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一、研究背景
改革开放以来，中国城市化进程加快，经济发展迅猛，同时带来了城市夜间照明设施的极大发展。“不夜城”已成为城市文明与经济发展水平的新代名词。
然而，过度的灯光照明也带来不可避免的城市夜光污染，对人类健康、生活以及动植物的栖息、繁殖等都具有一定的影响。过快的经济发展也带来了城市夜间灯光污染的加剧，为减少夜间灯光污染的影响，本调查以北京市为研究区域，通过实地调查与遥感观测相结合的方法，探究北京市夜光污染的现状与成因，剖析夜光污染的危害，提出夜光污染治理的举措，为构建北京和谐环保的生态环境提供一定的参考。图1是北京高分辨夜间灯光影像和地面调查位置。
二、研究方法
1.实地调查
本次调查主要集中于北京西站和三里屯，根据图1可知这两个区域的夜间灯光污染较为严重。北京西站位于北京市丰台区，是北京市最重要的交通枢纽之一，于1996年正式开通运营，是一个集交通、商业、金融为一体的“特大型综合立体交通枢纽”。三里屯位于北京市朝阳区，是北京夜生活最繁华的商业娱乐区之一。
2.夜光遥感技术
夜光遥感是获取无云条件下地表发射的可见光——近红外电磁波信息。这些信息大部分由地表人类活动发出，其中最主要的来源是人类城市夜间灯光照明，也包括石油天然气燃烧、海上渔船、森林火灾以及火山爆发等。该技术具有观测范围广、时效高和成本低等优势，被广泛应用于城市夜光污染研究。
3.资料收集
为分析北京市夜间灯光污染的影响因素，本次研究主要收集的资料包括：北京市的人口、交通、社会经济、环境变化等资料；美国国家大气和海洋中心公开发布的军事气象卫星搭载的OLS（即称“DMSP-OLS”）传感器获取夜间灯光数据和北京市行政区划的矢量文件资料；有关国内外夜间灯光污染监测、治理等文献资料。
三、调查方案设计与实施
通过调查研究和收集资料，结合地面调查和夜光遥感影像，笔者提出实验方案为：利用1992—2012年共21期DMSP-OLS长时间跨度夜间灯光影像，分析夜光污染的空间分布特征和变化趋势，结合地面调查，分析夜光污染存在的原因，实验调查过程如下。
1.遥感影像数据预处理
本次实验采用1992—2012年DMSP-OLS夜间灯光遥感数据，该数据是在夜间20点左右成像，每日观测，然后合成为年度稳定夜间灯光影像，对影像进行一致性预处理，裁剪影像得到北京市范围数据。图2为研究范围示意图，其中将位于市中心的海淀区、朝阳区、西城区、东城区以及丰台区统称为城市中心区。
2.北京市夜光污染分布特征分析
图3为北京市夜间灯光污染分布示意图，图中黑色区域为无夜间灯光污染区，白色区域为夜光污染严重区。从图3可知，夜间灯光污染最严重的区域为城市中心区，并以该区域为核心，呈向外扩张趋势。位于城市郊区的密云县、怀柔区、延庆县、门头沟区以及房山区的西部夜间灯光污染最少甚至没有污染。说明夜間灯光污染随人口密度、经济水平的提高而加剧。
3. 北京市夜光污染变化规律分析
图4为北京市夜间灯光从1992—2012年的变化趋势，图中黑色区域代表变化很小或没有变化，白色区域代表变化剧烈。夜光污染变化较小的区域主要体现在城市郊区的无灯光区以及城市中心的灯光饱和区，而污染变化较为迅速的区域有昌平区、顺义区、通州区、大兴区以及房山区的东部区域，主要是城市建设扩展和人口外延导致的。
4.北京市夜光污染成因调查
从地面调查可知，北京西站灯光污染主要来源于建筑、道路照明以及交通车辆照明。三里屯灯光污染主要来源于商业店铺照明和广告灯光。综合相关文献，北京市夜光污染成因主要有以下几方面：城市居民区夜间照明；商业街照明及广告牌；城市道路照明及车辆交通照明；园林、绿化及景区照明；广场、体育馆、车站等公共设施照明。
