【遥感应用】卫星预警蝗灾

2017年6月14日

isardSAT和CIRAD使用基于SMOS卫星和MODIS成像仪收集的2016年7月至10月的土壤水分数据，对2016年11月蝗虫灾害爆发地区进行制图，红色区表示满足蝗虫群形成条件的环境地区。

　　蝗虫灾害对农业生产和随后的人民生活和粮食安全问题构成威胁。卫星正在帮助预测适宜沙漠蝗虫群形成的条件。

　　沙漠蝗虫是一种主要分布在撒哈拉沙漠、阿拉伯半岛和印度的蝗虫。这种昆虫通常是无害的，但是当它们成群结队的时候，它们就会迁徙到很远的地方，造成大面积农作物受损。

　　2003~2005年发生的西非蝗灾对超过800万人造成影响。据报道，谷类食物损失高达100%，豆科植物有90%，牧场有85%的损失。政府花费将近6亿美元和1300万升杀虫剂才控制住那次蝗灾。

　　经历一段时间的干旱之后，伴随着充沛的降雨和植被快速增长，蝗虫群会形成。这些条件触发了一个蝗虫丰富繁殖和过量情况的形成期，与其他蝗虫的接触增加会导致大型蝗群的形成。这种行为使蝗虫的潜在灾害比蚱蜢更具危险性。

　　一个1平方公里范围的蝗虫群由大约4000万只蝗虫形成，它们一天要吃掉等量于大约35000人需要的食物。换句话说，一个相当于非洲马里首都或尼日尔首都范围的蝗虫群将会吃掉相当于对应这个国家一半人口的粮食。

　　卫星可以通过土壤湿度和绿色植被要素对可能形成蝗虫群的适宜环境条件进行监测。欧洲空间局（ESA）近期与来自阿尔及利亚、法国、马里、毛里塔尼亚、摩洛哥、西班牙和联合国粮农组织（FAO）的国际合作伙伴合作，对是否可以用于蝗灾预测的ESA土壤湿度和海洋盐度任务（或SMOS）等卫星数据进行测试。

　　FAO蝗灾预测高级官员Keith Cressman指出，FAO存有长达数十年的蝗灾预测记录，并与灾情最高风险国家有着密切合作，开展控制措施。通过将他们的专业知识和ESA的卫星能力相结合，可以显著提高预测的及时性和准确性。早期预警意味着各国可以迅速采取行动控制潜在蝗灾暴发，防止大规模粮食损失。

　　SMOS卫星捕捉到地表辐射“亮度温度”图像，可以用来获取土壤湿度信息，空间分辨率为50公里。

　　这些信息通过与美国国家航空航天局（NASA）Aqua和Terra卫星MODIS成像仪中分辨率覆盖范围信息相结合，该团队将SMOS土壤湿度空间分辨率缩小至1公里。这些测量结果用来进行制图，结果显示出，在2016年11月毛里塔尼亚蝗灾爆发前70天左右，当地适宜蝗虫群形成的条件。

　　在过去，卫星蝗虫预测基于绿色植被信息，这意味着形成蝗虫群的有利条件已经存在。这只能有一个月的预警期。

　　另一方面，由于土壤湿度信息可以显示最终植被生长和适宜的蝗虫繁殖条件所提供的水量，因此这可以提前2到3个月预测蝗虫存在情况。这种额外时间的获得对于地方国家机构组织预防措施至关重要。

　　毛里塔尼亚国家蝗虫防治中心的首席信息官Ahmed Salem Benahi表示，他们使用这些数据产品了解目前情况以及蝗灾发展条件。该组织现在有可能提前1到2个月发现蝗灾风险，这有助于他们更好地建立预防控制措施。

　　虽然目前数据产品基于SMOS和MODIS任务，但是哥白尼哨兵3号（Copernicus sentinel-3）卫星任务信息将很快被整合进来，确保蝗灾预警信息的长期可用性。

　　基于哨兵1号卫星观测结果，该研究小组还在研究1种类似产品，将土壤水分观测进行降尺度分析，使空间分辨率提高至100米。

　　原文题目：Satellites forewarn of locust plagues

　　（王化编译，殷永元审核）

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