Método de mapeamento de ruído de tráfego rodoviário em áreas urbanas utilizando o software QGIS

Method for noise mapping of road traffic in urban areas using open data GIS.

PEIXOTO, N.G.M Laboratório de Conforto Ambiental e Eficiência Energética, Universidade de São Paulo, São Paulo, SP, Brasil, nara.peixoto@usp.br
AZEVEDO FILHO, M.A.N. Departamento de Engenharia de Transportes, Fortaleza, CE, Brasil, azevedo@det.ufc.br

Resumo

Os mapas estratégicos de ruído fornecem informações sobre esses níveis sonoros, o que fomenta o desenvolvimento de estudos epidemiológicos e planos preventivos e de controle de ruído. Para formulação dos mapas, os Sistemas de Informação Geográfica (SIG) vem sendo utilizados como alternativa aos softwares especializados devido a integração com base de dados e velocidade de compartilhamento e atualização de ferramentas. O objetivo desse estudo é propor um procedimento de modelagem do ruído rodoviário em áreas urbanas utilizando software livre QuantumGIS (QGIS). O desempenho foi comparado com o software comercial Cadna-A utilizando o modelo de cálculo RLS90. Para avaliar a aplicabilidade em diversos contextos urbanos, foram criados 192 locais hipotéticos através da combinação de parâmetros que influenciam a modelagem. Como resultados, foi obtida boa adequabilidade dos dados, com R² 0,997, erro médio -0.06 dB(A) e 98,3% dos erros menores que 1 dB(A). Por outro lado, houve menor assertividade em vias com baixo volume de veículos e enviesamento dos erros quando analisados parâmetros altimétricos. Isso pode estar relacionado a limitação da modelagem 2D do procedimento, que negligencia efeitos de difração da onda sonora. Devido aos baixos erros, as diferenças são apenas perceptíveis em regiões do mapa com complexa geometria dos elementos simulados. Assim, o procedimento proposto pode ser uma ferramenta eficaz na elaboração de mapas estratégicos de ruído de tráfego rodoviário em meio urbano.

Palavras-chaves:  
Ruído de tráfego
,
Mapeamento de ruído
,
Impacto Ambiental
,
SIG
,
Morfologia urbana.

Abstract

The Strategic noise map provide information about sound levels, which promotes the development of epidemiological studies and preventive noise control plans. Geographic Information Systems (GIS) have been used for noise mapping as an alternative to specialized software, due to better integration with different databases and facilities of sharing and updating tools. The objective of this study is to propose a procedure for modeling traffic noise in urban areas using the open-source software Quantum GIS (QGIS). This procedure was compared with the software Cadna-A using the RLS90 model. To assess the applicability in other urban contexts, 192 hypothetical sites were created through the combination of parameters that influence the modeling. As result, good data adequacy was obtained with R² 0.997 when comparing QGIS and Cadna-A. The mean difference between the software’s results was 0.06 dB and 98.3% of the values were smaller than 1 dB. On the other hand, there was a bias in errors when analyzing altimetric parameters and less assertiveness was found on roads with low traffic volume. This may be related to the limitation of the 2D modeling of the procedure, which neglects the diffraction effects of the sound wave propagation. Due to the low error levels, the differences are only noticeable in regions of the map with complex geometry of the simulated elements. Thus, considering some limitations, the proposed procedure can be an effective tool in the provision of strategic noise maps in urban environments.

Keywords:  
Traffic noise
,
Noise map
,
Environmental impact
,
GIS
,
Urban morphology.

