CadnaA_简要使用说明.doc

CadnaA-环境噪声评价预测和城市噪声地图制作软件技术说明CadnaA(Computer Aided Noise Abatement)是一套用于计算，显示，评 估及预测噪声暴露和空气污染影响的软件。不论你的目标是研究工厂、含停车 场的市场、新修公路或铁路项目，甚至 是整个城镇或市区的噪声引入：CadnaA 的设计目标就是用一套软件来完成所有 的这些任务。基本的 CadnaA 软件中已经嵌入了所 有重要的预测标准，所以对于各种噪声 源的预测，如：工业噪声源、公路、停 车场、铁路，都不需要再增加其他的软件或是额外的成本。您可以下载免费的 CadanaA-demo（演示版），通过在线指南来学习使用 CadnaA,该 指南使用视频文件逐步介绍了 CadnaA 的基本功能和高级功能。功能全面、操作简单使得CadnaA成为环境噪声预测领域的领先软件。CadnaA是使用C/C+语言开发，并较好的兼容了其他的WindowsTM应用程序，如：文字处理程序、电子 表格计算程序、CAD程序和GIS数据库。CadnaA-软件特点对于模型的尺寸没有软件上的限制（每一个对象类型最多可以有 1600 万个对 象）；对于一个网络中任意台计算机，可进行由软件控制的、全自动的、并行处理数据；可计算一个城镇中所有的建筑物的正面声压级（所有的、最高或最低声级）；严格依据欧盟环境噪声导则进行噪声统计；对于输入数据的错误或不一致有强大的自动修正功能；地形和建筑物正面噪声声级的彩色三维噪声分布图；可对穿过城市模型的实时轨迹进行编辑；计算和模拟小汽车、卡车、火车的通过声压级；自动生成可应用于因特网的噪声图；CadnaA-主要功能：1. 使用同一级别的数据生成对象表格。一张表格对应一个对象类型 ，一条线对应一个对象，可以在这条线上获取和编 辑相应的对象的所有数据。在“Road（道路）”表格中列出了所有道路的相关几何和声学数据。在“Building（建筑物）”表格中列出所有建筑物的相关的几何和声学数据。2. 同步完成对象表格和图形显示 在图形中用鼠标单击某条线，所有与该线相关的对象被标记出来。单击 “Synchronize Graphic”按纽，将原来不在屏幕显示范围内的对象移到屏幕中 心显示。点击表格当中的任一对象，该对象则在图中被选中 。点击“Sync.Graphic”，使原来在可视区域外的道路移到窗口中央。3. 通过剪贴板复制图象和表格 屏幕上显示的所有图形和表格都可以作为图形元素全部或部分的复制到 CadnaA 图形中或其他应用程序中。使用剪贴板就可轻松的将方形区域内的内容复制到 word 中。将任一对象的数据复制到文本编辑器中（在这复制的是“road”的数据）4. 自动对对象进行标识CadnaA 会自动将所有的参数和结果值写入到对象中去。如有修改，重新计算后所有 的标签会被更新。这一操作的访问的对象可以限定在如下范围：封闭多边形内部，外部或多边形上的所有对象；所有被激活的或休眠的对象；满足某一进入条件的所有对象（如：最小的建筑物高度）；或者组合以上三种方法来界定。通过”Modify Objects” 对话框来生成所有受声点的标签，显示日间声级 LPT。5. 根据参数设置对象的颜色 可以根据对象的任一参数来定义对象的颜色。在下例中，所有的建筑物是根据住户数目来定义颜色的。图例说明了住户数目和颜色之间的分配。对于道路也可以根据车流量来 定义各路段的颜色。根据住户数目来定义建筑物的颜色根据日平均车流量来定义公路的颜色。6. 对一组对象进行访问 用户可以将对象进行分组，只对某组中的对象进行操作。分组方法有：按对象的类型，画一个封闭的多边形来选择，或定义组中所包含的对象的激活状态（开或是 关），也可以组合以上方法来进行分组。另外，可输入一个条件表达式对各种对象进行操作。在编辑条件表达式时可用到被选 对象类型的所有属性。对于所选定的对象类型，可以从下拉菜单选择其属性。通过这一新功能用户可以编辑复杂的表达式。只有当条件满足的时候命令才被执行。（即： 表达式不等于 0）。通过条件表达式来对高度3m,面积50m2的建筑物添加建筑物评价标志。右图中红色 的建筑物已经被排除。7. 使用命令行修改对象属性打开对话框“Modify Objects”,点击”Modify Atrribute”，当输入字符串或算术运算 式，可以通过下拉菜单选择所有的对象属性。例如：只需要一条简单的命令就可以通 过输入铁路名字就可以找到它的最大速度。8. 