專(zhuān)利名稱(chēng)：一種模擬環(huán)境噪聲的輸出方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及環(huán)境噪聲的模擬及顯示領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種模擬環(huán)境噪聲的輸出方法及裝置。
背景技術(shù)：
通常，對(duì)環(huán)境噪聲進(jìn)行模擬是建設(shè)項(xiàng)目中一個(gè)重要的前提，同時(shí)，也是我們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｓ玫氖侄沃唬?，在修建公路或其他設(shè)施時(shí)，需要對(duì)其建成后的環(huán)境噪聲進(jìn)行模擬，以供決策者評(píng)估、分析并決定是否實(shí)施該項(xiàng)目或采取何種措施加以緩解，因?yàn)檫@些公共設(shè)施可能會(huì)給已經(jīng)存在的居民帶來(lái)不能忍受的噪音，所以需要在事先對(duì)這些可能的情況進(jìn)行分析；又如，房地產(chǎn)商在銷(xiāo)售中可以展示其房屋的模擬噪音，打消其客戶(hù)在這些方面的顧慮，從而提升自己房屋的銷(xiāo)售量。目前用于噪聲分析與預(yù)測(cè)的技術(shù)方法有噪聲測(cè)量，噪聲傳播公式計(jì)算，專(zhuān)業(yè)噪聲模擬軟件等，其中，上述各技術(shù)均有一定的局限性噪聲測(cè)量的局限性是受限于測(cè)量位置和測(cè)量時(shí)間，只能測(cè)量單個(gè)或局部的噪聲值，測(cè)量結(jié)果隨機(jī)性較大，測(cè)量人力物力投資大，不適于大范圍區(qū)域噪聲分析，而且不能通過(guò)測(cè)量得到未來(lái)發(fā)展變化的噪聲數(shù)據(jù)；而噪聲傳播公式計(jì)算只適用于少量噪聲源在簡(jiǎn)單環(huán)境中的傳播，在城市復(fù)雜的環(huán)境難以計(jì)算得到準(zhǔn)確的結(jié)果；專(zhuān)業(yè)噪聲模擬軟件的專(zhuān)業(yè)性很強(qiáng)，非專(zhuān)業(yè)用戶(hù)難以操作，并且模擬結(jié)果表述形式復(fù)雜，不直觀形象，難以與其它專(zhuān)業(yè)或普通用戶(hù)進(jìn)行交流和溝通，另外所展示的三維效果粗糙，仿真模擬度差，與真實(shí)地理環(huán)境脫節(jié)，用戶(hù)難以理解并準(zhǔn)確定位査詢(xún)目標(biāo)位置的噪聲值。而在大多數(shù)時(shí)候，噪聲往往與三維位置緊密相關(guān)，如某一樓層某一單元的住戶(hù)所受影響的噪聲值，而且分析預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)都需要呈報(bào)非專(zhuān)業(yè)的使用者，如政府決策層或普通市民百姓。因此，現(xiàn)有的噪聲分析及預(yù)測(cè)技術(shù)存在使用不方便、不能使非專(zhuān)業(yè)使用者方便直觀地看到其結(jié)果的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述使用不方便、不能使非專(zhuān)業(yè)使用者方便直觀地看到其結(jié)果的缺陷，提供一種使用方便、使非專(zhuān)業(yè)使用者方便直觀地査看到其結(jié)果的模擬環(huán)境噪聲的輸出方法及裝置。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種模擬環(huán)境噪聲的輸出方法，包括取得指定區(qū)域所述環(huán)境噪聲的模擬值，還包括如下步驟
A) 將所述環(huán)境噪聲的模擬值轉(zhuǎn)換為指定輸出格式；
B) 建立該指定區(qū)域的三維場(chǎng)景模型并將步驟A)中得到的輸出文件與所述三維場(chǎng)景模型結(jié)合在一起，在指定平臺(tái)上顯示。
在本發(fā)明所述的方法中，所述步驟A)進(jìn)一步包括
Al)直接得到所述環(huán)境噪聲模擬值的面格式文件或?qū)⑺霏h(huán)境噪聲的模擬值輸出文件由表示所述指定區(qū)域中點(diǎn)格式文件轉(zhuǎn)換為表示該環(huán)境內(nèi)三維面的面格式文件；
