這張圖還有一大功能,就是通過(guò)觀察顏色的變化,可以精準(zhǔn)找出噪聲源尤其是一些長(zhǎng)期隱蔽的噪聲源,從而采取一癥一策,精準(zhǔn)破解。以毗鄰交通干道的某幢高樓為例,其頂部有一個(gè)熱泵,是產(chǎn)生干擾周邊的噪聲源,但長(zhǎng)期以來(lái)一直“藏”在道路車(chē)輛噪聲的“庇護(hù)”下。借助“城市噪聲動(dòng)態(tài)圖”,科研人員發(fā)現(xiàn)該熱泵及周邊區(qū)域一直顯示為深藍(lán)色,且隨著時(shí)間推移沒(méi)有太大變化,有時(shí)甚至比附近交通干道的顏色還要深。鎖定目標(biāo)后,當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門(mén)便到實(shí)地查看,并要求物業(yè)方整改,根除噪聲源。
“城市噪聲動(dòng)態(tài)圖”還可為城市規(guī)劃和管理提供科學(xué)參考。比如某次重大活動(dòng)的保障,活動(dòng)所在地及周邊區(qū)域的部分交通會(huì)局部調(diào)整,但主要目的在于確保當(dāng)?shù)亟煌槙?。有了“城市噪聲?dòng)態(tài)圖”,交通的調(diào)整還將多一個(gè)效果:在不給周邊增加通行和噪聲負(fù)擔(dān)的基礎(chǔ)上,讓針對(duì)區(qū)域的行車(chē)更少、環(huán)境更寧?kù)o。
城市噪聲圖是怎么“畫(huà)”出來(lái)的?
根據(jù)相關(guān)間接數(shù)據(jù),由系統(tǒng)換算出噪聲數(shù)據(jù)
這張城市噪聲動(dòng)態(tài)圖又是如何運(yùn)作的呢?周裕德說(shuō):“這張圖的關(guān)鍵之一在于換算?!彼e了個(gè)例子,假設(shè)一條路兩側(cè)布滿(mǎn)可以監(jiān)控噪聲的探頭,那么畫(huà)圖很簡(jiǎn)單,把監(jiān)控到的噪聲數(shù)據(jù),分別按照分貝的高低轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的12種顏色,填上去就行。 可實(shí)際上,很少有道路會(huì)遍布監(jiān)控噪聲的探頭,拿不到數(shù)據(jù)的“畫(huà)圖者”就要繞一條彎路,把間接數(shù)據(jù)換算成噪聲數(shù)據(jù)才能作“畫(huà)”。
因此,上海市環(huán)科院要從相關(guān)部門(mén)獲得車(chē)流量、車(chē)速、車(chē)的種類(lèi)等和道路有關(guān)的間接數(shù)據(jù)。假設(shè)一條路上每小時(shí)有五六千輛機(jī)動(dòng)車(chē)經(jīng)過(guò),平均車(chē)速不超過(guò)50公里/小時(shí),機(jī)動(dòng)車(chē)中有九成左右為小型車(chē),那么換算這些數(shù)據(jù)后,可以推測(cè)該路段白天16個(gè)小時(shí)平均噪聲水平在65分貝到70分貝,那么緊鄰這條路邊線(xiàn)的兩側(cè)區(qū)域便畫(huà)成磚紅色。測(cè)算鐵路沿線(xiàn)的噪聲,原理也差不多,把獲取到的車(chē)型、班次、速度等間接數(shù)據(jù)換算一下,就能得到某一段鐵路在某段時(shí)間內(nèi)的噪聲數(shù)據(jù)。
經(jīng)過(guò)多年的技術(shù)儲(chǔ)備和實(shí)踐,現(xiàn)在系統(tǒng)換算得出的數(shù)據(jù)精度相當(dāng)高,和到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)相比,數(shù)據(jù)的誤差率一般能控制在3%以?xún)?nèi)。周裕德告訴記者,通過(guò)仔細(xì)閱讀上海主要城區(qū)的噪聲“全貌圖”,可以明顯看到,交通是主要的噪聲貢獻(xiàn)源。
周裕德說(shuō),這張圖的另一個(gè)關(guān)鍵是“動(dòng)態(tài)”,每隔20分鐘左右會(huì)自動(dòng)刷新,這就標(biāo)志著換算工作每20分鐘就要進(jìn)行一次。因此,后臺(tái)數(shù)據(jù)的計(jì)算量驚人。他進(jìn)一步解釋說(shuō),這張地圖對(duì)城區(qū)做了網(wǎng)格化處理,每個(gè)網(wǎng)格的大小約為100平方米,如果把上海外環(huán)以?xún)?nèi)城區(qū)視為一張“芝麻餅”,那么上面這些網(wǎng)格就好像“芝麻”,這樣的“芝麻”多達(dá)幾百萬(wàn)粒。每隔20分鐘,這些“芝麻”就要同時(shí)各自進(jìn)行一次數(shù)據(jù)換算,如此一來(lái),計(jì)算量就相當(dāng)巨大了。
周裕德介紹,把間接數(shù)據(jù)換算成噪聲數(shù)據(jù)的過(guò)程中,還有一道隱藏的換算程序——從相關(guān)部門(mén)獲取的間接數(shù)據(jù)不是拿來(lái)就能用,先要換算成系統(tǒng)可以辨識(shí)的形式才能被系統(tǒng)接受,這大幅增加了對(duì)系統(tǒng)獲取數(shù)據(jù)及換算能力的挑戰(zhàn)。
“城市噪聲動(dòng)態(tài)地圖”雖然已取得初步成就,但仍需不斷完善。由于近年來(lái)城市更新速度加快,大多數(shù)噪聲數(shù)據(jù)會(huì)隨著城市建筑等要素的更替而頻繁變化,有可能每個(gè)季度甚至每個(gè)月的特征都不同,這就對(duì)“城市噪聲動(dòng)態(tài)圖”的精確性和時(shí)效性提出了高要求,因此做一張“動(dòng)態(tài)圖”就尤為必要。