Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Теоретические основы построения ГИС "Шумовая карта г. Барнаула" 4
1.1 Шумовые характеристики современных городов 4
1.2 Источники шума на территории индустриального центра и их основные характеристики 7
1.3 Критерии измерения и оценки шума окружающей среды города 21
1.4 Теоретические основы построения ГИС 26
Глава 2 Создание базы данных уровня шумового загрязнения индустриального центра на примере г. Барнаула 35
2.1 Приборы и методы натурных измерений 35
2.2 Разработка базы данных шумового загрязнения 41
Глава 3 Анализ натурных измерений и разработка математической модели расчета уровня шумового загрязнения 47
3.1 Анализ натурных измерений 47
3.2 Исходные данные для построения математической модели 51
3.3 Учет ослабления звука различными препятствиями в математической модели 54
3.4 Приближенные методы расчета звуковых полей 60
3.5 Разработка математических моделей расчета уровней шумовых полей в условиях современного города 65
3.6 Алгоритмы численных методов расчета уровней звука, создаваемых источниками шума в свободном звуковом поле 75
Глава 4 ГИС "Шумовая карта г. Барнаула" 80
4.1 Исходные материалы для построения ГИС 80
4.2 Описание разработанной ГИС 82
Основные выводы и результаты 89
Список литературы 90
Приложения
- Источники шума на территории индустриального центра и их основные характеристики
- Разработка базы данных шумового загрязнения
- Исходные данные для построения математической модели
- Описание разработанной ГИС
Введение к работе
Актуальность исследования. Сегодня шум - один из важных факторов вредного влияния нашей цивилизации на окружающую среду, он опасен не менее чем загрязнение воздуха или воды. От 30 до 40% современных горожан проживает в условиях шумового дискомфорта. Акустическое загрязнение становиться причиной различных заболеваний, ведет к ухудшению качества жизни и экономическим потерям, снижает производительность труда на предприятиях.
Основным источником шума в современных городах, в том числе и в Барнауле, является автомобильный транспорт, вклад которого составляет 60 - 80% всех шумов, проникающих в места пребывания человека. Автомобильный парк города и края постоянно растет, за последнее десятилетие он увеличился на треть, в основном за счет легкового транспорта, вдвое увеличилось число автобусов. Вместе с этим продолжает увеличиваться доля автомобилей с большим сроком эксплуатации, выработавших свой технический ресурс и являющихся наиболее неблагоприятными по акустическим характеристикам.
Острой для Барнаула является проблема транзитного транспорта. Подавляющая часть загородных транспортных автомагистралей не имеют обходов города и связаны между собой в пределах городских улиц и дорог, что ведет к концентрированию транспортных потоков. Кроме этого, в г. Барнауле необходимо отметить следующие недостатки архитектурно-планировочной организации территории, негативно влияющие на акустический фон городской среды: низкую пропускную способность автомагистралей, сокращение площади зеленых насаждений, отсутствие экранирующих сооружений.
Создание акустического благополучия в городе - проблема многих отраслей градостроительства. Её решение возможно только
при комплексном подходе, максимально учитывающим все геоэкологические особенности исследуемой территории. Наиболее точно это возможно сделать при использовании геоинформационных систем и технологий.
Цель исследования - разработка информационного обеспечения для контроля шумового загрязнения г. Барнаула.
Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи.
Проанализировать современные подходы оценки шумового загрязнения в соответствии с ГОСТом.
Выявить основные факторы, неблагоприятно влияющие на акустический режим.
Провести натурные измерения уровней шума в различных частях города Барнаула.
Разработать базу данных (БД) для хранения результатов натурных измерений.
Разработать ГИС для оценки и контроля шумовых загрязнений, связанную с БД.
Объект исследования - примагистральные территории г. Барнаула.
Предмет исследования - акустическое загрязнение, создаваемое автомобильным транспортом на примагистральных территориях города.
