采用“空天地一體”監(jiān)測技術(shù)和最新監(jiān)測設(shè)備，技術(shù)人員對九寨溝長海進(jìn)行測量。四川日報(bào)全媒體記者 韋維 攝（資料圖片）

川西高原某湖泊水下地形三維模型。受訪者供圖

　　在川西高原星羅棋布的湖泊群中，阿黑木措海子像一個“小透明”。

　　它不顯赫，坐落在四川省阿壩州金川縣毛日鄉(xiāng)海拔4200米的山間；它不壯闊，0.07平方公里的湖面，約10個足球場大??；它很安靜，依偎在雪山腳下，一汪澄澈湛藍(lán)的湖水，鮮有人踏足。

　　衛(wèi)星從這里“路過”，拍下一張它的平面照，黑色線條勾勒出湖泊的身形輪廓。再經(jīng)技術(shù)人員一番妙手加工，用深淺不一的藍(lán)，還原湖泊本來的模樣：平均水深約1.8米，最大水深約5.6米，還有水下地形、水儲量、水面面積，全都一目了然。

　　廣袤的川西高原上，散落著上萬個高山湖泊，大多深藏?zé)o人區(qū)，如同散落的藍(lán)寶石。近日，四川首次完成了300余個高原無人區(qū)湖泊水下地形精準(zhǔn)探測，揭開了它們的神秘面紗。

　　“體檢”的故事

　　走進(jìn)無人區(qū)，用無人船采集數(shù)據(jù)，形成高原海子的“三維照”

　　2025年8月，王江又一次踏上去阿壩州的道路。

　　作為自然資源部第三地理信息制圖院工程師，王江此行的目的地是位于金川縣的牛肝馬肺海子。通往湖泊的車行小路很快到了盡頭，王江和兩名隊(duì)友停下車，背著100多斤重的設(shè)備，徒步向湖泊進(jìn)發(fā)。

　　夏天是高原最美的時候，天藍(lán)云闊，連風(fēng)里都帶著草的清香。不過，他們無暇欣賞，在海拔4000米處向上攀爬，走不了一會兒，就要停下來大口喘氣。

　　“沒有租到馬，只能自己背了，好在距離公路不算遠(yuǎn)，徒步半小時就能到達(dá)?！蓖踅持幻锥嚅L的無人船，這是測量湖泊的重要設(shè)備。

　　牛肝馬肺海子風(fēng)景秀麗，是當(dāng)?shù)孛娣e較大的湖泊之一。架好發(fā)電機(jī)、GPS接收機(jī)、電臺等設(shè)備，精準(zhǔn)定位后，王江將無人船放到湖面上，小船按照既定航線向湖中央駛?cè)ァ?/p>

　　出發(fā)前，王江和隊(duì)友就根據(jù)牛肝馬肺海子的情況，確定了10多條航線，“無人船會測量湖泊水下地形，加上水位高度，可以算出水儲量?！?/p>

　　高原野外作業(yè)，充滿很多變化。無風(fēng)的時候，湛藍(lán)色的湖面平滑如鏡；前一刻可能還是晴空萬里，轉(zhuǎn)瞬間狂風(fēng)便裹挾著烏云籠罩了水面。很多湖區(qū)沒有信號，無人船的遙控器有距離限制，萬一信號斷了，小船就可能“迷路”，還得提防船槳被水下的水草纏住。

　　技術(shù)人員采集的數(shù)據(jù)會生成牛肝馬肺海子的“三維照”。王江點(diǎn)開照片，屏幕上密密麻麻的“打卡點(diǎn)”，像一張細(xì)密的網(wǎng)，把牛肝馬肺海子的水下地形徹底“織”了出來：平均水深約10米，最大水深約26.5米。

　　不過，更多高原湖泊的“底細(xì)”還是一片空白。它們藏在更深的無人區(qū)，氣候多變、交通閉塞，用傳統(tǒng)方法測水深，不僅花錢多、風(fēng)險(xiǎn)大，還測不全。

　　那么能不能用牛肝馬肺海子的實(shí)測數(shù)據(jù)，推算出更多無人區(qū)湖泊數(shù)據(jù)？聽起來有些不可思議，可科研人員還真做到了。

　　“體檢”的細(xì)節(jié)

　　衛(wèi)星影像+AI計(jì)算，首次測量出川西高原300余個湖泊的水下地形

　　電腦屏幕上，金川縣的阿黑木措海子有兩副截然不同的面孔。

　　左側(cè)是衛(wèi)星遙感影像，湖泊只是一團(tuán)暗沉的黑影；右側(cè)經(jīng)過技術(shù)處理，湖面被“上了色”，化作層次分明的藍(lán)，就像鑲嵌在高原上的“藍(lán)寶石”，深藍(lán)色代表湖水深，淺藍(lán)色代表湖水淺。