A2)依據(jù)取得的指定區(qū)域基本地形資料中的建筑物資料，裁剪所述得到的面格式文件，使其形成表示所述建筑物窗戶(hù)或陽(yáng)臺(tái)的、帶有噪聲值數(shù)據(jù)屬性的多邊形；A3)對(duì)所述多邊形依據(jù)其帶有的噪聲值賦予預(yù)定的顏色；A4)將表示所述多邊形的文件轉(zhuǎn)換為指定格式的輸出級(jí)噪聲文件。在本發(fā)明所述的方法中，所述步驟B)進(jìn)一步包括
Bl )依據(jù)所述基本地形資料建立指定區(qū)域的三維場(chǎng)景模型；B2)將所述指定區(qū)域的三維場(chǎng)景模型轉(zhuǎn)換成指定格式的輸出級(jí)三維模型文件；
B3)將上述輸出級(jí)噪聲文件與所述輸出級(jí)三維模型文件在指定平臺(tái)中顯示。在本發(fā)明所述的方法中，所述取得的指定區(qū)域基本地形資料包括ml)取得所述指定區(qū)域內(nèi)噪聲源位置及其噪聲強(qiáng)度值；m2)取得所述指定區(qū)域內(nèi)各受聲點(diǎn)的位置；
m3)取得所述指定區(qū)域內(nèi)各噪聲源到所述受聲點(diǎn)傳播途徑中的環(huán)境要素，所述環(huán)境要素包括綠化帶、聲屏障、空氣溫度和空氣濕度；
m4)對(duì)上述取得的所述地形資料建立統(tǒng)一的地理位置坐標(biāo)。在本發(fā)明所述的方法中，所述取得環(huán)境噪聲的模擬值包括
nl)依據(jù)所述基本地形資料建立噪聲模型計(jì)算出初步模擬值；
n2)取得實(shí)際測(cè)量的噪聲數(shù)據(jù)；
n3)比較所述初步模擬值和所述實(shí)際測(cè)量的噪聲數(shù)據(jù)，并依據(jù)比較結(jié)果校正所建立的噪聲模型，使初步模擬值與測(cè)量的噪聲數(shù)據(jù)大致一致；
n4)計(jì)算指定區(qū)域內(nèi)所述環(huán)境噪聲的模擬值，并將模擬值輸出為點(diǎn)格式或面格式的文件。
在本發(fā)明所述的方法中，所述點(diǎn)格式文件格式包括TXT文件、DXF文件或SHP點(diǎn)格式文件；所述面格式文件包括SHP面格式文件；所述輸出級(jí)格式文件包括KML格式文件。在本發(fā)明所述的方法中，所述指定平臺(tái)包括Google Earth。
本發(fā)明還揭示了一種實(shí)現(xiàn)上述方法的裝置，包括用于取得及處理指定區(qū)域基本地形資料的地形資料處理模塊、用于計(jì)算所述指定區(qū)域噪聲模擬值的噪聲計(jì)算模塊、用于處理并轉(zhuǎn)換所述噪聲模擬值輸出文件格式的數(shù)據(jù)處理與轉(zhuǎn)換模塊以及建立所述指定區(qū)域三維場(chǎng)景模型的三維建模模塊。
在本發(fā)明所述的裝置中，所述數(shù)據(jù)處理與轉(zhuǎn)換模塊包括將所述噪聲模擬值輸出文件由點(diǎn)格式文件轉(zhuǎn)換為面格式文件的格式轉(zhuǎn)換單元、將所述面格式文件裁剪形成表示該指定區(qū)域內(nèi)建筑物外窗或陽(yáng)臺(tái)噪聲模擬值多邊形的多邊形形成單元、對(duì)所述多邊形依據(jù)其噪聲值賦予不同顏色的顏色賦予單元以及將所述多邊形的輸出為指定平臺(tái)文件格式的多邊形輸出單元。
在本發(fā)明所述的裝置中，所述三維建模模塊包括用于形成所述指定區(qū)域的三維場(chǎng)景模型的模型形成單元、使所述三維場(chǎng)景模型輸出為所述指定平臺(tái)文件格式的模型輸出單元。
實(shí)施本發(fā)明的模擬環(huán)境噪聲的輸出方法及裝置，具有以下有益效果由于將模擬環(huán)境噪聲的結(jié)果轉(zhuǎn)換為能夠與指定區(qū)域的三維場(chǎng)景模型結(jié)合并在指定的平臺(tái)(通常是以地理信息系統(tǒng)GIS為基礎(chǔ)的三維瀏覽軟件)上顯示出來(lái)，因此，其使用較為方便，即便是非專(zhuān)業(yè)的使用者亦可方便査看特定位置的模擬噪聲。


圖l是本發(fā)明模擬環(huán)境噪聲的輸出方法及裝置實(shí)施例中的方法流程圖;圖2是所述實(shí)施例中的裝置結(jié)構(gòu)示意圖3是所述實(shí)施例中裝置的數(shù)據(jù)處理與轉(zhuǎn)換模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是所述實(shí)施例中裝置的三維建模模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步說(shuō)明。
如圖1所示，在本發(fā)明一種模擬環(huán)境噪聲的輸出方法及裝置實(shí)施例中，其模擬環(huán)境噪聲的輸出方法包括了如下步驟
