对马绍尔群岛的居民来说，海平面上升已经是一种生存威胁。马绍尔群岛位于太平洋中部的29个小环礁上，由1000多个岛屿组成。一度罕见的极端涨潮(被称为王者潮)现在袭击了一些岛屿每年多达五次洪水淹没了房屋，冲走了海平面以上的小块土地。令人惊讶的是，直到最近，还没有一份精确的岛屿地形图，或者它相对于海平面的高度。

“到目前为止，该地区存在的数据精度为米，不是一米，而是六到八米。美国地质调查局(USGS)首席科学家莫妮卡·帕拉塞努·洛夫乔伊(Monica Palaseanu-Lovejoy)说。

2016年，帕拉塞努-洛夫乔伊和一个由来自几个机构的科学家组成的团队开始使用一种创建高精度地形图的新方法来弥补这一信息缺口。他们配备了测量级GPS设备和两架幻影四旋翼无人机，在马朱罗的首都环礁上纵横交错地拍摄高分辨率的航空照片，然后将这些图像的位置与特定的GPS坐标联系起来，以获得精确的海拔信息。

在过去，创建高分辨率地形图需要使用光探测和测距或激光雷达．激光雷达测量结果来自测量距离的激光，通常是由像塞斯纳这样的小飞机进行的，这项任务本身就很危险，而且极其昂贵。另一种方法是使用卫星图像，但这种方法分辨率较低，每个像素大约相当于一颗棒球钻石的大小。

但是，由太平洋岛屿气候适应中心（PI-CASC）资助的研究与Guamreveal大学合作，无人机可以将与飞机相同的任务，因为一切成本，一切都是为了安全地在地上保持科学家。在成功的试点项目映射夏威夷瓦胡岛海岸的一部分后，PI-CASC转向USGS地形建模专业知识．与美国国家海洋和大气管理局(NOAA)、夏威夷大学和关岛大学一道，他们将注意力转向了马绍尔群岛——这个世界上非常需要海拔数据来帮助减轻海平面上升的影响的地区。

美国地质勘探局的杰夫•丹尼尔森表示:“这个项目确实是此类项目中的第一个。”“那里的人们(马绍尔人)迫切需要这些数据。”

马朱罗是一个只有3.5平方英里(9平方公里)的小环礁岛，最高海拔约为10英尺(3米)。这些小岛屿呈环状露出海面，是古老火山的遗迹。正如达尔文最初的假设，从热带水域出现的火山被珊瑚在数千年的珊瑚殖民地。年复一年的珊瑚在彼此之上建立在彼此之上，直到他们打破水面，而最终，中心的火山开始沉入表面以下。最终，所有的人都是一个被一个岛屿包围的泻湖，它形成在珊瑚在表面上的珊瑚堆积并堆积起来，留下最终转向沙子的石灰石骨架。Majuro Atoll’s diameter is roughly 29 miles (46 km) at its most distant points, but the thin ring of land is on average only 330 to 490 feet (100 to 150 m) wide and just 98 feet (30 m) wide at its narrowest. This is the land (together with other atolls in the region) that the Marshallese call home.

但近年来，由于海平面上升，这里的人们居住的人已经注意到这片土地。岛屿墓地曾经从海浪中庇护，现在在最高潮汐期间被淹没，暴风雨暴露骨骼洗过上岸。来自一些最古老的树木的根，曾经完全覆盖着沙子，现在在缠结的缠结中出现在地上。淡水供应人数依赖于海水定期污染。

对于马绍尔人来说，他们的文化和身份与他们的土地紧密相连，离开不是一个选择，至少现在不是。因此，理解并为不可避免的海平面上升做好准备是非常必要的。这就是地形图发挥作用的地方。有了精确的地图，马绍尔人可以评估任何特定的海平面上升可能在哪里发生洪水，然后相应地计划对建筑结构和新发展的改变。

