CHAPTER 4: AN EVALUATION OF SUPERVISED CLASSIFIERS FOR
4.4 RESULTS AND DISCUSSIONS
4.4.4 Supervised Classification
Debido al impacto acústico de los aeropuertos, la evolución de las métricas utilizadas para evaluar la contaminación acústica ha estado íntimamente relacionada con esta fuente de ruido. Cuando comenzó la evaluación del impacto acústico de aeropuertos, los índices utilizados estaban centrados en evaluar el ruido producido por aeronaves individuales. Sin
embargo, estas métricas presentaban carencias cuando se usaban para la gestión de la contaminación acústica dado que no representaban la situación acústica global de las in- mediaciones de la infraestructura. Este hecho promovió un marco de desarrollo de nuevas métricas acumulativas que permitieran estimar el impacto de los aeropuertos en la pobla- ción y el medio ambiente. En los años 60 se desarrolla el Noise and Number Index (NNI), que es considerada la primera métrica acumulativa (Wilson, 1963). No es hasta la década
de 1980 cuando el uso de métricas basadas en el nivel de presión sonora equivalente,Leq,
se implanta en los aeropuertos de forma generalizada (Brooker et al., 1985). Estos indica- dores permiten evaluar el efecto de un conjunto de eventos sonoros durante un periodo de referencia (Brooker et al., 1985; Critchley y Ollerhead, 1990). La FAA, la UE, la OMS, el gobierno australiano y la mayoría de organizaciones de gestión aeronáutica utilizan estos indicadores acumulados porque son los que mejor relacionan los niveles de ruido con la molestia producida por éste y con sus efectos sobre la salud(Critchley y Ollerhead, 1990).
El nivel de presión continuo equivalente evaluado en un periodo de tiempo, LAeq,T,
es una métrica estandarizada por la ISO (International Organization for Standardization, Organización Internacional de Normalización) en las normativas ISO 1996 y ISO 20906, que se utiliza para medir el nivel de presión sonora promedio en un periodo de tiempo T (International Organization for Standardization, 2009, 2016). El cálculo del nivel de presión sonora equivalente ponderado A se realiza mediante la Ecuación 1.1.
LAeq,T = 10log " 1 T Z T p2A(t) p20(t)dt # dB (1.1)
dóndepA(t)es la presión sonora instantánea ponderada A y medida con una constante
temporal de integración t; y p0 es la presión sonora de referencia, 20µP a.
A pesar de que el intervalo T puede tomar cualquier valor, se denen periodos estan- darizados a lo largo de un día de medida. En el momento que se denen esos periodos estandarizados la métrica deja de verse como un promedio del nivel de ruido y se inter- preta como un nivel de ruido acumulado. Generalmente encontramos dos o tres periodos de tiempo normalizados: día y noche, utilizados principalmente en los Estados Unidos de América; o día, tarde y noche, comúnmente utilizados en Europa. Cuando se utilizan estos intervalos temporales de referencia, los indicadores toman una denominación especíca:
nivel de presión sonora equivalente en el periodo diurno (Ld), nivel de presión sonora equi-
valente en el periodo vespertino (Le) y nivel de presión sonora equivalente en el periodo
nocturno (Ln). Basándose en estas deniciones, la norma ISO 1996 dene los indicadores
combinados de nivel de presión sonora día-noche (Ldn) y nivel de presión sonora día-
tarde-noche (Lden), también conocido como Community Noise Equivalent Level (CNEL).
La peculiaridad de estos indicadores combinados es que penalizan los periodos vespertinos y nocturno, debido a que las molestias producidas por el ruido en estos periodos suelen ser mayores. La expresión matemática de estas métricas se presenta en las Ecuaciones 1.2 y 1.3: Lden/CN EL= 10log 1 24 Nd∗10 Ld 10 +Ne∗10 Le+5 10 +Nn∗10 Ln+10 10 dB(A) (1.2) Ldn= 10log 1 24 15∗10Ld10 + 9∗10 Ln+10 10 dB(A) (1.3)
dondeNd,NeyNn corresponden al número de horas del periodo diurno, vespertino y
nocturno, respectivamente. La diferencia entreLdeny el CNEL está en el uso de diferentes
intervalos temporales para el periodo vespertino (de 19:00 a 22:00 en CNEL y de 19:00 a
1.4. La comunicación de la información acústica 15
el Lden también permite ajustar los periodos los periodos para adaptarse a la situación
sociocultural de cada país Europeo.
Estudios recientes han demostrado que esos indicadores, cuando se utilizan para comu- nicar datos de contaminación al público, tienen el grave inconveniente de ser demasiado técnicos para los no expertos y de no satisfacer las expectativas de los ciudadanos (Hooper et al., 2009). Por ese motivo, los gestores aeroportuarios han incorporado métricas de más fácil compresión sin tener conocimientos técnicos previos como:
Number Above: Éste índice indica el número de operaciones de aeronaves que superan un umbral de nivel de ruido especíco en una zona determinada (Southgate, 2000).
Time Above: Éste indicador expresa el tiempo total, o porcentaje del tiempo, en el que en nivel de presión sonora producido por los aviones excede un determinado valor (Woodward et al., 2009).
