نقشه برداری آلودگی صوتی با استفاده از GIS در نایروبی، کنیا

کلید واژه ها:

آلودگی صوتی، نقاط داغ، نایروبی، کنیا

1. مقدمه

آلودگی محیط زیست و غلظت آن به طور قابل توجهی در حال افزایش است و باعث تهدید جهانی برای کیفیت محیط زیست و اکوسیستم شکننده زمین می شود. مدیریت آلودگی محیط زیست به خودی خود یک چالش است. هوا، آب، زباله های خطرناک و آلودگی صوتی در حال حاضر نگرانی های جدی در بسیاری از کشورها هستند.

یکی از مسائل جدی و اغلب نادیده گرفته شده در مورد آلودگی محیط زیست، صدای محیط است. سر و صدا به عنوان یک پدیده طبیعی دیده می شود. برنامه های اقدام و برنامه ریزی صوتی بعدی در بسیاری از نقاط جهان به طور جدی مورد توجه قرار نمی گیرند. در نتیجه تاثیر نویز به خوبی درک نشده است.

اندازه گیری سطح نویز ناشی از منابع مشخص و به اشتراک گذاشتن چنین اطلاعاتی با افرادی که در منبع نویز هستند بسیار مهم است. این امر به عموم کمک می کند تا سطوح نویز را که در معرض آن قرار می گیرند درک کنند و مکانیسم هایی را برای کاهش نویز تا سطوح مجاز ایجاد کنند [ 1 ]. یک سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) یک سیستم اطلاعاتی مبتنی بر رایانه است که ورودی، مدیریت، تجزیه و تحلیل، خروجی و انتشار داده‌ها و اطلاعات مرتبط با زمین به صورت مکانی ارجاع داده شده و اطلاعات را در همه مقیاس‌ها امکان‌پذیر می‌سازد [ 2 ].] . نقشه های نویز نمایش های فضایی خوبی از موقعیت های صوتی ارائه می دهند. GIS ابزارهای بصری خوبی از انتشار نویز را فراهم می کند و به ایجاد یک سیستم پشتیبانی تصمیم گیری فضایی که می تواند در فرآیند تصمیم گیری استفاده شود کمک می کند. بنابراین نقشه های نویز ساخته شده در GIS می توانند برای چنین فرآیندهای تحلیل و مدیریتی مورد استفاده قرار گیرند.

از آنجایی که سر و صدا پیامدهای روانی و اجتماعی دارد و بر رفاه و کیفیت زندگی در محیط ما تأثیر می گذارد، نیاز به تجسم و نشان دادن سر و صدا به ویژه به طرفین آسیب دیده وجود دارد. GIS می‌تواند چنین نمایش و تجسم را تسهیل کند و می‌تواند به یافته‌هایی منجر شود که ممکن است برای اطلاع از برنامه‌ریزی زیرساخت، اطمینان از بهره‌وری در مکان‌های مختلف کار یا مطالعه، و اجرای یا اجرای انطباق با هر گونه مقررات نویز موجود ضروری باشد.

2. نویز و نویز نقشه برداری

2.1. صدا و نویز

آلودگی صوتی محیطی همچنان تهدیدی قابل توجه برای سلامت انسان و کیفیت زندگی میلیون ها نفر در سراسر جهان است. شهرنشینی و رشد همراه با تحرک و صنعتی شدن منجر به تشدید صدا در مناطق پرجمعیت شده است که باعث افزایش قرار گرفتن در معرض صدا می شود. با افزایش جمعیت در یک منطقه شهری، فعالیت های صنعتی نیز برای رفع نیازهای مردم افزایش می یابد. این باعث افزایش سطح نویز می شود.

برای اینکه بفهمیم صدا و در نتیجه آلودگی صوتی چیست، ابتدا مهم است که بفهمیم صدا چیست، چگونه تولید می شود و در نتیجه چگونه به صدا تبدیل می شود.

در فیزیک، صدا به عنوان ارتعاشی تعریف می شود که به عنوان یک موج مکانیکی معمولی قابل شنیدن فشار و جابجایی از طریق محیطی مانند هوا یا آب منتشر می شود. در فیزیولوژی، صدا دریافت چنین امواجی و درک آنها توسط مغز است. هنگامی که یک جسم در هوا حرکت می کند یا می لرزد، امواجی ایجاد می کند که از منبع دور می شوند. این ارتعاشات در همه جهات از منبع مانند امواج در یک حوض تابش می کنند و تغییرات فشار ایجاد می کنند که توسط گوش انسان تشخیص داده می شود. این تغییرات کوچک در فشار هوا به مغز منتقل می شود و به عنوان صدا تعبیر می شود. چنین تغییراتی در فشار هوا در مقایسه با فشار هوا که همیشه ما را احاطه می کند بسیار ناچیز است.

