Прогресс и перспективы дистанционного мониторинга и предупреждения растительных болезней и вредителей

HUANG Wenjiang ,  

ZHANG Jingcheng ,  

HUANG Linsheng ,  

DONG Yingying ,  

ZHAO Jinling ,  

YUAN Lin ,  

LIU Linyi ,  

MA Huiqin ,  

RUAN Chao ,  

摘要

Растительные болезни и вредители являются важной угрозой сельскому и лесному производству, а также здоровью экосистем, которые усиливаются на фоне глобальных изменений климата. Зеленый, эффективный и точный контроль болезней и вредителей зависит от высококачественного мониторинга и предупреждающей информации. По сравнению с традиционными методами зональной защиты и агрохимических прогнозов, потенциал технологии дистанционного зондирования постоянно привлекает внимание и признание ученых и правительств. В данной статье основное внимание уделяется тому, как в последние годы технология дистанционного зондирования систематически применяется в мониторинге и предупреждении растительных болезней и вредителей, представлены технологии, методы и модели прогресса, проанализированы основные вызовы в данной области и озвучены перспективы развития. Во-первых, многошкальные данные наблюдений из области спутникового, авиационного, беспилотного зондирования и ближних датчиков, неустанно обогащающиеся и перфекционирующиеся, предоставляют ключевую базу данных для мониторинга и картографирования растительных болезней и вредителей, а также для мониторинга экосистем. В части мониторинга растительных болезней и вредителей спектральный анализ и образный анализ являются двумя основными методами, выделяющими информацию, чувствительную к болезням и вредителям, из данных дистанционного зондирования с разных точек зрения. В то же время применение методов анализа временных рядов дает эффективные средства мониторинга процессов заболевания и различия между различными стрессом. В части предупреждения растительных болезней и вредителей множество источников информации дистанционного зондирования используется для мониторинга разнообразия факторов окружения, что позволяет соединяться со всеми видами статистических моделей, моделей машинного обучения, моделей глубокого обучения и механизмов моделирования, осуществлять объединение. Выражаясь точной момент, с включением информации дистанционного зондирования, предупреждение растительных болезней и вредителей получило возможность для расширения от точки к поверхности, от статического развития к динамическому, достигая способность прогноза динамики в пространстве и времени. В будущем, для преодоления важных вызовов, которые до сих пор существуют в исследованиях мониторинга и предупреждения растительных болезней и вредителей, включая сложность спектральных характеристик, качество данных и эффективность обработки, пригодность и обобщаемость моделей, настоятельно необходимо дальнейшее укрепление объединения и интегрированного применения данных дистанционного зондирования, особенно активное изучение возможностей применения технологий, таких как флуоресценция, тепловизионное сканирование, лазерное сканирование в области мониторинга растительных болезней и вредителей и оценки их местообитаний. На этой основе необходимо далее развивать междисциплинарные исследования интегративных технологий дистанционного зондирования, искусственного интеллекта и моделей теории защиты растений, полностью раскрыть и вывести наружу потенциал и ценность многих источников информации дистанционного зондирования, а также обеспечить поддержку для установления более актуальной, точной, эффективной, динамичной системы мониторинга и прогнозирования растительных болезней и вредителей, а также для лучшего обслуживания полного комплексного управления растительными болезнями и вредителями.

关键词

растительные болезни и вредители; дистанционное зондирование; мониторинг; предупреждение; прогресс; перспективы

阅读全文