Методы исследования и исходные материалы. При проведении исследований на всех этапах использовались системный, сравнительно-географический, картографический, экспертный, и статистические методы. В качестве растровой подложки использовался план г. Барнаула, справочник 2 ГИС-Барнаул и космоснимки с ресурса . При анализе научных работ были выделены и в дальнейшем использовались различные методические подходы к оценке акустического загрязнения городской среды и разработке природоохранных мероприятий на основе
геоинформационных технологий и картографического моделирования для разработки и составления карт.
Достоверность. Результаты диссертации подтверждаются соответствием выводов с теорией распространения звука; в прикладной части - использованием современных ГИС-технологий и экспериментальной проверкой полученных результатов расчета с результатами измерений уровней шума на примагистральных территориях г. Барнаула. Измерения проводились прибором 1-го класса точности, прошедшем гос. поверку, в соответствии с ГОСТ
Научная новизна и теоретическая значимость.
1. На основе современных ГИС - технологий выбрана
пространственная модель, используемая для оценки акустического
режима примагистральных территорий.
2. Проблемы акустического загрязнения исследуемой территории
рассмотрены с позиций дорожно-транспортного комплекса.
3. Предложен комплексный подход к оценке акустического
загрязнения и разработке шумозащитных мероприятий.
На защиту выносятся:
1. Пространственно-картографическая модель на базе расчетно-
аналитического модуля для оценки акустического режима
примагистральных территорий с применением ГИС - технологий.
Геоэкологическая оценка акустического загрязнения исследуемых примагистральных территорий.
Результаты анализа факторов, влияющих на акустический режим примагистральных территорий.
4. Методика оценки акустического загрязнения и разработка
шумозащитных мероприятий.
Практическая значимость работы. Методические разработки и созданная пространственная модель могут быть использованы для
оценки акустического режима примагистральных территорий любых населенных пунктов.
Апробация работы. Основные результаты исследования доложены на международной конференции "Измерения, моделирование и информационные системы как средства снижения загрязнений на городском и региональном уровне" Томск, ИОА СО РАН, 2002 г., конференции молодых ученых ИВЭП СО РАН 2003-05, 2009 г., Барнаул, ИВЭП СО РАН, 2003-2005,2009 г., международной конференции "ENVIROMIS" Томск, ЦНТИ, 2004 г., конференции "Молодежь - Барнаулу" Барнаул, АлтГТУ, 2004 г., на VI Сибирском совещании по климато - экологическому мониторингу, Томск, 2005 г.
По теме диссертации опубликовано 10 работ, в том числе 2 работы - в ведущих рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Личный вклад автора заключается в сборе, обработке и анализе данных, использованных при написании диссертационной работы; в проведении натурных измерений; в разработке методики оценки акустического загрязнения; в разработке пространственной модели распространения звуковой волны на базе расчетно-аналитического модуля; в разработке рекомендаций по комплексу шумозащитных мероприятий.
Структура и объем работы. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников, изложена на 96 страницах машинописного текста, содержит 27 таблиц, 22 рисунка. Список использованной литературы насчитывает 106 наименование, в том числе 20 на иностранном языке.
Источники шума на территории индустриального центра и их основные характеристики
Основными источниками шума в городе являются средства транспорта (городской наземный, подземный, железнодорожный, авиационный), промышленные предприятия и иные объекты, имеющие шумящее оборудование, инженерное оборудование зданий (насосные, центральные тепловые пункты и т.д.), встроенно-пристроенные в жилых домах предприятия торговли, общественного питания, бытового обслуживания, мастерские.
Часть из перечисленных источников городского шума действует непосредственно на селитебной территории, а часть - на ее границе. Поэтому источники шума в городе можно подразделить на источники шума селитебной и внеселитебной территорий.
Зона влияния одних источников шума ограничивается только территорией микрорайона, других - территорией жилого района. Микрорайон стал основной структурной единицей селитебной территории города (селитебная территория - часть планировочной структуры города; территория включающая: жилые районы и микрорайоны; общественно-торговые центры, улицы, проезды, магистрали; объекты озеленения).
. Ввиду этого необходимо источники шума, влияющий на шумовой режим территории и жилой застройки микрорайонов, выделить в особую группу. Это магистральные и жилые улицы, игровые и спортивные площадки, инженерные блоки и трансформаторные подстанции, стоянки автомобилей, гаражи. К внеселитебным источникам шума относятся промышленные и коммунально- складские зоны, отдельные предприятия и коммунальные хозяйства [7, 18, 20, 23-26].
