环境噪声监测管理的环境信息化方法应用

张闯

摘 要：本文通过对城市区域环境噪声及我国环境噪声污染现状的分析，总结和归纳了我国环境噪声监测技术的现在存在的问题及原因，然后结合实际情况对环境信息系统的应用及发展趋势做了探讨，最后对环境噪声监测管理的环境信息化进行完善和改进提供了建议。

关键词：环境噪声；监测管理；环境信息化

随着环境保护工作的深入开展和环境科学的形成和发展，人们逐渐认识到对环境所发生的种种变化及其影响如何度量和评价已成为亟待解决的重大问题之一。环境信息是一个涉及许多领域的综合信息，其内容极为丰富，来源也十分广泛，且各种环境信息之间具有十分强烈的相关性和综合性。随着计算机技术突飞猛进的发展，计算机已经成为现代社会人们处理信息的重要工具。环境信息化可理解为信息技术在环境保护的应用过程，在某种意义上来说就是将包括自然地理、经济社会、环境监测、环境统计、污染源申报登记、污染源分布及源强、自然资源和环境容量等各方面的环境信息数字化，使环境管理适应于信息经济时代。

1.我国环境噪声污染现状

环境噪声污染主要来源是交通噪声、工业噪声、施工噪声和生活噪声。在我国城市环境噪声污染已经成为干扰人们正常生活的主要环境问题之一。据统计，在影响城市环境的各种噪声来源中，社会生活噪声占47%，工业噪声占8%-10%，建筑施工噪声占5%左右，交通噪声占30%。我国重点城市区域环境噪声总体水平在56～58dB（A），处于中等污染水平，约有2/3的城市人口生活在高噪声的环境中。我国重点城市道路交通噪声总体水平近十年来居高不下，已有3/4以上的城市交通干线两侧噪声平均值超过70dB（A）；低于70Bd（A）的城市比例不到20%。全国每年因道路交通噪声污染导致的经济损失约合人民216亿元，仅北京市每年因道路交通噪声污染导致的经济损失就达15-20亿元。我国各类功能区噪声超标比较普遍。据全国统计，全国反映噪声污染的来信、来访占环境污染投诉的比例逐年增加，而且一直高居各类环境污染投诉的第一位。

2.我国环境噪声监测技术的问题

我国的环境噪声监测初步形成了监测体系，已具备了环境噪声常规监测的能力。但与发达国家相比，还存在很大差距。环境噪声监测技术和仪器的不成熟，严重不能够适应日益强化的环境噪声管理的需要。存在以下问题：

2.1监测频次低数据代表性差

我国环境噪声监测频次：道路交通噪声每年监测一次，区域环境噪声46个国家城考城市每年监测一次，其他城市每五年监测一次，功能区噪声每季度监测一次。而噪声的污染水平与人们的活动程度密切相关，春季北方风沙大、南方游人多；夏季人们户外活动频繁，昆虫鸣叫；秋季能流、物流量大；冬季北方采暖噪声源增加。四季的噪声污染程度存在很大的差异，仅靠一年一次的测量尚不足以真实反映一个城市本年度的平均噪声水平。但由于仪器设备和人员数量、素质的限制，目前尚难以大幅度地提高监测频次。各城市由于监测时段不统一，噪声城市间环境噪声监测数据可比性差。

2.2监测点位多监测设备落后

噪声信号不同于大气污染物、水体污染物等化学物质，其空间分布是不连续的。由于受地形地貌、建筑物等的遮挡，噪声信号发生诸如反射、折射、衍射、吸收等波动现象，而使声能量的分布发生变化，导致空间分布的不连续性。只有采用多点抽样法测量，才能较为真实地反映一个区域的噪声平均污染水平。然而，由于目前使用的监测仪器都是便携式，需要监测人员到现场。如此多的点位，需要浪费大量的人力物力。如此繁琐而简单的工作耗费了监测技术人员大量的精力，因而大多数噪声监测只停留在简单的数据获取阶段，而无暇进行更深层次的分析和评价，导致我国环境噪声监测水平的滞后。

3.环境信息系统的应用及发展趋势

3.1环境信息系统的应用

随着我国环境信息化快速发展，环境信息系统在我国环境保护管理和决策中发挥了重要的作用。环境统计工作已进行了近20年，环境统计软件运行多年，己有多个版本。环境监测有数据传输软件，该软件统一了环境质量监测的数据格式，经过了近10年的应用，积累了大量的数据，但对数据进行分析和加工处理还不够。排污申报是开展比较好的工作之一，每次排污申报工作都得到大量数据。城市环境综合整治定量考核和排污收费管理是各级环保局急需利用计算机进行管理的工作。环境管理所涉及的大量环境信息，除具有时间性和动态性特点外，还具有空间分布的特点。因此，将地理空间数据与环境监测数据有机结合在一起极为重要。GSI最大特点在于把社会生活中的各种信息与反映地理位置的图形信息有机地结合在一起，并可根据用户需要对这些信息进行分析。到目前为止，我国环境保护部门己陆续开展了各种形式和规模的GSI研究与应用，显示了其在环境保护工作中应用的巨大优势和潜力。

