□ 靳冉

当下，数字技术与生态保护进一步深度交融，如何凭借更新颖的视觉传达去唤起人们对长江生态系统的重视已成为设计师和学者共同面对的现实命题。数字技术发展迅速，数字艺术设计为长江生态文明的保护和发展带来了新的路径，尤其是珍稀水生植物主题可视化设计，将专业生态数据转变为公众易理解的视觉语言，正在成为连接生态保护与公众认知的“桥梁”。

长江生态可视化设计不仅是技术上的应用，还是文化及生态价值的转译过程，在文旅融合的情况下，经由对长江生态文明在数字流传方面的价值与特点加以剖析，就能找出将长江生态文明同数字图像设计结合起来的文化转译途径。这个转译过程要提炼出长江生态文明的“基因图谱”：显性基因包含珍稀水生植物的形状、颜色、纹理等视觉要素，隐性基因则包含生长习性、生态位及与长江流域文化的情感联结。

数字艺术设计在生态保护方面的应用，正在由单一的数据可视化朝着全方位、多感官的沉浸式体验方向转变。

珍稀水生植物的数字化重建需精确的数据支撑，珍稀水生植物的数据采集包含形态特点、生长环境及生态改变等诸多方面。

例如，中国科学院南京地理与湖泊研究所研发的水生植物根系立体几何构型构建方法，借助扫描仪获取高分辨率的水生植物根系图像，经过处理得到根系一级侧根个数、长度、分支间距等结构数据，为根系构型可视化提供基础。这是建立真实数字模型的前提条件，也是研究分析根系周围营养元素对水生植物生长发育可塑性影响的直观手段。

除了形态结构数据以外，珍稀水生植物的生态数据也非常重要。如分布区域、种群数量、生长周期、共生群落等。例如，《长江生态驿站》交互影像作品利用岛状“数字生态驿站”远程呈现江苏省南京市江宁区新济洲国家湿地公园“生态岛”试验区上的生物信息，让人们看到保护区内很多平常很难见到的珍稀动植物，并以“数字陆生植物”和“数字水生植物”的形式直观地展现在人们眼前。

基于数字艺术的长江生态可视化设计的转译路径有以下方面。

生态长江可视化，从抽象数据到直观视觉。相关部门可以将搜集的原始生态数据加以清洗并归一化处理之后，将不同种类的数据维度如物种分布密度、种群数量年际变化等与特定的视觉变量一一对应。比如用热力图动态表现长江沿岸消落带疏花水柏枝的分布密集度，由红到蓝颜色渐变表示种群密度从小到大。除此之外，加入了时间轴控件，用户可以拖动时间轴来观察植物分布随季节或者年份的变化，让用户直观感受到水文节律对珍稀水生植物的影响。

知识图谱交互，构建物种关系网络。实施步骤包括利用自然语言处理技术从文献、监测报告中抽取诸如植物名称、伴生动物、环境因子等实体及“共生”“竞争”“依赖”等关系，并将这些实体和关系用数据储存下来形成知识网络。交互上，设计“焦点+关联”的探索模式。当用户选中一个珍稀水生植物时，可将与之有直接关系的其他生物、环境因子高亮显示，并以力导向图的形式展示彼此之间的生态联系。

感官融合沉浸空间，打造融媒交互生态体验。利用虚拟现实（VR）与增强现实（AR）技术，创建一种多感官反馈的模拟环境。根据真实地理信息系统数据搭建长江沿岸乃至水下地形的三维场景，以编程的形式模拟水位涨落变化、不同光照环境及水流运动等环境因素的变化情况，并设置在这些变化发生之后对于生长过程中的植物会产生的影响的视觉反馈。

数字艺术为长江生态保护提供了新的表现手段，随着技术不断向前发展及应用场景不断增加，这种创新形式会深深地改变大众对于长江生态的认知，让保护珍贵的水生植物成为社会共识，共同描绘数字时代的长江生态保护新蓝图。

【作者单位：武汉设计工程学院；本文系湖北省教育厅科学技术研究计划指导性项目《长江大保护下珍稀水生植物三维可视化构建研究》（项目编号：B2023386）的研究成果。】