直接对对象及其数据进行操作在图中点击对象或者在 table 中的 apparent 栏选择该对象即可编辑其所有参数 值。可以分别修改单行的参数值，或是同时修改几行甚至所有行的参数。双击某个建筑物访问其数据双击某个点声源访问其数据9. 使用属性生成新的数据通过用户定义的公式，使用所选对象类型的其他参数来重新计算所选对象群的属性 值。如：根据一定面积内的建筑物的声音大小来计算该建筑物中的住户数。限定所访问对象的范围的方法有：所有多边形内部，外部或多边形上的对象；被激活或休眠的对象；满足某一进入条件的所有对象（如：最小的建筑物高度） 或者组合使用以上三种方法基于建筑物的高度和面积来估计住户的数目自动生成一个项目中所有或部分的建筑物中的住户数10.图形设计工具，可以灵活设计打印输出格式使用 CadnaA 的图形设计工具，你可以在打印页面上排列任意视图，网格图和项 目的细节信息。除了显示三维特殊视图外还可以显示平面视图。如果该项目的数据被 修改，它的图也会被自动更新。还可以在一张图上安排不同的变量。带详细的文字说明的水平平面图垂直视图，并显示两个三维视图 在图形设计工具中有八种单元类型：平面图单元：包含 CadnaA 图形3D 单元：显示通过一个辅助多边形生成的三维视图文本单元：可输入文本或关键字符号单元：可以显示 CadnaA 符号（如：指北针）位图单元：以位图的格式显示图象（要求有选件）标签单元：可显示网格（即彩色噪声级等级）标签，对象标签或土地使用标 签。宏单元：可复制已有的模板文件内容定位单元：用做不含任何内容的占位符（为了格式化的需要）各种类型单元的特性（如：尺寸，边界，空白区域，类型）都可以分别定义。由于这 些特点，输出格式的设计灵活且操作简单。同时还可以通过编辑老的模板文件来进一步开发新的模板文件。11.在 三维视图中进行编辑在 CadnaA 的三维特殊视图中，使用穿过城市模型的实时轨迹，用户可以直接访问 所有的对象并对其数据进行编辑。因此，用户可以轻松的检查和改变应用于三维特殊视图 的模型。鼠标双击一条铁路轨道，打开这个轨道的编辑对话框选中一栋房子并双击打开它的属性编辑对话框12.通过声级的可视听化技术 当小汽车，火车或者其他的移动声源通过时，用户可以获得瞬时声级的时间关系曲线图。使用整个模型，CadnaA 可以对于移动声源的每一个位置进行同样精确的计算。用户 还可以通过声卡和放大器/扬声器来播放通过噪声（即可视听化技术）低交通流量的通过声级的时间关系曲线图CadnaA 3.5 -新特点为了便于根据欧盟环境噪声导则进行计算，CadnaA3.5 在定义评价术语引入了全新的 概念。这个新概念提供了：多种可选的评价级别（对于某一特定的时段或者组合时段）， 新增的评价术语（如：不确定度）。而且，可以通过公式来定义评价标准。在adnaA.5 中，要计算各接收点上和网格上（加地面）的多达四个的评价标准才能计算出该模型 的评价级别来。接下来的内容详细的描述了这些新特点：1. 标准准则联邦公路总署（FHWA）公布的的交通噪声模式（TNM）TNM 是由联邦公路总署（FHWA）开发，华盛顿地区已经实施其中的噪声发射规范， 噪声传播模式的制定也正在进行。Congfiguration/road 对话框（由用户定义）Czech 交通噪声模式Czech 模式是由布拉格的 Kozak & Liberko 开发的。在 Cadna3.5 中可使用该模式。Congfiguration/road 对话框（用户定义）用于工业噪声源的 Harmonoise 模式Harmonoise 项目（2001.8-2005.7）已经开发出预测环境噪声声极的方法。这一方 法根据 L den（日间噪声声级） 和 Lnigh（昼间噪声声级）来预测噪声声级，根据环境噪 声预测导则（2002/49/EC），这两个参数是协调噪声指标。Congfiguration/road 对话框（用户定义）2.计算对于受声点和网格点的指定评价标准有新的概念。导入 PCSP 片区时，自动链接建筑物和建筑物评价标签。针对北欧预测方法（Nordic Prediction Method）和 NORM S5011 的用户定义列 车级别。根据 RVS 3.02 和 NORM S5011 计算侧面衍射。根据 AUSTAL2000 计算空气污染3. 对象和对象操作新对象：垂直网格将网格计算结果赋到建筑物评价符号在多边形点上将多边形分解用于重新计算白天/傍晚/晚上的交通流量变化的交通流量计数器计算路边-路边的道路宽度的两种计算规范飞机噪声（FLG 选件）：根据欧盟环境噪声导则计算各种类型的评价声级。