GIS噪声环境监测与管理

严 晖

（泰兴市环境监测站，江苏 泰兴 225400）

GIS噪声环境监测与管理

严 晖

（泰兴市环境监测站，江苏 泰兴 225400）

环境噪声是评价城市环境质量的一个重要指标，但噪声污染与水污染、大气污染不同，不能通过“资源化”、“化害为利”等方式来治理，因而要解决噪声污染就必须准确地获取环境噪声信息，并对其影响进行科学评价，以及时进行噪声治理决策规划和管理。本文探讨了GIS在噪声环境监测与管理中的应用。

环境噪声;监测;管理;GIS

前言

环境噪声主要来源于以下几方面：1）交通噪声：载重汽车、公共汽车、小汽车等交通工具所产生的噪声，也是城市噪声污染的最主要来源之一；2）工业设备：主要是指工厂生产产生的噪声，如发电厂的高压锅炉、空压机放空排气声等，这些也易引起职业性耳聋病；3）施工噪声：城市的快速发展，人口猛增，导致了大量的建筑施工，因施工而产生的噪声污染不仅有害于施工者，而且也严重干扰了居民生活；4）社会噪声：主要是指人群活动所产生的噪声，如喧闹声、市场宣传喇叭声等，此类噪声虽无直接危害，但却会影响人们正常的学习、工作、休息，往往使人心烦意乱。当以上这些噪声超过一定标准时，就会产生干扰现象，也就被称之为环境噪声污染。

本文通过描述噪声环境监测、噪声环境监测评价、环境噪声标准，结合GIS（地理信息系统）应用于噪声环境领域的现状和发展趋势，进行了噪声环境信息管理系统GIS功能分析，以期能够为环境控制管理者提供一种信息化思路。

1 环境噪声监测

环境噪声监测主要是对各种噪声的声压级、声强级、声功率、噪声频谱等物理量进行监测，监测城市区域环境噪声及其辐射情况进行监测，并对其进行环境影响评价。在城市环境噪声监测中，通常是将市区划分成五类功能区：1）疗养区、高级别墅区等需要安静环境的区域；2）居住、文教机关为主的区域；3）商业、工业混杂区；4）工业区；5）交通干线道路两侧。不同的功能区，其噪声排放标准也不尽相同，监测周期和范围也不同，其采样和监测技术也随之不同。实际监测中，噪声监测分为普查法、定点测量法，前者是将监测区域划分成等距网格，将网格中心设成测量点；后者是针对不同区域采取测量区域中的代表性地点。

2 环境噪声监测评价

要控制噪声，就必须在测量噪声的基础上进行噪声评价，而评价方式多种多样，但在噪声评价中无不体现出相关性、一致性，同时又具有自身的特点，因而要适时、适当地选取评价法来进行噪声测量评价。

2.1 A声级

A声级是指模拟40Phon等响曲线所设计的计权网络声压级。它主要是考虑到人耳对不同频谱的噪声的物理特征，这一评价量可以较好反映出人耳对不同噪声作出的评价，其测量简便，是噪声计量中采用较多的。但A声级却无法反映出具有相同A声级的不同频谱的危害，因而这一评价量往往用于宽频带稳态噪声的计量。

2.2 等效连续A声级Leq

对大部分噪声而言，其幅度值往往近似服从于高斯分布，这类噪声的计量往往是通过能量平均法来进行，即在一定时间段内连续测出n个A声级值，再进行能量平均，其数学表达式为：其中Li表示等间隔时间内的A声级；n为A声级的总个数。此评价量无法客观评价出持续时间极短的高脉冲噪声峰值的情形，其危害程度通过这一Leq是无法反映出来的，因而这一评价量主要适用于起伏噪声的测量。

2.3 噪声评价等级数（NR数）

NR数是指在与标准NR曲线比较的基础上所没测得的NR值，反映出噪声源的噪声等级。这一评价量不仅考虑了频率因素，还全面结合了峰值因素，但仍不能细化地描述出峰值的持续性和起伏性特点，因而NR数更多的是用于相对稳态的背景噪声计量。

2.4 累计分布声级

累计分布声级属于一种统计百分数声级，是指一定时间段内A声级的累计概率分布，LN表示在一定时间段内百分之N的起伏噪声所超过的声级，L10、L50、L100分别表示峰值、平均、背景声级，这些评价量虽简单却描述可靠，主要用于交通噪声计量。

3 环境噪声标准

声环境的质量标准主要是根据五类功能区的特点和声环境要求来制订，具体如下表：

声环境质量标准一览表 （单位：dB（A））

4 噪声环境信息管理GIS的发展

噪声控制迫切需要进行噪声监管，科学地进行噪声评价。在传统的控制管理过程中，因噪声数据大多是以文字、数字予以描述，加上其时空动态性特征，使得管理者难以发现其反映出的深层次信息，因而无法对噪声作出恰当评价，继而导致对其控制管理效率不高。随着信息技术的发展，地理信息系统（GIS）的出现，无疑为环境噪声的高效率、高质量的预测、评价、管理提供了解决方向。目前，GIS已在环境噪声领域中得到了大量应用。GIS作为一种对空间数据进行采集、存储、分析处理及显示输出的计算技术系统，以其易于简便操作的图形用户界面、强大的数据分析处理能力，极大地提高了噪声管理效率。同时GIS与RS、GRS的融合，更是可以有效改善噪声数据与其空间数据的一体化管理。

