城市的夜晚在灯光的照耀下仿佛从黑暗中苏醒，璀璨的光芒在卫星拍摄的夜景中勾勒出星星点点的城市轮廓。然而，伴随光明而来的不仅是安全和便利，更有不得忽视的环境问题——光污染。这一现象不仅干扰了生态系统，影响动植物的自然行为，也对人类健康产生潜在威胁。过去，公众和政策制定者往往将目光集中在街道照明上，认为它是人工光的主要来源。但近年来一个引人注目的公民科学项目“夜光”彻底颠覆了这一认知，深入揭示了城市灯光的复杂构成和其带来的多维影响。"夜光"项目结合卫星遥感数据和居民实地观察，成功打造了一个涵盖22平方公里，涉及超过23万个光源的详尽灯光数据库，成为理解和管控城市光污染的重要基础。
光污染是现代城市环保领域中一个新兴但急需关注的问题。根据最新研究，地球约四分之一的陆地表面及欧洲88%的区域受到人工光影响。尽管如此，关于城市人工光的具体组成和实际影响仍鲜有人知。卫星视角虽然能捕捉宏观的夜光分布，但因分辨率和敏感度的限制，难以确定光源的类型和具体数量，无法直接指导精准治理。为此，"夜光"项目开发了专门的移动应用，邀请普通居民作为“公民科学家”，以步行为单位，通过分类和计数各种可见光源，如街灯、广告牌、窗户灯光等，收集第一手数据。此举不仅让项目实现大范围、多点位的数据采集，也促进了公众对光污染问题的关注和参与。
通过对收集数据的严格分析，研究团队发现，城市中心区域中用于广告和美化的灯光数量竟然超过了街道照明的数量。这一发现极大地挑战了以往街道灯光主导夜光辐射的传统认知。数据显示，在德国，作为研究重点的地区凌晨零点时，约有七千八百万个光源仍在照亮城市夜空，而这些光源中仅约九百万是街道照明，占比远低于预期。更重要的是，许多广告灯箱及商业窗口灯光在夜晚会长时间持续开启，增加了不必要的能源消耗和光污染强度。 项目还揭示了不同类型灯光随时间变化的规律。住宅和商业窗户灯光在夜深时段逐渐熄灭，而广告灯和装饰灯也存在一定的关闭规律，这为未来制定分时分区的照明管理策略提供了科学依据。
此外，研究指出街道灯光大部分都有良好遮蔽设计，以减少上射光，而商业区域的泛光灯、建筑装饰灯则多为无遮蔽状态，向天空释放大量不必要的光能，加剧了天空光辉现象。 城市灯光的多样性成为光污染治理的难题。一方面，公众对街道灯光的管理和维护较为熟悉，且政府部门多有管控权限，另一方面，私人住宅、商业广告和装饰用灯均属于分散且缺乏监管的领域。"夜光"项目提供的第一手资料为政策制定者描绘了一个更真实的城市照明构成图谱，推动城市照明管理从单一关注街道灯具向涵盖所有灯源扩展。 研究人员尝试结合高分辨率卫星影像和公民科学统计数据，建立灯光辐射强度的预测模型，虽因城市建设结构复杂、灯光强度调控等多因素影响，未能获得绝对精确的权重分配，但已成功揭示不同灯光类型对夜间环境亮度的贡献比例。未来，结合城市形态数据和智能照明系统信息，将进一步提升模型的准确性，为评估城市照明的环境影响及优化设计提供技术支撑。
光污染的生态后果不容小觑。人工光源的存在吸引了大量候鸟和飞行动物，导致大量误入陷阱甚至致死。野生动物的行为模式和生态系统的动态亦受到夜光影响。例如，植物的生长周期可能因为夜间异常光照而被打断。在人类健康层面，夜间光暴露关联睡眠障碍和生物钟紊乱，增加慢性疾病风险。能源消耗方面，非必要和无效的照明不仅增加资金成本，还加重碳排放压力。
以德国为例，政府曾因能源紧缺对户外照明实施临时限制，凸显节能减排中的照明管理关键地位。 鉴于此，城市照明管理需摆脱单纯追求能效和安全的传统理念，向综合生态责任与社会需求方向转型。一些国家已经开始尝试立法限制夜间广告灯的使用时间，鼓励办公楼空置时关闭室内灯光。配合运动感应控制和照明分区管理，可实现“按需照明”，有效减少光污染和能源浪费。私人住宅层面，推动居民合理使用窗帘等设施减少光传播，也被认为是一项潜力巨大且易于实施的举措。 "夜光"项目的成功还得益于公民科学模式的普及。
公众参与不仅提升了数据的丰富性和多样性，更增强了社会对光污染问题的认知和诉求。通过培训和应用引导，参与者获得科学观察技巧，激发城市居民对环境的责任感，并在社区层面推动改善措施。研究者提议未来可通过周期性重复调查，动态监测城市灯光变化趋势，为政策调整和技术革新提供持续数据支持。 在全球范围内，城市间甚至国内不同城市的光污染水平差异巨大。财富和发展水平相近的城市间，人均夜光排放量甚至可相差两倍以上。使用类似"夜光"的方法对不同城市进行定点调查，将有助于揭示差异背后的产业结构、照明文化和政策实践等深层原因，从而为可持续城市照明设计提供针对性建议和解决方案。
总结来看，公民科学项目“夜光”以其创新的数据采集和分析手段，首次大规模准确地揭示了城市灯光的真实结构及其与卫星观测数据的关系。它打破了对街道照明绝对主导地位的误解，提供了多角度观察夜间城市灯光的镜像。这一成果对环境科学、城市规划及光污染治理均具有重要意义。未来，伴随智能城市和数字技术的发展，结合公民科学的参与模式将进一步提升照明管理的科学性和公众参与度，实现经济效益、社会安全和生态保护的有机统一，为城市夜晚营造更加可持续的“光环境”。
