2023 年 8 月 31 日

 

• 當溫度、降水和植被密度等某些環境參數有利地結合時，蝗蟲就會蔓延。
• 這些環境參數可以通過衛星數據進行觀察和評估。
• 國際項目Locust-Tec結合了地球觀測、無人機航測和數字化數據採集的方法，以便能夠及時啟動應對措施。
• 重點：太空旅行、航空、地球觀測、氣候變化、農業

 

蝗蟲會毀壞農作物和牧場，威脅人們的生計。德國航空航天中心（DLR）的研究人員現已在一個國際項目中開發出方法，幫助儘早發現蝗蟲爆發並採取行動。來自地球觀測的衛星圖像在這方面發揮著核心作用。這些圖像顯示了有利於昆蟲傳播的環境參數。

“某些價值觀對於蝗蟲的發展很重要。例如，這些因素包括溫度、降水和土壤濕度，還包括植被的密度和類型。通過地球觀測，我們可以記錄這些參數並將它們組合起來，這樣我們就可以非常精確地找出蝗蟲的理想條件存在的地方，”博士解釋道。來自DLR地球觀測中心(EOC)的 Igor Klein 。EOC 的科學家們為此目的使用了各種衛星。其中還包括歐洲哥白尼計劃的地球觀測衛星。

 

Locust-Tec的研究人員利用這些數據（蝗蟲 = 英語中“蚱蜢”的意思）首先確定了意大利蚱蜢 (Calliptamus italicus) 和摩洛哥蝗蟲 (Dociostaurus maroccanus) 在哪些地區可以大量繁殖。它們的潛在棲息地範圍從歐洲到中國。這兩種蝗蟲在哈薩克斯坦都有發現，每年都必須在那裡進行觀察和檢查。這也是Locust-Tec項目集中在中亞國家的原因之一。“然而，隨著進一步的研究活動，這些發現原則上也可以應用於其他蝗蟲物種。一般來說，由於蝗蟲種群的環境偏好，乾旱地區是世界上最脆弱的地區之一。氣候變化未來可能影響更多領域。”

 

通過應用程序輕鬆收集現場數據

在評估衛星數據後，參與該項目的人員確定了哪些方面需要進一步分析。然後一架無人機飛越相關區域。他們的多光譜相機比人眼能看到更多細節。例如，綠色、生機勃勃的草地在近紅外範圍內反射強烈。另一方面，如果草地因為蝗蟲侵擾了第一片草葉而受到“壓力”，則可以在紅外圖像中區分健康和受損的植被。葉綠素含量已經減少，而草地在人類看來仍然是綠色的。

現場專家還將他們的觀察結果輸入到應用程序中，包括面積大小、蝗蟲種類、發育階段以及每平方米的蝗蟲數量。該應用程序由參與該項目的人員創建，使專家的工作變得更加輕鬆，並且可以將結果直接以數字方式傳輸給決策者。這縮短了採取措施之前的時間。當地力量在相對較早的階段就了解到蝗蟲的發生可能會發展為爆發。

所有數據（即來自地球觀測的數據、來自現場專家通過應用程序提供的數據以及來自無人機飛行的數據）都在地理信息系統 (GIS) 中一起流動，並可以顯示在地圖上。從長遠來看，時間序列顯示了監測和蝗蟲管理如何相輔相成。

 

尋找農藥的替代品

蝗蟲管理還包括應對即將發生的蝗蟲爆發的措施。因此，在該項目中，針對害蟲對環境友好的農藥替代品進行了實驗測試。例如，使用電網似乎是可能的。該方法的一個優點之一是，以這種方式收集的蝗蟲有可能用作食物來源。“該項目的目標之一是測試對抗蝗蟲的環保方法，與使用殺蟲劑的傳統措施相比，這種方法對人類和環境的危害較小，”伊戈爾·克萊因解釋道。“重要的是儘早記錄受影響的地區。”

 

[照片]

(A) 產卵的意大利蚱蜢

除了意大利蝗蟲（Calliptamus italicus）之外，哈薩克斯坦也是摩洛哥飛蝗（Dociostaurus maroccanus）的家園。在 Locust-Tec 項目中，研究人員正在開發儘早檢測和遏制這兩種蝗蟲爆發的方法。為此，參與該項目的人員將地球觀測和無人機飛行的數據以及數字化數據收集結合起來。他們還在測試可能的環保對策。

(B) 通過應用程序在哈薩克斯坦現場收集數據

哈薩克斯坦現場的專家將他們的觀察結果輸入到一個應用程序中。除此之外，他們還記錄了受影響區域的大小、蝗蟲的類型、發育階段以及每平方米的蝗蟲數量。該應用程序是在 Locust-Tec 項目中開發的，可以將結果直接以數字方式傳輸給決策者。

(C) 受影響區域的近紅外圖像

多光譜相機比人眼能看到更多細節。 雖然綠色、充滿活力的草地反射近紅外線，但“壓力”草地已經顯示出差異。 在這種情況下，蝗蟲已經攻擊了第一片草葉，葉綠素含量減少了。 搭載多光譜相機的無人機飛行是 Locust-Tec 項目的一部分。

(D) 數據組合

來自地球觀測、現場專家通過應用程序提供的數據以及無人機飛行的數據在地理信息系統 (GIS) 中匯集在一起​​，並可以顯示在地圖上。國際 Locust-Tec 項目旨在引進創新且環保的蝗蟲管理技術。