基于GIS的城市交通干線聲功能區(qū)劃研究

劉陳鴻 林宇 位菁

摘要：文章以柳州市城市區(qū)域聲環(huán)境功能區(qū)劃分調(diào)整為例，利用GIS技術(shù)整合柳州市的現(xiàn)有及規(guī)劃建設(shè)的各類交通干線，并提出4類聲功能區(qū)的調(diào)整內(nèi)容以及交通噪聲綜合防治措施對策，為柳州市城區(qū)加強(qiáng)聲環(huán)境綜合整治、提高環(huán)境管理水平提供決策依據(jù)，也為其他城市的噪聲管理防治工作提供借鑒參考。

關(guān)鍵詞：聲環(huán)境功能區(qū);城市交通干線;GIS

中圖分類號：U491 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.13282/j.cnki.wccst.2019.07.054

文章編號：1673-4874（2019）07-0184-03

0引言

近十余年來我國城市化進(jìn)程推進(jìn)迅猛，城市人口明顯增加。隨著生活水平的改善，汽車保有量不斷增加，截至2018年我國連續(xù)十年蟬聯(lián)汽車產(chǎn)銷量世界第一，隨之產(chǎn)生的道路交通噪聲對人的身體健康帶來的負(fù)面影響和聲環(huán)境污染問題逐漸為大眾所關(guān)注。

依據(jù)《聲環(huán)境功能區(qū)劃分技術(shù)規(guī)范》4類聲環(huán)境功能區(qū)分為4a類和4b類，主要是為了防止交通干線兩側(cè)一定距離之內(nèi)產(chǎn)生的明顯交通噪聲對聲敏感保護(hù)目標(biāo)的影響。交通干線分為鐵路、公路（二級以上等級公路）、市政路（次干以上市政道路）、城市軌道交通、內(nèi)河航道等。一般的聲環(huán)境功能區(qū)劃方法有噪聲監(jiān)測評價方法、經(jīng)典數(shù)學(xué)和模糊數(shù)學(xué)法、聚類法等。通過數(shù)學(xué)或者聚類的方法體現(xiàn)出功能區(qū)的差異，將共性單元進(jìn)行歸類以確定聲環(huán)境功能區(qū)功能，但是劃分結(jié)果圖示往往以手工繪制為主。當(dāng)劃分區(qū)域現(xiàn)狀情況較復(fù)雜的時候，上述方法在梳理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)時可能會存在一定的困難。GIS技術(shù)可以將數(shù)據(jù)、圖件進(jìn)行矢量化，賦予空間信息進(jìn)行分析處理，將可視化與數(shù)字分析相結(jié)合，可快速地將聲環(huán)境功能區(qū)劃區(qū)域現(xiàn)狀、規(guī)劃的數(shù)據(jù)進(jìn)行組合疊加。

1研究區(qū)概況

柳州市是廣西第一大工業(yè)城市，是通向東盟國家的重要通道，也是西南地區(qū)汽車工業(yè)重鎮(zhèn)，工業(yè)總產(chǎn)量約占廣西的1/5。隨著工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整，柳州成為中國多個汽車集團(tuán)布局的城市，2017年，柳州市汽車產(chǎn)量達(dá)到253.5萬輛，人均生產(chǎn)汽車數(shù)量達(dá)1.25輛，占中國比重的8.7%。2016年，原柳江縣撤縣、并區(qū)劃入柳州市市區(qū)范圍內(nèi)，柳州市市區(qū)面積由1016.75km增加至3555km（包括城中區(qū)、魚峰區(qū)、柳北區(qū)、柳南區(qū)、柳江區(qū)共5個城區(qū)及柳東新區(qū)）。