通过表达式定义受声点的填充颜色删除计算区域内部或外部的网格点在对象和文本框之间的可选连线4. 导入/导出/输出导入格式为 TIFF/LZW 和 GIF 的位图在报告中使用新的关键字图形设计工具：带可选评价术语的图形输入 ASCII 网格图到 ArcView屏幕截图：城市的 3 维视图一个国际机场的噪声分布在公路旁声屏障的优化设计带内部交通线路的工业区模型靠近一个火车总站的铁路项目带有各类噪声源的噪声图项目CadnaA 工具箱包含所有建模用到的相关对象。工具箱的图标是按下面的分类来安排 的：编辑&显示工业噪声源公路噪声和铁路噪声源屏蔽和衰减物体（如：建筑物，屏障，桥）用于评价噪声声级的对象（如：受声点，建筑物评价）显示选项（位图，声级和文本框，截面图）编辑模式：在编辑模式下，可对图形中所显示的对象进行编辑。单击对象的边缘即可选择该对象， 但如果选择道路和铁路则单击其中心线。放大模式：在该模式下可对图形进行放大。要放大图形的部分区域有两个很方便的方法： 鼠标右键单击一个对象可放大该对象，每单击一次，该对象被放大两倍。鼠标的位置作为一个固定参考点； 按住鼠标左键，在希望放大的对象周围拖出一个矩形框，鼠标释放后，框内的对象会被放大。点击鼠标右键可以逐步取消前面的放大操作图限缩放点击这一工具使可见区域外的所有对象显示在 CadnaA 的主窗口内。如同时按下 SHIFT 键，则不论实际的图限是多大，所有的对象都可被显示。例如：当只有几个对象，但确有 很大的图限值时这个工具就派上用处了。点声源在该模式下，点击屏幕上所希望的位置即放置了一个点声源。在编辑模式下双击该声 源则可打开编辑对话框。另外，也可以通过键盘来输入该点的坐标。定义点声源的噪声发散使用 A 计权声功率电平，可定义为单个数值，也可定义为一个 频谱。发射值 PWL，声衰减和衰减器箱都接受单个数值，保存在本地库或公式中的频谱 ID。在公式中单个数值和频谱 ID 都可使用。线声源在该模式下，点击屏幕上所希望的位置即定义了线声源的中心点。在编辑模式下双击 该声源即可打开编辑对话框。另外，也可通过键盘输坐标（绝对坐标，相对坐标或极坐 标）使用 A 计权声功率级来定义线声源的噪声发散，可定义为单个数值或频谱。噪声发射 值的类型有：PWL：A 计权声功率级PWL：单位长度的 A 计权声功率级。PWL-Pt:：一个移动点声源的 A 计权声功率级（要求提供每小时事件数目 Q 和速度（km/h）。发射值 PWL，声衰减和衰减器箱都接受单个数值，保存在本地库或公式中的频谱 ID。 在公式中单个数值和频谱 ID 都可使用。面声源 在该模式下，双击屏幕上所希望的位置定义一个面声源的中心点。单击鼠标右键闭合该多边形。在编辑模式下双击一个面声源的边沿打开编辑对话框。另外，也可通过键盘输 入中心点的坐标（绝对坐标，相对坐标或极坐标）。使用 A 计权声功率级来定义线声源的噪声发散，可定义为单个数值或频谱。噪声发射 值的类型有：PWL：A 计权声功率级PWL：单位长度的 A 计权声功率级。PWL-Pt:：一个移动点声源的 A 计权声功率级（要求提供每小时事件数目 Q 和速度（km/h）。发射值 PWL，声衰减和衰减器箱都接受单个数值，保存在本地库或公式中的频谱 ID。 在公式中单个数值和频谱 ID 都可使用。垂直噪声源把垂直噪声源的水平投影当作一个多边形输入后即插入一个垂直噪声源，另外也可以 通过键盘输入绝对坐标，相对坐标或极坐标。使用 A 计权声功率级来定义线声源的噪声发散，可定义为单个数值或频谱。噪声发射 值的类型有：PWL：A 计权声功率级PWL：单位长度的 A 计权声功率级。PWL-Pt:：一个移动点声源的 A 计权声功率级（要求提供每小时事件数目 Q，和速度（km/h）。发射值 PWL，声衰减和衰减器箱都接受单个数值，保存在本地库或公式中的频谱 ID。 在公式中单个数值和频谱 ID 都可使用。垂直噪声源的高度即顶端边缘的高度。Z 轴是底部边缘到顶部边缘的距离。 垂直噪声源是用来制作建筑物的声辐射模型。激活“捕捉对象”功能，则垂直噪声源被放置在建筑物前预定距离的位置上。最大项目的尺寸和计算速度CadnaA 的计算范围：每种类型的对象最多可能有 16,000,000 个对象。每一个对象（如等高线，线声源，建筑物）上最多可有 20 亿个点。20 亿*20 亿个网格点（没有由于软件引起的限制，所存在的限制一般是由硬件存储 器容量而造成的）由于这样的计算范围，CadnaA 能够测量整个城市或区域的噪声。