Источники шума в условиях городской застройки могут быть условно разделены на 2 вида: точечные и линейные. К точечным источникам относят отдельные средства автомобильного транспорта, трансформаторы, детские и спортивные площадки, выхлопные и заборные шахты вентиляционных и компрессорных установок, самолеты, водный транспорт и т.д. К линейным источникам — железнодорожные составы и поток автомобильного транспорта.
Точечный источник, который может быть представлен в виде сферическогоизлучателя, создает сферические звуковые волны, которые можно\рассматривать как двумерный аналог сферических волн.
Перейдем к подробному рассмотрению отдельных видов источников шума на территории города.Шумовые характеристики автотранспортных средств [20]
Уровни шума транспорта зависят от его технического состояния и условий движения, а также качества дорожного покрытия. Шумовые характеристики некоторых автотранспортных средств представлены в таблице 1.2. источниками. Его уровень зависит от интенсивности движения; количества в потоке автобусов и грузовых автомобилей, как наиболее шумных; скорости движения, продольного уклона улицы, состояния покрытия проезжей части, наличия рельсового транспорта [19, 20, 21, 23]. Зависимость уровня шума транспортного потока от средней интенсивности движения транспортных средств определяется по данным, приведенным в таблице 1.4. Следует отметить, что перераспределение транспортных потоков городских магистралей, например, временное ограничение или запрет движения того или иного транспорта, способствует снижению интенсивности движения и, соответственно, снижению уровня шума в часы наибольшего воздействия на население города. Также данное решение может способствовать уменьшению или даже исчезновению автотранспортных пробок на дорогах.
Следует отметить, что интенсивность автомобильного движения слабо влияет на уровень шума: ее удвоение повышает его только на 2-3 дБА, большую роль играет скорость движения по магистральным улицам города: при уменьшении скорости транспортного потока с 60 до 40 км/ч уровень шума снижается на 5-6 дБ А, при увеличении - повышается на 8 дБ А [21].
В местах пересечения магистральных улиц регулируемого движения на расстояниях до 50 м от оси перекрестка шумовая характеристика потоков автомобилей, автобусов и троллейбусов определяется путем суммирования (по энергии) уровней звука, определенных раздельно для каждой магистральной улицы с учетом поправки согласно данным, представленным в таблице 1.8.улицах с интенсивностью движения менее 500 авт/ч и значительной долей троллейбусов в общем числе транспортных средств в потоке отдельно определяются шумовые характеристики потока автомобилей и автобусов и потоки троллейбусов с последующим их энергетическим суммированием.
В тех случаях, когда источниками шума являются не транспортные потоки, а отдельные средства транспорта, эквивалентный уровень звука за дневной период суток принимает столь малое значение, что не позволяет адекватно отразить субъективную реакцию населения. Для таких и подобных им случаев санитарными нормами [7,9,18] предусмотрено нормирование шума по максимальному значению уровня звука. В общем же случае, транспортный шум нормируется по эквивалентному уровню [3].
Расчетный максимальный уровень звука, дБА, отдельных автомобилей и автобусов в потоке на расстоянии 7,5 м от оси первой полосы движения следует определять по данным таблицы 1.9.
Рельсовый транспорт, такой как линии железных дорог, метрополитен, трамвайные пути - является неотъемлемой частью территории крупного современного города. В связи с ростом больших городов железная дорога оказывается вблизи, либо непосредственно, в зоне жилой застройки и проблема защиты ее от шума железнодорожных магистралей становится все более актуальной. В отличии от движения автомобильного транспорта движение на железных дорогах характеризуется значительно меньшей интенсивностью и относительным постоянством уровней звука [3].
Одним из наиболее распространенных видов рельсового транспорта городов является трамвай. Главная причина шума, производимого трамваем, — неисправности рельсовых путей: большие зазоры на стыках рельс, шумные стрелки и т. д.
