最新发布丨2023美赛E题解析！我们应该如何有效避免光污染？

光污染用于描述过度或不良使用人造光。我们称之为光污染的一些现象包括光侵入、过度照明和光杂波。在大城市，太阳落山后，这些现象最容易在天空中看到；然而，它们也可能发生在更偏远的地区。

光污染会改变我们对夜空的看法，对环境造成影响，并影响我们的健康和安全。例如，植物成熟可能会延迟或加速，野生动物的迁徙模式也会受到影响。过度的人造光可能会扰乱我们的昼夜节律，导致睡眠质量下降，可能还会导致身心健康问题。人造灯光引起的眩光可能会导致一些机动车事故。

社区官员或地方团体可以实施干预策略，以减轻光污染的负面影响。然而，人造光具有积极和消极的影响，以不同的方式影响不同的位置。例如，为了避免上述光污染的负面影响，一些社区选择了光线较低的社区，这反过来可能导致犯罪增加。光污染的影响可能取决于当地的发展水平、人口、生物多样性、地理和气候等因素。因此，评估任何干预策略的影响程度和潜在影响必须针对特定地点。

COMAP组委会的照明控制任务（ICM）正在努力提高对光污染影响的认识，并制定干预策略以减轻这些影响。为了支持ICM的这项工作，您的任务是解决测量和减轻不同地点光污染的影响，同时考虑人类和非人类的问题。具体来说，您应该：

1、制定一个广泛适用的指标，以确定一个地点的光污染风险水平。

2、根据以下四种不同的类型应用度量并解释其结果位置：

（1）受保护的土地位置；

（2）农村社区；

（3）郊区社区；

（4）城市社区。

3、描述解决光污染的三种可能的干预策略。讨论实施每项战略的具体行动，以及这些行动对光污染总体影响的潜在影响。

4、选择您的两个地点，并使用您的度量标准来确定您的干预策略中哪一个对他们最有效。讨论所选择的干预策略如何影响所在地的风险水平。

5、最后，针对您确定的一个地点及其最有效的干预策略，制作一张1页传单，宣传该地点的策略。

问题一要求我们开发一个广泛适用的指标，去确定光污染风险级别。其实质就是需要我们如何量化一个地区的光污染级别。本质上这个问题我们可以建立综合评价模型 ，对每个地方的光污染进行综合评价指标。大家也可以查阅相关的参考文献，找到文献中的方法也是可行的。对于指标的选择需要阅读文献，在实际收集过程中，我们只需要把握大方向即可。有些指标数据收集不到是在所难免的，没有必要都收集全。而且，当你们队伍内部认为题目暗示的某一变量没有啥价值的时候，就可以直接不收集。对于评价模型的选取同样需要阅读大量文献。这里可以使用主成分分析法 ，因为题目中明确指出需要开发一个广泛适用的指标，广泛就意味着我们需要考虑到各种因素，包括大家通过我们对于题干的翻译也能感受到，题干暗示的指标相当之多。对于这么多的指标，最好的选择就是主成分分析法。但这并不意味着，其他的方法不合适，这里我们仅仅是建议使用主成分分析法。对于综合评价类模型而言，没有错的模型，都是可行的。如果数据量比较大也可以使用TOPSIS分析法，或者有投入产出可以用数据网络等方法。

使用第一问的指标，我们可以评估四种不同类型地点的光污染风险水平：

受保护土地位置：国家公园或野生动物保护区等受保护土地位置应具有低光污染风险级别。这意味着天光极少，光侵入不存在，眩光也极少，同时照度水平保持在最低水平，以避免破坏自然栖息地和生态系统。

农村社区：农村社区也应该具有低光污染风险水平，但它的照度水平可能略高于保护区位置。重点应放在减少天光和光侵入，同时尽量减少眩光以确保公共安全。

郊区社区：由于路灯、商业地产和住宅照明的结合，郊区社区可能具有中等光污染风险水平。重点应放在减少天光和光侵入上，同时管理照度水平以平衡安全问题与对一定水平光的需求。

城市社区：由于照明设备和路灯密度高，城市社区可能具有较高的光污染风险水平。重点应放在减少天光和光侵入上，同时管理照度水平以平衡安全问题与对一定水平光的需求。

需要注意的是，有些地方的数据不是很好找，可以考虑考虑稍微编一下。

问题三需要提出三种策略，这个问题比较开放有点“口胡”的味道了。跟B题有些类似但又不同，因为问题三其实可以不需要像B一样精准刻画，仅仅是定性分析也是可以的（这个时候就要注意画图了）。如果真的想量化，可以建立相应的优化模型。目标函数对地点效果是否有效，我们可以选光污染指数变化量最大的为目标函数。约束条件和我们三种策略息息相关，例如，人口密度进行变化，对地区进行移民，对应的范围约束，不能直接把人口清空等。

问题四是问题三的延续，这个没有什么太大技巧，和问题三可以一起分析。

今年美赛命题方似乎有些黔驴技穷，题目除了C都几乎是纯开放、自己找数据的问题，概念也都普遍偏文科。大量时间被花费在找数据上，真正建模其实不需要太久的时间和过于复杂的思路。这个问题聚焦光污染，数据应该算是所有题目里面最不好找的一个题，尤其是有些地区的光污染数据检索是真的麻烦，所以对付这种题目该开编的时候就大胆开编吧。

赛氪连续10年为美赛辅助报名提供服务，截至目前已成功为12万余名学生完成了美赛辅助报名！成为目前国内最大、最靠谱的辅助报名平台。

辅助报名优势：

🔴赛氪辅助报名方式简单、报名通道安全，直接在线报名组队，使用微信/支付宝即可缴费，无须VISA等国外银行卡，不用担心信用卡盗刷问题出现，极大程度上减轻了学生们的报名压力。

🔴赛氪报名通道快速高效，报名后立即响应，且一对一发送美赛控制号及最新通知，可在【我的消息】中查收。

🔴额外赠送大量资料、视频、课程、软件以及赛题翻译等服务（报名后无需额外添加老师领取课程，可立即开启学习、队内所有同学同享）。