Referências

[1] Fernandes, G. A. Impacto de Ruído de Tráfego em Edificações Escolares: Metodologia de Avaliação para Diretrizes de Planejamento Urbano. Dissertação de Mestrado, Universidade Federal de Santa Catarina. Florianópolis, SC, 2002.
[2] SAPATA, A.M.A. Monitoramento, Modelagem e Simulação dos Impactos e Efeitos Do Ruído de Tráfego em trecho de Cânion Urbano da Avenida Horácio Racanello da cidade de Maringá – Pr. Dissertação de Mestrado, Universidade Estadual de Maringá, Maringá, PR, 2010.
[3] Guedes, I.C.M.; Bertoli, S.R.; Zannin, P.H.T. Influence of urban shapes on environmental noise: A case study in Aracaju - Brazil, Science of The Total Environment, V. 412–413, P. 66-76. 2011.
[4] Arana, M. et al. Strategic noise map of a major road carried out with two environmental prediction software packages. Environmental Monitoring and Assessment, v. 163, p.503-513, 2010.
[5] Dadhich, A. P.; Goyal R.; Dadhich, R.P.N. An Assessment of Urban Space Expansion and its Impact on air Quality Using Geospatial Approach. Journal of Urban and Environmental Engineering (JUEE), v.11, n.1, p.79-87, 2017.
[6] Tang, U.W.; Wang, Z.S. Influences of Urban Forms On Traffic-Induced Noise And Air Pollution: Results From A Modeling System. Environ. Model. Software. V. 22, P. 1750-1764. 2007.
[7] Murphy, E.; Rice, H.J; Meskell, C. Environmental Noise prediction, noise Mapping and Gis Integration: The Case of Inner Dublin, Ireland. 8th Intern. Transport Noise And Vibration Symposium, St. Petersburg, 2006.
[8] Arpa Piemonte. Openoise Map Qgis Plugin. 2019.
[9] Bocher, E. Et Al. Noisemodelling: An Open Source Gis Based Tool To Produce Environmental Noise Maps. Isprs International Journal Of Geo-Information, V. 8, P. 30, 2019.
[10] Dardanelli, G. Et Al. Analysis Of Technical Criticalities For Gis Modelling An Urban Noise Map. Geographia Technica, V. 12, N. 2, P 41- 61, 2017.
[11] Setra. Road Noise Prediction. Methodologic Guide. 1 - Calculating Sound Emissions From Road Traffic. Setra - Service D'études Sur Les Transports, Les Routes Et Leurs Aménagements. Bagneux. France. 2009.
[12] International Organization For Standardization. Iso 9613-2: Acoustics — Attenuation Of Sound During Propagation Outdoors — Part 2: General Method Of Calculation. Suíça. 1996.
[13] Asensio, C. Et Al. Self-Adaptive Grids For Noise Mapping Refinement, Applied Acoustics, Volume 72, Issue 8, Pages 599-610, 2011.
[14] Farcas, F.; Sivertun, Å. Road Traffic Noise: Gis Tools For Noise Mapping And A Case Study For Skåne Region. Int. Arch. Photogramm. Remote Sens. Spat. Inf. Sci. V. 34. 2012.
[15] Datakustik. Cadna-A State Of Art Noise Prediction Software. Referene Manual. Release 4.5. Greifenberg. Germany. 2014.
[16] Santos, C.N.F. A Cidade Como Um Jogo De Cartas. Editora Eduff. 170p. Niterói. Brasil. 1988.
[17] Rodrigues, F. (2010) Metodologia Para Investigação De Relação Entre Ruído De Tráfego E Condições Operacionais Do Fluxo Em Centros Urbanos. Tese (Doutorado Em Engenharia De Transportes). Universidade Federal Do Rio De Janeiro. 2010.
[18] Moura, V.R.; Melo, G.S.V.M E Santos W.S. Ruído E Configuração Espacial Urbana: Um Estudo De Caso Na Cidade De Belém Do Pará. Pesquisa Em Arquitetura E Construção, Campinas, V. 7, P. 237-251, 2016.
[19] Kalaiselvi, R; Ramachandraiah, A. Honking Noise Corrections for Traffic Noise Prediction Models In Heterogeneous Traffic Conditions Like India, Applied Acoustics, V. 111, P. 25-38, 2016.
[20] Wg-Aen. Good Practice Guide For Strategic Noise Mapping And The Production Of Associated Data On Noise Exposure. European Commission Working Group Assessment of Exposure to Noise. 129p, 2007.
[21] Hotelling, H.; Pabst, M. R. Rank Correlation And Tests of Significance Involving no Assumption of Normality. The Annals Of Mathematical Statistics, Durham, V. 7, P. 29-43, 1936.
Publicado em:
01/09/2022