صدا با استفاده از یک صدا سنج اندازه گیری می شود که به آن نویز سنج یا دسی بل متر در دسی بل (dB) یا واحد پاسکال نیز گفته می شود.

صدا زمانی شروع به تبدیل شدن به نویز می کند که باعث ایجاد ناراحتی در گوش شود. گوش انسان می تواند صداها را از ساکت ترین منبع (به عنوان مثال یک سگ خوابیده) تا بالاترین منبع (مثلاً یک هواپیمای جت در حال بلند شدن) بشنود. کمترین تغییر فشاری که معمولاً توسط گوش انسان قابل تشخیص است 0 دسی بل (0.00002 پاسکال) است. تغییر فشاری که آستانه درد گوش انسان را نشان می‌دهد حدود ۱۴۰ دسی بل (۲۰۰ پاسکال) است که معادل صدای هواپیمای جت است.

بنابراین سر و صدا هر صدای نامطلوبی است که ذاتاً قابل اعتراض است یا ممکن است اثرات نامطلوبی بر سلامت انسان یا محیط داشته باشد [ 1 ]. در ساده ترین عبارت، نویز به عنوان “صدای ناخواسته” تعریف می شود. آلودگی صوتی اصطلاحی است که به سطح صدای محیطی اطلاق می شود که به طور بالقوه برای انسان و حتی حیوانات آزاردهنده یا آزاردهنده است.

2.2. تاثیر نویز

آلودگی صوتی پیامدهای منفی فیزیولوژیکی و اجتماعی زیادی دارد و بر رفاه و کیفیت زندگی در محیط ما تأثیر می گذارد.

آلودگی صوتی باعث اختلال در خواب، افزایش استرس، حواس پرتی، ناراحتی و سلب آرامش می شود. دانش آموزان را آزار می دهد، خطری برای سالمندان و بیماران است و نشانه بی احترامی به جامعه در کل است. قرار گرفتن طولانی مدت در معرض صدا می تواند باعث کاهش شنوایی ناشی از صدا شود. سطوح بالای سر و صدا نیز می تواند به اثرات قلبی عروقی کمک کند [ 3 ].

سر و صدا می تواند اثرات مضری بر حیوانات نیز داشته باشد، به عنوان مثال، حیوانات را از زیستگاه طبیعی خود می ترساند. سایر مشکلات روانی جزئی مانند تنش، تحریک پذیری و مشکل در تمرکز نیز از سر و صدا مشهود است.

هنگام قرار گرفتن در معرض طولانی مدت، نویز اثرات مخرب گسترده ای خواهد داشت. علاوه بر این، همراه با محیط شهرنشینی فزاینده که با تراکم بالای زندگی در خانه‌های بلند مشخص می‌شود، قابلیت آلودگی صوتی برای تأثیرگذاری بر بخش بزرگ‌تری از مردم نیز افزایش می‌یابد. کیفیت زندگی نیز به ویژه در طول شب تضعیف می شود. سایر تأثیرات منفی که به کیفیت زندگی مربوط می شود شامل تغییرات بی مورد در رفتار روزمره افراد است. به عنوان مثال می توان به جلوگیری از استفاده از مناطق مسکونی مانند بالکن ها و مناطق مشترک به دلیل سطح سر و صدای زیاد و همچنین بسته شدن پنجره ها در خانه ها برای جلوگیری از انتشار صدا اشاره کرد [ 4 ].

2.3. نقشه برداری نویز

نگاشت نویز اندازه گیری سطوح صدا در نقاط از پیش تعیین شده و استفاده از داده های حاصله برای ساختن نمایشی گرافیکی از توزیع تراز صدا در یک منطقه معین برای یک دوره معین است. از نقشه های نویز می توان برای ارزیابی انطباق با سطوح نویز مجاز، تنظیم اقدامات کاهش نویز و نظارت بر تأثیر چنین اقداماتی استفاده کرد.

