3D and environment Noise visualization Noise visualization Philippe - PowerPoint PPT Presentation

3D and environment Noise visualization Noise visualization Philippe Royer – Noise, air and non - ionising radiation division REPUBLIQUE Service de l'air, du bruit et des rayonnements non ionisants ET CANTON DE GENEVE

Résumé de la présentation Le sujet traite de l'application de la géomatique dans une problématique environnementale, précisément celle de la lutte contre le bruit. celle de la lutte contre le bruit. L'exposé montre l'évolution des technologies en lien avec les impératifs de la lutte contre le bruit routier. D'une part, la précision des calculs s'est vue décuplée et la représentation des résultats a permis une meilleure compréhension des urbanistes et des architectes. L'évolution de la géomatique (notamment 3D) a eu un impact très important pour les scientifiques. Les outils de la géomatique 3D peuvent permettre aujourd'hui de se projeter également dans une évolution des bases légales (ambiance sonore à l'extérieur). Summary The presentation shows how geospatial technologies can be used in environmental discipline, in this case noise protection. I will show the parallel evolution between technologies and road noise protection requirements. First of all, computing capacities increased to a level allowing a high precision in acoustics computation, and then visualization allowed the results to be understood and used by architects and urbanism specialists . For this subject of visualization , the use of geospatial data, including 3D, was a real breakthrough for scientists working on environmental subject s . Finally, I will explain that 3D tools are now showing a path towards an increased noise protection through legal evolution (outside background noise protection ). legal evolution (outside background noise protection ). REPUBLIQUE Service de l'air, du bruit et des rayonnements non ionisants ET CANTON DE GENEVE

4,7 million persons feel disturbed by noise in Switzerland and 1,3 millions are exposed to an excessive noise level Noise issues are more specific to urban areas like Geneva (85% of people affected by noise leave in or close to cities) Noise effects are worth 1.2 billions CHF / Noise effects are worth 1.2 billions CHF / year in Switzerland Road noise is issue n °1

Trafic growth and…noise pollution increase Chantepoulet Street in 2014 Chantepoulet Street in 1900 350000 Trafic increase in Geneva 1957 - 2010 300000 250000 200000 150000 100000 50000 0 1957 1957 1970 1970 1980 1980 1990 1990 2000 2000 2010 2010 REPUBLIQUE Service de l'air, du bruit et des rayonnements non ionisants ET CANTON DE GENEVE

Road noise status in Geneva and roads to clean up: 1 highway (Confederation road) 1 highway (Confederation road) 130 km of main roads (canton roads) 90 km of district roads (municipal roads) REPUBLIQUE Service de l'air, du bruit et des rayonnements non ionisants ET CANTON DE GENEVE

Road noise status showed by noise registry 120'000 persons exposed above legal levels levels (VLI = upper limit admitted for general good health taking into account physical, into account physical, mental et social well being ) About 15'000 persons About 15'000 persons exposed above alarm levels (VA = sectors with high priority for clean up) clean up) REPUBLIQUE Service de l'air, du bruit et des rayonnements non ionisants ET CANTON DE GENEVE

1985: the Swiss law about environment protection (LPE) and its noise legal text (OPB) LPE – 1983 Art. 11 Principe 1 Les pollutions atmosphériques, le bruit , les vibrations et les rayons sont 1 Les pollutions atmosphériques, le bruit , les vibrations et les rayons sont limités par OPB – 1986 des mesures prises à la source (limitation des émissions). Art. 1 But et champ d’application … 1 La présente ordonnance a pour but de protéger contre le bruit nuisible ou incommodant. Art. 12 Limitations d'émissions 2 Elle régit: 1 Les émissions sont limitées par l'application: 1 Les émissions sont limitées par l'application: a. la limitation des émissions de bruit extérieur produites par a. la limitation des émissions de bruit extérieur produites par a. Des valeurs limites d'émissions; l’exploitation d’installations nouvelles ou existantes au sens de l’art. 7 … de la loi; 2 Les limitations figurent dans des ordonnances ou, pour les cas que celles - ci … n'ont pas visés, dans des décisions fondées directement sur la présente loi f. la détermination des immissions de bruit extérieur et leur évaluation à partir de valeurs limites d’exposition. Some principles: to reduce as much Art. 37 a Fixation des immissions de bruit et contrôle 1 Dans sa décision concernant la construction, la modification ou as possible the emission in the l’assainissement d’une installation, l’autorité d’exécution consigne les immissions de bruit admissibles . environment, the polluter pays, some legal values not to exceed some legal values not to exceed A noise specific text giving the methods to measure, evaluate and the legal values not to and the legal values not to exceed (VLI, VA, etc.) REPUBLIQUE Service de l'air, du bruit et des rayonnements non ionisants ET CANTON DE GENEVE