　　“這可不是簡單的上色，是AI計(jì)算并疊加遙感衛(wèi)星影像生成的‘透視照’?！弊匀毁Y源部第三地理信息制圖院高級工程師袁野介紹，除了能直觀看清湖水深淺，這張圖里還藏著阿黑木措的“身高”（水位）、“腰圍”（水面面積），還有它的“體重”（水儲量）。

　　一張平面影像，怎么能算出立體水深？“原理很簡單，就像小時候玩的‘找規(guī)律’游戲?！痹罢f。科研人員先拿著前期實(shí)測的200多個高原湖泊數(shù)據(jù)，搭配湖泊對應(yīng)的衛(wèi)星遙感影像，把這些數(shù)據(jù)交給AI“學(xué)習(xí)”。AI就像一個聰明的學(xué)生，通過大量數(shù)據(jù)訓(xùn)練，慢慢摸清了“衛(wèi)星遙感影像光譜”和“湖水深度”之間的對應(yīng)關(guān)系。簡單說，就像生成了湖泊“函數(shù)公式”，只要輸入有效的衛(wèi)星影像，就能算出對應(yīng)的湖泊“家底”。

　　技術(shù)人員馬浚之打開軟件，放大阿黑木措海子的影像，藍(lán)色湖面被分割成無數(shù)細(xì)小方塊，每個方塊上都有一長串?dāng)?shù)據(jù)，組成阿黑木措海子的“水下密碼”。

　　“有效的衛(wèi)星圖片很重要?！痹罢f，“如果衛(wèi)星經(jīng)過的時候，湖面上有云層遮擋，或者有冰雪覆蓋，這張照片就廢了，只能等衛(wèi)星下次‘路過’再拍?！睘榱四玫娇捎玫臄?shù)據(jù)，團(tuán)隊(duì)用了近一年，從幾十張衛(wèi)星影像里挑出能用的，算出了阿黑木措的“家底”。

　　用這種方式，科研人員用1年時間，首次測量了川西高原無人區(qū)300余個湖泊的水下地形。相較傳統(tǒng)實(shí)地作業(yè)，這種方式突破高海拔、偏遠(yuǎn)地區(qū)的限制，無需技術(shù)人員親臨現(xiàn)場，就能快速獲取大范圍數(shù)據(jù)。

　　“體檢”的意義

　　高原湖泊如同生態(tài)調(diào)節(jié)器，而湖泊“底細(xì)”能反映重要的生態(tài)環(huán)境變化

　　費(fèi)時費(fèi)力，為何還要摸清高原無人區(qū)湖泊的“底細(xì)”？

　　先從水資源基礎(chǔ)調(diào)查講起。2023年，全國水資源基礎(chǔ)調(diào)查啟動。2024年，四川開啟首次全省水資源基礎(chǔ)調(diào)查，湖泊水下地形測量，是其中的基礎(chǔ)工作之一。

　　“湖泊測量，看似遙遠(yuǎn)，實(shí)則和大家的生活息息相關(guān)?！彼拇ㄊ量臻g生態(tài)修復(fù)與地質(zhì)災(zāi)害防治研究院高級工程師劉灝介紹，“只有摸清湖水有多深、能裝多少水，才能準(zhǔn)確核算水資源儲量，為生態(tài)安全評估、水資源管控提供核心依據(jù)?！?/p>

　　比如在九寨溝，高山峽谷之間分布著100多個海子。早在景區(qū)開發(fā)之初，就對九寨溝部分湖泊進(jìn)行了庫容調(diào)查，后續(xù)也持續(xù)開展了水量水質(zhì)水生態(tài)“三位一體”監(jiān)測，這些數(shù)據(jù)為后續(xù)九寨溝湖群景觀的評估、保護(hù)和開發(fā)，提供了重要水文數(shù)據(jù)支撐。

　　作為我國重要的生態(tài)屏障，川西高原有上萬個湖泊。這些湖泊如同生態(tài)調(diào)節(jié)器，在水量調(diào)蓄、氣候調(diào)節(jié)、生物多樣性保護(hù)上發(fā)揮著不可替代的作用。

　　“湖泊水位漲落、面積變化，可能反映了重要的生態(tài)環(huán)境變化?！眲e例說，“冰川融水增多會讓湖泊面積擴(kuò)大，水域面積擴(kuò)大會改變周邊草場長勢，為野生動物提供更多棲息地。如果湖泊面積持續(xù)縮小，則表明生態(tài)系統(tǒng)可能正在退化。”

　　這只是一個開始。隨著AI和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)迭代，未來，科研人員還會進(jìn)一步提高水深測量的精度，融合更多遙感數(shù)據(jù)，搭建實(shí)時動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。除了監(jiān)測高原湖泊，這項(xiàng)技術(shù)還能給海洋測繪增添新手段，和水質(zhì)監(jiān)測結(jié)合，進(jìn)一步做好水體全方位評估。