1) نقشه برداری نویز در کشورهای توسعه یافته

در کشورهای توسعه یافته، مشکلات مربوط به سر و صدا اغلب در بالاترین سطح نگرانی همراه با مسائلی مانند گرمایش جهانی رتبه بندی می شوند. در چارچوب یک پایگاه شواهد نوظهور که ارتباط بین قرار گرفتن در معرض سر و صدای محیطی و نگرانی های بهداشت عمومی را نشان می دهد، سیاست نویز در سیاست زیست محیطی اتحادیه اروپا در دهه 1990 اهمیت بیشتری پیدا کرد [ 5 ]. در ژوئن 2002، پارلمان اروپا دستورالعمل 2002/49/EC (END)، مربوط به ارزیابی و مدیریت نویز محیطی را تصویب کرد [ 6 ]. هدف از این دستورالعمل، تعریف یک رویکرد مشترک برای جلوگیری، پیشگیری یا کاهش اثرات مضر سر و صدای محیطی بود.

2) نقشه برداری نویز در کشورهای در حال توسعه

سر و صدا یکی از غیرقابل تنظیم ترین و نادیده گرفته شده ترین اشکال آلودگی است زیرا موقتی و نامحسوس است. هیچ اثر قابل مشاهده فوری ندارد و تأثیر مستقیمی بر افراد نمی گذارد [ 7 ]. در حال حاضر بسیاری از شهرهای کشورهای در حال توسعه مجبورند برای ارتقای توانمندی های سازمانی و فنی خود برای نظارت و کنترل قرار گرفتن در معرض نویز و اجرای اقدامات پیشگیرانه به منظور کاهش خطراتی که سر و صدا برای شهروندان خود ایجاد می کند، اقدام کنند. شدت صداهای محیطی در شهرهای کشورهای در حال توسعه نشان دهنده سطح و سرعت توسعه است. با توسعه اقتصادی و صنعتی شهرها، سر و صدای محیطی به یک مشکل فزاینده تبدیل می شود.

بسیاری از مردم در کشورهای در حال توسعه تحت فشار ترکیبی از نیروهای محرک مختلف مانند موتورسازی، صنعتی شدن و افزایش تراکم جمعیت شهری هستند. با این حال، بسیاری از شهرهای چنین کشورهایی فاقد زیرساخت های مدنی و منابع مالی توسعه یافته برای کنترل این نیروها هستند. نتیجه این است که ظرفیت بسیاری از شهرها برای مقابله با فشارهای ترکیبی اغلب فراتر رفته و منجر به وخامت کیفیت محیط زیست و معیشت انسان می شود.

در مقایسه با کشورهای توسعه یافته، مشکلات مربوط به سر و صدا در کشورهای در حال توسعه اغلب در بالاترین سطح نگرانی رتبه بندی نمی شوند. ارتباط بین سر و صدا و سلامت انسان جدی گرفته نمی شود و از این رو کار زیادی برای مهار انتشار صدا انجام نشده است.

3) نقشه برداری نویز در کنیا

با افزایش جمعیت در شهرهای مختلف و مناطق شهری کنیا، فعالیت‌های صنعتی نیز برای رفع نیازهای مردم افزایش می‌یابد که منجر به افزایش سطح سر و صدا می‌شود. برنامه ریزی ضعیف کاربری اراضی و افزایش سطح ترافیک نیز به افزایش سطح سر و صدا در چنین مناطقی کمک کرده است.

همچنین لازم به ذکر است که برای رفع نیازهای معنوی مردم، کلیساها، مساجد و معابد به طور مستمر در بسیاری از مناطق ایجاد می شود. فعالیت‌های مذهبی به دلیل استفاده از بلندگوهای بلند در انتشار پیام‌هایشان، پتانسیل آلودگی صوتی را دارند.

برای محافظت از جمعیت انسانی و سایر موجودات حساس به سر و صدا، نظارت بر سطوح نویز به یک ابزار مدیریتی با ارزش تبدیل شده است. بنابراین لازم است برای هر کنیایی محیط امن و مطمئنی فراهم شود که در قانون اساسی کنیا پیش بینی شده است که حق داشتن محیطی پاک و ایمن را به عنوان یک حقوق اساسی بشری مردم کنیا تصریح می کند.

نایروبی، پایتخت کنیا، دارای تمرکز بالایی از فعالیت های صنعتی است که جمعیتی بالغ بر سه میلیون نفر را به خود جذب کرده است. برای ارتقای همزیستی هماهنگ بین کاربری‌های مختلف، مدیریت اثرات خارجی ناشی از کاربری‌های متنوع زمین که برای پاسخگویی به طیف وسیعی از نیازها است، مهم است. نایروبی جمعیت خود را در دهه گذشته دو برابر کرده است و جمعیت شهری کنیا در حال حاضر حدود 40 درصد از جمعیت ملی است [ 8 ].

