[发明专利]一种基于移动大数据的噪声地图绘制方法及系统

说明书

本发明提供了一种基于移动大数据的噪声地图绘制方法及系统，该方法包括数据采集校准步骤、数据传输步骤、云数据中心存储处理步骤、数据采样密度检查步骤和噪声地图绘制步骤，由移动终端采集噪声数据，将采集的噪声数据、时间数据和位置信息打包实时发送至云数据中心，由云数据中心分类存储、清洗并进行数据采样密度检查处理，然后关联地理信息数据，通过噪声值绘制等值线图的方式，绘制噪声地图。本发明通过提取不同位置不同时间点的噪声数据，完成噪声地图的实时绘制，具有快速、便捷、高效等优点。

技术领域

本发明涉及噪声监测技术领域，具体涉及一种基于移动大数据的噪声地图绘制方法及系统。

背景技术

随着城市的发展，交通路网的建设以及汽车保有量的不断上升，噪声污染日益严重。噪声地图是反映城市噪声水平的数据地图，主要是在地理信息的基础上，将城市环境噪声的分布状况以图形的方式呈现在地图上。通过噪声地图，可以了解城市不同区域的噪声分布情况，查询不同位置的噪声水平，统计影响区域面积、人口、超标量及超标户数，为噪声污染防治、区域规划提供技术依据。

噪声地图一般采用声学仿真软件，将地形数据、车流量数据导入声学预测模型，并通过噪声实测数据校准绘制而成。现有的噪声地图多以车流量数据为基础，以声学仿真计算为主，将地形数据、车流量数据导入声学预测模型计算生成，通过车流量与噪声的关联性，计算出噪声值，因此现有的噪声地图大部分仅考虑了交通噪声，仿真计算以车流量监测数据为声源数据，对于城市中的其它声源如建筑施工、工业企业、社会生活等的影响在实际的噪声地图绘制中考虑的较少，数据来源的准确性和时效性差且存在仿真产生的误差；同时由于交通信息需要通过交管部门提供，交通信息数据的时效性受到一定的限制，以及噪声实测站点少，实测数据不足等问题，都在一定程度上影响了噪声地图的准确性和实时性，极大地限制了噪声地图的推广应用。

随着移动互联网的不断发展，越来越多的数据可以利用智能手机等移动终端采集，移动大数据给噪声地图的绘制带来了新的契机。申请号为201610027783.1的发明专利申请说明书公开了一种基于稀疏的噪声监测数据，通过三维噪声数据张量模型构建城市噪声地图的方法，该方法需要提前了解目标区域的噪声时空变化特征，对于时空变化较大、突发噪声明显以及目标范围较大对噪声值无法提前预判的区域，存在很大的误差。再比如申请号201810851622.3的发明专利申请提出了一种基于智能手机的环境音远程采集系统及方法，公开了手机端的采集和展示模块以及服务器端的数据接收和处理模块，该发明重点在于音频文件的采集、发送和接收，实现噪声地图的展示，而对于采样数据的有效性识别以及噪声地图的绘制均没有相关的方法说明。

对于噪声地图的更新方法，通常需要根据采集到的数据逐点重新计算绘制，涉及大量的计算，影响噪声地图的更新和实时展示效果。比如申请号201410566947.9的发明专利申请提出了一种噪声监测数据的道路交通噪声地图更新方法，该方法根据噪声监测点的位置，划分对监测点噪声有贡献的路段范围集合，根据各路段的车流量预测各路段对监测点的噪声贡献量，根据监测点的当前噪声值与各路段的贡献量计算路段的修正值，实现噪声地图的更新。该方法更新噪声地图是基于历史车流与当前车流基本一致，不同道路对监测点的贡献率保持不变，以及监测点的数量以及覆盖路段范围，而在实际中，不同道路之间车流在不同时段的变化相关性较低，不同道路对某一监测点的贡献值会随着时间变化，同时该方法没有考虑除了道路交通外的其他噪声对测点的噪声贡献值，当测点受到其他噪声影响较大时，方法误差较大。再比如申请号201610575917.3的发明专利申请提出了一种结合离线存储与即时计算的三维交通噪声地图更新方法，将噪声的计算分为与交通流量相关的噪声排放项和与交通流量无关的噪声衰减量，将仅与地理要素相关而与交通流量无关的噪声衰减量提前计算存储于数据库中，在噪声地图的更新中仅计算交通流量变化的噪声项，减少计算时间。该方法基于传统的根据车流量绘制的噪声地图，需要建立完整的噪声计算模型，包括三维建筑的分布，道路分布，相对高差等，仍然涉及到大量的建模和计算，同时需要实时收集车流量的数据才能实现噪声地图的更新，实际应用中容易受到车流数据更新影响噪声地图的实时性。