3.2现代化环境监测技术

我国环境常规和应急监测以人工为主。随着“全国环境信息卫星通讯网络建设”和“环境自动监测网建设”项目的启动，环境监测实现自动化，极大充实了信息系统的数据库，为数据分析、挖掘打下坚实的基础。随着科技的发展，决策所需的数据量也不断增长。随着积累的数据越来越多，数据处理的任务就更加繁重。面对堆积如山的数据：要在这样多的数据中寻找隐藏在其中的有用信息无异于大海捞针。数据挖掘技术是为了顺应这种要求而产生并迅速发展起来的。数据挖掘是在深层次上进行数据分析，从数据库中发现前所未知的、隐含的知识。经过多年的发展，我国建立了各种数据库，伴随着数据仓库的建设，21世纪应用数据挖掘技术从这些数据库中挖掘出有用的信息将对我国的环境决策提供重要技术支持。环境地理信息系统将得到全面发展，将对整个环境保护部门利用现代信息技术，迅速、准确地获取自然灾害和环境信息，及时、全面地掌握我国环境污染和生态破坏的发生、发展与演变过程，并作出科学分析和评价起到重要的作用。也将为地理信息系统与遥感技术（RS）、全球定位系统（GPS）技术的结合应用，形成国家完整的连续、动态、快速的环境信息获取与处理技术体系打下必要的基础。

4.环境噪声监测管理的环境信息化建议

环境信息系统目前正在全国多个城市进行试点工作，分别对交通及各种噪声源等进行噪声在线自动监测。其目的在于对不同地区、不同条件（如温度、湿度、气压等变化）的变化对仪器传感器的影响进行测试，对不同噪声类型的在线监测进行研究，为编写在线自动监测的技术规范和管理办法，及监测方法和标准提供依据。工作正在进行当中。目前正在进行超标录音、地理信息系统二次开发和网络安全性测试等功能的完善。由于噪声是物理污染，有时间和空间上的不同，只有在条件允许的情况下，尽可能多的布设监测点位，才可以反映真实的情况。点位的增多就意味着需要更多的前端仪表，降低单个仪器的成本来降低资金投入。尽快编写相应的管理办法和技术规范，这样才能够使在线自动监测系统更好的在全国范围内投入使用。与地理信息系统相结合是目前的发展趋势，可以使信息在空间上得以直观展现，更加直接。下一步的工作重点应放在GIS的二次开发工作上，这样我们就可以建立模型库，对未来噪声情况进行预测，并可以对噪声进行模拟。噪声的预测在噪声改善工程的可行性研究和城市规划中起了不小的作用。城市环境噪声预测方法，主要可归纳为两大类。一类是根据不确定性数学的原理，以实测数据在时间序列上的规律为基础，引用统计分析方法提出的预测方法。通过对噪声随时间变化规律性的研究以及对测点所得的噪声值序列进行分析，我们可以对噪声在时间上进行短期的预测。另一类是根据噪声产生与传播的物理原理所提出的理论计算预测方法，即噪声在空间上的预测。这类方法受噪声源和传播介质的限制大，需要足够多的监测点位和对所测区域的空间范围内全部噪声源、建筑物和边界进行全面了解，而且参数众多，有较为复杂的表达式，因此前期工作比较繁重。但这类以预测为主、实测验证的方法建立的预测模型能和先进的地理信息系统技术结合，具有预测、分析、评价、空间查询等功能，是许多国家目前所采用的主要方法。我国以往研究多以介绍和分析国外预测评价模型为主，对建立符合我国实际环境状况、环境标准的预测模型的研究报道比较少。噪声预测工作是我们今后研究的重点。有了噪声在线自动监测系统，管理人员的工作量明显减轻，并且数据由抽样式变为全样式，数据量大大增多。目前所获得的数据只能够做简单的处理，有了大量的数据和充裕的时间，我们可以进一步的对数据进行挖掘。

参考文献：

[1]柯瑞荣.试论城市环境信息化的发展趋势及内涵[J].学会月刊，2013

[2]王焰.有关城市环境信息系统的建设探究[J].中国环境管理， 2014