用户可以在以下网址上 查到一些使用 CadnaA 计算的城市或区域噪声图的范例。http:/www.noiseR强大的加速技术和精确的算法使得 CadnaA 成为一个速度最快的计算工具，而且对于 几乎是自由声传播，只有部分屏障和反射物的区域计算起来要比带扩展声源的高密度区域 要快得多。通过配置计算速度等相关的设置，可以针对实际工作对 CadnaA 进行优化。主 要关心的问题有：是否考虑反射反射计算反射的最大次数。对项目有，没有或者有部分的区域计算。插值法的不同流程。不同的最大错误数网络计算PCSP 技术使用 PCSP 技术（程序控制分段处理技术），CadnaA 可以轻松处理每一类型的对 象中多达 16，000，000 个的对象，甚至还可以处理城市模型（需要使用到 XL 选件）。 可处理文件的尺寸限制通常由计算机的容量来决定，而使用 PCSP 技术后，这一限制也消 失了。由用户定义分段的程序控制分段技术可以自动的依次导入这些分段来进行计算。所 以不需要通过硬盘读取，RAM（随机存储器）也可工作。如果几台 CadnaA 计算机用于计算，比如：在一个网络中，他们能并行的工作于同一 个项目。CadnaA 通过 PCSP 技术自动的组织和管理所需执行的进程。然而根据欧盟环境噪声导则在计算战略噪声图时，必须对几万平方公里的范围进行计 算，甚至每一个项目都可能包含一千平方公里的面积。如果只使用一台计算机，即使用了 所有的加速技术也要忙上几个星期。如果使用 PCSP 来处理这样的计算任务，整个项目首先会被分成适合的长方形并保存 到特定的目录下。CadnaA 就可以从网络中任何一台 PC 机开始工作。计算机独立的互相 载入项目中被某个长方形区域（加上一个额外的长度）所划分的项目的一部分，计算完毕后保存这个长方形并开始下一个长方形区域的计算。安装 Cadna-calc多重计算许可证后，数台计算机可以进行这样的计算（需要用到CadnaA 的 Calc 选件）成本估算在 CadnaA 中成本估算中，对采用降噪措施所导致的房产的升值是通过计算单位面积 内每升高 1dB 时房租的下降和居住区域的面积单位面积的不动产中的居住区域的面积的下 降来计算的（根据瑞士的 BUWAL 公布的方法）。这样，通过降噪措施带来的改善即使对 于那些复杂的情况也可以通过货币的形式表现出来，并可以进行一些可选方案的排列对 比。CdnaA 的成本估算工具可以应用于：对于那些指定的土地使用区域（基于：地面/基础比，租金费率，租金损失）对于居住区域内的建筑物（表示为单价或单位面积的价值）对于一个区域内的建筑物（在网格图上表现为一个移动的平均数）.只有安装了 CadnaA 的 XL 选件才可使用成本估算功能。在指定土地使用的范围内的所有建筑物的扫描结果。计算出的针对日间/昼间的结果值用货 币量表示了由于噪声导致的房租下降。在 50*50m 的扫描窗口中，扫描结果以移动平均值的形式表示在网格图上。网格图的说明 以货币量/平方公里为单位显示结果。实时动态三维图： 用户可以在动态三维视图中内部穿过或从虚拟城镇模型的上空来浏览所提出的改进措施带来的视觉效果。 没有其他相应的程序来停止动态三维图显示，点击任意对象，显示或甚至编辑它的数据。在 3 维视图中进行编辑：选中一栋房屋并双击打开编辑对话框显示它的参数CadnaA-DYNMAP-动态噪声图可以根据被测数据以预定的时间间隔更新 CadnaA 所生成的噪声图。 这一功能的最重要的应用是直接连接安装在干线公路旁或工厂附近的自动监视系统。监视系统的测试数据被传输到安装了 CadnaA 的电脑上用来更新噪声图。 这一操作速度极快，因为根据所测的数据来调整噪声图时不需要再对声传播进行计算。监控站被安装在相关的受声位置上，这一位置的声压级主要由这一条公路决定。对于 每一条被监控的公路和其他的公路，可计算出完整的噪声图，并全都保存在整个城市模型 中。下例中，预先计算出带四个监控站五张噪声图。在主要公路上安装了四个噪声监控站的城市模型（默认噪声网格图）使用来自 P2 监控站的 SPL 数据更新噪声网格图（声级增加了 10dB）CadnaA 对被测数据进行采样，将其与原网格数据的差值加到总的噪声图中，对所有更 新过的的噪声图的进行能量相加来计算新的总噪声图。这个更新过程既可以根据测得的声 级数据，也可根据自动记录下的交通流量数据或声源的其它参数进行。使用由监控系统提供的每小时的声级数据，CadnaA 可以示显最新的噪声图信息，如： 上一个小时或上一个时间间隔的噪声图使用监控数据来更新噪声图 另外，CadnaA的功能还可以实现通过因特网显示噪声图作为公开信息。