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蟲災(zāi)來襲高光譜遙感織起監(jiān)測天網(wǎng)

2020-04-16 10:38:30來源：儀器網(wǎng)關(guān)鍵詞：高光譜遙感閱讀量：3120

　　【儀器網(wǎng) 時事聚焦】不久之前，一場大規(guī)模的沙漠蝗災(zāi)席卷西非、東非、西亞以及南亞的大部分地區(qū)，直逼我國邊境。雖然沙漠蝗暫時還未入侵我國，但第二波蝗災(zāi)已經(jīng)在非洲爆發(fā)，數(shù)量翻了大約20倍的沙漠蝗將對更多地區(qū)造成威脅，我國依然存在很大的蝗蟲入侵風(fēng)險。而此時，隨著氣溫逐漸回升，沉寂了一個冬天的草地貪夜蛾卷土重來，迅速蔓延至我國云南、廣東、海南等多個省區(qū)，威脅著我國的糧食安全。

　　面對嚴峻的病蟲害形勢，我國在3月份通過了《農(nóng)作物病蟲害防治條例(草案)》，從蟲情監(jiān)測預(yù)報、蟲害預(yù)防控制以及應(yīng)急處置等方面做出全面的防止安排。其中蟲情監(jiān)測是做好蟲害預(yù)防控制的基礎(chǔ)和前提。布置更多監(jiān)測儀器設(shè)備、加強監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，是蟲害防治的第一步。

　　傳統(tǒng)的監(jiān)測方式依賴植保人員的現(xiàn)場調(diào)查統(tǒng)計，不僅覆蓋面積有限、效率很低，而且調(diào)查結(jié)果的可靠性很大程度上取決于植保人員的專業(yè)能力，容易出現(xiàn)誤差。目前，以遙感技術(shù)、GIS技術(shù)、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)以及農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)等技術(shù)為基礎(chǔ)的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)病蟲害監(jiān)測技術(shù)已經(jīng)成為人工監(jiān)測的重要補充，而且正在逐漸取代人工監(jiān)測。其中，高光譜遙感技術(shù)是技術(shù)較為成熟，應(yīng)用較為廣泛的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)病蟲害監(jiān)測技術(shù)。

　　高光譜遙感即高光譜分辨率遙感，其光譜的波譜寬度通常小于10nm。高光譜遙感可以同時掃描獲取數(shù)量眾多發(fā)熱光譜波段，從目標物體上獲取相關(guān)的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可形成一條完整而且連續(xù)的光譜曲線，具有很高的分辨率，非常有利于地物的精細識別和分類。

　　當作物遭受病蟲害威脅時生理信息會發(fā)生變化，例如水分和色素量(如葉綠素、類胡蘿卜素和花青素)含量下降、病斑和蟲傷導(dǎo)致葉片形狀和顏色發(fā)生變化，反應(yīng)在光譜上就是作物會在不同波段上表現(xiàn)出差異性的吸收和反射特性。不同的病蟲害導(dǎo)致的癥狀不同，在光譜上的響應(yīng)也有不同特征。根據(jù)光譜遙感數(shù)據(jù)的變化特征就可以監(jiān)測特定的病蟲害。與常規(guī)光學(xué)遙感技術(shù)相比，高光譜遙感擁有更高的光譜分辨率，能夠探測到植被光譜曲線在某些特定波段下的細節(jié)信息，還可以同時獲取圖像信息，因此可以做出更準確的病蟲害監(jiān)測。

　　此外，農(nóng)業(yè)害蟲的繁殖需要合適的環(huán)境條件，如土壤濕度、地表溫度等。高光譜遙感可以獲取這些環(huán)境信息，輔助蟲害監(jiān)測預(yù)報。

　　然而高光譜遙感目前還存在一些問題，例如，不同病蟲害產(chǎn)生的癥狀可能具有相同或相似的光譜特征，同一種病蟲害也可能具有不同的光譜特征，可能會導(dǎo)致判斷失誤。另外，高光譜遙感在具有高分辨率的同時也帶來了極大的數(shù)據(jù)量，對數(shù)據(jù)儲存和處理都有較高的要求。而且高光譜遙感需要的光譜濾波器、傳感器、探測器等儀器設(shè)備的技術(shù)要求較高，相應(yīng)的成本也比較高，不利于高光譜遙感的推廣使用。

　　今年我國面臨著草地貪夜蛾的威脅，還要應(yīng)對沙漠蝗入侵的風(fēng)險，兩大蟲災(zāi)都曾在非洲造成嚴重的糧食危機。在這種情況下，蟲情監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)承擔了很大的壓力和考驗。高光譜遙感作為一種有著很大潛力的監(jiān)測技術(shù)，將得到更廣泛的應(yīng)用。它存在的問題，也需要研究人員加快研究步伐，盡快解決，以便更好地應(yīng)對這場病蟲害危機。

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