01 国际沙漠蝗虫灾情介绍

沙漠蝗虫是非洲、亚洲热带荒漠地区的河谷、绿洲上的重大农业害虫，它们飞行能力强、食量大，可聚集形成巨大蝗群，每天可随气流飞行达150公里，可跨红海、波斯湾迁飞。根据联合国粮农组织的最新资料，一个普通大小的蝗群有多达4000万只蝗虫，每天可移动150公里，在蝗虫季内可以吞噬掉足够养活3400万人一天的食物。此次从非洲爆发的蝗灾已经严重威胁到了埃塞俄比亚、肯尼亚、索马里、巴基斯坦、印度等国的粮食安全。

2月11日联合国粮食及农业组织（FAO）向全球进行了预警，本次蝗灾始于非洲，然后飞过红海进入欧洲和亚洲，已经到达了巴基斯坦和印度。从FAO统计数据看，此次从非洲沙漠蝗灾对农作物的破坏力是东非地区25年之最，是肯尼亚70年之最；而索马里和埃塞俄比亚直接宣布农业生产完全停滞，数百万人生命受到前所未有的威胁。FAO副总干事Maria Semedo发出了最严厉的警告：“各国必须立即联合采取行动，蝗虫不会等待，它将铺天盖地而来并制造毁灭性灾难”。图1为沙漠蝗虫在埃塞俄比亚的迁徙过程地图，图2为沙漠蝗虫在肯尼亚的前夕过程。数据来源于FAO发表的文章《DESERT LOCUST CRISIS Appeal for rapid response and anticipatoryaction in the Greater Horn of Africa》。

图1 埃塞俄比亚沙漠蝗虫迁徙轨迹（出品：FAO）

图2 肯尼亚沙漠蝗虫迁徙轨迹（出品：FAO）

我们转到亚洲，根据印度拉贾斯坦邦财政部长的说法，由于蝗虫袭击导致大量农作物被毁并有向其它邦蔓延之势,印度有学者预测蝗灾将造成印度30%-50%的粮食减产。印度拉贾斯坦邦超过30万公顷的农作物被蝗虫肆虐，蝗虫已摧毁数千英亩的农田，如果继续席卷印度，印度的粮食将会极度短缺，本来印度就饱受通胀之苦，尤其是缺乏洋葱，洋葱价格一涨再涨，如果蝗虫继续蔓延下去，印度所有粮食的价格都会大幅度上涨。

02 用遥感数据“看”蝗灾发展

苏州中科天启遥感科技有限公司长期致力于农业卫星遥感作物长势监测、AI智能识别和作物灾害评估的研究和市场化应用。针对此次沙漠蝗虫引起的东非国家、巴基斯坦和印度粮食危机，中科天启与世界其他组织一样密切关注灾情发展。为此，我们利用自主研发的遥感数据制造平台针对此次印巴边界地区沙漠蝗虫受灾情况，进行了沙漠蝗虫在印巴边境内灾情变化和发展的分析。

地面植被评估方案：

遥感数据制造平台通过分析研究区域蝗灾发生前后的多期遥感影像对比，综合三种地面植被指数（NDVI、LAI、NPP）的计算来反映蝗灾对水稻小麦（禾本作物）和草地的损害程度，综合判定蝗灾地点的演变规律、作物受灾程度。

◆ 蝗灾发生区域的植被指数（NDVI）

NDVI是一种简单有效体现植被生长的指数，利用NDVI的变化来检测研究区域蝗灾影响的区域分布。另外蝗灾对研究区域的损害不是一蹴而就的，对不同时间段的NDVI的对比可以发现蝗灾首先发生的地点和受灾区域变化趋势，同时可以间接推出蝗虫的运动轨迹和规律。

◆ 叶面积指数（LAI）

LAI上体现了树叶密度，蝗虫的啃食必然对植被密度造成影响，利用蝗灾发生前后的多期LAI计算结果对比来反映蝗虫对植被（作物、草地）的影响程度。

◆ 植被初级净生产力（NPP）

NPP体现了植被的生物量和作物产量。因此研究区域NPP的反演主要是分析作物和草地产量的损害程度。利用蝗灾发生前后NPP多期变化发现产量影响区域和强弱分布。

遥感数据要求：

印巴边界的蝗灾主要发生在2019年夏季，因此我们选用2019年4月到2020年2月的印巴边界遥感影像数据作为基础数据。

遥感数据分析结果：

图3 植被指数（NDVI）

注：2019年9月到2019年12月印巴边界植被指数分析结果

如上图所示2019年9月到2019年12月每月的植被指数对比可以发现，9月到12月作物长势逐步走低，作物生长受到蝗虫侵害的区域主要发生在巴基斯坦境内的印度河流域的农田和印度境内的拉贾斯坦邦。

图4 叶面积指数（LAI）

注：2019年9月到2019年12月印巴边界叶面积指数分析结果

如上图所示叶面积指数监测反映出2019年9月至12月期间蝗虫对草地和禾本类作物叶面的侵害程度，叶面积指数持续下降，9月到10月之间下降幅度较大，侧面说明在这段时间内蝗虫对区域叶面损害最为严重。

图5 植被初级净生产力（NPP）

注：2019年9月到2019年12月印巴边界植被初级净生产力分析结果

如上图所示2019年9月至12月作物植被净生产力分布区域和强度的变化，下降趋势沿着印巴边境像东西两方向蔓延，表明作物产量的受损变化情况。

每块农田受灾详情：

基于中科天启自主研发的农业地块管理系统中遥感AI识别功能，对拉贾斯坦邦部分区域进行了作物地块识别，通过和三种植被指数（NDVI、LAI、NPP）的属性叠加，可以精细了解到每块农田的各项指标，从而实现对蝗灾发生区域农田受损程度的动态监测，进而测算出区域受灾面积和区域作物减产评估数据。

图6 农业地块档案管理系统

国内措施：

我国西藏南部和云南西部边界与尼泊尔和缅甸沙漠蝗发生区毗邻，随季风可能会有少量迁入我国境内。目前农业农村部正密切跟踪境外蝗灾动态，同时安排云南、西藏等省区加强边境的蝗虫监测，严防迁入危害。中科天启欢迎社会各界关注和致力于研究和解决农业灾害的机构或团体进行农业灾害预测、监测、灾害评估和治理的讨论和合作，让农业灾害的治理和防护更加科学和高效。

同时苏州中科天启遥感科技有限公司遥感大数据检索系统已经正式上线，面向大众进行正式对外服务，让大家能够一键获得所需要的遥感数据。

服务地址：http://search.imagesky.info/#/

图7 北京2020年遥感影像查询结果