步驟S11取得指定區(qū)域內(nèi)噪聲源位置及其噪聲強(qiáng)度在任何一次環(huán)境噪聲的模擬和預(yù)測(cè)時(shí)，所針對(duì)的都是一個(gè)特定的區(qū)域。這個(gè)特定的區(qū)域即是指定區(qū)域，環(huán)境噪聲的模擬和預(yù)測(cè)就是盡可能地模擬及預(yù)測(cè)出該區(qū)域內(nèi)空間每個(gè)點(diǎn)的實(shí)際噪聲，使其盡量接近實(shí)際值。而要做到這一點(diǎn)，就需要依據(jù)該指定區(qū)域的實(shí)際情況設(shè)置其地形資料，例如在該指定區(qū)域內(nèi)存在的物體、建筑、地形環(huán)境，上述地形資料不僅包含地形，還包括建筑物、聲源數(shù)據(jù)、傳播要素、人口分布等等。在本步驟中，就是取得在上述指定區(qū)域內(nèi)實(shí)際存在的、作為指定區(qū)域地形資料之一的噪聲源位置，以及每個(gè)噪聲源所能發(fā)出的噪聲強(qiáng)度等。例如在指定區(qū)域內(nèi)的道路、鐵路、機(jī)場(chǎng)、工廠等的具體位置，以及這些噪聲源所發(fā)出的噪聲特征，包括隨時(shí)間變化的噪聲強(qiáng)度與頻率等。
步驟S12取得指定區(qū)域內(nèi)受聲點(diǎn)位置設(shè)置在上述指定區(qū)域內(nèi)需要模擬或預(yù)測(cè)噪聲值的位置，即受聲點(diǎn)位置。在本實(shí)施例中，受聲點(diǎn)位置包括指定區(qū)域內(nèi)所有受影響的敏感點(diǎn)，即凡是在指定區(qū)域內(nèi)的受到噪聲影響的住宅、醫(yī)院、學(xué)校等敏感場(chǎng)所都是受聲點(diǎn)，都需要對(duì)其噪聲值進(jìn)行模擬或預(yù)測(cè)；在其他實(shí)施例中，也可以是指定區(qū)域內(nèi)的所有點(diǎn)或其內(nèi)一個(gè)或幾個(gè)
特殊平面上的點(diǎn)作為受聲點(diǎn)。同時(shí)，在本步驟中，還需要取得建筑物位置、建筑物高度、居住人口等信息，用于噪聲影響分析比較。這些信息來(lái)源于購(gòu)買(mǎi)現(xiàn)有調(diào)査統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，或因具體項(xiàng)目需要而展開(kāi)新的調(diào)査所得。
步驟S13取得指定區(qū)域內(nèi)噪聲源到各受聲點(diǎn)傳播途徑中的環(huán)境要素大多數(shù)時(shí)候，噪聲的傳播是通過(guò)空氣進(jìn)行的，本步驟就是選擇空氣作為噪聲傳播途徑中的介質(zhì)；但是不同的空氣環(huán)境參數(shù)可能會(huì)導(dǎo)致不同的傳輸效果，例如不同的大氣壓、不同的空氣濕度等，在本步驟中，需要取得其設(shè)置的同樣包括了這些空氣環(huán)境參數(shù)。只有在同時(shí)取得這些參數(shù)后，才能確定指定區(qū)域內(nèi)的空氣環(huán)境參數(shù)。另外，在傳播途徑中存在聲屏障、綠化帶、山坡土墩等影響聲音傳播的環(huán)境要素，本步驟需要獲取這些環(huán)境要素的地理位置、高度和其他屬性。
步驟S14對(duì)所述各位置建立統(tǒng)一的坐標(biāo)上述各類(lèi)地形資料往往來(lái)自于不同的數(shù)據(jù)收集單位，所參考的地理位置坐標(biāo)系統(tǒng)不統(tǒng)一，在本步驟中，需要對(duì)上述取得的各參數(shù)的地理位置進(jìn)行統(tǒng)一處理，例如需要對(duì)上述步驟S11至步驟S13中取得的各種位置，建立一個(gè)統(tǒng)一的坐標(biāo)系統(tǒng)，使得在指定區(qū)域中，存在一個(gè)統(tǒng)一的坐標(biāo)系，該坐標(biāo)系應(yīng)能滿(mǎn)足后續(xù)處理和在指定平臺(tái)上顯示的要求。在該坐標(biāo)系中，上述步驟取得的各個(gè)位置均有單一的、可以唯一確定的坐標(biāo)位置，為下一步的處理打下基礎(chǔ)。值得一提的是，統(tǒng)一的坐標(biāo)系在本實(shí)施例中是后續(xù)在指定平臺(tái)上結(jié)合的基礎(chǔ)，在本實(shí)施例中，所有的模擬噪聲值與三維模型的結(jié)合正是通過(guò)上述的統(tǒng)一坐標(biāo)疊加在一起從而在指定平臺(tái)上顯示出來(lái)的。而在后面的步驟中，包括噪聲值的模擬計(jì)算、校正、文件的剪裁等等，都是在本步驟中建立的坐標(biāo)系中進(jìn)行的。
