東非蝗蟲之戰,無人機和大數據來啦!

當全世界的目光都在關注新型冠狀病毒之時,東非仍繼續在另一場巨大規模的危機之中苦苦掙扎:貪婪的蝗群規模持續增長。

兩場危機的規模都是世所罕見,繁殖蔓延速度都是如此之快,以至於各國政府都在奮力控制。

但危機之際同樣也是創新與合作之時。正如全世界科學家正在爭分奪秒設法戰勝新冠疫情那樣,國際研究人員也在與糧農組織並肩攜手,尋求新工具,以便先敵一步,遏制住不斷遷飛的蝗蟲。

隨著新冠疫情帶來的種種限制給蝗災應急工作構成新的障礙,此類工具愈發重要。

“東非受蝗災影響的國家都不是通常的蝗災前沿地區,因此這些國家都沒有這方面現成的系統和工具。”糧農組織蝗蟲預報高級官員Keith Cressman說。“我們現在正在火速為肯尼亞、南蘇丹和索馬里等國家制作這些工具的易用版本,可供實地人員使用,無論是否接受過蝗蟲防治培訓。”

這方面技術涵蓋從監測蝗蟲規模的數據收集工具到幫助預測這些吞噬莊稼的害蟲下一步去向的衛星成像系統。肯尼亞將很快成為第一個測試糧農組織無人機蝗蟲監測的國家。

“從科學角度來看,此類危機為我們提供了測試新想法和技術的機會,看看如何將其用於有害生物治理。”Cressman說。

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在地面

糧農組織正把一系列工具直接交到各國政府手中。這包括糧農組織的eLocusts3,這是一種標準監控技術,被頻繁受災的國家使用。隨著當前東非危機升級,賓夕法尼亞州立大學作為糧農組織有害生物研究的長期合作伙伴,迅速開發了該技術的手機版——eLocust3m,現可通過應用商店廣泛獲取。可在大多數智能手機上使用,其中包括國內聊天功能,大大提高了各國實時分享蝗蟲移動地理座標和控制行動的報告能力。

糧農組織還將向非洲和亞洲國家運送數百臺eLocust3g設備,這是一種新型掌上全球定位系統設備,具有衛星連接和基本的eLocust3功能。這兩個版本都可讓現場人員記錄他們觀察到蝗蟲的地點,蝗蟲處於什麼發展階段,以及在哪些區域進行了處理。

這些信息隨後被輸入每個國家的國家地理信息系統,這些系統與糧農組織羅馬總部的全球地理信息系統相連,後者通過一個在線蝗蟲中心向各國農業部、國家蝗蟲防治中心和其他合作伙伴發佈每日情況更新。這意味著預報員和決策者每天都可以獲得地面信息,這對於管理蝗蟲等遷徙害蟲至關重要,蝗蟲每三個月可增加20倍,並可快速跨海洋和大陸移動。

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在空中

但在難以到達的區域怎麼辦?無人機可很快提供解決方案。糧農組織在肯尼亞將把無人機作為天空中的眼睛,以檢查是否有蟲害,並在大片乾旱地區尋找綠色地帶,也就是蝗蟲的主要覓食地,而這些地方通常很難從地面上找到和接近。世界糧農組織(FAO)正在製作旋翼和固定翼監測無人機的原型,這兩種無人機各有所長。

旋翼無人機可長時間原地盤旋來拍攝細節圖像。實地人員可以站在附近實時分析蝗蟲密度。此外,由於其精確性,這種無人機可在治蟲作業中發揮作用。“我們正在研究如何安裝微型噴霧器,讓這些無人機執行非常精準的任務,以處理那些很難噴藥的小規模蟲害。”Cressman說。

但旋翼無人機的航程有限。而固定翼無人機一次飛行可達100公里,非常適合在廣闊的沙漠中尋找綠色植被地塊。“談到無人機,我們仍處於實驗階段,但很明顯,這類工具在未來幾年將變得更加重要。”Cressman說。

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在太空

衛星在天空中飛得更高,長期以來為糧農組織提供數據幫助預測蝗蟲移動。

例如,糧農組織正在與美國國家海洋和大氣管理局(NOAA)合作,後者與美國國家航空航天局共同運營氣象衛星。美國國家海洋和大氣管理局正在使用糧農組織來自東非的最新數據來擴展一個預測蝗蟲飛行路徑的模型。這讓預報員能更好地瞭解蝗群來源以及在未來幾天的走向——考慮到蝗群一天可以行進150公里,這件事絕非微不足道。

同樣,得益於與美國國家航空航天局和歐洲空間局(歐空局)的合作,衛星圖像正在幫助糧農組織專家瞭解哪裡在下雨,哪裡有植被生長,哪裡的繁殖條件可能有利,以便預測蟲害威脅。

植被對蝗蟲來說意味著食物和棲息所。因此,要仔細檢查每一個地圖像素每天的變化,一點點綠色出現的跡象都會讓一名地面人員對蝗蟲窮追不捨。

此外,衛星成像可以穿透乾燥的表層土壤尋找下面的水分——這是產卵的理想條件,糧農組織也正與美國國家航空航天局和歐洲空間局合作利用這些數據。

“隨著越來越多的極端天氣模式在各地出現,我們很可能會在不常見的地方看到更多的暴發。”Cressman說,“所以現在和將來,向政府和現場團隊提供合適的工具和信息來管理這些危機變得更加重要。”

當前東非沙漠蝗蟲危機凸顯出確保糧食安全和穩定生計涉及到多種因素。藉助新技術和改造舊做法,糧農組織正在幫助各國更好應對此類緊急情況,最終確保我們走在實現無貧困(可持續發展目標1)和無飢餓世界(可持續發展目標2)的正確軌道上。

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非洲之角形勢嚴峻,尤其肯尼亞、埃塞俄比亞和索馬里,蝗群正在廣泛繁殖

(圖文鳴謝:聯合國糧農組織 )


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