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绵阳市区域声环境空间分布特征分析

2025-02-20 51 上传者：管理员

摘要：以绵阳市区域声环境为研究对象，以2023年区域声环境质量昼、夜间监测数据为基础，收集影响声环境质量的相关属性数据并定量化，采用聚类分析方法对区域声环境质量噪声值进行统计分类研究，并利用ArcGIS对空间数据的处理功能，对区域声环境质量进行空间分析及可视化展示。结果表明，研究区域聚类明显的分类数为三类，探讨了不同类别的区域声环境质量影响因素。通过ArcGIS空间插值分析做出绵阳市区域声环境质量等级分布图。可以看出绵阳市整体区域环境质量，昼间噪声等级水平为二级，夜间噪声等级水平为三级。

关键词：
区域声环境质量
污染防治
空间插值
绵阳市
聚类分析
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《“十四五”噪声污染防治行动计划》提出实现持续改善全国声环境质量的要求:深化5类管控,推动噪声污染防治水平稳步提高;强化“4”个方面,建立基本完善的噪声污染防治管理体系｡进一步强化声环境质量监测站点管理,摸清噪声污染状况,推动划定噪声敏感建筑物集中区域,获得更为有效的噪声监测数据并进行分析,是制定噪声污染防治措施的基础｡通过环境噪声数据分析支撑城市声环境监测点位优化调整[1],以及基于GIS研究区域环境噪声的空间分布特征研究[2],有效利用声环境监测数据,客观全面地反映城市区域声环境质量时空变化特征｡

1、绵阳市区域声环境质量现状

绵阳市中心城区建成区面积189.2km2,常住人口161.5万人口,近五年来城市面积和人口均有所升高｡“十四五”期间绵阳市区域声环境噪声监测点位由238个(网格大小400m×400m)优化调整为目前的168个(800m×800m),覆盖的监测面积占建成区面积的56.8%｡2018—2023年,绵阳市区域声环境昼间噪声均值分别为56.8､56.6､55.7､55.1､54.7､55.0dB(A),城市区域声环境质量整体呈变好趋势,2023年昼间噪声略有反弹;2018年､2023年绵阳市区域声环境夜间噪声均值分别为47.7､46.7dB(A),2023年夜间噪声略有降低｡

2、数据来源与研究方法

2.1基础噪声数据

采用绵阳市2023年区域声环境168个监测网格的昼间噪声实测数据(每个监测点位测量10min的等效连续A声级Leq),以《环境噪声监测技术规范》[3]为评级标准,将昼间平均等效声级划分为5个质量等级｡

2.2声环境质量的影响因素及定量数据的确定

2023年绵阳市区域声环境噪声源构成为:社会生活噪声占主要地位,所占比例为78.6%;其次为交通噪声,所占比例为17.3%,在对影响因素定量时,主要以社会生活噪声和交通噪声为主｡为合理反映区域声环境综合特征,以绵阳市168个监测网格空间布局为基础,采用奥维地图软件中绵阳市卫星影像地图对每个网格中各类属性数据进行具体辨认及定量化处理,分别为交通属性､区域属性和建筑属性获得定量化数据｡

2.3绵阳市声环境质量统计分类研究

2.3.1聚类分析

采用系统聚类分析方法,以绵阳市区域声环境网格样本为分析对象,规定样本之间的空间距离和类与类之间的空间距离,选择距离最小的一对并成一个新类,计算新类和其他类的距离,这样不断进行分类以分析样本间的相似性,对绵阳市区域声环境质量综合属性进行统计分类研究｡

2.3.2声环境质量空间分类结果及特征

将2023年绵阳市区域声环境质量监测数据及各点位相关属性定量化数据汇总于168个监测网格中,以监测网格作为分析样本,每列数据作为变量,对比系统聚类中组间联接法､组内联接法等几种聚类方法,以平方欧式距离为测量标准进行聚类分析统计结果｡通过对比,瓦尔德法得出的结果最为理想,其组内距离都很小,控制在五次迭代之内,组间距离也较为明显,可分出较清晰､明显的3类｡采用该分类结果,进一步对其声环境相关综合特征及其主控制因素进行分析｡

