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环境保护

浅谈城市区域环境噪声的在线监测系统

2017-09-18 15:23:00来源:网络浏览:评论:0
  随着现代城市建设和城市交通的发展,城市环境噪声污染已经成为世界各国大城市面临的一个重要环境问题。城市噪声污染严重影响了人们正常的工作、学习和休息,噪声污染投诉事件数量一直居各类环境污染诉讼事件的首位,直接影响了社会安定和社会正常秩序。城市区域环境噪声监测是环境监测部门的一项常规测试工作,其目的是了解城市声环境质量的整体状况。城市环境噪声体系是一个复杂的噪声污染系统,涉及到大量环境信息,除了具有时间性和动态性的特点外,还具有明显的空间分布特点;因此,城市环境噪声体系是城市环境质量中较难治理、具有较高环境质量层次要求的子系统,进行城市环境噪声监测、分析、管理必须采用强有力的计算机信息技术。   1.系统设计的目标   城市区域环境噪声在线监测系统是与GIS结合,基于CDMA 1X网络的区域环境噪声在线监测系统,该系统的设计目标是:根据城市体系与生态结构近年来的高速变化情况,时时追踪并采用最新版北京市地图(1:50000)作为工作底图,对其相关属性的进行数字化,建立城市区域环境噪声在线监测系统的空间数据库。   选购噪声监测终端,对其进行有效的改造,以实现监测点噪声数据的采集、处理、存储、基于CDMA 1X网络的传输以及响应监测服务器指令。采用SQL Server 2000数据库建立城市区域环境噪声在线监测系统的属性数据库,以用于监测数据的存储与管理。   开发城市区域环境噪声在线监测系统—监测服务器系统子系统,以实现噪声数据的24小时不间断在线监测、存储、数据管理以及监测中心对各监测终端的控制。对系统进行合理校正优化,以期利用该系统对各类噪声环境进行监测、分析、评价和管理,实现利用现代计算机信息技术对城市声环境进行监测管理。   2.系统设计的原则   第一,准确性和完整性原则。要求系统采集、传输、处理的数据应具有准确、可靠、完整性能。对传输的数据应有差错控制措施,数据(包括指令)传输、处理和统计出现错误的数据个数应小于十万分之一;在通信线路正常时,通信失败出现的几率应小于1%,对远程数据采集的数据捕获率大于99.9%。   第二,稳定性原则。要求系统须在正常情况下运行稳定、可靠,具有很好的容错机制;要求系统在非正常情况下具有一定的坚固性,保证系统事务以及数据的完整;要求系统具有完整的数据备份能力;要求系统具有能够从崩溃的系统中较完整的恢复数据的能力;要求系统不因系统管理人员的变动而产生运行问题。   第三,兼容性原则。要求系统能与系统有关的数据库之间以及其他相关资料数据库信息系统进行数据共享,在各有关部门之间提供协作服务、消息服务。   3.监测终端的功能设计   监测终端主要完成对各监测目标的监测数据的采集、显示、处理、存储、上传等工作,并响应监测中心的各种指令。监测终端是城市区域环境噪声在线监测系统的基础部分和关键设备   4.监测服务器系统的功能设计   监测服务器系统运行于监测中心的服务器上,主要完成监测点管理、传输通道连接、噪声实时监测、等效声级采集、数据管理,系统设置等工作,是城市区域噪声在线监测系统的核心部分。监测点管理模块该模块负责添加、删除并保存各监测点的名称、端口号、昼夜标准、连接方式等相关信息。噪声实时监测模块该模块负责各监测点实时监测数据的显示,如测点名称、日期、时间、瞬时值等。数据管理模块该模块负责监测数据库的备份与恢复。系统设置模块该模块负责清空数据库、通讯参数设定以及用户管理。   5.监测数据分析与管理信息系统的实现   监测数据分析与管理信息系统主要实现了空间数据库管理、数据分析、专题制图、噪声投诉以及数据库管理等功能。监测数据分析与管理信息系统具有交互性操作较强的图形界面,界面组成包括菜单栏、工具栏、控制面板、视图区、鹰眼及状态栏等。空间数据管理功能主要完成图形显示、图层管理、图形输出等操作。   图形显示图形显示主要完成视图详细、快速地浏览,是GIS的基本功能之一。系统的”视图”菜单提供了图形放大、缩小、漫游、全图显示、手动画图形、添加标注等操作。   图层管理图层管理主要完成视图区内各地理要素的管理,包括图层的添加、另存、移去及地图属性设置等功能。   图层属性选择“图层”下拉菜单中“图层属性”项,或双击控制面板上相应的图层,均可弹出“图层属性”对话框。“图层属性”对话框共有6个标签面板,分别是“单一特征”,“独立值”,“分类”,“普通标注”,“高级标注”,“复合显示”。“单一特征”面板。使图层中所有地理要素用同一符号显示,选择不同特征的图层(点图层、线图层、面图层),该面板界面会相应发生变化;设置相应属性后,按”确定”或”应用”按钮实现视图刷新。   图形输出系统提供了多种图形输出方式,可将分析或查询后显示的地图存储为位图文件或打印输出。   输出到剪贴板该功能是将视图区中的图形存储到计算机的剪贴板上,然后用户可以将它粘贴到其他应用程序中。输出图例该功能是将控制面板中的图例信息输出为图像。打印设置该功能配置打印机、纸张大小及打印方向等。打印系统提供了两种打印方式:按页面大小打印,可选择打印方向。   6.专题制图   专题制图功能主要用于完成全局和定义城市区域监测网格、点位布设,全局和定义区域噪声现状评价,全局和定义区域噪声查询统计和区域噪声功能区划分等功能的实现。全局网格和点位布设功能主要用于完成所研究城市全区域噪声监测所需标准间距的监测网格和监测点位的布设,其中监测点位的布设主要根据监测网格的布设取各监测网格的中心作为监测点,从而确定监测点的布设。网格和点位布设功能提高了系统的实用性,方便了用户对监测网格和监测点位的灵活布设。在进行区域监测网格和监测点位的自定义布设时,应首先设定监测范围和监测网格的相关参数。全局区域噪声现状评价全局区域噪声现状评价功能主要将全局区域监测网格图层与相应的监测数据库相结合,将各监测点监测数据的空间分布直观表达,从而对城市全局区域噪声污染现状进行评价。在进行全局区域噪声查询统计时,应首先将监测数据库与监测网格图层相结合。在进行定义区域噪声查询统计时应首先选择所要分析的监测数据,并存入“污染分析数据库”,同时完成该数据库与定义区域监测网格图层的结合,其操作与定义区域噪声现状评价相同;在完成数据库与定义区域监测网格图层的结合以后,将弹出条件查询操作界面,与全局区域噪声查询统计条件查询操作界面类似。   7.结语   城市区域环境噪声在线监测系统的建立是一项涉及面广、耗资大和持续时间长的系统工程,系统的组织、分析、管理、决策以及更新与维护等都还需进一步完善。城市区域噪声在线监测系统包括监测终端以及监测服务器系统、监测数据分析与管理信息系统两个子系统。本文对当前城市声环境状况以及城市区域环境噪声监测状况进行了分析,指出了存在的问题。通过系统的调研、需求分析以及与国内外城市区域环境噪声监测系统的分析对比,确定了城市区域环境噪声在线监测系统的总体构架。
 

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