城市聲環(huán)境功能區(qū)劃是在了解城市規(guī)劃發(fā)展的方向的前提下，對區(qū)域聲環(huán)境現(xiàn)狀進(jìn)行監(jiān)測，結(jié)合城市規(guī)劃的功能區(qū)劃來確定各個區(qū)域聲環(huán)境質(zhì)量執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)。交通噪聲是城市噪聲源中最為敏感的因素，其線性的特點(diǎn)使影響的范圍有限，但具有持久性。隨著柳州市城區(qū)行政區(qū)劃的調(diào)整、城市結(jié)構(gòu)的變化，同時柳州市城市總體規(guī)劃進(jìn)入新一輪修編中，現(xiàn)有的聲環(huán)境功能區(qū)劃方案已經(jīng)不能滿足柳州市現(xiàn)有及規(guī)劃的總體布局和環(huán)境管理的需求。因此，針對原有的聲環(huán)境功能區(qū)劃進(jìn)行重新分析、預(yù)測、規(guī)劃，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2基于GIS的聲功能區(qū)劃分

2.1基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

研究搜集了柳州市行政區(qū)劃、柳州市及周邊區(qū)域總體規(guī)劃圖及柳州市土地利用現(xiàn)狀及規(guī)劃、柳州市交通道路現(xiàn)狀及規(guī)劃等作為柳州市城區(qū)聲環(huán)境功能區(qū)劃的指標(biāo)選擇依據(jù)。在地理信息系統(tǒng)（GIS）軟件中對獲得的相關(guān)資料進(jìn)行數(shù)字化，形成可編輯的圖層，分析柳州市城區(qū)線結(jié)構(gòu)分布特征，在地理信息系統(tǒng)（GIs）軟件中進(jìn)行數(shù)字化，形成線結(jié)構(gòu)圖層。梳理現(xiàn)有交通干線、新舊版城市總體規(guī)劃交通干線情況以及柳州市重點(diǎn)開發(fā)的柳州汽車城、北部生態(tài)新區(qū)相應(yīng)規(guī)劃情況，按照國家對2000國家大地坐標(biāo)系的推廣要求，本次投影坐標(biāo)選擇CGCs2000的36帶高斯投影坐標(biāo)（3度帶劃分，中央子午線經(jīng)度108°），繪制出城市規(guī)劃區(qū)域交通干線分布圖，見圖1。

2.2交通噪聲監(jiān)測

為了監(jiān)測交通噪聲現(xiàn)狀，根據(jù)柳州市現(xiàn)有交通干線的車流、等級及分布情況，共設(shè)置了98個監(jiān)測點(diǎn)位，其中市政道路95個、鐵路3個。從統(tǒng)計(jì)結(jié)果看，晝間市政道路有15條存在超標(biāo)情況，例如鷓鴣江路、雅儒路、廣雅路、三中路等主要以快速路、主干路為主。夜間由于條件受限僅對14條市政道路進(jìn)行監(jiān)測，均出現(xiàn)了超標(biāo)情況。鐵路的晝夜間噪聲監(jiān)測未超標(biāo)，質(zhì)量較好。從交通噪聲的監(jiān)測情況看，車流量大、機(jī)動車鳴笛、噪聲防護(hù)距離小是超標(biāo)的主要原因。

2.3劃分情況

4類聲環(huán)境功能區(qū)劃分為兩種類型，4a類（交通干線邊界線外一定距離內(nèi)的區(qū)域）和4b類（鐵路邊界線外一定距離以內(nèi)的區(qū)域）。在確定劃分4類聲環(huán)境功能區(qū)時，受交通干線的類型、相鄰聲功能區(qū)性質(zhì)等因素的影響，參考現(xiàn)狀交通噪聲監(jiān)測結(jié)果，劃分時按照表2的距離范圍確定具體值。

原區(qū)劃將22條城市快速路、57條城市主干路、46條城市次干路，共計(jì)125條市政道路兩側(cè)區(qū)域劃分為4a類功能區(qū)。將穿越市區(qū)的黔桂、湘桂鐵路干線及其支線兩側(cè)區(qū)域分為4b類功能區(qū)，但未給出4類聲功能區(qū)的范圍及面積。本次聲功能區(qū)調(diào)整后，范圍有所增加，交通干線的數(shù)量也明顯增多。根據(jù)表3統(tǒng)計(jì)，市政道路交通干線共173條;二級以上等級公路9條;鐵路5條;城市軌道交通線路4條。

