遥感模型实现西班牙农田田鼠爆发早期检测

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区域农食研究与发展服务(SERIDA)的研究人员开发出一套大规模遥感监测模型,用于对造成农业损害的穴居田鼠种群进行全面、高分辨率的持续追踪。该系统将实地采集数据与卫星信息结合,可对田鼠在广泛农田中的出现与扩散进行更细致的监控。

相关成果已发表于《Scientific Reports》,论文题为《大规模遥感模型实现害虫田鼠种群高分辨率追踪的综合监测方法》。研究由SERIDA研究人员Aitor Somoano和Ana del Cerro牵头,合作方包括位于洛格罗尼奥的Spectralgeo技术人员、加利西亚自治区政府(Xunta de Galicia)以及Tragsatec。

Aitor Somoano表示,穴居田鼠被视为有害啮齿动物,在种群爆发时可能成为影响显著的农业害虫。他指出,田鼠会破坏牧场和农作物,造成经济损失,并可能对公共卫生构成威胁,因为其可作为某些疾病的储存宿主。

研究团队称,基于该方法构建的预测栖息地模型可在最高97%的准确率下识别该物种存在或可能扩散的区域。同时,研究还建立了一个优化的损害指数,用于依据植被受损程度估算田鼠数量,并纳入气候变异性因素;模型还识别出开展田鼠种群监测的最佳时间窗口。

研究人员表示,上述工具有助于在无需持续实地采样的情况下,提前锁定田鼠种群爆发概率较高的区域,从而支持更及时的有害物种管理,并向农民和畜牧业者提供预警,使其在损害显著发生前采取控制措施。研究同时指出,该模型可为公共管理部门规划预警系统与资源管理提供参考。

研究团队总结称,该模型的优势包括:降低对耗时、依赖专业人员且成本较高的实地调查的依赖;利用卫星影像对大面积农田进行周期性监测;提升对高风险区域的早期发现能力;支持更科学的决策以优先配置控制资源;并具备向其他啮齿动物种类及类似条件区域推广的潜力,以推动遥感技术在综合害虫管理中的应用。

在方法设计上,研究在西班牙西北部加利西亚安卡雷斯地区约1285平方公里的农业区开展,该区域地形多样。2021年至2024年间,研究团队每年春、秋两季进行实地调查,依据选定样地中田鼠活动迹象估算种群数量。调查覆盖23834个样地,涉及总计8058公顷受该物种影响的区域,并完成16768次丰度估算。

与此同时,研究人员收集并使用Sentinel-2卫星数据。该卫星具备10米空间分辨率及高频次重访能力,研究团队据此分析植被健康状况,并推导与田鼠损害相关的光谱指数。最终,研究应用机器学习技术开展建模,形成潜在栖息地预测模型以及由穴居田鼠引起的植被损害预测模型。


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