步驟S15依據(jù)指定區(qū)域內(nèi)基本地形資料建立噪聲模型并計(jì)算模擬值由于在上述的步驟中，已經(jīng)得到指定區(qū)域的基本地形資料，在本步驟中，就可以依據(jù)上述基本地形資料來(lái)計(jì)算模擬的環(huán)境噪聲值。在本實(shí)施例中，本步驟主要的工作是在一個(gè)通用的噪聲模擬軟件中完成的，當(dāng)然，在其他實(shí)施例中。也可以是有系統(tǒng)本身所帶有的噪聲模擬軟件完成。
步驟S16取得指定區(qū)域內(nèi)實(shí)際測(cè)量的噪聲值在本步驟中，取出在指定區(qū)域內(nèi)具典型代表性的多個(gè)點(diǎn)實(shí)際測(cè)量的噪聲值，用于與同一位置上的模擬噪聲值比較。當(dāng)然，在本步驟中，不可能將指定區(qū)域內(nèi)所有點(diǎn)的實(shí)際噪聲都測(cè)量一遍，而僅只在關(guān)鍵或特殊或方便測(cè)試的多個(gè)點(diǎn)上測(cè)量其實(shí)際噪聲。本步驟就是調(diào)出這些實(shí)際測(cè)量的噪聲值。
步驟S17對(duì)比所述實(shí)際測(cè)量值及模擬值，校正所建立的噪聲模型通過(guò)多次、不同點(diǎn)的實(shí)際測(cè)量值與模擬值的比較，可以得出二者之間的誤差范圍，通過(guò)對(duì)S11至S15中基本地形資
料和計(jì)算參數(shù)的校正，重新計(jì)算得到模擬值，使得該模擬值更加接近實(shí)際環(huán)境中該指定區(qū)域的噪聲值。
步驟S18將上述模擬值中的點(diǎn)格式文件轉(zhuǎn)換為面格式文件在本實(shí)施例中，上述步驟S15中計(jì)算出的模擬噪聲值的數(shù)據(jù)格式通常包括TXT文件、DXF圖形交換文件和SHP空間圖形文件，其中，TXT文件為具有規(guī)定格式的文本文件， 一般描述了噪聲模擬點(diǎn)的XW的坐標(biāo)位置和對(duì)應(yīng)的噪聲值；DXF的點(diǎn)圖層和SHP點(diǎn)格式文件中的每個(gè)點(diǎn)為圖形文件，既包含坐標(biāo)位置也包含該位置上的噪聲值。在本步驟中，就是將存在的上述三類(lèi)文件都需要轉(zhuǎn)換成具有噪聲值屬性的面格式文件。在本實(shí)施例中，本步驟是利用ArcGIS的輔助工具實(shí)現(xiàn)的；當(dāng)然在其他實(shí)施例中，也可以通過(guò)其他類(lèi)似的工具來(lái)實(shí)現(xiàn)。值得一提的是，在上述模擬值輸出本身就是面格式文件時(shí)，本步驟也可以不用執(zhí)行，直接由步驟S17跳到步驟S19執(zhí)行。
步驟S19裁剪面格式文件使其成為表示建筑窗口或陽(yáng)臺(tái)的多邊形由于環(huán)境噪聲對(duì)建筑物內(nèi)部敏感住戶(hù)的影響主要經(jīng)建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)中的窗戶(hù)或陽(yáng)臺(tái)入侵至室內(nèi)，因此窗戶(hù)或陽(yáng)臺(tái)處的噪聲水平是分析評(píng)估環(huán)境噪聲的關(guān)鍵。在上述步驟S18中得到的面文件面格式文件通常是覆蓋整個(gè)建筑物外立面的，對(duì)于精確分析而言，應(yīng)剔除外墻所對(duì)應(yīng)的噪聲，篩選出窗戶(hù)與陽(yáng)臺(tái)所對(duì)應(yīng)噪聲。這樣，可以更為合理地表示出建筑物上的噪聲模擬值，對(duì)于非專(zhuān)業(yè)用戶(hù)而言，更能使其一目了然。在本步驟中，將建筑物外立面的噪聲多邊形進(jìn)行剪切，只保留窗戶(hù)和陽(yáng)臺(tái)所對(duì)應(yīng)的噪聲多邊形。在本實(shí)施例中，本步驟是利用ArcGIS的輔助工具實(shí)現(xiàn)的；當(dāng)然在其他實(shí)施例中，也可以通過(guò)其他類(lèi)似的工具來(lái)實(shí)現(xiàn)。
步驟S20賦予所述多邊形表示其噪聲值的顏色為了使得各個(gè)具有不同噪聲值的點(diǎn)或區(qū)域能夠被非專(zhuān)業(yè)的使用者輕松識(shí)別，使用不同的顏色來(lái)表示不同的噪聲值，同時(shí)，給出不同的噪聲值對(duì)應(yīng)于不同顏色的圖例，非專(zhuān)業(yè)使用者可以對(duì)照該圖例了解到指定區(qū)域中每個(gè)點(diǎn)的大致噪聲水平；通常而言，使用冷色表示較低噪聲值，使用暖色表示較高的噪聲值。在本實(shí)施例中，應(yīng)用ArcGIS的顏色設(shè)定模塊定義各個(gè)噪聲值所對(duì)應(yīng)的顏色，以不同的顏色標(biāo)示不同 噪聲值屬性的多變形，并生成各種顏色對(duì)應(yīng)噪聲值的圖例。
