测绘地理信息如何为海岛生态修复装上“数字罗盘”-新华网
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2026 09/01 09:13:58
来源:新华网

测绘地理信息如何为海岛生态修复装上“数字罗盘”

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  新华网北京9月1日电(程浩然)伶仃洋上,三角岛海风浩荡。很难想象,如今草木葱茏、湖清滩美的和美海岛,曾经是一座饱受采石创伤的无居民荒岛。早年采石作业削去岛体三分之二山体,岛上裸岩遍布,水土流失问题突出,岸线持续受海浪侵蚀,岛内淡水资源匮乏,整个海岛生态系统伤痕累累。

  无居民海岛四面环海,所有物资依靠船舶运输,海上有效施工时间短,岛内地形破碎复杂。过去开展生态修复大多依靠现场经验判断,岛上真实地形摸不透,灾害风险评估做不准,修复实际成效也难以衡量。海岛生态修复长期存在“看得见生态伤疤,拿不出精准实施方案”的现实难题。“8・29”全国测绘法宣传日,我们走进珠海三角岛,实地探访测绘地理信息技术如何筑牢数字基础,如何嵌入海岛治理全过程,推动海岛生态修复告别经验式作业,依靠数据科学治理,将传统人工巡护升级为智能化长效管护。

  三角岛修复前(上2017年)后(下2025年)对比。广东省自然资源厅供图

  筑牢空天地海数字底座 摸清海岛真实本底

  无居民海岛交通条件差,岸线陡峭,植被分布错落,依靠传统地面勘测,作业难度大、投入成本高,很难完整掌握全岛地形、矿坑、岸线的真实状态。过去陆地和海岛测绘基准没有统一,二者高程数据存在偏差,相当于用两套标尺开展测量,直接影响修复方案编制质量。

  珠海市建成陆海一体北斗连续运行卫星导航与位置服务系统,布设7座海岛基准站,在海域范围内实现厘米级定位服务。综合运用卫星遥感、无人机倾斜摄影、机载激光雷达等多种手段,搭建起“空天地”一体化数据采集体系。通过无参数布料模拟滤波技术,解决海岛地表崎岖带来的数字地形模型失真问题,建成覆盖地形级—城市级—部件级的多尺度实景三维模型,岛体矿坑深度、边坡坡度、岸线形态都可以完整还原到数字沙盘当中。

  “开展修复工作,首要就是摸清楚海岛每一处实际情况。”测绘项目技术人员说。技术团队调取多年份历史航拍、卫星影像资料,梳理采石活动对海岛造成的破坏过程,理清历史用岛相关情况。工作人员不必登岛徒步踏勘,依托三维平台就可以完成矿坑容积、汇水面积、侵蚀岸段的数据测算,为湖泊整治、边坡复绿、沙滩修复提供一手实测数据,摆脱过去现场估算、经验定方案的粗放工作模式。

  三角岛生态监视监测网。广东省自然资源厅供图

  依托数字沙盘科学谋划 提升修复方案抗风险能力

  有了高精度数字底座,还要解决如何科学实施修复的现实问题。海岛常年遭受台风影响,建筑选址、边坡治理、海堤建设,都要充分考量气象灾害带来的风险。

  技术人员依托实景三维模型,叠加台风路径、风速等气象资料开展模拟推演。测算山体对东南向台风的削弱作用,确定海岛北侧、西侧背风区域更适合开发建设,把抗风能力较弱的建筑布局在背风位置,从规划源头降低台风破坏风险。针对采石遗留矿坑,借助三维模型测算库容、汇水范围,支撑矿坑清淤、防渗、生态驳岸等工程设计。废弃采石矿坑改造形成库容超20万立方米的生态淡水湖,有效缓解海岛缺水难题。

  开展岸线修复时,依靠勘测数据锁定受损岸段,核算沙滩修复所需土方,利用岛上废弃原石砌筑生态海堤。2.2千米生态化海堤建成后,已经抵御十多次强台风侵袭。既满足海岛防灾安全需求,石块缝隙又能够给海洋生物提供栖息空间,兼顾工程安全与生态效益。不管是边坡复绿、砂质岸线修复,还是湖泊综合整治,各项工程的设计参数都来自三维空间测算,实现地形、气候、建设需求相互匹配的修复方案。