A history of noise registry in Geneva (1980-1998) First noise measurement in 1985 First noise registry on computer around 1993 Time needed to generate a map for small district area Time needed to generate a map for small district area of 100 meters x 100 meters : about 2-3 months REPUBLIQUE Service de l'air, du bruit et des rayonnements non ionisants ET CANTON DE GENEVE

L'outil d'analyse et de représentation A history of noise registry in Geneva (1999-2012) New measurement techniques offering new opportunities to connect the physical measurements to computing tools REPUBLIQUE Service de l'air, du bruit et des rayonnements non ionisants ET CANTON DE GENEVE

L'outil d'analyse et de représentation A history of noise registry in Geneva (1999-2012) Available shapefiles on geospatial portal are used, like the building layer Shapefile "road" created with measured acoustic data. Hundreds of physical acoustic data. Hundreds of physical measurement points are defined on Geneva territory and used in calculations for Acoustic calibration calculations are launched directly launched directly from the geospatial tool with a Visual 2D Shapfile "housefront" is generated to show the Basic interface noise levels on each house close to the roads. Actually about 50'000 housefronts are calculated Actually about 50'000 housefronts are calculated REPUBLIQUE Service de l'air, du bruit et des rayonnements non ionisants ET CANTON DE GENEVE

L'outil d'analyse et de représentation A history of noise registry in Geneva (1999-2012) The noise registry is available for the public from the geospatial data web portal since 2003 (www.sitg.ch) (www.sitg.ch) REPUBLIQUE Service de l'air, du bruit et des rayonnements non ionisants ET CANTON DE GENEVE

3D geospatial data and 3D acoustics computing emerged a few years ago REPUBLIQUE Service de l'air, du bruit et des rayonnements non ionisants ET CANTON DE GENEVE

A future of noise registry in Geneva (2014 - ….) New physical measurement tools and new computing New physical measurement tools and new computing tools leading to improved 3D visualisation REPUBLIQUE Service de l'air, du bruit et des rayonnements non ionisants ET CANTON DE GENEVE

3D tools evolution Creating new and specific data entry tools directly into the tools directly into the SIG REPUBLIQUE Service de l'air, du bruit et des rayonnements non ionisants ET CANTON DE GENEVE

3D tools evolution Geospatial data imported directly into the noise specific calculation tools calculation tools REPUBLIQUE Service de l'air, du bruit et des rayonnements non ionisants ET CANTON DE GENEVE

3D tools evolution Time needed to generate a map for the whole canton : about 1 week whole canton : about 1 week calculation Acoustic calculation results are then imported back into the imported back into the ArcGIS and prepared for visualisation REPUBLIQUE Service de l'air, du bruit et des rayonnements non ionisants ET CANTON DE GENEVE

3D tools evolution Use of ArcSCENE for 3D visualisation REPUBLIQUE Service de l'air, du bruit et des rayonnements non ionisants ET CANTON DE GENEVE

A new dimension to explain and visualize road noise 2012 2012 1990 1990 2003 2003 REPUBLIQUE Service de l'air, du bruit et des rayonnements non ionisants ET CANTON DE GENEVE

Using 3D to optimize noise protection New project with many buildings exposed (red) No typological solution for the flats No typological solution for the flats Noise propagation facilitated Bad environmental project as regards noise REPUBLIQUE Service de l'air, du bruit et des rayonnements non ionisants ET CANTON DE GENEVE

Using 3D to optimize noise protection Narrow building allowing typological solutions with one side protected from noise side protected from noise Building = noise barrier creating a calm background area Better environmental project as regards noise REPUBLIQUE Service de l'air, du bruit et des rayonnements non ionisants ET CANTON DE GENEVE