步驟S21將上述文件轉(zhuǎn)換為指定格式的輸出級(jí)噪聲文件在本步驟中，將上述個(gè)步驟得 到的文件轉(zhuǎn)換為能夠在顯示平臺(tái)上展示的文件格式，便于在需要時(shí)通過(guò)平臺(tái)顯示出來(lái)。由于 在本實(shí)施例中，選用Google Earth作為顯示平臺(tái)，因此，在本實(shí)施例中，需要輸出的格式文 件是能夠在Google Earth上顯示的KML格式的文件。應(yīng)用ArcGIS的KML導(dǎo)出工具，將以上賦予 顏色的平面噪聲多邊形和窗戶(hù)與陽(yáng)臺(tái)多邊形導(dǎo)出為KML文件。所導(dǎo)出的KML文件為鼠標(biāo)可點(diǎn)選 、并彈出噪聲值相關(guān)數(shù)據(jù)窗口的Google Earth多邊形。由于在顯示時(shí)其圖形中含有平面噪聲 、多棟建筑物的窗戶(hù)與陽(yáng)臺(tái)噪聲，因此，在本步驟中，還包括對(duì)其中的多種噪聲元素進(jìn)行樹(shù) 形結(jié)構(gòu)整理，使用戶(hù)通過(guò)點(diǎn)擊上一級(jí)目錄，展開(kāi)下一級(jí)數(shù)據(jù)，可以快速定位査詢(xún)目標(biāo)。
步驟S22建立指定區(qū)域的三維模型由于本發(fā)明的實(shí)施例中的用戶(hù)大多是非專(zhuān)業(yè)人員( 例如決策者、潛在客戶(hù)等)，當(dāng)出現(xiàn)上述步驟S21中的信息窗口時(shí)最好具有一個(gè)與真實(shí)環(huán) 境相似的三維虛擬環(huán)境。為此，在本步驟中，應(yīng)用SketchUP三維建模工具，制作出仿真度高 的各類(lèi)環(huán)境要素，如建筑物、道路、工廠、機(jī)場(chǎng)、綠化帶、示例車(chē)輛、示例人物，形成逼真 的虛擬場(chǎng)景模型，增加用戶(hù)的親切感，并幫助快速定位目標(biāo)位置。因整體表達(dá)的需要，所建 立的各類(lèi)環(huán)境要素外輪廓接近實(shí)際，顏色以素色為主。
步驟S23將所述三維模型文件轉(zhuǎn)換為指定格式文件在本步驟中，將上述步驟中建立的 三維模型的文件輸出為指定平臺(tái)所能識(shí)別格式的文件，即為KML格式文件。在本實(shí)施例中， 是先得到三維模型，得到一個(gè)該三維模型文件，再將三維模型文件用"另存為"的方式，在 上述SketchUP三維建模工具內(nèi)轉(zhuǎn)換而得到KML格式文件；在其他實(shí)施例中，也可以在單獨(dú)的 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換工具上進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換。上述KML格式的三維模型文件在指定平臺(tái)打開(kāi)運(yùn)行時(shí)，在指 定平臺(tái)上生成三維模型。
步驟S24將上述文件與三維模型文件在指定平臺(tái)上顯示在本步驟中，上述KML格式的輸 出級(jí)噪聲文件與步驟S23中經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換而得到的三維場(chǎng)景模型文件(在本實(shí)施例中，同樣是KML 格式的文件)結(jié)合，而且其坐標(biāo)位置應(yīng)與Google Earth匹配，以便在導(dǎo)出為Google Earth文 件后能在正確的地理位置顯示，并與噪聲數(shù)據(jù)KML多邊形完全吻合；同時(shí)配與噪聲指示色、 建筑物、道路、工廠等相關(guān)圖形形式的圖例說(shuō)明，使用戶(hù)易懂可讀。即實(shí)際上，在本步驟中 ，實(shí)施的是將上述輸出級(jí)噪聲文件(帶有坐標(biāo)及表示噪聲值的顏色)和三維場(chǎng)景模型在指定 平臺(tái)上顯示出來(lái)，并且使得其坐標(biāo)對(duì)齊(包括與上述平臺(tái)坐標(biāo)吻合)。
