问题:冰湖变化快、分布广,传统监测难以满足预警需求 冰湖由冰川作用形成,既是重要淡水资源储库,也存在扩张失稳的风险,可能引发洪水、泥石流等连锁灾害。在高寒山区,冰湖的增减变化直接关系到下游居民、交通干线和重大工程的安全。 然而,长期以来冰湖监测主要依靠地面踏勘和人工判读遥感影像,存在覆盖范围受限、观测周期长、信息更新不及时等问题,难以满足风险预警对"快、准、连续"的实际需求。 原因:地形气候复杂叠加多源干扰,制图精度成为瓶颈 以兴都库什—喀喇昆仑—喜马拉雅地区为例,冰湖数量达数千个,加上地形高差大、湖岸线复杂、云层遮挡、山体阴影、季节性积雪等自然因素频繁干扰,导致常规自动识别方法容易误判积雪和云影为水体,或遗漏真实冰湖。若采用人工勾绘方式完成约80万平方公里范围的冰湖分布更新,需要耗时较长,难以形成稳定可复用的数据基础。 影响:数据能力提升将直接抬高风险评估水平 中国科学院成都山地灾害与环境研究所研究员聂勇团队近日在《Journal of Hydrology》发表成果,提出一套深度学习框架,可自动提取卫星影像中的冰湖信息,并智能识别并剔除云、阴影等干扰因素。研究人员只需进行有限的人工校正,就能获得高质量的冰湖数据。 基于该技术框架,团队对2000—2022年间兴都库什—喀喇昆仑—喜马拉雅地区的冰湖进行了系统评估。结果显示,这一时段冰湖数量和面积呈显著增长趋势,尤其是与冰川相连的冰湖扩张更为明显。这一发现从冰湖变化的角度印证了气候变暖背景下冰川消融加快的区域特征,也提示高寒山区溃决风险的时空分布可能随之调整。 对策:以自动化制图加连续观测提升监测效率与精度
冰湖监测技术的进步是科技创新服务防灾减灾的有力体现。当前气候变化对冰川和冰湖系统的影响日益显现,对应的灾害防范的紧迫性不断上升。通过深度学习等新兴技术增强传统遥感监测,我们正在建立更加精准高效的灾害预警体系,既有助于保护人民生命财产安全,也为生态文明建设和可持续发展提供了科技支撑。随着这项技术的优化和推广应用,必将为我国高寒山区的防灾减灾工作注入新的动力。