در کنیا، تاثیر نویز هنوز جدی گرفته نشده و تاثیرات آن به خوبی مورد تاکید قرار نگرفته است. ارتباط بین صدا و سلامت انسان نیز جدی گرفته نمی شود و از این رو برای مهار انتشار صدا یا درک بهتر انتشار و اثرات آن کار زیادی انجام نشده است.

3. مطالعه نایروبی

3.1. منطقه مطالعه

منطقه مورد مطالعه، همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است، بخشی از CBD شهرستان نایروبی در جمهوری کنیا بین عرض های جغرافیایی 1˚09’56” و 1˚27’28” جنوبی و طول های جغرافیایی 36˚39’04” و 37˚06’18” شرقی. شهرستان نایروبی با شهرستان های کیامبو، ماچاکوس و کاجیادو هم مرز است و مساحت تقریبی 684 کیلومتر مربع با جمعیت تقریبی 3.36 میلیون نفر دارد [ 9 ]. بنابراین میانگین تراکم جمعیت 4850 نفر در هر کیلومتر مربع است. مساحت مورد مطالعه در CBD تقریباً 1.776842 کیلومتر مربع است.

بسیاری از فعالیت‌های تجاری، سایت‌های صنعتی، مناطق سازمانی، تفریحی و مسکونی در نایروبی از خرده‌فروشی، فروش، خدمات و کسب‌وکار در مقیاس کوچک گرفته تا شرکت‌های بزرگ با دفاتر، انبارها و شرکت‌های بزرگ وجود دارد. مسکن فقیر نشین و اسکان غیررسمی تا مسکن بسیار مجلل. کاربری مختلط تجاری-نهادی و مختلط مسکونی-تجاری و چند فضای باز بدون هیچ گونه توسعه.

نایروبی بر اساس یک نظرسنجی در سال 2011، چهارمین شهر شلوغ جهان است. زیرساخت ها توسط جمعیت رو به رشدی که مشتاق ماشین هستند منسوخ شده است. بیشتر شبکه جاده ای نایروبی بیش از نیم قرن قدمت دارد و فقط برای 350000 نفر توسعه یافته است. از آن زمان، جمعیت نایروبی افزایش یافته است و مانند بسیاری از شهرهای آفریقایی دیگر، نمی تواند به همان سرعتی که ساکنانش می توانند ماشین بخرند، جاده بسازد. طبق یک مطالعه IBM، تقریباً 400 وسیله نقلیه جدید در هر روز وارد خیابان ها می شوند. شکل 2 نمای نزدیک از منطقه مورد مطالعه را نشان می دهد.

3.2. اهداف مطالعه

به طور کلی، مطالعه با هدف نمونه‌برداری، مستندسازی و تجزیه و تحلیل فضایی سطوح نویز در ناحیه تجاری مرکزی نایروبی انجام شد.

به طور خاص، هدف آن عبارت بود از:

・ اندازه گیری سطح سر و صدا از منابع بالقوه نویز از پیش تعیین شده.

・ یک نقشه استراتژیک نویز دو بعدی برای CBD تهیه کنید و “نقاط داغ” نویز را بر اساس سطوح نویز شناسایی کنید.

3.3. روش شناسی

مجموعه داده‌های مربوطه شناسایی‌شده برای جمع‌آوری شامل داده‌های نویز، داده‌های جاده‌ها و داده‌های ساختمان در CBD بود.

داده های نویز مورد استفاده در این مطالعه از اندازه گیری های میدانی در منطقه مورد مطالعه با استفاده از صدا سنج و GPS دستی به دست آمده است. مختصات همزمان با قرائت در بازدید از محل نمونه برداری گرفته شد. LAeq، که به سطح نویز پیوسته معادل اشاره دارد، یک مقدار واحد دسی بل است که از اندازه‌گیری‌های گرفته شده در یک دوره زمانی برای محاسبه نوسانات به دست می‌آید. این داده ها در برگه های داده ثبت شد.

