城市中心耦合机理及设计

1）噪声地图的应用

噪声地图（Noise Mapping）的研究开发最早在欧盟开展进行，欧洲委员会（European Commission）发表了有关环境噪声规划绿皮书——未来的噪声政策，指出噪声影响的严重性并建议绘制噪声地图。在那之后，欧盟噪声地图工作组WG Noise Maps成立，在2002年6月发布了官方文件——欧盟环境噪声指令Environmental Noise Directive2002/49/EC，简称END指引，其中提出了欧盟主要城市和聚居区绘制噪声地图和提出噪声防治规范的要求。END指引提供了一个统一的噪声计算方法和计算标准，依据指引，英国、法国、瑞典、德国、西班牙等国都绘制了各自城市的噪声地图。

最早绘制整个城市噪声地图的是英国伯明翰市。英国伦敦开发了可在互联网查询的城市噪声地图，并在2008年5月发布，人们可以在网站通过街道名称、邮编或地理坐标查询各个城市区域的噪声水平，了解城市不同地区的噪声环境。英国城市噪声地图研究成果如图1-1所示。法国巴黎的道路交通噪声地图用分区的形式，并提供白天、夜间和夜晚的噪声数据，可通过2 d或3 d的方式来查询^[9]。国内的噪声地图制作起步较晚。2006年香港在特区政府环保署网页上公布了全港地区的噪声地图（图1-2）。2007年台湾也利用监测数据绘制了台南的城市噪声地图。蔡铭^[10]等学者自主研发了名为“中大声图”的城市环境噪声模拟与评估系统，使用自主的噪声模拟预测模型，结合GIS平台开发出一套噪声地图系统，并在广州市实践绘制出了广州市内环路交通噪声地图和珠江新城区域噪声地图。

图1-1　英国城市噪声地图研究成果

*资料来源：http：//services.defra.gov.uk/wps/portal/noise

图1-2　香港油尖旺地区噪声地图(www.xing528.com)

*资料来源：http：//www.epd.gov.hk/epd/misc/noisemodel/chi/c_index.htm

2）噪声地图的预测模型研究

噪声地图的绘制包括测量绘制与模拟绘制，模拟绘制主要以城市交通噪声为对象，通过交通噪声源的模型设计和户外声传播的模型计算生成。交通噪声源的模型设计和户外声传播的模型计算，世界各国结合各自国家的特点，有着不同的道路交通噪声源模型。欧盟国家通过Harmonoise and IMAGINE规划，使用其中的道路交通噪声源模型来改善预测精度^[11]；1978年美国联邦高速公路管理局发布了FHWA高速公路交通噪声预测模型，随后在1998年发布了TNM模型，增强了预测模型的适用性；1975年英国交通部发布了CRTN（Calculation of Road Traffic Noise）模式，并在1998年发布了其改进版；在1981年和1990年德国交通部公路司发布了RLS81和RLS90模型，噪声模拟软件Cadna/A就是由德国公司基于RLS90模型的基础上开发的。

我国在噪声预测模型的研究方面起步较晚，原国家环境保护总局在1995年发布了《环境影响评价技术导则　声环境》（HJ/T 2.4—1995），之后交通部在1996年颁布了《公路建设项目环境影响评价规范（试行）》（JT J005—96），在此基础上2006年交通部颁布了《公路建设项目环境影响评价规范》，2008年环境保护部发布了《声环境质量标准》（GB 3096—2008）。这些标准规范中推荐使用的噪声预测模型是以美国FHWA模型为基础适当修正得到的^[12]。为了使道路交通预测模型更符合我国的实际情况，许多学者对噪声预测模型的调整进行了研究。石垚等学者结合FHWA模型在实际情况下的运用，分析了中国城市道路中影响因子的差异，对FHWA模型做了进一步改进，并在兰州市进行了实践。^[13]

3）噪声地图的软件模拟研究

运用噪声模拟软件对城市环境进行模拟研究是噪声地图研究的另一大类型，许多学者运用德国噪声模拟软件Cadna/A开展了以城市空间为主体的不同尺度、不同类型的模拟研究。徐志胜^[14]等学者以Cadna/A噪声计算模式为基础，建立了基于Cadna/A软件的高速铁路噪声预测模型，并结合实际情况模拟了铁路噪声环境。郑庆峰、李宪同、娄金秀^[15]等学者运用软件对噪声在垂直空间上的分布做了模拟研究，以城市中的高层生活居民楼为研究对象，使用Cadna/A软件模拟垂直方向的噪声变化，分析了噪声强度在建筑垂直方向上的变化情况，结合实际测量数据做了对比分析。刘培杰^[16]、韩文辉、郭晓峰等学者探讨了Cadna/A噪声模拟软件在城市交通噪声预测评价中的应用。郭晓峰在对城市高架道路噪声影响的研究中，指出传统预测模型在城市高架路预测上的不足，并使用软件模拟了上海青虹路高架的断面噪声分布^[17]。

软件模拟也被用于生成城市不同尺度区域的噪声地图，Castro Pinto^[18]在对巴西里约热内卢有着高密度人口的区域Copacabana的研究中，为研究区域的噪声问题，使用噪声软件模拟了主要区域的噪声分布情况，模拟结果与采样取点的实测数据校核误差较小，说明运用软件模拟噪声地图分析城市空间与声环境问题的可行性。周旻^[19]等学者研究了噪声模拟软件结合地理信息系统平台的噪声地图模拟及发布，结合GIS对城市空间数据的管理分析以及空间建模的功能，GIS空间数据处理与噪声软件模拟相结合，生成了广州市中心城区某区域的噪声地图，并讨论了基于WebGIS的噪声地图系统的网络发布。