噪声分布地图和监测外文翻译资料

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噪声分布地图和监测

Delany M E. Harland D G. Hood R A. Scholes W E.

摘要:噪声分布地图被公认为城市规划和管理的得力工具。不过它的可靠性和大众对它的信任程度在很大程度上取决于噪声分布地图是否可以通过噪声监测数据来进行校正和更新。此外，噪声分布图还要可以反映不同交通状况下产生的噪声水平。通过回顾世界上噪声分布地图的制作和应用的相关问题，讨论了拥有噪声监测功能的必要性，以及其可以协助决策者和广大群众做出合适决定所拥有的重要性。最后建议对噪声分布地图的相关技术进行进一步的研究，以制定出一个综合的方法来评估和管理城市环境。

1 引言

根据联合国题为“亚洲及太平洋 2008 年统计年鉴”的报导，可以预期，在亚洲和太平洋地区的人将继续从农村向城市迁移。在中国，预计城乡迁移将从 2020 年的每年10-12百万左右，然后急剧下降到 2030 年的不到4百万。因此，城市化进程预计将从2000年的 35.8%增加至 2030 年的 59.5%，而总人口将在相同的时间内从 1.28 亿增长到 1.45 亿。在中国的主要城市，如北京的人口将从 2007 年的1450 万增加到到 2025 年的 1110 万，上海人口将从 2007 年的 1500 万增加到 2025 年的 1940 万，广州的人口将从 2007 年的 780 万增加到 2025 年的 1180 万。，随着人口密度的不断提高有关，将产生更大的流量，更多的商业和社会活动，城市噪声也将继续增多。

作为一个生理研究者，Von Beacute;keacute;sy表明了噪声会以一种特殊的方式影响人的听力。Von Beacute;keacute;sy也说明了人类会如何响应心理上的声音。由于他的研究而发展出的听力学对耳部疾病的治疗方面有显著的影响，他在 1961 年被授予诺贝尔医学和生理学奖。事实上，许多研究证实，噪声会影响人的听力、心脏和心理健康。为了保持环境噪声处于控制下，有必要考虑在中国进行相关的战略规划。

2 噪声分布地图的现状

一般来说可以通过多个地点的区域噪声测量创建噪声分布地图。但这样花费的时间，人力和设备资源太多，这种方法不适合。这种类型的噪声分布地图的研究主要是政府的项目和学术研究。

另一方面，噪声分布地图可以通过计算机模型生成，尤其是在可能对社会带来很大的影响的情况下。其中最引人注目的是那由 INM 模型创建的航空器噪声的噪声分布地图。在 20 世纪 90 年代随着计算机技术和声学技术的进步，城市中道路交通噪声，铁路噪声和工业噪声的模型也越来越受欢迎。在 2002年，欧盟领导发布了有关评估和管理环境噪声的指令，被称为世界环境噪声指令。本指令的目的是防止或减少暴露在环境噪声下的有害影响。最后提出了这三点：

1. 制定战略性的噪声分布地图来确定环境噪声;
2. 确保向公众提供环境噪声的信息;
3. 采取行动计划，在必要时，尤其是在暴露水平可对人体健康有害的影响时，根据噪声的测绘成果减少环境噪声。

具体而言，该指令定义的噪音分布地图和战略性的噪音地图如下:“噪音分布地图”是对现有的或预计的噪声情况的噪声指标数据进行显示，指示违反任何有关限制值有效，在一定的区域，或暴露于一定区域内的噪声指标(注: 两个噪声指标，LDEN (一整天平均水平) 和 Lnight (夜同平均水平），可以用来分别评估多少人受扰或睡眠不安);“战略性噪音分布地图”是指在一个有不同噪声源的区域或者一个类似区域用一张分布地图进行全球性评估。该指令还要求在 2007 年人口超过 25 万和 2010 年人口超过 10 万的成员国制作包含主要噪声源的战略性噪声分布地图，如道路、铁路、机场、工业和商业建筑部分。并建议了以下四中中期的估算方法:

1. 法国国家法“ NMPB Routes96 (CSTB) ”简称为“ XPS 31-133 在法国道路交通噪声建模标准;
2. 荷兰国家计算方法载于“简称为 RRMR;
3. ECAC ECAC Doc.29 标准民用机场周围噪声的计算方法;
4. 所描述的一般方法， 计算在 ISO9613 -2声学消减户外声音传播工业噪声建模。由于公路，铁路，飞机和工业噪声源的特点，在欧盟成员国之间有很大的不同，该指令允许每个国家使用其他的方法，如国家标准，产生的噪声分布地图。