圖2、圖3和圖4還揭示了一種實(shí)現(xiàn)上述模擬環(huán)境噪聲的輸出方法的裝置，其中，圖2是其結(jié)構(gòu)框圖，而圖3和圖4分別是圖2中一個(gè)部件的結(jié)構(gòu)圖。如圖2所示，該裝置包括地形資料處 理模塊l、噪聲計(jì)算模塊2、數(shù)據(jù)處理與轉(zhuǎn)換模塊3以及三維建模模塊4，其中，地形資料處理 模塊l用于取得及處理指定區(qū)域基本地形資料，噪聲計(jì)算模塊2用于計(jì)算所述指定區(qū)域噪聲模 擬值，格式轉(zhuǎn)換模塊3用于轉(zhuǎn)換所述噪聲模擬值輸出文件格式，數(shù)據(jù)形成模塊4用于建立所述 指定區(qū)域的三維模型并將所述噪聲模擬值輸出文件與該模型結(jié)合并在指定平臺(tái)中顯示。地形 資料處理模塊1將其處理結(jié)果傳送到上述噪聲計(jì)算模塊2和三維建模模塊4，噪聲計(jì)算模塊2的 計(jì)算結(jié)果輸出到數(shù)據(jù)處理與轉(zhuǎn)換模塊3進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與格式轉(zhuǎn)換，并在數(shù)據(jù)處理與轉(zhuǎn)換模塊3 完成處理與轉(zhuǎn)換后與三維建模模塊4形成的三維場(chǎng)景模型共同在指定平臺(tái)上顯示出來(lái)，完成 指定區(qū)域內(nèi)環(huán)境噪聲的模擬。在本實(shí)施例中，上述地形資料處理模塊l完成取得指定區(qū)域內(nèi) 噪聲源位置及其噪聲強(qiáng)度、取得指定區(qū)域內(nèi)受聲點(diǎn)位置、取得指定區(qū)域內(nèi)噪聲源到各受聲點(diǎn) 的傳播途徑以及對(duì)上述取得的各位置建立統(tǒng)一的坐標(biāo)，使得指定區(qū)域內(nèi)的空間位置及噪聲參 數(shù)被確定下來(lái)，形成完整的指定區(qū)域地形文件，為進(jìn)一步的模擬奠定基礎(chǔ)。此外，該模塊形 成的地形資料被傳送到噪聲計(jì)算模塊2和數(shù)據(jù)形成模塊4。
圖3是圖2中數(shù)據(jù)處理與轉(zhuǎn)換模塊3的具體結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3所示，數(shù)據(jù)處理與轉(zhuǎn)換模塊 3進(jìn)一步包括格式轉(zhuǎn)換單元31、多邊形形成單元32、顏色賦予單元33以及多邊形輸出單元34 ;其中，格式轉(zhuǎn)換單元31將其接收到的噪聲模擬值輸出文件由點(diǎn)格式文件轉(zhuǎn)換為面格式文件 ，在本實(shí)施例中，是將由噪聲計(jì)算模塊2產(chǎn)生的TXT文件、DXF圖形交換文件和/或SHP空間圖 形文件轉(zhuǎn)換為具有噪聲值屬性的面格式文件；多邊形形成單元32將格式轉(zhuǎn)換單元31所形成的 面格式文件與該指定區(qū)域的基本地形信息(由地形資料處理模塊2傳送而來(lái))結(jié)合而形成帶 有噪聲值的表示該指定區(qū)域內(nèi)建筑物外窗或陽(yáng)臺(tái)噪聲模擬值多邊形，通常而言，多邊形輸出 單元31所產(chǎn)生的面格式文件是代表指定區(qū)域內(nèi)各細(xì)分單元面積上的噪聲值，包括建筑物各個(gè) 外立面，通常該面格式文件都是覆蓋整個(gè)建筑物外立面，并沒(méi)有明確區(qū)分外立面的外墻、窗 戶(hù)、陽(yáng)臺(tái)，而建筑的外墻對(duì)外部環(huán)境噪聲有良好的隔離作用，窗戶(hù)和陽(yáng)臺(tái)則是噪聲侵入建筑 內(nèi)部的薄弱環(huán)節(jié)，因此，窗戶(hù)和陽(yáng)臺(tái)的噪聲數(shù)據(jù)在噪聲分析評(píng)估中才具有實(shí)質(zhì)的意義，在模 擬環(huán)境噪聲時(shí)應(yīng)剔除外墻所對(duì)應(yīng)的噪聲，篩選出窗戶(hù)與陽(yáng)臺(tái)所對(duì)應(yīng)噪聲，這正是多邊形形成 單元32所完成的動(dòng)作；顏色賦予單元33對(duì)多邊形形成單元32中得到的多邊形依據(jù)其噪聲值賦 予不同顏色，由于希望能夠簡(jiǎn)單、迅速地使得使用者了解指定區(qū)域內(nèi)的噪聲水平，顏色賦予 單元33依據(jù)事先設(shè)定的噪聲值與顏色的對(duì)應(yīng)關(guān)系，對(duì)上述多邊形依據(jù)其本身帶有的噪聲值賦 予不同的顏色，同時(shí)，還產(chǎn)生表示噪聲值與顏色對(duì)應(yīng)關(guān)系的圖例，使得使用者不會(huì)誤解，例 如可以用藍(lán)色表示較低的噪聲值，而用紅色表示較高的噪聲值；多邊形輸出單元34將在顏色賦予單元33中被賦予顏色的多邊形的輸出格式轉(zhuǎn)換為指定平臺(tái)能兼容顯示的文件格式。當(dāng)然 ，在本實(shí)施例中。由于所述指定平臺(tái)為Google Earth，因此，多邊形輸出單元34的輸出格式 就是Google Earth所能接受的KML文件。