通过对其进行配置，CadnaA甚至可以生成过去某时间段的噪声图。使用CadnaA的动态噪声图 DYNMAP时，可以高精度的自动显示去年的Lden或者显示上个月中所有周末的平均声级， 如果需要的话还可以与GIS系统结合起来。CadnaA - DYNMAP 可以实现：更新各种由 CadnaA 计算生成的噪声图基于以可定义的时间间隔所产生的测试结果 生成动态噪声图 显示现存噪声的长期影响 与噪声监控系统相连（如：公路上的噪声监控站） 所测得的数据被直接传入 CadnaA 自动快速的更新各噪声图 可使用交通流量或其他数据来进行更新噪声图 可通过因特网进行长期显示 可集成到 GIS 系统CadnaA-Runtime ：用于 GIS-输出通过配置，CadnaA 可以作为一款后台运行时间计算软件。所有在计算建筑物正面噪 声图和噪声声级用到的数据可以由权威机构所使用的 GIS 系统来提供。噪声计算做为一个选件集成到 GIS 系统，用户点击“Calc Noise”键后就可以开始进行噪声计算。接下来所有的工作都可以在不需要用户任何介入，自动执行。这些工作包 括：输入形状和数据库文件将数据与完整的城市模型相结合为整个区域创建一个瓦片状覆盖图将这一结构保存到指定目录下为第一个瓦片区域载入数据，计算并保存计算结果对所有的片区重复上一步操作（使用具有 CadnaA PCSP 功能的一个网络中的 所有计算机）载入所有瓦片区域噪声图并保存总噪声图。输出结果数据（网格或正面声级）到 GIS 系统。 因此，用户如果想要实际的噪声显示或是基于实际数据的噪声评价，只需按下“CalcNoise”键。用户也可以在屏幕上看到计算的过程，因为在整个区域里，已经计算过的瓦片是绿色的，正在计算的瓦片是蓝色的，剩下的还没处理的是红色的。如果有多台计算机安 装了 PCSP 选件的话，那么每台计算机只用专门处理一个瓦片。分片计算的过程 最后，整个噪声图被输出到 GIS 中，并在屏幕上显示显示由 CadnaA_Runtime 计算在 ESRI-ArcView 中出来的网格声级和正面声级。CadnaA-Runtime 提供最新的软件技术来处理欧盟环境噪声准则，GIS 系统的框架是基 于 ArcInfo 或 Arc View(ESRI 的产品)Cadna A Runtime 提供：自动输入形状和数据库文件自动组合文件，分片和计算处理进程由 CadnaA-Part Viewer 显示自动以 GIS 可读的格式（ESRI-Arc View 和-ArcInfo）输出结果数据（网格或 正面声级）.网页输出： Web-Export.CadnaA 的另一个非常有用的工具是网页输出功能。在生成一个交互性，可以有不同 显示比例的，并且希望鼠标点击在某个位置就可获得噪声图的声级的网页显示界面时，所 有用到的文件使用一条简单命令就可以自动生成。在下面的网址中可以看到 CadnaA 的范例。http:/www.noiseR连接到 BASTLIAN 建筑声学软件CadnaA 可以和 BASTIAN（DataKustik 公司的建筑声学软件）交换数据 如果在一个 CadnaA 项目中定义了受声点，如在一栋公寓窗子前方，那么这些受声点在同时打开的 BASTIAN 选择框中是作为可选的外部声源。那样使用 BASTIAN 计算房间 内的声级时会依据 CadnaA 的项目被环境所影响，并且受到 BASTIAN 中定义的建筑结构的影响。这样一来用户就可以直接通过改变所有可能影响因素来改善现状。CadnaA 中建立了四个受声点将第四个受声点上的日间声级输入到 BASTIAN 中，来计算室内声级。CadnaA-建模和计算1.数据输入使用 CadnaA 来对环境进行建模所需要的数据可以通过键盘，扫描仪或外部的数据源 来输入。这一部分借助于实例解释了如何输入数据：用户可以通过键盘输入，扫描平面图或者通过 CadanA 所提供的众多接口的任一个来 输入数据进行建模。就算是 CadnaA 的最简单的版本也可以接受 15 种以上不同的数据格 式。借助于 CadnaA,只要与噪声生成和传播有关的环境因素都可以在电脑中建模。要生成一张电厂的顶视图，用户要画出建筑物的轮廓，公路的轴线，柱体的中心和点 声源（看下图）。这些几何信息可以用扫描仪扫描平面图来输入，通过键盘输入高度和其 他信息。所有的这些数据也可以通过其它应用程序或数据库输入。该模型是虚拟世界的一部分，用户可以在屏幕上从各侧来浏览它，或是旋转它，也可 以从模型内部或是在模型上方浏览。