为了在成员国之间建立一个更加统一的方法，欧盟委员会资助了两个研究项目， Harmonoise 和imagine。Harmonoise 的目的是审查国家的最先进的噪声建模技术，主要用于道路和铁路。Imagine是旨在规范 Harmonoise 的方法和开发新的计算方法，主要用于公路、铁路、飞机和工业噪声。这些项目的成果，包括了审查报告和数据库的噪声建模软件和指令。在写这篇文章的时候，11 个软件被认为是适合与制作噪声分布地图;有趣的是，并非所有的软件都纳入了临时计算方法或其他标准。此外，一些软件不能产生共同的地理信息系统(GIS)格式如 ArcGIS ，MapInfo 等，而有些软件不产生文件，但可以连接到数据库，如Oracle，ACCESS 等。然而，有多篇论文报告，在过去的几年里噪声分布地图的研究在欧盟及其他地方仍在进行。这包括在英国的伯明翰和利物浦，西班牙的潘普洛纳中，在立陶宛考纳斯杯小屋在巴西，香港特区等。

在中国，中央政府采取更务实的态度，在保护环境，包括环境噪声管理和规划方面。在有需要时各省级政府可以自由作业制作噪声分布地图。创建的噪声分布地图代表城市的噪声的情况，并能适应欧盟的做法。但是，应当牢记，虽然声学原理是物理定律，但有一些不同的方面，不同国家和地域悬而未决。举一些关键要素，源项在欧盟中期的计算方法通过统计得出的车辆噪声测量(或火车/飞机)在欧洲的噪声。大部分来源是汽车，公共汽车和卡车设计，制造和维护欧洲公司和欧洲道路的表面上的一个特定的气候条件下运行。 例如，来源英国计算的道路交通的噪声( CRTN )的特性得到了 20 世纪 70 年代中后期。大多数交通噪声测量发生在 4 至 15 米，从左边边缘的运输方式和在空旷地方的路面 1.2 米以上的位置，但并没有考虑采取地面干扰和噪声的方向性等。道路建筑环境噪声测量，并进行了报道，CRTN 经常高估噪音 2-6 分贝，这可能是由于在 CRTN 偏高的源项(根据联合国发表题为“噪声客车 1974 年到 1999 的水平”，客车，轻型卡车，重型卡车的速度为 50 公里/小时，噪声排放降低了 2 分贝，2 分贝和 4.5 分贝。1974 年至 1999 年戴姆勒报道，公交车的噪声水平降低超过 10 分贝，20 世纪 70 年代以来，主要是通过采用先进的技术措施，如优化燃油喷射和燃烧过程中，封装的发动机和变速器等)。

通过在香港的住宅建筑的不同楼层进行噪声测量。他们发现，根据的 CRTN 方法的预测噪声水平与实测数据相比高 2dB，特别是在较高的楼层时。此外，大部分车辆由大陆汽车公司在中国大陆设计和制造。其结果是即使交通组合物是相同的，车辆发出的噪声谱和特点与在欧洲的研究中的那些不同。此外如粗糙度，孔隙度，凸块，回旋处的路面和特点是基于地理情况的。天气也起着重要的作用，从车辆发出的噪声会影响司机的行为也不同。高频率的吸收对植被和地面性能也有显著影响。在欧洲，他们的大多数国家都混合温带落叶针叶林，而中国特别是中国南部为亚热带森林。

3 噪声监测

噪声监测与噪声测量不同，后者通常是指一个短期的运动与表示噪声的电平，是在一个特定的位置，一些特定的气象条件下的一组数据来源。然而，噪声监测，包括长期和系统的噪声测量，要考虑到噪声水平在不同影响因素下的变化，并要进行实时记录。

事实上，欧盟委员会的工作组就评估暴露噪声(称为WG-AEN)发表了立场文件“战略性噪声分布地图生产的相关数据及实践指南”。该文件承认噪声测量是必不可少的发展(如源项的测定)和验证的计算方法和噪声测绘结果。还指出噪声的测量有一定的作用，并对当地的行动计划和实施行动计划的有效性进行评估。

