城市的夜晚，灯火辉煌，霓虹闪烁，成为现代文明的标志。然而，夜晚人造光的泛滥也带来了环境污染、生态破坏和能源浪费等诸多问题。如何科学认识城市灯光的构成及其影响，成为当今环境保护和城市规划的重要课题。借助市民科学的创新方法，研究人员成功揭示了城市夜光的多样化来源和分布特征，为缓解光污染提供了前所未有的数据支持和政策指引。 市民科学，即非专业公众参与科学研究，通过大众力量共同收集和分析数据，弥补专业调查的时间和空间局限，为城市光环境的调查带来了新契机。德国发起的“Nachtlichter”项目即是一典范。
该项目借助一款手机应用，组织广大市民在公共场所实地观察、计数并分类近24万个人造光源，覆盖约22平方公里的区域，数据采集涵盖城市中心、郊区及小镇，形成大规模、细致的城市夜光数据。 研究结果表明，城市中心区域的灯光种类繁多，其中广告和装饰灯光多于街道照明。夜晚午夜时分，德国仍有约七千八百万盏灯源保持点亮状态，表明巨大节能和光污染缓解潜力。令人意外的是，街道灯光仅占城市整体人造光的少部分，远不能代表城市夜景的全部光源。商业招牌、商店橱窗和居民住宅灯光在夜空亮度的贡献同样不容忽视。 以往多数光污染政策和研究集中于街灯，因其属于公共管理范畴且易于监控。
但卫星和地面观测结合的实证数据指出，忽视非街灯光源将导致对城市光污染成因和影响的误判。私人住宅和商业区域的灯光能向天空释放大量光辐射，加剧人工天空辉光（skyglow）现象，影响天文观测及生态系统。 通过对18类灯光进行分类，包括街灯、广告牌、商店橱窗、私人窗口、花园装饰灯以及信号灯等，市民科学项目不仅统计了数量，还收集了灯光的颜色、亮度和遮挡情况。数据揭示德国街灯约半数具备良好遮光设计，但建筑物外墙和广告灯具多缺乏遮挡，导致无谓的光线向上散射，加剧了光污染。 夜晚光源随时间变化显著。住宅和商业窗口灯光在午夜后大量熄灭，广告牌亦呈关闭趋势，但街灯因安全需求大多维持开启。
该时间动态特征对卫星测光数据的解读具有重要意义，也提示城市夜间灯光管理应考虑时间维度，推动智能照明应用，实现按需照明，减少不必要的光辉逗留。 卫星夜光遥感技术是研究城市灯光唯一宏观手段，但受空间分辨率限制，难以辨别不同光源类型。市民科学实地计数与卫星观测数据相结合，建立了灯光密度与卫星辐射之间的关系模型，为解释卫星数据背后的光源结构提供了新思路。这种“地面-空间”联合调查模式可推动未来光污染监测方式的变革。 光污染不仅影响人类夜感体验，更对生态环境构成威胁。鸟类易因城市灯光引诱迷航，造成大量死亡。
夜空亮度升高扰乱了许多夜行动物的行为节律，对植物生长亦有潜在影响。合理控制城市灯光，将有助于保护生物多样性和生态健康。 能源消耗方面，持续点亮的近八千万盏灯光消耗巨大电力资源。德国因能源紧张制定了阶段性光亮限制措施，凸显节能减排的重要性。通过科学分析各类光源贡献，有针对性地推进高效照明设备和合理使用策略，将助力城市迈向绿色低碳发展。 政策启示方面，研究建议将光污染治理从单纯关注公共街灯拓展至整合民用和商业领域灯光管理。
法国已经实行限制广告夜间照明的法规，类似举措有助于降低非必要光照负担。居民层面，使用遮光窗帘减少透光，也是节能减排的有效途径。提升遮挡率与推广智能照明技术，是减少无效上散射光的关键。 市民科学项目还具有社会教育意义。参与者在观察和分类灯光过程中，加强了对光污染的认识，促进了公众与决策者的互动，对推动环境友好型城市文化建设发挥了积极作用。此外，因地制宜、多层次地举办类似调查，有助于发掘不同城市和区域灯光使用习惯的差异，为定制化政策提供依据。
技术和方法层面，Nachtlichter应用结合在线培训保障数据质量，利用多次测量和时间校正改善数据可靠性。未来，随着高分辨率卫星成像和人工智能识别技术发展，有望提升非现场灯光监测的精度和效率，进一步促进城市夜光研究。 持续监测和重复调查对掌握城市照明变化趋势意义重大，为评估政策效果和灯光技术进步提供关键数据支撑。多国推进合作，建立标准化方法，有利于比较和共享研究成果。 总体来看，市民科学在城市夜光研究中展现出巨大潜能。通过多方协作，科学社群和公众共同破解城市光环境的复杂局面，促成更加精准、全面的光污染治理策略。
未来，结合智能城市理念，实现按需、低影响的照明方式，将打造安全、节能且生态友好的城市夜景。