CadnaA 的一个专长就是你可以在图中点击对象然后 在编辑窗口修改其数据，甚至在 3D 视图中也可如此。即使是使用 CadnaA 的标准版，用户也可以从 CAD 文件，GIS 系统，数据库或是其 他的应用程序导入数据，还可使用功能强大的 ODBC 接口来导入各点的坐标值和对象的所 有属性值。用户可以管理这些数据并将之转成如 MS-EXCL 的电子表格或 MS-Access 和 Oracle 的数据表格。这样一来，用户可以通过从数据库输入道路施工部门所组织到的数 据。CadnaA 会一直提供这些接口，并随着技术的发展不断补充和完善这些接口。用户也不用为此支付额外的费用。2.输入格式下表列出了可被输入到 CadnaA 中的文件格式：AutoCad-DXFAutoCad export format for object geometry (by Autodesk Inc.)ArcViewshape-file from ArcView/ArcInfo-GIS-software (by ESRI)Atlas GISformer GIS-software by ESRI (until 2001)SicadGIS-software by AED-SICAD AGEDBSformat used by the German ordnance surveysGMLformat used by the UK Ordnance SurveyNTFUK National Transfer FormatWinput-DGMASCII-format by the Bavarian Ordnance Survey, MunichStratisprogram system for road design & civil eng. (by RIB Software AG)MapInfoformat used by MapInfo (by MapInfo Corp.)T-Mobilformat used by Deutsche Telekom MobilNet GmbHBuilding Height PointsASCII-format for building height pointsASCII-PolyASCII-format for open or closed polygon-linesASCII-gridASCII-format for grid point dataQSIdata interchange format between programs for the calculation of sound propagation (according to DIN 45687)GYpSiNOISEdata interchange format CadnaA-GIS另外，还可以从其它软件中输入用于噪声传播计算的对象的几何数据。3.数据获取 针对不同种类的外部数据，数据获取的步骤有些是必须的，而有些是可选步骤中比较合适的步骤。这一节用范例解释了在如下任务中如何获取数据：简化几何形状，使用单根线条 来生成建筑物，调整对象为地面模型或调整根据对象调整地面。简化几何形状 影响生成噪声图的计算时间的一个主要因素是：定义地形模型的等高线的数目和在等高线上多边形点的数目。如果地形数据是来自 GIS 系统或其他的应用软件或数据库，按网 格的尺寸从被测高度中生成这些线，按噪声计算所需要的间距来计算出这些点。“simplify Geometry(几何简化)”命令可以自动的删除不需要的点，大大缩小文件的尺寸上面的左图演示了简化几何形状的过程。要简化一条作为等高线的多边形线，用户要 定义一个长度 d，如 1m，执行Simplify Geometry（几何简化）的命令，系统会依次在所 有的点中进行选择，每次选择 3 个相邻点。如果点 2 到点 1 和点 3 的连线的距离小于 d ， 即1m 的话，那么删除点 2。这一命令可以应用于所有的多边形线，一组被选定的线，或一个项目中所有的线。上 面的右图中即是一个执行该命令的典型范例。可以使用排列紧密的等高线来模拟一片有山的区域。先画一条观察线，然后激活命令 “3DSpecial”，即显示下图。这个面积为 17 km2模型中包括：761 条等高线，总长度为 3100km438 条公路，总长度为 62km5702 个不同复杂程度的建筑物文件的大小为：36.7MB，使用 d=1m 来简化等高线的几何形状后，文件缩小为20.1MB。使用单独的线生成建筑物。 