Person-Events Index (PEI): El PEI se calcula, sumando sobre la población ex- puesta, el número total de ocasiones en el que una persona está expuesta al nivel sonoro de una aeronave por encima de un umbral de ruido especíco (Jones y Ca- doux, 2009).
Average Individual Exposure (AIE): Esta métrica representa el número medio de operaciones aeroportuarias por encima de un nivel de ruido especíco que afecta a una persona expuesta durante un periodo temporal. Se calcula como el PEI dividido por el número de residentes expuestos por encima del nivel de ruido especicado (Jones y Cadoux, 2009).
Esos índices permiten comunicar la información acústica relativa a los aeropuertos de forma más clara. Sin embargo, en el caso de los entornos urbanos, donde se presentan de forma simultánea multitud de fuentes sonoras distintas, es complicado separar eventos sonoros especícos y dar métricas de ruido sobre cada fuente independientemente. Por ello, y en parte gracias a las actividades de concienciación hacia el ruido llevadas a cabo desde la mitad de la década de los 2000 (Vader, 2007), se han ejecutado proyectos para mejorar las métricas utilizadas para comunicar los niveles de ruido al público general.
De estos, el proyecto más destacado ha sido HARMONICA, que buscaba denir un nuevo indicador de fácil comprensión por la ciudadanía (Mietlicki et al., 2015). El índice Harmonica está compuesto por dos elementos que representan el nivel de ruido de fondo y los sucesos eventuales que ocurren en un periodo de tiempo. El nivel de ruido de fondo se representa con un gráco de barras, como se muestra en la Figura 1.6, mientras que el nivel relacionado con los eventos sonoros es presentado utilizado un triángulo encima de cada barra. En lugar de utilizar decibelios, que son una unidad de difícil comprensión para la mayoría de la población (Vincent y Lambert, 2006), el índice Harmonica utiliza una escala de 0-10 obtenida tras una transformación de las medidas de nivel realizadas cada segundo. Como se muestra en la Figura 1.6, la representación gráca del índice incorpora una escala de colores que complementa la información: verde para niveles de ruido aceptables, naranja para niveles de ruido altos y rojo para niveles de ruido muy altos (Bruitparif, 2016; Mietlicki et al., 2014).
La Tabla 1.2 resume las distintas métricas indicadas hasta el momento, así como otras comúnmente utilizadas en acústica y sus descripciones.
Tabla 1.2: Resumen de indicadores de ruido utilizados en acústica ambiental.
Concepto Métrica Descripción/referencia
Métricas para eventos sonoros Nivel de ruido máximo LAmax
LAF max LASmax Leq1s,max
Mayor nivel de presión sonora re- gistrado durante un periodo de me- dida. Denido en normativas inter- nacionales como ISO 1996-1 (Inter- national Organization for Standar- dization, 2016).
Dosis de ruido por evento sonoro LE LAE
Nivel sonoro de un evento sono- ro comprimiendo toda su energía en un intervalo de tiempo estanda- rizado (International Organization for Standardization, 2007b). Metricas de ruido acumulativas Nivel de ruido equivalente LAeqT
Ld Le Ln
Nivel de presión sonora medio en un periodo de referencia T. De- nido en ISO 1996-1 (Internatio- nal Organization for Standardiza- tion, 2016), para periodos tempo- rales especícos en ISO 1996-2 (In- ternational Organization for Stan- dardization, 2007a).
Nivel de ruido combinado Lden- CNEL
Ldn(DNL)
Indicadores combinados basados en el nivel de ruido equivalente que representan el nivel de presión so- nora medio durante un día, pe- ro penalizando el periodo nocturno o el vespertino y nocturno depen- diendo de la métrica usada. De- nidos en la Directiva 2002/49/CE (European Parliament, 2002) y en la AC 150/5020-1 (Federal Avia- tion Administration, 1983).
Otras métricas de ruido
Number Above a specied level NA Número de eventos sonoros que ex-
ceden un límite de ruido durante un periodo de tiempo determinado (Haveloc y Jones, 2011).
Time Above a specied level TA Este índice muestra el tiempo en el
que el nivel de ruido es mayor que un valor establecido por ley. Gene- ralmente el resultado se expresa en segundos o minutos (Airbus, 2003).
Niveles percentiles L90
L50 L10
Nivel de ruido excedido por el N % de medidas durante el tiempo de medida (International Organi- zation for Standardization, 2016).
Person-Events Index PEI (Noise Level) Este es el número de veces que una
persona está expuesta a eventos de ruido de aeronaves sobre un límite establecido en un periodo temporal (Haveloc y Jones, 2011).
Average Individual Exposure AIE Esta métrica muestra el promedio
de eventos de ruido por encima de un umbral a los que una perso- na está expuesta (Haveloc y Jones, 2011).
Índice Harmonica Índice de ruido basado en una es-
cala de 0 a 10 que tiene en cuenta tanto los niveles de ruido de fondo como la variabilidad sonora en su cálculo (Ribeiro et al., 2013).
1.4. La comunicación de la información acústica 17
Figura 1.6: Representación gráca del índice Harmonica. Fuente: Elaboración propia ba- sada en (Bruitparif, 2016; Mietlicki et al., 2014).