探索城市“生長”與“新陳代謝”

廈門市城市代謝重點實驗室研發(fā)關(guān)鍵技術(shù)，為高效的城市發(fā)展與建設(shè)模式提供科技支撐

中國科學(xué)院城市環(huán)境研究所門口的智能聲景采集設(shè)備。

研究人員在田間做廚余垃圾資源回收還田利用相關(guān)實驗。

廈門日報訊（文/圖 記者 吳君寧）坐落在杏林灣畔的中國科學(xué)院城市環(huán)境研究所（以下簡稱“城市所”），草木蔥蘢，生態(tài)環(huán)境優(yōu)美。大門口處，佇立著一個形似燈桿的特殊采集設(shè)備，它已在園區(qū)中智能鑒別出58種鳥類的叫聲。

這是依托城市所建設(shè)的廈門市城市代謝重點實驗室正在進行的一項研究——智能聲景感知與生物多樣性研究，這項研究還進一步探尋聲景與人的關(guān)系，助力城市的聲環(huán)境精細規(guī)劃。

除了聲景，廈門市城市代謝重點實驗室的研究領(lǐng)域還涉及水、能源、建筑、交通、廢棄物利用等。“城市就像是一個有機生命體，我們研究城市系統(tǒng)內(nèi)物質(zhì)與能量的輸入及輸出、遷移、轉(zhuǎn)化等過程與機制。”廈門市城市代謝重點實驗室主任崔勝輝介紹，他們通過生命周期分析、物質(zhì)流分析、生態(tài)熱力學(xué)等方法，分析城市能源、交通、建筑、工業(yè)、家庭消費等領(lǐng)域的物質(zhì)與能量代謝過程，為高效的城市發(fā)展與建設(shè)模式提供科技支撐。

用耳朵“看”的景觀

探索城市環(huán)境與人的關(guān)系、人與自然和諧共生，是實驗室研究的核心

在綠地上、湖邊靜靜坐著，啥也不干，能對人的身心健康產(chǎn)生什么影響？研究團隊請來30名志愿者，他們戴上腦電圖頭戴式耳機、測心率手環(huán)，在我市15個公園的綠地或湖邊進行了為期16天的實驗。

“實驗結(jié)果將為城市的綠地規(guī)劃與原生湖泊河流提供決策參考。”研究人員金越男說。腦波及心率的測試結(jié)果表明，綠色空間（即開放式綠地）和藍色空間（即湖泊河流邊）相較于閉合空間或普通地面，在減壓上更勝一籌。而且，身處草坪，比起在樹木間，視野更開闊，減壓效果更好。

探索城市環(huán)境與人的關(guān)系、人與自然和諧共生，是實驗室研究的核心。城市所副研究員李春明的聲景感知項目研究，就把目光對準(zhǔn)快速城市化導(dǎo)致的聲環(huán)境退化，及其導(dǎo)致的人群健康和動物行為面臨的風(fēng)險。

“眼里看到的是風(fēng)景，耳朵聽到的環(huán)境就稱為‘聲景’。”李春明告訴記者，目前我國的噪聲監(jiān)測還是普遍使用分貝量這樣的聲壓概念，事實上，聲源結(jié)構(gòu)也十分重要。城市所大門口的聲景采集裝置桿，他們在整個園區(qū)范圍內(nèi)共設(shè)立三個，實時傳回的數(shù)據(jù)顯示在李春明的電腦屏幕上：“聲事件”“聲多樣性”“聲均勻度”“生物聲學(xué)指數(shù)”等要素值在聲景在線監(jiān)測與智能分析系統(tǒng)中實時跳動。

2023年4月21日，我市首次人工記錄下廈門市新物種庫頁島柳鶯的蹤跡。其實早在2021年2月21日，聲景在線監(jiān)測與智能分析系統(tǒng)就智能識別出并記錄下這一新物種。李春明說，該系統(tǒng)的鳴聲物種多樣性智慧評估，有助于新物種的及早發(fā)現(xiàn)，便于提早做好保護。

“我們把園區(qū)看成一個微縮的城市進行研究，未來希望擴展到整個廈門市的聲環(huán)境采集和研究，以此為范本支撐城市聲環(huán)境的精細規(guī)劃和生物多樣性的智慧監(jiān)測。”李春明說，他目前借助傳感器網(wǎng)絡(luò)、邊緣計算、移動計算和深度學(xué)習(xí)技術(shù)，進行大尺度聲景建模以及聲景影響機制研究，已總結(jié)提出全球公眾參與式聲景感知和面向生態(tài)系統(tǒng)關(guān)鍵地區(qū)的智能聲景感知等研究模型。

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