中国利用人工智能推动塔里木河流域智慧化治理

8月12日，大西海子水库生态输水开闸放水，水流经塔里木河下游生态胡杨林（无人机照片）。新华社记者 丁磊 摄

进入10月，南疆塔里木河流域的部分胡杨林开始变黄。在接下来的一个多月时间里，成片金黄的胡杨林将成为秋季最壮美的沙漠风情，吸引国内外大量游客拍照打卡。

蜿蜒2000多公里、穿过中国最大沙漠塔克拉玛干沙漠的塔里木河，是新疆天山以南广大地区生产生活、农业灌溉、生态维持用水的主要来源。从2000年起，新疆已连续25年向塔里木河下游生态输水，2016年起又专门实施了塔里木河流域胡杨林保护区引洪补水工作。每年夏天塔里木河主汛期到来之际，当地通过引洪灌溉把塔里木河洪水作为生态水输送给两岸胡杨林，润泽滋养沿岸绿洲。

近年来，中国大力推动东部地区与西部地区开展合作，加快西部地区的发展与治理。塔里木河的治理，是关乎新疆经济社会发展命脉的重大问题，也是东西部协作的重要平台。

在此背景下，位于广东深圳的科研机构鹏城实验室派出科研人员，利用人工智能、卫星遥感等前沿技术，与新疆当地水利管理部门密切合作，共同推动塔里木河流域治理更加智慧化、精细化。

沿着和田河上游支流喀拉喀什河顺流而下，在和田地区墨玉县喀瓦克乡的沙漠边缘，2019年修建的一条引水渠把喀拉喀什河的水引入附近的村庄、林地，发挥灌溉和生态补水的作用。而在这条水渠沿线，每三四公里就有一个生态闸，专门用于给周边胡杨林“解渴”。

8月11日，工作人员在输水前在大西海子水库闸房检查闸门启闭机。新华社记者 陈朔 摄

喀拉喀什河下游管理站站长艾尔肯·司马义说，最近一次补水在今年8月上旬完成，有了这样的引水渠以及延伸到胡杨林深入的支渠，现在生态补水基本上可以保证，这片胡杨林以及红柳、甘草、芦苇都越长越好了。

塔里木河流域沿岸胡杨林引洪补水主要采取“三年一轮灌”的补水方式，而胡杨林的生长状态评估开始成为管理部门亟需解决的问题。

“看上去胡杨林确实是越长越好了，但具体怎么个好法？成林和幼林的生长状况如何？引洪补水有没有出现水多了或者水少了的情况？有没有把宝贵的水资源花在‘刀刃上’？要回答这些问题，必须依靠新技术、新手段。”新疆塔里木河流域管理局信息中心主任程勇说。

为此，新疆塔里木河流域管理局、鹏城实验室协同中国科学院新疆生态与地理研究所加强科研合作，从2022年起开展塔里木河流域胡杨林区生态输水效益评估工作。

全程参与这项工作的鹏城实验室云脑使能研究所所长张伟说，他们的核心任务是在水文数据收集分析的基础上，通过卫星遥感技术区分了成林和幼林的不同状况，特别是利用人工智能算法进一步修正了由于卫星遥感采集数据在时间和空间上不连续导致的分辨率和误差问题。

8月11日，工作人员在输水前在大西海子水库大坝上利用无人机巡库。新华社记者 陈朔 摄

据张伟介绍，他们的研究从植被覆盖面积、固碳能力、叶面积指数、植被景观等多个方面量化了塔里木河生态补水后胡杨林的生长情况。在此基础上，中国科学院新疆生态与地理研究所开展了持续监测。数据显示，经过2023年的生态补水，塔里木河流域胡杨林引洪补水淹灌面积约272万亩，胡杨林补水区植被覆盖度增加4.3%。

“掌握了这些具体情况，管理部门在今后的生态补水中就可以更合理地分配和使用塔里木河的水资源、避免浪费。虽然2024年胡杨林生态补水效果数据要到年底才能掌握，但经过连续两年的优化调整，我们对此很乐观。”程勇说。

自2022年新疆塔里木河管理局聘请鹏城实验室担任塔里木河流域智慧水利建设的总体技术顾问以来，双方陆续以算力大科学装置“鹏城云脑”、人工智能大模型“鹏城脑海”、数字视网膜等前沿技术为基础，开展塔里木河流域智慧化治理合作，并协同新疆本地科研单位开展了一系列相关课题研究，搭建了塔里木河流域水利知识库智能交互系统和塔河水利知识大模型，为提高塔里木河流域水资源一体化调配水平提供了坚实支撑。（记者陈宇轩、关俏俏）