四、问题分析及解决途径
夜光污染对天文观测、居民健康睡眠和生态环境等造成负面影响。2014年北京市地方标准《城市景观照明技术规范》中明确规定禁止使用强力探照灯和大功率泛光灯等，而且严格限定住宅、公寓和医院周围夜光干扰。从夜光污染的成因和危害来看，可从以下几个方面进行夜光污染治理。
（1）制定相关规范政策是防治夜光污染的关键。一方面分类管理不同的光照类型，限制不同区域光照强度，合理设计城市的灯光照明；另一方面，整改已有的灯光照明设施，限制商业、广告的严重攀比现象，优化城市灯光建设。在已出台的规范基础上，还需要出台正式的夜光污染法律条文，这样才能加快推进夜光污染治理。
（2）提高市民对夜光污染危害的认识。通过主流媒体、网络等对夜光污染危害的报道，让越来越多的人认识到防治夜光污染的重要性，从而呼吁市民合理利用光源，节约能源，培养公众的夜光污染防范意识。
（3）加强利用新科技开展夜光污染监测和新型材料研究。一方面要利用更先进的空间遥感技术，对夜光污染开展大范围宏观调查，并结合地面观测，实现夜光污染的快速监测；另一方面，加强对低耗环保等新能源照明材料的研究，控制夜光污染源。
五、收获及反思
通过本次研究，我们更加清晰地认识到北京市夜间灯光污染的现状、污染的原因以及危害，同时提出了夜光污染的治理途径。城市夜光在一定程度上反映了城市的发展水平，然而在全球化经济高速发展的当下，盲目地“点亮”城市已不再是城市发展的趋势，“关灯一小时”等行动可以反映出全球对节能环保的呼声越来越高，城市夜光照明不应该盲目发展，而应以绿色、宜居为主。霓虹灯的色彩斑斓代替不了美丽夜空的璀璨，商业街的灯红酒绿也只能换来消费者的浮躁与不安，夜间灯光在促进经济发展的同时不应该以牺牲生态环境和违背生物的自然规律为代价，可持续发展要求我们每个人都要做到节能环保，防治灯光污染。
作者单位：北京市海淀实验中学2015级（5）班（100089）
改革开放以来，中国城市化进程加快，经济发展迅猛，同时带来了城市夜间照明设施的极大发展。“不夜城”已成为城市文明与经济发展水平的新代名词。
然而，过度的灯光照明也带来不可避免的城市夜光污染，对人类健康、生活以及动植物的栖息、繁殖等都具有一定的影响。过快的经济发展也带来了城市夜间灯光污染的加剧，为减少夜间灯光污染的影响，本调查以北京市为研究区域，通过实地调查与遥感观测相结合的方法，探究北京市夜光污染的现状与成因，剖析夜光污染的危害，提出夜光污染治理的举措，为构建北京和谐环保的生态环境提供一定的参考。图1是北京高分辨夜间灯光影像和地面调查位置。
二、研究方法
1.实地调查
本次调查主要集中于北京西站和三里屯，根据图1可知这两个区域的夜间灯光污染较为严重。北京西站位于北京市丰台区，是北京市最重要的交通枢纽之一，于1996年正式开通运营，是一个集交通、商业、金融为一体的“特大型综合立体交通枢纽”。三里屯位于北京市朝阳区，是北京夜生活最繁华的商业娱乐区之一。
2.夜光遥感技术
夜光遥感是获取无云条件下地表发射的可见光——近红外电磁波信息。这些信息大部分由地表人类活动发出，其中最主要的来源是人类城市夜间灯光照明，也包括石油天然气燃烧、海上渔船、森林火灾以及火山爆发等。该技术具有观测范围广、时效高和成本低等优势，被广泛应用于城市夜光污染研究。
3.资料收集
为分析北京市夜间灯光污染的影响因素，本次研究主要收集的资料包括：北京市的人口、交通、社会经济、环境变化等资料；美国国家大气和海洋中心公开发布的军事气象卫星搭载的OLS（即称“DMSP-OLS”）传感器获取夜间灯光数据和北京市行政区划的矢量文件资料；有关国内外夜间灯光污染监测、治理等文献资料。
三、调查方案设计与实施