داده های جاده ها به صورت آنلاین به دست آمده، به طور مشترک توسط آژانس همکاری بین المللی ژاپن (جایکا) و دولت جمهوری کنیا تحت برنامه همکاری فنی دولت ژاپن ایجاد و تهیه شده است. فایل جاده ها با هدف ارائه یک نمایش عمومی و آزادانه از شبکه حمل و نقل نایروبی ایجاد شده است. یک مجموعه داده رایگان در دسترس که به علاقه مندان به آینده نایروبی اجازه می دهد از GIS برای تصمیم گیری آگاهانه استفاده کنند. سپس داده‌های جاده‌ها با دیجیتالی کردن نقشه‌های خیابان‌های باز به‌روزرسانی شدند.

داده‌های مربوط به ساختمان‌های درون CBD نیز به‌صورت آنلاین به‌دست‌آمده، به‌طور مشترک توسط آژانس همکاری بین‌المللی ژاپن (JICA) و دولت جمهوری کنیا تحت برنامه همکاری فنی دولت ژاپن ایجاد و تهیه شده است.

این مطالعه در یک دوره زمانی کوتاه و به طور خاص در طول روز به دلیل محدودیت‌های زمانی، امنیت و هزینه انجام شد تا یک رویکرد مبتنی بر GIS برای مدل‌سازی نویز دو بعدی نشان دهد. همراه با محدودیت های دیگر، مدت زمان نمونه برداری در هر نقطه نمونه برداری کمتر از 1 دقیقه بود. بعد زمانی در نظر گرفته نشد زیرا اندازه‌گیری‌ها به صورت همزمان انجام نشد، بلکه به صورت فردی و لحظه‌ای انجام شد. این روش در شکل 3 خلاصه شده است .

3.4. نتایج

شکل 4 نقشه نویز CBD نایروبی را نشان می‌دهد، احتمالاً اولین نقشه‌ای که تا کنون ساخته شده است، و نتیجه کلیدی است که از نگاشت میانگین نویز در CBD به دست آمده است. شکل 5 میانگین سطوح نویز ثبت شده را نشان می دهد، در حالی که شکل 6 منابع اصلی نویز در منطقه مورد مطالعه را نشان می دهد.

همانطور که در شکل 7 نشان داده شده است، یک نقشه استراتژیک نویز دو بعدی که “نقاط داغ” نویز را در منطقه مورد مطالعه نشان می دهد نیز برای نشان دادن پر سر و صداترین مناطق در CBD بر اساس سطوح نویز ایجاد شده است .

3.5. بحث

نتایج نشان می‌دهد که بخش‌های شرقی CBD نایروبی دارای بالاترین سطح نویز هستند. این را می توان به غلظت بالای ماتاتو (ون های خدمات عمومی) و فروشندگان فضای باز در آن قسمت از CBD نسبت داد. شکل 6 همچنین نشان می دهد که تا حد زیادی، بزرگترین منبع نویز در CBD ترافیک است. این با نتایج برخی از مطالعاتی که در جاهای دیگر انجام شده است، مانند غلامی و همکاران، مطابقت دارد. (2012)؛ در نتیجه، هر گونه اقدامات کاهشی باید بر روی این منبع متمرکز شود. بالاترین صدای ثبت شده با 78 دسی بل، نشان می دهد که در برخی نقاط، به ویژه نقاط داغ، سطح نویز به حد شنوایی سالم نزدیک به 85 دسی بل می رسد [ 10 ]] . در تفسیر این نتایج، باید در نظر داشت که مطالعه فقط به CBD محدود بود و به منظور به دست آوردن نتایجی که نمایانگر کل شهر باشد، باید در سایر بخش‌های شهر نیز اجرا شود. علاوه بر این، سطوح سر و صدا، به ویژه از ترافیک، با توجه به زمان شبانه روز تغییر می کند و بنابراین ضبط مداوم نویز نتایج نشان دهنده تری می دهد.

4. نتیجه گیری

این مقاله نتایج یک مطالعه نقشه برداری نویز در شهر نایروبی را با تمرکز بر CBD ارائه کرده است. این مطالعه نشان داد که سطح صدای CBD از پایین 61 دسی بل در غرب تا حداکثر 78 دسی بل در شرق متغیر است و بیشتر صدا را می توان به ترافیک وسایل نقلیه نسبت داد. این نتایج نشان می دهد که سطح سر و صدا در نایروبی به اندازه کافی بالا است که توجه مقامات محیط زیست و تحقیقات بیشتر را جلب کند. گسترش این مطالعه

پوشاندن کل شهر، با سطوح سر و صدا که در زمان‌های مختلف مشاهده می‌شود، راهی توصیه می‌شود.

منابع