一个常见的格言是，如果你能测量一件事，你就能控制一件事，或至少能管理它。纽约市为减少街面积水和噪音污染的负面影响所面临的一个挑战是如何有效地测量这些问题。

纽约大学城市科学与进步中心（CUSP）的两个多学科团队已经开发了传感器网络，提供近实时的数据采集和分析洪水和噪音污染，使纽约在收集数据以帮助解决这些具有挑战性的城市问题方面具有明显优势。

2015年，噪声传感器开发的起源是，噪声是纽约市确定的最重要的生活质量问题之一，但该市仅有50名噪声执法人员，每年处理数以百万计的此类投诉。

在2015年国家科学基金会拨款的支持下，纽约市之声（SONYC）项目成立，与纽约市环境保护局合作，建立和部署噪声传感器，该市机构负责执行噪声法规。纽约大学CUSP的研究助理教授Charlie Mydlarz领导了该项目的传感器设计工作，该项目涉及大规模噪声监测、机器学习技术、大数据分析和公民科学报告，以更有效地监测、分析和应对城市噪声污染。

使用传感器网络进行城市监测的方法也被FloodNet项目所采用，该项目由纽约大学和纽约市立大学（CUNY）的研究人员以及纽约市市长气候复原力办公室（MOCR）和首席技术官办公室的城市机构人员组成，包括纽约大学CUSP的教授Andrea Silverman、Elizabeth Henaff、Tega Brain和Mydlarz。

最初，Silverman、Henaff和Brain的研究目的是测量积水中的污染物。然而，研究小组很快了解到，很难确定何时前往现场收集洪水样本。并不清楚多少降雨量会导致纽约市不同地点的街面洪水。

Silverman说："面对这一挑战，我们开始寻找能够提供洪水信息的数据集，并意识到，不仅在纽约市，而且在世界各地的城市环境中，几乎没有定量或实时的洪水数据可用。在这一点上，我们意识到我们需要自己收集这些数据。"

传感器网络如何工作

FloodNet成立于2020年，汇集了社区、研究人员和纽约市政府机构，开发水位传感器并收集关于纽约洪水频率、严重程度和影响的数据。最终，通过FloodNet获得的数据和知识可以被当地居民、研究人员和城市机构用来解决洪水风险。事实上，纽约市在其首届极端天气应对工作组报告中承认了洪水传感器数据的重要性，并将传感器的部署列为其改善城市对未来极端降水事件应对的行动计划中的一项举措。

虽然SONYC和FloodNet传感器网络的总体设计建立在相同的传感器网络基本概念之上，但它们是基于两种不同类型的传感器技术。对于SONYC项目来说，骨干技术是高质量、低成本和坚固的微电子机械系统（MEMS）麦克风，而对于FloodNet来说，传感器的操作是使用压电式换能器产生的朝下的超声波脉冲，接收器位于换能器后面以检测脉冲的反射。该脉冲的传输和探测之间的时间可以计算出距离，这可以转换为洪水深度。

FloodNet传感器被安装在纽约市一些易受洪水影响的地方的标志杆和灯杆上。传感器被调整为只检测大型表面的反射，如洪水，而不是较小的瞬时表面，包括锁定在传感器所安装的柱子上的自行车。

从原始数据到可操作信息

SONYC和FloodNet都已经产生了影响。在SONYC的最新迭代中，被称为SONYC Home，传感器被安装在登记了噪音投诉的纽约人的窗户上，通常是由于建筑或垃圾收集造成的长期噪音问题，根据Mydlarz。

Mydlarz说："有了噪声传感器，居民就有能力看到来自外面噪声源的数据，并与之互动。用噪声观察来补充传感器数据的能力，使投诉人能够采取积极的措施来参与解决问题，并希望最终能解决这个问题，这些数据将直接发送到纽约市环保局，用于数据驱动的噪声执法。"

西尔弗曼指出，同样地，FloodNet是关于为社区提供可操作的信息。传感器本身并不能防止一个社区被水淹没，但有许多潜在的数据用途，可以帮助告知干预措施应该去哪里。而用噪音观察来补充传感器数据的能力，使投诉人能够采取积极的措施来参与解决问题，并希望最终能够解决这个问题。

接下来的步骤：网络扩展和数据仪表板

洪水网已经证明了其作为向城市提供实时数据的价值，最近一次是在2021年底的极端风暴Henri和Ida。FloodNet传感器能够记录街道层面的洪水概况，一些洪水的深度达到3英尺（91.5厘米）。Silverman预计，在2022年初，随着网络的扩大和数据仪表板的发布，它可以开始提供更多的信息。

SONYC和FloodNet传感器的基础技术可以转移到其他城市。然而，面临的挑战不仅仅是在一个城市部署传感器网络，而且还要得到城市官员的支持和合作，使其发挥作用，并制定一个可操作的数据使用框架。

Mydlarz说："技术本身是与地点无关的。挑战在于与各机构和城市本身的整合。你不能只是带着传感器网络走进一个城市，并期望立即开始使用它。这需要一个过程，与正确的人交谈，了解当地情况，在正确的机构内建立伙伴关系，并了解如何在当地的限制条件下部署传感器网络。"