海洋等水下空间，是人类长期向往探索、却仍充满神秘与挑战的未知领域。珊瑚礁作为海洋生态系统的重要基石，不仅承载着近10万亿美元的年均生态与经济价值，也正面临全球气候变化与人类活动加剧的严峻威胁。守护这一片片生命奇迹，离不开前沿科技的有力支撑。

近日，武汉大学测绘遥感信息工程全国重点实验室李明副研究员团队联合国际科研力量，在美国摄影测量与遥感学会会刊《Photogrammetric Engineering & Remote Sensing》连续发表两篇创新性研究成果，研发了集测深激光雷达、无人机遥感、水下高精度摄影测量与深度学习于一体的先进技术系统，探索了水面—水下多源异构数据协同感知与建模的关键环节，显著提升了水下复杂环境空间信息获取、三维重建与生态理解能力。研究成果为造礁珊瑚的智能化监测与保护开辟了新路径，具有重要科学意义与广泛应用前景。

在题为《Efficient Coral Survey Using Aerial Remote Sensing and Multi-modal Segmentation for Large-Scale Ecological Assessment》的论文中，团队创新提出融合航空影像与水下测深激光雷达点云的多模态深度学习分割方法，成功实现造礁珊瑚礁区的高精度语义分割与数字孪生建模。研究不仅建立了大范围高分辨率水下多源遥感数据产品，还实现了珊瑚表面粗糙度、体积致密性等生态指标的自动量化，为大尺度珊瑚生态系统监测与变化检测提供了新方案。该论文第一作者为覃江颖，通讯作者为李明，其他作者包括Armin Gruen、龚健雅、钟佳耿与廖萱。

图1多模态跨介质遥感数据用于珊瑚礁栖息地语义制图

在题为《A High-Quality Underwater 3D Reconstruction Solution for Coral Reef Environments Leveraging Advanced Photogrammetric Computer Vision Techniques》的论文中，针对传统方法在水下复杂环境中建模效率低、精度受限的问题，团队提出了基于分层稠密建模的创新策略，结合深度学习驱动的稠密匹配、多视图立体重建与三维高斯泼溅（3D Gaussian Splatting）技术，实现了珊瑚礁精细结构的高质量、高效率三维重建与表征，为水下生态系统长期动态监测与科学保护提供了先进技术支撑。该论文第一作者为钟佳耿，通讯作者为李明，其他作者包括Armin Gruen、廖萱、覃江颖与王冰。

图2 SOTA影像三维重建方法与本研究方法结果视觉对比

该系列研究由武汉大学测绘遥感信息工程全国重点实验室、苏黎世联邦理工学院（ETH Zurich）大地测量与摄影测量研究所、自然资源部南海遥感测绘协同应用技术创新中心、香港理工大学土地测量与地理资讯学系和航空及民航工程学系联合完成。国际化、多学科协作模式充分发挥了综合优势，推动了水下空间智能遥感测绘技术体系的原创性发展，助力我国乃至全球在全球海洋气温上升中的海洋生态保护与人类可持续发展事业。