通过调查研究和收集资料，结合地面调查和夜光遥感影像，笔者提出实验方案为：利用1992—2012年共21期DMSP-OLS长时间跨度夜间灯光影像，分析夜光污染的空间分布特征和变化趋势，结合地面调查，分析夜光污染存在的原因，实验调查过程如下。
1.遥感影像数据预处理
本次实验采用1992—2012年DMSP-OLS夜间灯光遥感数据，该数据是在夜间20点左右成像，每日观测，然后合成为年度稳定夜间灯光影像，对影像进行一致性预处理，裁剪影像得到北京市范围数据。图2为研究范围示意图，其中将位于市中心的海淀区、朝阳区、西城区、东城区以及丰台区统称为城市中心区。
2.北京市夜光污染分布特征分析
图3为北京市夜间灯光污染分布示意图，图中黑色区域为无夜间灯光污染区，白色区域为夜光污染严重区。从图3可知，夜间灯光污染最严重的区域为城市中心区，并以该区域为核心，呈向外扩张趋势。位于城市郊区的密云县、怀柔区、延庆县、门头沟区以及房山区的西部夜间灯光污染最少甚至没有污染。说明夜間灯光污染随人口密度、经济水平的提高而加剧。
3. 北京市夜光污染变化规律分析
图4为北京市夜间灯光从1992—2012年的变化趋势，图中黑色区域代表变化很小或没有变化，白色区域代表变化剧烈。夜光污染变化较小的区域主要体现在城市郊区的无灯光区以及城市中心的灯光饱和区，而污染变化较为迅速的区域有昌平区、顺义区、通州区、大兴区以及房山区的东部区域，主要是城市建设扩展和人口外延导致的。
4.北京市夜光污染成因调查
从地面调查可知，北京西站灯光污染主要来源于建筑、道路照明以及交通车辆照明。三里屯灯光污染主要来源于商业店铺照明和广告灯光。综合相关文献，北京市夜光污染成因主要有以下几方面：城市居民区夜间照明；商业街照明及广告牌；城市道路照明及车辆交通照明；园林、绿化及景区照明；广场、体育馆、车站等公共设施照明。
四、问题分析及解决途径
夜光污染对天文观测、居民健康睡眠和生态环境等造成负面影响。2014年北京市地方标准《城市景观照明技术规范》中明确规定禁止使用强力探照灯和大功率泛光灯等，而且严格限定住宅、公寓和医院周围夜光干扰。从夜光污染的成因和危害来看，可从以下几个方面进行夜光污染治理。
（1）制定相关规范政策是防治夜光污染的关键。一方面分类管理不同的光照类型，限制不同区域光照强度，合理设计城市的灯光照明；另一方面，整改已有的灯光照明设施，限制商业、广告的严重攀比现象，优化城市灯光建设。在已出台的规范基础上，还需要出台正式的夜光污染法律条文，这样才能加快推进夜光污染治理。
（2）提高市民对夜光污染危害的认识。通过主流媒体、网络等对夜光污染危害的报道，让越来越多的人认识到防治夜光污染的重要性，从而呼吁市民合理利用光源，节约能源，培养公众的夜光污染防范意识。
（3）加强利用新科技开展夜光污染监测和新型材料研究。一方面要利用更先进的空间遥感技术，对夜光污染开展大范围宏观调查，并结合地面观测，实现夜光污染的快速监测；另一方面，加强对低耗环保等新能源照明材料的研究，控制夜光污染源。
五、收获及反思
通过本次研究，我们更加清晰地认识到北京市夜间灯光污染的现状、污染的原因以及危害，同时提出了夜光污染的治理途径。城市夜光在一定程度上反映了城市的发展水平，然而在全球化经济高速发展的当下，盲目地“点亮”城市已不再是城市发展的趋势，“关灯一小时”等行动可以反映出全球对节能环保的呼声越来越高，城市夜光照明不应该盲目发展，而应以绿色、宜居为主。霓虹灯的色彩斑斓代替不了美丽夜空的璀璨，商业街的灯红酒绿也只能换来消费者的浮躁与不安，夜间灯光在促进经济发展的同时不应该以牺牲生态环境和违背生物的自然规律为代价，可持续发展要求我们每个人都要做到节能环保，防治灯光污染。
作者单位：北京市海淀实验中学2015级（5）班（100089）