Наибольший шум издают вагоны старых типов КТМ-2, МТВ-82, РВЗ 5055, JIM-49 (84 - 94 дБА). В настоящее время.они уступают место малошумным, комфортабельным трамвайным вагонам типа Т-3 (Чехословакия), ЛМ-68, РВЗ-6 (70-82 дБ А) и др.
Разработка базы данных шумового загрязнения
В реальных условиях звуковые волны, распространяясь в атмосфере, и в частности в ее приземном слое, теряют свою энергию благодаря рассеиванию и поглощению, что приводит к ослаблению звука.
Физика процессов классического и молекулярного поглощений звука зависит как от молекулярного строения воздуха, так и от целого ряда метеорологических явлений, происходящих в открытом пространстве (температура, влажность воздуха, ветер), а также от ограничения пространства различными предметами, которые изменяют прямолинейность пути звуковых волн и действуют, как поглощающие и отражающие экраны. В данном случае речь идет о зеленых насаждениях, городских постройках, специально оборудованных участках автомагистралей с шумозащитными экранами и т.п. Распространяясь в открытом воздушном пространстве, звуковые волны теряют часть своей энергии в форме тепла, что обусловливается теплопроводностью и вязкостью среды. Классическое поглощение имеет относительно малое значение в общем коэффициенте поглощения; большую роль играют молекулярное поглощение [8,59,66-71]. Молекулярное поглощение звука связано с релаксационными процессами в многоатомных газах. Подробные экспериментальные исследования осуществил Харрис [35], проведя измерения в третьоктавных частотных интервалах в диапазоне частот от 2 до 12,5 кГц и температур от -0,5 до 25,1 С при нормальном атмосферном давлении. На основе полученных данных можно сделать вывод, что коэффициент поглощения звука растет с ростом температуры. Для реальных атмосферных условий релаксационные процессы обусловлены, прежде всего, вращательными и колебательными степенями свободы молекул [53].
В работах А.Г. Осипова, И.Л. Карагодиной представлены и рекомендованы к использованию в городских условиях исследования ослабления звука для наиболее распространенных случаев относительной влажности атмосферы (50%, 60% и 70%). В таблицах 3.1- 3.3 дано затухание звука в атмосфере (дБ) на каждые 100 м для октавных полос частот.
Из таблиц видно, что для низкочастотного диапазона спектра шума затухание весьма мало, как и для среднечастотного диапазона. Лишь для частот 2 кГц и более поглощение в воздухе начинает оказывать некоторое влияние на снижение звука [20]. Таким образом, учет этого компонента снижения шума будет иметь значение только при больших расстояниях и для высокочастотных источников звука.
По данным работ [20,23], характер затухания шума (дБА) близок к затуханию уровня звукового давления октавной полосы со среднегеометрической частотой 1000 Гц и на 100 м составляет около 2 дБ.
Исследования, проведенные в работах [46,47,52,58], показывают, что температурные градиенты также оказывают влияние на распространение шума в воздухе. Над поверхностью земли, на различных высотах, слои воздуха имеют неодинаковую температуру. Наиболее заметны перепады температуры вблизи земной поверхности. Распространенная закономерность снижения температуры с высотой -1С на каждые 200 м, но часто встречаются случаи более резкого ее снижения. В ночное время происходит обратное изменение температуры по отношению к поверхности земли, т.е. до некоторой высоты она повышается, затем начинает падать. В этом случае происходит инверсия температуры. Известно, что скорость звука зависит от температуры. При увеличении ее на 1 скорость нарастает на 0,5 м/с.
Влияние ветра на распространение шума зависит от его градиентов, т.е. изменения скорости ветра, а также от его направления по отношению к направлению распространения звуковых волн. Встречное распространение обусловливает отклонение звуковых лучей вверх, и наоборот, распространение звука в направлении ветра приводит к отклонению звуковых лучей вниз.В связи с тем, что звуковые лучи, распространяющиеся против ветра, поднимаются вверх, происходит явление, называемое «зоной молчания» или «зоной экранирования». Звуковая энергия в «зоне экранирования» преломляется и рассеивается вследствие турбулентности.
