【蝗虫监测】“珠海一号”遥感卫星监测巴基斯坦蝗灾区域
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2020年，非洲沙漠蝗虫由红海迁徙入侵巴基斯坦，对当地的农业造成毁灭性的伤害，其中俾路支省是受蝗灾影响最严重的地方之一。
目前，巴基斯坦正遭遇27年来最严重的蝗灾，1月31日，巴基斯坦政府宣布全国进入紧急状态，蝗虫卵将在3月下旬逐步孵化，新的蝗虫群可能在3月底前在俾路支省地区形成。
监测内容
俾路支省，位于巴基斯坦西南部，该省北靠阿富汗，西邻伊朗，南濒阿拉伯海，是东亚通往西亚的必经之路，面积34万平方公里，是巴基斯坦面积最大的省。
由于山区地形和水资源的匮乏，人口密度非常低，奎达（该省首府）以南地区是沙漠地形，稀疏的小城镇大多位于河流和溪涧附近。俾路支省属亚热带气候，主要农作物有小麦、大米、玉米和棉花等，农业在俾路支省经济发展中占举足轻重的地位，GDP约30%来自农业。
欧比特公司采用多时相的“珠海一号”高光谱卫星遥感数据（2020年1月初和2月底卫星遥感数据）对巴基斯坦俾路支省东北区域进行监测，通过长时间序列的卫星数据分析农田植被的变化情况，判断发生蝗灾的农田范围和受灾程度。
监测结果和分析
01
多时序NDVI变化分析
图1 多时序NDVI动图变化图
从2010年1月到2月底的NDVI动态专题图变化情况来看，很直观的看到整个研究区农作物NDVI值从1月初到1月14日呈现逐渐增长趋势，在1月24日骤然停止增长，但从1月29号再次恢复增长并持续到2月18日，在2月28日时整个研究区的农作物NDVI值整体大幅减小。分别统计了2020年2月28日、2月18日和1月24日的不同NDVI值范围内的像元个数和占比情况，具体如表1所示：
表1 2020年2月28日、2月18日和1月24日NDVI统计表
图2 2月28日、2月18日和1月24日植被区占比柱状图
（1）从表1中可以看出大部分像元NDVI值在0-0.2之间，且2月18日NDVI值在0-0.2之间的像元占比最少只有82%左右，其次是1月24日号占比为87.9%，最多的是2月28日占比超过95.6%。
（2）NDVI值大于0.2的像元数2月18日占比最多超过16%，其次是1月24号为10.9%，最少的是2月28日占比为3.3%。
（3）结合表1和图2分析得到，2月28日像元NDVI最大值没有超过0.7，且仅有0.002296的像元NDVI值大于0.6，而2月18日像元值最大超过0.9，其中超过0.6的像元个数有1756958个，占比1.5%左右。1月24日像元值也达到0.9，其中超过0.6的像元个数有764003个，占比0.67%。
结合巴基斯坦俾路支省的气候条件和农作物种植情况分析认为1月24日可能是由于下雪低温天气影响导致卫星影像监测的NDVI植被指数值偏低，而2月28日整体NDVI值大幅度减小的原因最有可能是农作物遭受到蝗虫的啃食。
02
2月18日和2月28日NDVI差值专题图
图3 2020年2月18日、2月28日NDVI差值分布图
从多时序NDVI变化图中发现2月28日相对于2月18日NDVI值整体大幅度减小，因此计算了2月18日与2月28日NDVI变化的差值分布图并用耕地图进行裁剪得到耕地区域的NDVI变化情况，如图3所示。
为了定量分析蝗灾受灾程度，按不同梯度的NDVI值分别进行分级统计分析，具体如表2所示。
表2 2月18日、2月28日NDVI差值统计表
表2 2月18日、2月28日NDVI差值统计表
从表2和图4中可以看出：超过97%农田植被区NDVI值变化减少大于0.3，其中像元NDVI值减少在0.3-0.4之间的像元数占比50%左右，其次像元NDVI值减少在0.4-0.5之间的像元数占比27.4%，像元NDVI值减少超过0.7的像元数占比12.8%。
植被指数NDVI是遥感监测地面植被生长应用最广泛的一个指数，值越大，表明植被生长越茂盛。从2月18日、2月28日两期影像的监测结果与当地的农情综合分析，10天之间NDVI指数大幅减少可判定为蝗虫的啃食导致地面农田中植被骤减，且NDVI值减少越大，农作物受损失越重。
03
总结
经过多时序农作物NDVI变化分析初步判断2月28日该地区遭受蝗虫灾害，具体分析2月18日和2月28日农田植被NDVI差值，判断影像范围内97%以上农田遭受蝗虫灾害。
欧比特支援巴基斯坦“抗击蝗虫”
近日，中华思源工程扶贫基金会联合欧比特公司无偿向巴基斯坦提供高光谱卫星数据配合巴基斯坦抗击虫害。
欧比特将按巴方提供的虫害严重地区的位置通过“珠海一号”高光谱卫星拍摄影像数据，利用卫星数据来辅助评估和预测蝗害的准确情况，助力巴方抗击蝗害的工作。
未来欧比特还将进一步与巴方加强合作，提供农业、水利、环境、智慧城市等方面监测服务，为巴方提供有力的技术支撑。
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