一旦科学家们登上马朱罗岛，第一步就是将GPS坐标分配到岛上的特定地点。科学家们在汽车上安装了测量等级的GPS，缓慢地穿过岛上的每一条道路(以及一些与美丽的沙土小径相连接的偏远“道路”)，每米测量GPS坐标。GPS需要每小时10到15英里的速度，这对大多数道路来说会造成交通堵塞。幸运的是，在马朱罗，这是正常的速度限制。在汽车无法导航的地方，比如在海岸线上，科学家们把GPS绑在背包上，在退潮时沿着沙滩最远的地方徒步旅行。GPS不仅与至少八颗卫星连接以获取其位置，还与岛上的一个指定GPS基站进行通信验证和校正，所有努力都是为了获得最准确的数据。总共有超过10万个GPS点被绘制出来。

下一步需要无人机。类似于修剪草坪时所用的锯齿形图案，无人机在岛上的每一寸土地上来回飞行，拍下一张又一张照片。每张图片都将前一幅和后一幅重叠，这样以后的计算机软件就可以把照片拼接在一起，创建一个无缝的3D地面图像。

尽管使用无人机相对容易，但团队在他们的项目中遇到了一些需要快速思考的问题。首先是机场。航空法规规定，无人机不能在国际机场方圆5英里内飞行，而且无人机的编程甚至可以识别自己何时在这个半径内，并关闭其飞行能力。

“你知道整个环礁离机场不到五英里吗?””Palaseanu-Lovejoy说。

机场的特别许可和无人机公司提供的超驰代码本应解决这个问题，但该团队很快意识到，当他们试图在机场上飞行时，无人机拒绝飞行。这种认识发生在飞行途中和海洋上空。幸运的是，来自夏威夷大学的飞行员马特·巴比(Matt Barbee)利用无人机启动过程中与全球定位系统(GPS)连接之前的几秒钟，找到了让无人机安全返航的方法。

单独来看，无人机提供的图像毫无用处。这就是GPS点的关键所在。创建最终地图的关键是在地面指定的GPS点上放置白色和黑色的十字目标。只要这些目标之一是可见的无人机的摄像头，GPS网格可以连接到无人机图像和3D图像可以准确地放置在其正确的地理空间在地球表面。

虽然无人机相机在捕捉水面景观方面是完美的，但一旦它进入海洋，这种方法就对绘制海底地图毫无用处。在深水区，大型研究船可以使用声纳来绘制海底地图，但在这个项目中，科学家们想要绘制紧挨着海岸的浅水区域，以便创建一张无缝的地图。幸运的是，马绍尔群岛附近的海水非常清澈，卫星摄像机可以透过海水看到海底。研究人员不是使用整个可见光光谱来拍摄普通照片，而是使用非常特定的波长来拍摄照片。对于这个项目,特定的波长，也称为波段的颜色是绿色、蓝色、红色和蓝紫色。使用这种方法，每个像素提供一个相应的数值，孤立地，像素提供一堆无意义的数字。但在这种情况下，之前的一次研究探险队使用激光雷达绘制了部分更深的海岸线，就像罗塞塔石碑一样，这些信息提供了密码的关键。通过首先将已知的激光雷达深度与卫星图像值相匹配，科学家们能够仅使用彩色照片就计算出整个海岸线的深度。

最后，在综合所有收集到的数据——GPS点、无人机图像、卫星照片和以前探险收集到的旧海底数据之后，一张精确的地图形成了。现在，岛上的地形高度精确到8英寸(20厘米)以内。

“真的是使用最好的数据的创造性方式，我们可以让我们的手来制作这种无缝模式，”Danielson说。“这是迄今为止为Majuro岛生产的最佳模型。”

有了一个完整的海拔模型，科学家们现在正在预测在不同的海平面上升和风暴情景下哪些地区会被淹没。据美国地质勘探局海平面上升影响评估专家、项目成员Dean Gesch称，这对规划新建筑或在该岛最低地势地区改造建筑至关重要。尽管海平面上升是一个令人生畏的问题，但也许只要稍加规划，马绍尔人就可以为未来更高的海平面做好准备，继续在他们称之为家的岛屿上生活。