在大部分应用中，建筑物和其他对象的几何数据都是通过其他数据源导入。如果这些数据代表闭合的多边形线，那么可以认为它们是建筑物而不需要对其再做修改。而在 CAD 绘图中，建筑物通常不是闭合的多边形线，而是大量有细微间隔的单独的线。使用命令 “Close Buildings”，CadnaA 自动使用强大的算法将这些线转化成闭合的多边形，并把它 们认定为建筑物。甚至可以用复杂的网状线来代表带封闭后院和任意形状的复杂建筑物。 这一工具可运用于单个对象，特定区域内的对象或所有的对象。下图解释了这一操作的原理：例：第一步：输入格式为 DXF 文件的建筑物等高线是由大量的单独的线组成。第二步： 使用“close buildings”命令将开多边形转成闭合建筑物多边形第三步：转换后，建筑物的等高线显示成闭合多边形，对象类型为“House”根据地面模型来调整对象或者根据对象来调整地面模型如果来自不同数据源的数据不能很好的结合在一起，在 CadnaA 中有一个强大而独特 的工具可以将这些数据组合成一系列适合的数据：如果公路中心线数据输入的是绝对高度，那么这条公路的一部分就会有可能消失在地 面以下。出现这种情况时，就必须来决定是地面的数据还是公路的数据更为可靠。在第一 个例子中，修改道路的高度来适合地形的表面。但在第二个例子中 CadnaA 也提供了另一 富有吸引力的方案修改地面模型，使得它适合公路的高度。这样一来就加入了新的等 高线，产生了地面的路肩，路基和沟渠。这些修改可以应用于选定的对象（不仅仅只是道 路），指定区域内的对象，或指定类型的所有对象。可以用类似于等高线的显示模式来制造人造波形地面。穿过这个区域的道路在所有的 点上的绝对高度是相同的。用三维视图来显示这种情况：使用命令“Fit object to the Terrain”(根据地形调整对象)，新的点会被插入，道路也会根 据地面进行调整。如果使用”Fit Terain Model to Object”(根据对象改变地形模型)命令，则整个地面模型被 改变，在山里添加沟渠和堤坝。道路的形状不用改变，正好适合新的地面。通过由软件控制的改变地面模型，用户可以定义所有新的斜坡的角度。噪声级计算CadnaA 可以计算预定义的受声点上或网格上的噪声声级生成噪声图，也可以计算建筑 物正面噪声级生成建筑物噪声图并获得特征性的建筑物噪声声级。CadnaA 可计算任何位置，在水平或垂直网格点上或者包围建筑物所有正面的网格上 的任何点的噪声级。对于声传播的计算，有多种国内或国际的标准可供选择。而对于象公路，铁路和机场 等这些特殊的声源的声发射量是由一些技术参数值来计算的。CadnaA 提供简单，明确的方法去选择和应用所需要的计算模式。用户要输入所有对象（如公路或是铁路）的几何数据，当选择好某个标准之后，这些对象的输入窗口就会显示 使用这一标准所使用到的参数。改变计算方法后用户并不一定要输入新的对象。CadnaA 可计算：在预定的受声位置上的噪声级（对于专业工作会逐步保存结果）噪声图上水平或垂直网格上的噪声级包围建筑物正面的网格上的噪声级（会保存正面声级和建筑物声级）由软件控制对居民数目进行估计噪声级计算 1： 计算预定义的受声点上的噪声级 在一个项目中可以分布任意数量的受声点。使用“object snap”(对象捕捉)命令，可设定到最近的建筑物表面的可定义距离。在任一受声点上用”generate floors”（产生楼层）命 令，在各不同的楼层前生成受声点。建筑物正面前固定距离的发射点使用“generate floors”生成的向上叠加的受声 点CadnaA 逐步计算每个独立声源和所有声源的局部声级，并将之做为不同的变量保存下 来。将受声点的局部声级进行分类，这样就可以将声源根据他们的贡献来进行排列。图形 和表格是同步生成的，所以在受声点处贡献最大的声源会迅速被找出并标识出来。用户可以自由组织结果表，也就是说用户可以选择表格列的安排，各列的名字和内 容。每一行包含与受声点相关的数据，所以可以计算并显示不同变量的噪声级，噪声级之 间的差值和其他与受声点有关的表达式的值。噪声级计算 2：在网格上计算噪声级以生成噪声图 将分布在规则的网格上的点作为受声点，对之重复进行相同的计算即可生成噪声图。对于每个网格点，保存着日间电平和昼间电平（Lden 和 Ln）和地面的高度。噪声声图显示的 颜色可以从调色板中选择。用户可以保存和导入不同的调色板。网格使用相同声级区域的噪声图网格使用相同声级区域的三维噪声图可对噪声图进行保存，对之使用现声级和任意数学表达式重新计算，对之进行相减或 相加。