夜幕降临，城市的璀璨灯火映入眼帘，然而，这些五光十色的灯光背后隐藏的真相却鲜为人知。传统上，人们普遍认为街道照明是城市人工光源的主要组成部分，但随着公民科学“夜光”项目的开展，这一认知正被颠覆。公民科学团队通过移动应用程序“夜光者”收集了覆盖德国多个地区超过23万盏灯光的数据，为我们揭示了城市光污染的真实面貌和其复杂性。 借助市民的力量，科学家们通过现场观察和详细分类，首次在大规模范围内获取了城市中不同类型灯光的分布状况。数据显示，广告灯和装饰照明在德国城市中心的光源中数量甚至超过街道照明，夜间零点时仍有约7800万盏灯光持续点亮，远超公共街灯的总数。这表明，传统依赖卫星夜光强度数据衡量的人造照明规模存在显著不足，许多“隐形”光源一直被忽视，对环境和生态影响巨大。
人工光污染已被广泛认可为重要的环境问题，影响着全球大约四分之一的陆地面积和欧洲约88%的区域。光污染不仅扭曲了自然昼夜节律，影响野生动植物的行为和生态系统的健康，还对人类健康造成潜在威胁，引发睡眠障碍和内分泌紊乱等问题。此外，高强度和无序的城市灯光消耗大量能源，加剧碳排放，阻碍气候目标的实现。 卫星遥感技术，如可见光红外成像辐射计套件（Visible Infrared Imaging Radiometer Suite, VIIRS）夜间光学传感器已成为观察地球夜间照明的强大工具，但它们受到空间分辨率和灵敏度的限制，难以区分灯光来源类型。这使得基于卫星数据的城市光污染评估难以精准反映地面实际情况，限制了有效政策制定和环境保护的科学依据。 “夜光者”项目通过结合现代技术与公众参与，设计了一款便于市民使用的手机应用，参与者被培训后沿街步行，详细记录并分类观察到的所有公共空间光源，涵盖18种预定义的灯光类型，包括街灯、广告牌、窗户灯、装饰灯等。
此举填补了光照数据空白，首次让基层数据成为光污染研究的重要支撑。 统计结果显示，私人住宅的窗户光源是观测中最常见的类别，其次是街道照明和商用窗户光，而广告标识灯的密度在城市中心尤为显著。更令人关注的是，夜间光量随着时间推移呈现动态变化，住宅和商业窗户灯光随深夜逐渐熄灭，但广告显示屏和部分标识灯部分仍保持点亮状态，导致深夜街道灯光在总数上仍被广告等光源大幅超越。 在不同的城市空间结构中，灯光类型也表现出明显差异。密集的城市中心区广告和商业照明占据主导，而郊区和小城镇则显示出装饰性灯光如花园灯饰比例较高。此外，调查还揭示了灯具的遮光情况，多数街灯具备部分或完整遮光设计以减少光线向上散射，减轻天际光污染，但建筑物挂灯和泛光灯中超五成未遮光，导致更多光线直射天空，增加环境负担。
本项目的成果不仅丰富了光污染领域的基础科学知识，更为政策制定者提供了量化依据。发现除街灯外的大量商业和私人光源的巨大贡献，提示过往集中管理公共街灯的单一策略不足以有效控制城市光污染。相应地，光污染治理配套政策亟需扩大视角，涵盖广告灯、商业照明及住宅光源等多样光源管理，包括制定合理开关灯时间规定、推广智能感应照明技术和提升灯具遮光标准。 此外，由于私人窗户光源在数量上占主导地位，鼓励居民合理使用窗帘、调节室内照明时间和亮度，成为家居光减排行动的重要环节。强化公众环保意识，提升社会整体的光环境素养，也是改善城市夜间景观和生态安全的关键一环。 由于项目覆盖范围广泛且数据量庞大，分析结果对全球其他城市的光污染治理也具备借鉴意义。
不同国家和地区存在光污染排放差异巨大，而基于地面灯源分类的实地数据调查，能够帮助揭示这些差异的根源，包括经济发展水平、城市规划、文化习惯和照明规范执行力度等因素。 未来，随着更高分辨率卫星传感器的问世和公民科学方法的推广，基于多源数据融合的光污染监测体系将逐步完善，实现城市夜空间管理的数字化和智能化。定期重复“夜光者”式的调查能够动态评估政策执行效果，指导科学决策，促进城市照明可持续转型。 除了环境保护外，合理的照明设计还有助于节能降耗，降低城市安全隐患（通过适度的光线亮度和合理分布减少交通事故和犯罪率），提升城市美学价值和居民生活质量。一方面，智能照明和存在感应技术为避免不必要的光源开启提供了解决方案，另一方面，维护城市夜景活力和广告经济利益的平衡，也是政策制定和社会各界各方需协调的挑战。 此次公民科学实践及其成果彰显了公众参与科学研究的巨大潜力。
通过赋能普通市民参与数据采集，不仅收获了大量珍贵科学数据，也激发了民众对光环境问题的关注和责任感，为实现全社会参与的环境治理铺设了坚实基础。公民科学打破了传统科学研究的壁垒，使环境治理更加透明、科学和民主。 综上所述，城市夜光的多样性和复杂性超出传统认知的街道照明范畴，公民科学“夜光者”项目通过创新的实地调查方法揭示了人工光源的真实组成，凸显了商业与私人照明在光污染中的重要作用。未来，结合地面数据与卫星观测、多方利益协调和智能技术的应用，将有望推动城市照明走向节能环保、科学合理的新纪元，构建人类与自然和谐共生的美好夜空。
