基于植被三维结构的单木降噪预测方法及系统

1. 痛点问题

传统刚性隔音材料（隔音屏障和吸声材料等）虽然能有效阻隔城市中各类噪声的传播，但亦会带来诸如城市生态连通性降低等负面生态影响。城市绿色基础设施（UGI）具有缓解城市噪声水平和优化居民生活环境的优势，近年来引起了广泛关注。植被结构形态直接影响其声学效应，因而厘清植被三维结构的噪声衰减机理是利用UGI缓解城市噪声的前提。然而，现有研究往往采用二维指标归一化植被指数（NDVI）来定性评估区域噪声水平，或通过抽样方式利用采样点的结构信息来估算整个区域的植被结构，致使噪声预测的精度较低。激光雷达（LiDAR）技术的发展使得精细刻画植被三维结构信息成为可能。现有研究主要集中在林带层面，鲜有对于单棵树木的声学效应研究。单棵树木的研究优势在于不受相邻树木干扰，能直观反映植被要素与噪声之间的相互作用，有助于指导选择和合理布置适当的植物，以有效降低噪声污染。因此，基于LiDAR获取的精细化植被三维结构信息，深入研究单棵树木的声学性能，对于优化UGI的噪声消减效果、合理制定其空间发展策略具有重要意义。

2. 解决方案

针对现有技术中缺乏单棵树木噪声调控效应定量评价和预测的问题，南京大学研究团队提出了一种基于LiDAR技术的方法，精细刻画树木的三维结构以深入了解植被结构对噪声传播的影响。该方法提供了独立树木降噪潜力评估方法和预测模型，旨在准确量化树木的降噪潜力、影响因素和准确预测其降噪能力，并为选择、安排和维护适当的树木以优化城市声环境、缓解噪声污染提供指导。