Дополнительное снижение внутри зоны экранирования может быть в пределах 25—30 дБ и зависит от скорости ветра, а также от распределения температуры по высоте.
Из исследования влияния ветра на распространение шума над открытой ровной местностью следует, что при встречном верхнем ветре дополнительное снижение уровня звукового давления от ветра должно учитываться, если расстояние от источников шума до мест и объектов нормирования шумового режима будет не менее 50—100 м.
Поэтому при решении задач распространения шума от транспортных магистралей и городских дорог, от железных дорог и промышленных объектов, отстоящих на расстояниях до 100 м от жилых зданий, ветровой фактор может быть исключен из расчета. При расчете шумового режима аэродромов, вертолетных станций, сортировочных железнодорожных станций и т. п. этот фактор уже будет играть заметную роль, и игнорировать его не следует [20,23].
Учитывать дополнительное снижение шума при распространении его в направлении ветра не следует, так как только с 300—400 м оно ощутимо, хотя и незначительно [20,23].Для построения модели распространения звука в реальной атмосфере будем рассматривать любое препятствие, на пути распространения звуковой волны, в виде вертикального тонкого экрана. Задача об ослаблении звука, обусловленного его экранированием при прохождении через барьер с острой кромкой в условиях спокойной атмосферы и постоянной температуры, является классической задачей о дифракции звука, описанной в работах [8,59,66-68], а также [72-79,81]. Во-первых, следует подчеркнуть, что шум не обладает способностью проникновения через экран, т.е. он для звука непроницаем, а масса, приходящаяся на единицу площади его поверхности, должна достигать по крайней мере 15 кг/м [72-79,81].
Ослабление звука, распространяющегося из локализованного источника с помощью бесконечно длинного тонкого экрана, может быть приближенно определено:
Исходные данные для построения математической модели
В реальных условиях звуковые волны, распространяясь в атмосфере, и в частности в ее приземном слое, теряют свою энергию благодаря рассеиванию и поглощению, что приводит к ослаблению звука.
Физика процессов классического и молекулярного поглощений звука зависит как от молекулярного строения воздуха, так и от целого ряда метеорологических явлений, происходящих в открытом пространстве (температура, влажность воздуха, ветер), а также от ограничения пространства различными предметами, которые изменяют прямолинейность пути звуковых волн и действуют, как поглощающие и отражающие экраны. В данном случае речь идет о зеленых насаждениях, городских постройках, специально оборудованных участках автомагистралей с шумозащитными экранами и т.п. Распространяясь в открытом воздушном пространстве, звуковые волны теряют часть своей энергии в форме тепла, что обусловливается теплопроводностью и вязкостью среды. Классическое поглощение имеет относительно малое значение в общем коэффициенте поглощения; большую роль играют молекулярное поглощение [8,59,66-71]. Молекулярное поглощение звука связано с релаксационными процессами в многоатомных газах. Подробные экспериментальные исследования осуществил Харрис [35], проведя измерения в третьоктавных частотных интервалах в диапазоне частот от 2 до 12,5 кГц и температур от -0,5 до 25,1 С при нормальном атмосферном давлении. На основе полученных данных можно сделать вывод, что коэффициент поглощения звука растет с ростом температуры. Для реальных атмосферных условий релаксационные процессы обусловлены, прежде всего, вращательными и колебательными степенями свободы молекул [53].
В работах А.Г. Осипова, И.Л. Карагодиной представлены и рекомендованы к использованию в городских условиях исследования ослабления звука для наиболее распространенных случаев относительной влажности атмосферы (50%, 60% и 70%). В таблицах 3.1- 3.3 дано затухание звука в атмосфере (дБ) на каждые 100 м для октавных полос частот.
Из таблиц видно, что для низкочастотного диапазона спектра шума затухание весьма мало, как и для среднечастотного диапазона. Лишь для частот 2 кГц и более поглощение в воздухе начинает оказывать некоторое влияние на снижение звука [20]. Таким образом, учет этого компонента снижения шума будет иметь значение только при больших расстояниях и для высокочастотных источников звука.