4.1 GIS应用于环境噪声

GIS应用于环境噪声监测与管理，主要是体现在以下方面：

（1）噪声监测点布设

相对于传统的噪声监测点设置，不但提高了布设的准确性、最优性，能够更好地反映监测地区的噪声环境状况，更是体现出经济可行性、科学合理化，同时也保证了监测数据的可靠性。

（2）自动监测噪声

这主要是体现在监测过程无需人工操作、值守，其连续运行可以实时获得时空分布的噪声数据，满足长短期监测，为噪声控制规划决策提供基础资料。

（3）噪声评价

环境噪声GIS对所收集到的噪声信息进行存储和显示，并能够对监测区域进行进一步的场地监测和分析，分析数据背后的深层次信息，如噪声影响预测、噪声超标程度、范围估计等。GIS应用噪声评价的领域主要包含：1）现状评价，利用GIS形象直观图形界面和时空数据分析处理能力可以对数据进行直观、准确的评价，如可以通过叠置分析可以得到监测区域的噪声分析图，如此便可以进一步确定潜在污染源；2）环境影响评价，GIS还可以应用噪声预测，其强大的时空数据分析功能可有助于预测出噪声的衰减性、地面吸引性等各种复杂特征；3）噪声功能区划分，以GIS所提供的地图和数据为功能区划分，可以避免人为错误和方法的局限性，更能够反映出区域内噪声环境污染的分布状况，并且还可以提供划分精度，进而为环境规划控制提供有力支持。

4.2 GIS应用于环境噪声的未来发展方向

（1）加强GIS预测模型研究

现阶段噪声预测模型还不具备普遍性、通用性，并且模型本身的时空可移植性不强，如何更好地将环境预测模型嵌入GIS中是进一步提高噪声评价结果客观性和准确性的保证。

（2）环境噪声信息管理系统的网络化

随着社会的发展，环境信息日益获得公众重视，其网络化的GIS也就成为必然，如此一来便可以实现噪声相关信息资源的充分共享，进一步提高工作效率，同时也可以使得公众能够及时了解到环境噪声状况。

（3）环境噪声GIS有必要进一步加强其时空特征的研究

从技术上而言，目前国内的GIS更多是基于二维空间上的数据管理与分析，尚未能够进行三维空间和时间上的噪声数据分析与处理，无疑高维的数据更可以反映出噪声的各种特征及其相关关系，可以更好地提高预测精度。

（4）GIS智能化研究需要加强

就现阶段而言，GIS还只是决策辅助工具，尚不能及时提供规划决策方案，在复杂化和结构化程度低的环境问题面前仍是无所作为。因而如何解决非结构化问题是GIS智能化发展的方向。

5 环境噪声信息管理GIS功能分析

GIS应用于环境噪声领域主要是监测点布设、自动监测、噪声评价三方面。具体而言，环境噪声信息管理GIS可以根据噪声监测和管理的需要提供如下功能设计。

5.1 监测信息系统功能设计（见图1）

图1 监测系统功能设计

5.2 基于GIS的环境噪声信息管理系统功能设计（见图2）

图2 环境噪声信息管理GIS功能设计

6 结语

GIS应用于环境噪声领域、促进声环境保护已逐渐走向信息化、现代化，并且通过构建噪声环境信息管理系统GIS可以真实、准确反映出监测区域内的噪声环境状况，有助于提高噪声控制管理效率，同时随着GIS技术的应用，将会推动复杂环境噪声的研究和发展。但在实际应用过程中尚存在一些问题，包括GIS本身的技术局限性、相关模型的不成熟等，而随着这些问题的逐步解决，GIS技术应用于环境噪声领域将会取得更大的突破。

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[3]耿安朝.地理信息系统在环境科学领域的开发与应用[J].苏州城建环保学院学报，2000，13（1）：17-22.

[4]杨志国，姜亢.城市噪声污染管理中的GIS应用研究[J].环境科学与管理，2011（08）：26-30.

Environmental Monitoring and Management of GIS Noise

YAN Hui
(Taixing Environmental Monitoring Station, Taixing Jiangsu 225400, China)

The environmental noise is an important target in evaluating city environmental quality, but it is different from water pollution and air pollution, it can not be treated by the way of “resource”, “turning the harm into benefit”. So if we want to settle the noise pollution, we must correctly obtain environmental noise information and make a scientific assessment on its impact so as to make decision-making planning and management on noise control. The paper probes into the application of GIS in environmental monitoring and management.

environmental noise; monitoring; management; GIS

X839.1

A

1006-5377（2012）09-0050-03