此外，由于輸入多邊形輸出單元34的數(shù)據(jù)中包括有 地面噪聲、多棟建筑物的窗戶(hù)與陽(yáng)臺(tái)噪聲，有必要為這些噪聲以區(qū)域、建筑物編號(hào)等進(jìn)行歸 類(lèi)顯示，因此，格式轉(zhuǎn)換單元34還產(chǎn)生對(duì)其中的多類(lèi)噪聲值進(jìn)行樹(shù)形結(jié)構(gòu)整理，使用戶(hù)通過(guò) 點(diǎn)擊上一級(jí)目錄，展開(kāi)下一級(jí)數(shù)據(jù)，可以快速定位査詢(xún)目標(biāo)。上述各單元可以是一些單獨(dú)的 功能軟件實(shí)現(xiàn)，也可以由整合在一個(gè)系統(tǒng)中的各個(gè)功能模擬來(lái)實(shí)現(xiàn)，在本實(shí)施例中，上述各 單元是由單獨(dú)的功能軟件實(shí)現(xiàn)的。
圖4是圖2中三維建模模塊4的具體結(jié)構(gòu)示意圖，如圖4所示，三維建模模塊4進(jìn)一步包括 三維模型形成單元41、數(shù)據(jù)形成單元42和顯示單元43，其中，三維模型形成單元41用于形成 指定區(qū)域的三維模型，上述各部分得到的數(shù)據(jù)可以在該三維模型上表示出來(lái)，以便于使用者 方便、快速地明了該區(qū)域內(nèi)的噪聲分布；數(shù)據(jù)形成單元42用于使上述輸出數(shù)據(jù)(即上述各部 分得到的數(shù)據(jù))與所述三維模型結(jié)合，并使三維模型的坐標(biāo)和輸出數(shù)據(jù)的坐標(biāo)相吻合，從而 使得上述帶有噪聲值的多邊形處于上述三維模型的正確位置；顯示單元43使上述數(shù)據(jù)(包括 三維模型和與其結(jié)合的多邊形)在所述指定平臺(tái)中按照其實(shí)際上存在位置的坐標(biāo)顯示出來(lái)。
以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因 此而理解為對(duì)本發(fā)明專(zhuān)利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在 不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。 因此，本發(fā)明專(zhuān)利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種模擬環(huán)境噪聲的輸出方法，包括取得指定區(qū)域所述環(huán)境噪聲的模擬值，其特征在于，還包括如下步驟A)將所述環(huán)境噪聲的模擬值轉(zhuǎn)換為指定輸出格式；B)建立該指定區(qū)域的三維場(chǎng)景模型并將步驟A)中得到的輸出文件與所述三維場(chǎng)景模型結(jié)合在一起，在指定平臺(tái)上顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的模擬環(huán)境噪聲的輸出方法，其特征在于，所 述步驟A)進(jìn)一步包括Al)直接得到所述環(huán)境噪聲模擬值的面格式文件或?qū)⑺霏h(huán)境噪聲的模擬值輸出文件 由表示所述指定區(qū)域中點(diǎn)格式文件轉(zhuǎn)換為表示該環(huán)境內(nèi)三維面的面格式文件；A2)依據(jù)所述基本地形資料中的建筑物資料，裁剪所述得到的面格式文件，使其形成 表示所述建筑物窗戶(hù)或陽(yáng)臺(tái)的、帶有噪聲值數(shù)據(jù)屬性的多邊形； A3)對(duì)所述多邊形依據(jù)其帶有的噪聲值賦予預(yù)定的顏色； A4)將表示所述多邊形的文件轉(zhuǎn)換為指定格式的輸出級(jí)噪聲文件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的模擬環(huán)境噪聲的輸出方法，其特征在于，所 述步驟B)進(jìn)一步包括Bl )依據(jù)取得的指定區(qū)域基本地形資料建立指定區(qū)域的三維場(chǎng)景模型； B2)將所述指定區(qū)域的三維場(chǎng)景模型轉(zhuǎn)換成指定格式的輸出級(jí)三維模型文件；B3)將上述輸出級(jí)噪聲文件與所述輸出級(jí)三維模型文件在指定平臺(tái)中顯示。