По данным работ [20,23], характер затухания шума (дБА) близок к затуханию уровня звукового давления октавной полосы со среднегеометрической частотой 1000 Гц и на 100 м составляет около 2 дБ.
Исследования, проведенные в работах [46,47,52,58], показывают, что температурные градиенты также оказывают влияние на распространение шума в воздухе. Над поверхностью земли, на различных высотах, слои воздуха имеют неодинаковую температуру. Наиболее заметны перепады температуры вблизи земной поверхности. Распространенная закономерность снижения температуры с высотой -1С на каждые 200 м, но часто встречаются случаи более резкого ее снижения. В ночное время происходит обратное изменение температуры по отношению к поверхности земли, т.е. до некоторой высоты она повышается, затем начинает падать. В этом случае происходит инверсия температуры. Известно, что скорость звука зависит от температуры. При увеличении ее на 1 скорость нарастает на 0,5 м/с.
Влияние ветра на распространение шума зависит от его градиентов, т.е. изменения скорости ветра, а также от его направления по отношению к направлению распространения звуковых волн. Встречное распространение обусловливает отклонение звуковых лучей вверх, и наоборот, распространение звука в направлении ветра приводит к отклонению звуковых лучей вниз.
В связи с тем, что звуковые лучи, распространяющиеся против ветра, поднимаются вверх, происходит явление, называемое «зоной молчания» или «зоной экранирования». Звуковая энергия в «зоне экранирования» преломляется и рассеивается вследствие турбулентности.
Дополнительное снижение внутри зоны экранирования может быть в пределах 25—30 дБ и зависит от скорости ветра, а также от распределения температуры по высоте.
Из исследования влияния ветра на распространение шума над открытой ровной местностью следует, что при встречном верхнем ветре дополнительное снижение уровня звукового давления от ветра должно учитываться, если расстояние от источников шума до мест и объектов нормирования шумового режима будет не менее 50—100 м.
Поэтому при решении задач распространения шума от транспортных магистралей и городских дорог, от железных дорог и промышленных объектов, отстоящих на расстояниях до 100 м от жилых зданий, ветровой фактор может быть исключен из расчета. При расчете шумового режима аэродромов, вертолетных станций, сортировочных железнодорожных станций и т. п. этот фактор уже будет играть заметную роль, и игнорировать его не следует [20,23].
Учитывать дополнительное снижение шума при распространении его в направлении ветра не следует, так как только с 300—400 м оно ощутимо, хотя и незначительно [20,23].
Для построения модели распространения звука в реальной атмосфере будем рассматривать любое препятствие, на пути распространения звуковой волны, в виде вертикального тонкого экрана. Задача об ослаблении звука, обусловленного его экранированием при прохождении через барьер с острой кромкой в условиях спокойной атмосферы и постоянной температуры, является классической задачей о дифракции звука, описанной в работах [8,59,66-68], а также [72-79,81]. Во-первых, следует подчеркнуть, что шум не обладает способностью проникновения через экран, т.е. он для звука непроницаем, а масса, приходящаяся на единицу площади его поверхности, должна достигать по крайней мере 15 кг/м [72-79,81].
Описание разработанной ГИС
На основе этих материалов были построены векторные слои ГИС, список слоев представлен в таблице 4.1.
Основным источником шума в настоящее время является транспорт: автомобильный и железнодорожный. При построении векторных слоев было произведено разбиение линейных объектов на различные классы, были выделены: железнодорожное полотно, улицы с трамвайными путями, основные автомагистрали (4 полосы движения), второстепенные магистрали (2 полосы с интенсивным движением), вспомогательные автомагистрали (2 полосы движения и небольшой поток автомобилей) (рис 4.4).
Кроме этого было учтено влияние на акустическую обстановку возрастание автотранспортного потока в часы пик. Так как для определения величины автотранспортного шума необходимо знать количество автомобилей в транспортном потоке нами было использовано два решения: проводился подсчет автомобилей движущихся в потоке непосредственно на автомагистралях и проводился подсчет автомобилей на космоснимке для выяснения характера загруженности автомагистралей. После этого проводилось осреднение и высчитывалось среднее количество автомобилей для определенного участка автомагистрали (рис. 4.5.).