3、绵阳市区域声环境空间插值分析

3.1空间插值法

空间插值法是基于采样点/区的测量值模拟未知点/区的预测值的方法,通过空间插值分析出区域的噪声污染趋势,为污染评价提供依据｡但噪声污染趋势拟合必须考虑空间插值方法的适用性､模型精度､插值效果及其验证｡在AreGIS平台中应用地统计分析模块和确定性空间插值方法处理监测数据,对绵阳市区域声环境分类性质进行空间表征｡经过交叉验证,选取反距离权重插值法进行空间插值｡

3.2空间插值结果分析

以各测点的平均等效连续A声级值为基准值,采用反距离权重插值法(P=1)进行空间插值,生成绵阳市区域噪声插值图,如图1所示｡

图1为绵阳市区域声环境昼､夜间噪声插值图,在空间插值范围内,可以看出区域声环境昼间噪声空间分布特征呈现出中部､东南部高于北部､西部,夜间噪声空间分布特征则为中部､东南部､西部高于北部｡图中可以看出,绵阳市区域环境昼､夜间噪声分别在54.09~5.35dB区间､47.34~47.91dB区间分布面积最大,分布于涪江､安昌河的左､右岸｡绵阳市中心区(安昌河､涪江､芙蓉溪汇合处起沿安昌河左右岸)､东南区域噪声最高,城市中心区建筑物密集,是商业､居住､办公科教等功能的混合区,东南区域有二环路､绵州大道等城市主要交通干道,也是工业聚集区,主要受交通以及工业企业噪声影响｡北部､西部区域噪声相对较低,这些区域人口分布较中心区域稀疏｡以5dB为噪声等级间隔,城市中心区为评价范围生成绵阳市区域声环境质量噪声等级分布图(图2)｡绵阳市整体区域声环境质量,昼间噪声等级水平为二级,夜间噪声等级水平为三级｡

图1绵阳市区域声环境噪声昼､夜间噪声空间插值图

图2绵阳市区域声环境噪声昼､夜间噪声等级分布图

4、区域声环境空间分布特征

根据图3绵阳市区域声环境质量特征结果,结合各相关属性定量化的数据,综合分析可知:第一､二类区域中,建筑属性对于该类区域的声环境质量贡献最大,分别为6.3､6.2,区域属性影响的贡献最小,分别为2.6､2.8｡第三类区域中,建筑属性､交通属性对于该类区域的声环境质量贡献都较大,分别为6.7､5.2｡因此,第一､二类区域的声环境质量主要受建筑属性影响,第三类区域的声环境质量主要受建筑属性和交通属性影响｡

图3绵阳市区域声环境质量空间分布聚类图

5、结论与对策建议

1)从聚类结果可以看出,第一､二类区域点位占比93.4%,其区域声环境质量差别不大,点位位于人口集中､建筑密集区域,主要受建筑属性影响;第三类区域点位占比6.6%,受交通属性影响明显｡聚类统计分析结果也可为区域噪声点位优化提供一定的参考依据｡

2)与2018年相比,2023年绵阳市区域声环境昼间噪声水平等级由三级提高为二级;夜间噪声水平等级保持不变,为三级｡通过区域声环境噪声等级分布图,能直观地看出绵阳市安静区域与吵闹区域,可结合声环境功能区划为下一步划定噪声敏感建筑物集中区域,为学校､医院和住宅区等选址提供参考｡

3)对于不同类别区域,可以制定针对性污染防治措施来改善区域环境质量｡如受区域属性影响显著的区域,由于学校､商业密集,可在一些特定的时间段(上下学)在附近道路设置隔声装置和警示牌,提醒过往车辆减速并禁止鸣笛;城市中心城区内合理布局规划种植树木､灌木的区域,有效防治噪声污染等｡对于交通属性影响显著的区域,可通过加装声屏障､严格控制车速､绿化降噪等措施降低交通噪声的影响｡对于建筑属性影响显著的区域,同时也是人口､商业密集的区域,可通过采取交通管制,临道路一侧加装双层中空玻璃等措施以减少噪声对人们生活的影响｡

参考文献:

[1]魏国芬,赵新鄂.“十四五”城市声环境监测点位优化调整研究——以湖北襄阳市为例[J].四川环境,2022,41(4):212-218.

[2]于天舒,董仁才.城市区域环境噪声空间分布特征比较研究[J].环境科学与技术,2019,42(S1):131137.

[3]HJ640-2012,环境噪声监测技术规范城市声环境常规监测[S].2012.

文章来源:苏原,贾蕾.绵阳市区域声环境空间分布特征分析[J].黑龙江环境通报,2025,38(02):70-72.