在亚洲，如日本，韩国，台湾，新加坡，香港特区，澳门特区等许多国家和城市已经安装了噪声监察站，主要在长期噪声暴露的心脏地带的城市或机场附近。这些国家和城市的政府也通过记录噪声水平，来监测环境噪声的长期趋势。随着亚洲公民接受一些地方政府更多的教育，包括“噪声”的一部分，污染监测和管理问题，如通过公共信息系统宣传空气污染，臭氧浓度等气象条件，如温度，相对湿度，雨量，盛行风的条件。在中国的主要城市，当地政府已安装了数千台监控摄像机，监控公路和铁路交通条件。在图像处理软件的帮助下，通过整合交通信息系统，噪声监测系统以及城市的天气系统，可以容易地确定车辆的速度和类型以及城市的天气系统，它在一个政府登录了大量的交通，噪声和气象数据的同时，提供了一个分析噪声排放的机会。在各种交通组合物，交通的条件，驾驶模式和统计方法的天气条件下使用。噪声分布地图不应该只是使用一个长时间的噪声监测结果进行验证，还应该由政策制定者和广大人民作出明智的决定一种综合的方法能够不断更新一个城市的噪声分布地图。此外，时间和光谱特性也可以被纳入这样的“动态”的噪声分布地图，以反映监测地点更逼真的噪声情况。

4 结束语和未来展望

城市化是一个全球性的现象。在历史上是第一次，在 2008 年，城镇人口相当于世界人口的 63%从那时候起，世界人口以城市中的为大多数。在实现与城市化相关的诸多挑战，欧盟领导世界，通过实施建筑环境噪声污染的环境噪声指令，以解决日益严重的问题。噪声分布图在现有的预测噪声的情况下，通过使用数据化的计算机模型，可以对一定区域内的住宅或人指出相关问题，其正成为一种战略工具，用于公众的环境健康管理。然而，这样的工具的应用也不是没有争议，它需要对计算机模型有一个全面的了解。

在本文中，我们提供了一个简明的历史重新的噪音测绘和描述的方法论问题和其使用的程度。由于气象，地理，人口特征有很大的不同。我们建议中国大陆的研究人员要能识别噪声源的特点和噪声传播路径的特性，如道路，铁路，飞机或机场，工业，商业和住宅建筑这些不同地方。我们也建议在中国大陆的研究人员可以整合交通信息系统，噪声监测系统，以及城市的天气系统，使他们能够找出更具体的将交通状况，司机行为，以及气象条件对道路交通噪音的影响组合起来的一个长期运行方案。噪声监测数据也可用于动态更新一个城市的噪声分布地图。比如在嘈杂的监测地点，可以纳入噪声的时间和光谱特性，提供一个更加真实的感觉(使用校准入籍技术)。这有助于决策者和广大人民作出决定以及需要更改到什么程度。

除了传统的做法， 我们认为研究人员可以探索利用人工神经网络(ANN) 和小波神经网络模拟环境噪声。有了足够的培训和学习，神经网络和小波神经网络已被证明对很宽的工程问题，特别是对非正常分布，如交通和道路交通噪声的建模和预测是一种准确、高效的算法。

事实上，噪声的污染问题是人们在建筑环境中遇到的主要问题之一。晚上的空气污染，热污染，光污染都有着相同的源头，如道路，铁路，飞机和机场，工业，商业和住宅楼宇。这在中国的市委和市政府拥有一套完整的信息，如城市地图，详细的道路，道路上行驶的车辆的数量和类型，铁路和机场的详细信息，详情工业，商业和住宅各种设施，气候条件，其居民的社会经济特征等建筑物会使用全面的方法来评估环境问题。随着建模技术的地理信息系统的快速发展，我们预期中国会有基于 GIS的发展战略环境管理体系。此系统可以解决一系列的环境问题(噪声是其中之一)。此外，该系统还可以应用于交通运输，土地利用总体规划，节约能源，减少碳足迹等方面。

参考文献:

[1] 亚太经社会.亚洲及太平洋统计年鉴 2008[D].亚洲和太平洋地区.美国的经济和社会委员会联合国. 2008.

[2] 经社事务部.世界城市化展望 2001[D]. 经济和社会事务部.联合国.纽约.NY. 2002.

[3] 经社事务部.世界城市化前景 2007 年修订版 [D]. 经济和社会事务部.联合国.纽约.NY. 2008.

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