Данные по количеству автотранспорта заносились в расчетный блок ГИС, кроме этого туда заносились точки измерения уровней шума с пространственной привязкой.
После этого производился расчет уровней шума по методикам, изложенным в главе 3. Если в рассматриваемой области отсутствуют объекты, создающие препятствия распространению шума, к таким препятствиям, как уже отмечалось, относятся здания, зеленые массивы, специальные противошумовые заграждения, расчет ведется по одной схеме. Если обнаруживается наличие таких объектов, то алгоритмы расчета ведутся по методике, предусматривающей наличие таких объектов.
Поиск объектов происходит по следующей схеме. После определения количества источников, попавших в окрестность точки наблюдения, строятся области, соединяющие точку наблюдения со всеми границами источников, поочередно. Во время выполнения процесса отслеживаются объекты преград,пересекающиеся с построенными областями. Такие объекты формируют временные массивы данных, хранящие характеристики ослабления уровня шума и признаки источников шума, на которые эти объекты оказывают влияние. Далее, если массив остается пустым, расчеты проводятся по методике расчета уровней шума в свободном звуковом поле, и напротив, если объекты полностью перекрывают точку наблюдения, из БД выбираются минимальные значения уровней шума, характерных для жилого микрорайона, при условии максимального эффекта ослабления зданиями и специальными сооружениями. Следует сделать замечание о том, что к таким объектам не относятся зеленые насаждения. Если они встречаются в окрестности точки наблюдения, то расчет ослабления ведется по специальному алгоритму энергетического суммирования уровней шума. Аналогичная методика расчета - в случае одного или нескольких источников, попадающих в созданный массив.
После этого происходит сравнение полученных расчетным путем значений уровней шума с санитарными нормами. На основании существующих ограничений строятся зоны акустического дискомфорта, которые накладываются на космоснимки и растровые подложки и позволяют визуализировать зону дискомфорта (рис. 4.6).Рис. 4.6 Фрагмент выделенной зоны акустического дискомфорта
Использование данной ГИС позволяет оценивать уровень акустического дискомфорта на высоте 1 метра. Кроме этого учитывая натурные измерения на фасаде жилого дома (рис. 4.7) можно оценить уровень акустического дискомфорта на различной высоте (только для внешних источников, внутридомовые источники шума в данной работе не учитываются).
Данная ГИС позволяет проводить мероприятия по планированию снижения уровней шума, добавлять в нее проектируемые шумозащитные сооружения и вычислять уровни шума после установки данных сооружений, определяя их эффективность. Кроме этого, данная ГИС позволяет провести оптимизацию источников шумового загрязнения путем ограничения скорости транспортного потока, изменения доли грузового транспорта в суммарном потоке в определенное время суток, и т.п.1. Для более точной оценки акустического загрязнения примагистральных территорий необходим комплексный подход, включающий натурные измерения уровней шума, расчет проектных значений и превышений допустимых уровней, графическое отображение шумового загрязнения и зонирование исследуемых территории по степени комфортности.2. Проведенный анализ факторов, влияющих на акустический режим примагистральных территорий, позволяет утверждать, что для территорий сложившейся городской застройки определяющими являются интенсивность движения автомобильного потока и его состав.3. Проведенные натурные измерения подтверждают, что исследуемые примагистральные территории г. Барнаула находятся в зоне акустического дискомфорта. Негативное влияние высоких уровней транспортного шума на здоровье и работоспособность жителей примагистральных территорий объективно подтверждается данными социологического опроса и словесно- ассоциативного эксперимента.4. Для оценки акустического режима примагистральных территорий разработана пространственно-картографическая модель на базе расчетно- аналитического модуля с применением ГИС-технологий, позволяющая повысить точность расчетов и наглядно отразить получаемые результаты в удобной для пользователя форме. Разработана принципиальная схема ГИС, необходимая для осуществления мониторинга акустических параметров окружающей среды.5. Разработан комплекс рекомендаций, по снижению уровней шума на примагистральных территориях г. Барнаула. Основой шумозащитных мероприятий в условиях сложившейся городской застройки является перераспределение транспортных потоков.