用户可将彩色区域输出到 Arc View，将等声级线作为 DXF 文件输出到其他应用软 件中去。做互动的声级信息的因特网显示中需要用到一些位图文件，而 CadnaA 的网页输 出功能正好可以生成所有的这些位图文件。在下面的网址上提供了一个在 Stuttgart 飞机场附近区域的噪声图的网页输出范例。http:/www.noiseR计算出噪声图并选择好三维特殊视图后，CadnaA 显示了真实图象的 3D 视图，地面采 用噪声图的色彩。上图中的右图显示前面曾经显示过的山区，其地面色彩是计算出的噪声 图的色彩。噪声级计算 3： 计算建筑物正面噪声级为确定和评价居住区域的噪声影响，CadnaA 自动在每一楼层均匀分布受声点，这些 点与建筑物正面的距离可调。对于每一个“正面点“的噪声级的计算与在预定义的受声点 和网格点上的噪声级计算是完全一样的。使用算术或能量平均或选择最大或最小声级的算法，可从所有的正面声级来计算出建 筑物声级。CadnaA将建筑物声级作为日间和昼间声级（Lden 和 Ln）写入位于建筑物内的 一个圆形标签中。在三维特殊视图中，计算出噪声声级后，建筑物的正面会根据噪声图的彩色调色板的 设置显示出不同的颜色。噪声声级计算 4： 估算住户数目住户的数目是建筑物对象的参数之一。CadnaA 可以从用于居于的建筑物的高度和它在 地面的投影的面积计算出它的住户数目。如果在某个区域或整个城市的总人口数已知的 话，那么可以调整计算出来的值以保持不同建筑物之间的比例，使得最后得出的人口总数与已知的总人口数相等。另外还可以将住户的数目与面积联系起来计算出一个平均数，即每平方公里的人口数（persons/m2）。 在这两个例子中，这些数值都可以被自动计算，也可通过键盘输入或从其他的应用程序导入（如数据库）。计算标准下表列出了在 CadnaA 中实行的标准和准则IndustryISO 9613-2AL 28VDI 2714/2720DIN 18005Nordic Prediction Method Swedish Guideline for Air Turbine Noise BS 5228RoadRLS-90DIN 18005CRTN NMPB-Routes-96Nordic Prediction MethodRVS 3.02STL 86RailwayDIN 18005CRNNordic Prediction MethodNorm S 5011SemibelAircraftAzBLAI-Guideline for AirportsECAC Doc.29DIN 45684-1结果显示针对不同的目的，CadnaA 提供多种形式来显示结果。下面的内容将会解释以下几种 类型的结果显示：结果表；在屏幕上的噪声级和其他的值的显示；当车辆经过时噪声时间 关系的图形显示。结果显示 1：结果表 在结果表中，每一行就代表一个受声点，也可选择包括正面点。用户可以自己定义表中每一列的名字和内容。 用户可以定义变量，然后分别在每一个受声点上对这些变量赋值，可在结果表中的表达式里调用这些值。这样，用户就可以定义由受声点表示的建筑物内房间的面积，窗子表 面的面积和其他计算室内声压的所需要的值。如果要求室内声级不超过给定限值的话，使 用这些变量可以计算出由受声点来代表的每个窗子的传输损耗。结果表编辑结果表用户可以根据自己的需要自由配置结果表。这就意味着可以自由选择每列的名字和内 容。还可以显示使用变量的公式的计算结果和这张表中其他列的内容。结果显示 2计算受声点的噪声级计算结果可自动写入到受声点CadnaA 只能将带参数值或结果值的标签自动写入到图中。通常所有的参数和结果值会 被写入到所有的对象类型中。如果有某些改动的话，经过计算后，标签上显示的总是与现 状一致的正确的值。结果显示 3： 通过声级的时间关系曲线图CadnaA 计算出来的声级是一定时间间隔的等效平均声级（时间间隔通常是一天）。当 一辆小车，列车或则其他的移动声源通过时，可计算出每个时间点上的瞬时声级。 CadnaA 利用整个模型对于移动声源的每一个位置都进行精确的计算。并且可以通过声卡 和放大器/扬声器来播放通过噪声（即可视听化技术）噪声图的类型：噪声图类型 1：水平噪声图在 CadnaA 中，噪声图是通过计算分布在规则网格上的点的声级生成的。可以根据 相对高度相同的地面或是所有绝对高度相同的网格点来计算。下面的噪声图是使用 10m 的 网格计算得出，显示了公路交通噪声的分布情况。用户可以