  三角岛湖泊整治修复前(上2017年)后(下2025年)对比。广东省自然资源厅供图

  实施全流程测绘管控 保障工程落地质量

  海岛生态修复包含改土、复绿、净水、固岸、造景等多项内容,测绘保障贯穿勘察放线、施工建设、竣工验收各个阶段。

  依托北斗统一空间基准,项目完成全岛控制测量、海洋测绘,形成完整数字线划地图。施工阶段,湖泊整治、污水处理与中水回用、码头、文旅建筑等重点工程,全部开展规划放线以及规划验线工作,依靠厘米级定位保障工程严格按照规划落地。竣工验收阶段同步开展规划条件核实测绘、不动产登记测量,用测绘成果校验工程建设实际情况,形成“测得准—管得住—修复好”的完整工作链条,为无居民海岛项目交付、不动产确权提供技术支撑。

  在三角岛项目当中,实景三维技术不仅服务工程建设,也为制度创新提供支撑。珠海用好经济特区立法权,出台专项法规补齐无居民海岛报建登记相关制度短板,探索“点状供岛”开发模式。实景三维成果支撑“建多少、转多少”的精细化审批,为全国无居民海岛开发利用积累可借鉴的实践经验。

  三角岛修复后沙滩。广东省自然资源厅供图

  数字孪生长效管护 修复成效实现可核查

  “生态修复不是终点,后续管护才是长久工作。”广东省自然资源厅工作人员表示,无居民海岛没有常住人口,传统人工巡护力量有限,植被退化、岸线侵蚀、非法登岛等问题难以及时发现,前期修复成果很容易出现退化。

  三角岛以实景三维模型为基础搭建海岛生态监视监测网络,布设视频、气象、土壤、水质各类感知设备。2023年投用无人机智能基站,实现岛上常态化自动巡查。通过多期遥感影像对比,监测数据直观展现出海岛植被覆盖率从35%提升到70%,岛上植物种类从不足百种增长至470余种,动物种类恢复到170余种。白鹭在岛上栖息繁衍,周边海域也经常观测到中华白海豚。生态修复各项成果都可以量化、对比、核验。

  三角岛实景三维模型接入珠海市时空大数据平台,融合海底地形、海面设施相关数据,同时服务生态管护、旅游运营、应急处置等多项工作。项目探索“公益+旅游”模式,将旅游运营产生的收益继续投入植被养护、湖泊水质维护、岸线监测等管护工作,形成生态修复和旅游发展相互促进的良性循环。

  该海岛修复项目先后获评广东省国土空间生态修复十大范例、全国海洋生态保护修复典型案例,该海岛获评全国首批和美海岛。与此同时,《实景三维数据赋能万山和美海岛建设》入选2025年实景三维数据赋能高质量发展创新应用典型案例,两项成果分别从工程实践、技术应用层面,展示了珠海海岛治理的探索成效。

  海洋动物三角岛附近活动。广东省自然资源厅供图

  陆海统筹探索实践 测绘助力守护蓝色国土

  三角岛的实践,是测绘地理信息技术赋能海洋生态文明建设的鲜活案例。离岸海岛普遍存在空间基准传递难度大,海上气象海况复杂,陆海数据不互通等现实问题。

  珠海在实践当中持续夯实陆海一体化测绘数据资源家底,不断丰富大比例尺地形图、时序遥感影像、实景三维等数据库。项目实施优先复用已有测绘成果,完工后及时把测绘成果汇交入库,减少重复作业,提升治理工作效率。持续加大陆海统筹技术攻关力度,推广北斗、机载激光雷达、多波束测深、实景三维等技术手段,破解离岸海岛、潮间带区域测绘技术难题。推动测绘成果深度融入业务流程,把测绘应用到用岛审批、工程监管、生态保护修复成效评估、和美海岛考核等业务当中,把空间技术转化为守护蓝色国土的实际能力。

  下一步,珠海落实“海上新基建”建设行动,持续完善陆海一体实景三维底座,为海上风电、海洋牧场、海底算力中心等海洋新基建项目提供数字支撑。

  从一座受损荒岛重获生机,到广阔海洋的保护与开发,测绘地理信息技术如同海上的“数字罗盘”。三角岛的蝶变也让我们看见,测绘力量正持续赋能陆海统筹发展,为建设海洋强国写下生动的珠海实践样本。

【纠错】 【责任编辑:杨易辰】