4 根據(jù)權(quán)利要求3所述的模擬環(huán)境噪聲的輸出方法，其特征在于，所 述取得的指定區(qū)域基本地形資料包括ml)取得所述指定區(qū)域內(nèi)噪聲源位置及其噪聲強(qiáng)度值； m2)取得所述指定區(qū)域內(nèi)各受聲點(diǎn)的位置；m3)取得所述指定區(qū)域內(nèi)各噪聲源到所述受聲點(diǎn)傳播途徑中的環(huán)境要素，所述 環(huán)境要素包括綠化帶、聲屏障、空氣溫度和空氣濕度；m4)對(duì)上述取得的所述地形資料建立統(tǒng)一的地理位置坐標(biāo)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的模擬環(huán)境噪聲的輸出方法，其特征在于，所 述取得環(huán)境噪聲的模擬值包括nl)依據(jù)所述基本地形資料建立噪聲模型計(jì)算出初步模擬值； n2)取得實(shí)際測(cè)量的噪聲數(shù)據(jù)；n3)比較所述初步模擬值和所述實(shí)際測(cè)量的噪聲數(shù)據(jù)，并依據(jù)比較結(jié)果校正所 建立的噪聲模型，使初步模擬值與測(cè)量的噪聲數(shù)據(jù)大致一致；n4)計(jì)算指定區(qū)域內(nèi)所述環(huán)境噪聲的模擬值，并將模擬值輸出為點(diǎn)格式或面格式的文件。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的模擬環(huán)境噪聲的輸出方法，其特征在于，所 述點(diǎn)格式文件包括TXT文件、DXF文件或SHP點(diǎn)格式文件；所述面格式文件包括SHP面格式文 件；所述輸出級(jí)格式文件包括KML格式文件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的模擬環(huán)境噪聲的輸出方法，其特征在于，所 述指定平臺(tái)包括Google Earth。
8. 一種實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求l所述的模擬環(huán)境噪聲輸出方法的裝置，其特 征在于，包括用于取得及處理指定區(qū)域基本地形資料的地形資料處理模塊、用于計(jì)算所述指 定區(qū)域噪聲模擬值的噪聲計(jì)算模塊、用于處理并轉(zhuǎn)換所述噪聲模擬值輸出文件格式的數(shù)據(jù)處 理與轉(zhuǎn)換模塊以及建立所述指定區(qū)域三維場(chǎng)景模型的三維建模模塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理與轉(zhuǎn)換模 塊包括將所述噪聲模擬值輸出文件由點(diǎn)格式文件轉(zhuǎn)換為面格式文件的格式轉(zhuǎn)換單元、將所述 面格式文件裁剪形成表示該指定區(qū)域內(nèi)建筑物外窗或陽(yáng)臺(tái)噪聲模擬值多邊形的多邊形形成單 元、對(duì)所述多邊形依據(jù)其噪聲值賦予不同顏色的顏色賦予單元以及將所述多邊形的輸出為指 定平臺(tái)文件格式的多邊形輸出單元。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述三維建模模塊包 括用于形成所述指定區(qū)域的三維場(chǎng)景模型的模型形成單元、使所述三維場(chǎng)景模型輸出為所述 指定平臺(tái)文件格式的模型輸出單元。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種模擬環(huán)境噪聲的輸出方法，包括取得指定區(qū)域所述環(huán)境噪聲的模擬值，還包括如下步驟A)將所述環(huán)境噪聲的模擬值轉(zhuǎn)換為指定輸出格式文件；B)建立該指定區(qū)域的三維場(chǎng)景模型并將步驟A)中得到的輸出文件與所述三維場(chǎng)景模型結(jié)合在一起，在指定平臺(tái)上顯示。本發(fā)明還涉及一種實(shí)現(xiàn)上述方法的裝置。實(shí)施本發(fā)明的模擬環(huán)境噪聲的輸出方法及裝置，具有以下有益效果由于將模擬環(huán)境噪聲的結(jié)果轉(zhuǎn)換為能夠與指定區(qū)域的三維場(chǎng)景模型結(jié)合并在指定的平臺(tái)上顯示出來(lái)，因此，其使用較為方便，即便是非專(zhuān)業(yè)的使用者亦可方便查看特定位置的模擬噪聲。
文檔編號(hào)G06F17/30GK101593360SQ20091030373
公開(kāi)日2009年12月2日 申請(qǐng)日期2009年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月26日
發(fā)明者韜 劉, 葉俊浩 申請(qǐng)人:深圳市克羅賽爾聲學(xué)技術(shù)有限公司