夜晚的地球从太空中呈现出璀璨的灯光网络，映射出人类文明的繁荣与活动。然而，城市灯光不仅拉近了社会的距离，也带来了光污染问题，影响生态系统、人体健康及能源消耗。尽管街灯一直以来被认为是城市夜间光源的主要组成部分，但近年来随着公民科学的介入和高分辨率地面调查的深入，这一传统观点正在被颠覆。公民科学项目“夜灯”（Nachtlichter）通过培训志愿者并利用手机应用，全面统计和分类了德国公共空间内的人工光源，揭示了城市灯光的复杂面貌，带来对人工光污染性质及其管理的新理解。传统上，城市夜间灯光的研究多依赖卫星遥感数据，这类数据直观呈现了城市光亮的整体强度和空间分布，却难以具体区分灯光的类型和用途。卫星传感器受限于空间分辨率和灵敏度，尤其难以识别广告牌、店面橱窗及装饰灯等非街灯光源。
夜灯项目的创新之处在于纳入大量普通市民作为观察者，利用人类视觉和认知能力，精确计数并归类近23万盏灯光。调查结果表明，在德国城市中心区域，广告和美化性灯光的数量超过了街道照明，五六倍的差距令人震惊。这说明政策制定若仅针对公共街灯，难以有效降低城市整体光污染。研究中估计，德国午夜时分依旧有近7800万盏人工灯光在燃亮，数量惊人，且相当于每位居民拥有不到一盏灯。相比之下，全德国的公共街灯总数约为900万至950万盏。数据亦显示，私人住宅的窗户灯是最主要的光源类型，其次为街灯和商业橱窗灯。
时段因素影响灯光活跃度，晚间零点之后，商业和广告灯源逐渐关闭，但私人窗灯关闭速度更快，导致街灯在深夜的相对比例上升。保护环境和提高城市居住质量的策略，必须兼顾这些非公共照明光源。观察还揭示，大部分德国街灯拥有全部或部分遮挡装置，减少光线向上方散射，体现出一定的光污染防控意识。然而，企业楼宇上的灯具遮挡则较少，超过半数为无遮光状态，导致光线大量向天空散逸，加剧夜空发光。灯光颜色方面，街灯多呈现暖橙色，而店铺及广告灯则以白光为主，光色选择对于生态影响和夜间视觉体验均有重要作用。智能控制技术如感应开关的使用在小城镇和郊区更为普遍，但在密集城市区域普遍率较低，显示节能潜力尚未充分挖掘。
卫星夜光数据与实地灯光密度呈较强正相关，为遥感数据与人为地面数据之间建立有效转换框架奠定基础。研究团队尝试利用线性模型拟合不同光源类型对卫星测得辐射量的贡献权重，然而由于光源亮度、空间布置和人为分类误差等多重因素，结果未呈现出物理意义明确的权重分布。未来结合城市形态学数据和更详细土地利用信息，或可进一步细化模型精度，加深对光污染形成机制的理解。人工光对生态系统的负面影响不容忽视，鸟类迁徙受到灯光诱惑出现迷向，导致死亡率上升。夜空亮化改变了自然演化生物的生活环境，影响动植物生理行为。光污染还带来能源浪费和经济负担，节约光资源符合低碳环保趋势。
德国及其他国家正在推行临时户外灯光限制措施，体现出治理意愿。公民科学推动社会参与，提升公众对光污染问题的认识，促进社区与政府间沟通。通过常态化、系统性的灯光普查，政策执行效果可被客观评估，为灯光规制提供实证依据。法国已开始限制广告灯在无人行人时段开启，企业楼宇在无人时关闭室内照明等措施，取得积极成效。城市照明需从单纯能效转向全面的生态友好型模式，推广照明时间管控、智能感应、遮光器具等综合方案。私人住宅拉上窗帘也有助于减少外泄光，有效缓解光污染。
尽管夜灯项目主要集中于德国，相关方法具备国际推广潜力，有望助力全球多国揭示光污染异同，因地制宜制定减排方案。未来更高分辨率卫星与地面数据结合，可实现灯光时空动态监测，辅助智能城市建设。针对城市特征迥异的区域选择差异化调查样本，有助于将本地经验推广至更广阔范围。夜灯项目通过数千小时的志愿观察累积了丰富数据库，为人工光生态学与城市环境治理搭建桥梁。城市居民与科学家的共同行动彰显公民科学的力量，推动城市夜间环境向可持续发展迈进。总之，公民科学为研究城市灯光提供了新视角，把卫星定量辐射观测与地面灯光实态紧密联系，为全面评估和减缓光污染打开了新途径。
只有聚焦多元光源、调动社会多方参与，方能有效改善城市夜空质量，保护生态环境与人类健康，让城市在灯火阑珊中更显生机与和谐。