根據(jù)上述情況，本文研究對符合交通干線標(biāo)準(zhǔn)的交通干線兩側(cè)區(qū)域劃分了4類聲環(huán)境功能區(qū)，并將一些交通服務(wù)設(shè)施如鐵路、軌道交通站場、交通樞紐、港口陸域港區(qū)、高速公路服務(wù)區(qū)等區(qū)域也納入4a類聲環(huán)境功能區(qū)。通過在GIS軟件內(nèi)繪制4類聲環(huán)境功能區(qū)范圍，并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，得出結(jié)果為：4a類面積為42.40 km;鐵路場站劃為4b類聲環(huán)境功能區(qū)，4b類面積為27.27km。

3交通噪聲綜合防治對策

（1）優(yōu)化市政道路網(wǎng)規(guī)劃。針對建成區(qū)出現(xiàn)超標(biāo)的道路，應(yīng)該適當(dāng)進(jìn)行擴(kuò)展，提高道路利用率，分散車流量，降低交通噪聲源的強(qiáng)度。未建成區(qū)的市政道路應(yīng)盡量選擇低噪音的瀝青混凝土路面。應(yīng)當(dāng)合理選擇設(shè)置停車場、公共交通停靠站的位置或采取有效措施減少噪聲對周圍環(huán)境的影響。兩側(cè)規(guī)劃綠化帶寬度建議在10 m以上，根據(jù)柳州市的自然氣候特點(diǎn)選擇枝葉繁茂兼具觀賞性、抗大氣污染強(qiáng)的常綠植物，如喬木有紅花羊蹄甲、緬桂、扁桃、杧呆、大葉相思、苦棟等;灌木有朱槿、杜鵑、夾竹桃、茉莉花、月季、夜來香、桃金娘、紅背桂等，使喬、灌、草合理搭配。

（2）交通監(jiān)督管理部門應(yīng)對現(xiàn)有的限速、禁鳴喇叭、人車分流路段加強(qiáng)管理，新增限速、禁鳴喇叭、人車分流規(guī)劃管理要求。加強(qiáng)車輛管理工作，車輛應(yīng)滿足機(jī)動車輛噪聲限值的有關(guān)規(guī)定，嚴(yán)查非法改裝機(jī)動車排氣設(shè)備的行為，及時淘汰超期服役的車輛。對于運(yùn)載土石方、貨物的高噪聲車輛應(yīng)規(guī)定其行駛時間和路線，過境貨車、拖拉機(jī)等應(yīng)經(jīng)過繞城公路通行，禁止進(jìn)入中心城區(qū)。

（3）對于經(jīng)過現(xiàn)有噪聲敏感建筑物集中區(qū)域的新建交通干線，應(yīng)同時實(shí)施有效的交通噪聲防治措施。嚴(yán)格落實(shí)新建項(xiàng)目環(huán)境影響評價文件中提出的噪聲防治措施。對于已經(jīng)明顯受到交通干線交通造型影響的噪聲敏感建筑物，建設(shè)單位應(yīng)當(dāng)按照地面交通噪聲污染防治有關(guān)技術(shù)政策，優(yōu)先采取傳播途徑控制、建筑隔聲防護(hù)等措施來減輕影響。

（4）對通過市區(qū)的鐵路機(jī)車應(yīng)采取限制鳴笛或者禁止鳴笛的管控措施。

4結(jié)語

本文研究利用GIS技術(shù)梳理、疊加柳州市的各類交通干線，針對4類聲環(huán)境功能區(qū)線性的特點(diǎn)，利用緩沖區(qū)功能快速劃分出4類聲環(huán)境功能區(qū)范圍。GIS技術(shù)可以將數(shù)據(jù)分析成果形成可視化的圖件，直觀地反映4類聲環(huán)境功能區(qū)的地理范圍，準(zhǔn)確地反映城市規(guī)劃用地與交通噪聲影響范圍關(guān)系?；谏鲜龇治?，本文還在路網(wǎng)建設(shè)、改善道理設(shè)施、加強(qiáng)交通管理等方面提出交通噪聲綜合防治對策，為柳州市城區(qū)加強(qiáng)聲環(huán)境綜合整治、提高環(huán)境管理水平提供決策依據(jù)，也為其他城市的噪聲管理防治工作提供借鑒參考。