![CCTV-17農(nóng)業(yè)農(nóng)村 | [中國三農(nóng)報道]中國科學(xué)院植被病蟲害遙感監(jiān)測與預(yù)測系統(tǒng)升級版發(fā)布](/uploads/202208/630c32e37f65b.png)
松樹千年之劫殤
《字說》云，“松為百木之長，猶公也。故字從公”。松樹的風(fēng)姿雄態(tài)、醉人千古，是一種生命力極強的常青樹。雖歷冰凍風(fēng)寒，卻經(jīng)冬不凋，依然挺拔茂盛。民間更是愛他的常青不老，廣為流傳的“壽比南山不老松”，寓意著健康長壽。人們賦予松樹意志剛強，堅貞不屈的品格，與竹、梅一起比作“歲寒三友”，而予以敬重，無論是從“凌風(fēng)知勁節(jié),負(fù)雪見貞心”的詩詞，還是“松石山水”的國畫，松樹是中國幾千年傳統(tǒng)文化的重要代表。
《攜琴訪友圖》 南宋 李唐(1066-1150)
可近年來，松樹遭遇了千年不遇的重大劫難。松材線蟲病于1982年在我國江蘇省南京市的中山陵首次發(fā)現(xiàn)，是我國頭號森林病蟲害，號稱松樹的癌癥。松樹一旦感病，最快40天就會死亡，而目前除了砍樹之外，尚未有效的控制手段。如不采取有效措施，3-5年即可造成整片松林死亡。40年來，松材線蟲已經(jīng)陸續(xù)在我國10多個省區(qū)幾百個縣級行政區(qū)發(fā)現(xiàn)發(fā)生（《國家林業(yè)和草原局公告(2021年第5號)(2021年松材線蟲病疫區(qū))》）。
感染松材線蟲病的松林
松材線蟲病全國分布圖
罪魁禍?zhǔn)?松材線蟲
松材線蟲病又稱松枯萎病，是一種毀滅性蟲害。它是通過松墨天牛（拉丁名：Monochamus alternatus）（別名：松褐天牛、松天牛）等媒介昆蟲傳播于松樹體內(nèi)，從而引發(fā)松樹病害。被松材線蟲感染后的松樹，針葉黃褐色或紅褐色，萎蔫下垂，樹脂分泌停止，樹干可觀察到天牛侵入孔或產(chǎn)卵痕跡，病樹整株干枯死亡，最終腐爛。
被松材線蟲感染后的松樹
松墨天牛，一般1年1代，而我國廣東1年2-3代，以2代為主，廣西賀州地區(qū)1年發(fā)生2代。松墨天牛成蟲取食健康松樹嫩枝樹皮來補充營養(yǎng)。攜帶松材線蟲的天牛成蟲在咬食松樹皮時，線蟲幼蟲從傷口侵入健康松樹，并在樹脂道進行大量繁殖。松樹感染線蟲后生長衰弱或死亡，又成為天牛的產(chǎn)卵對象。
松褐天牛（松墨天牛）標(biāo)本
松材線蟲病是在松樹內(nèi)發(fā)現(xiàn)的一種肉眼不可見的病蟲害，它又被稱為松樹萎蔫病或松樹枯萎病。在放大鏡下觀察，如同針尖一樣的蟲子。松材線蟲（Bursaphelenchus xylophilus），該線蟲屬線蟲動物門、線蟲綱、滑刃目、滑刃科、傘滑刃屬。雌蟲體長0.81mm，雄體長0.73mm，雌蟲尾部近圓錐形，末端圓；雄蟲尾部似鳥爪，向腹面彎曲。松材線蟲的生活史包括繁殖型和擴散型兩個階段，在寄主植物體內(nèi)，當(dāng)環(huán)境條件不適宜時，由繁殖型二齡幼蟲（J2）轉(zhuǎn)變?yōu)閿U散型三齡幼蟲（JⅢ），并向天牛蛹室周圍聚集，在天牛成蟲羽化前，松材線蟲擴散型三齡幼蟲蛻皮變?yōu)閿U散型四齡幼蟲（JⅣ），通過氣孔進入剛羽化的、體壁尚未完全骨化的天牛成蟲呼吸系統(tǒng)。隨后，天牛成蟲進行補充營養(yǎng)取食或者產(chǎn)卵時，線蟲從天牛氣管逸出，并從天牛取食或產(chǎn)卵造成的傷口進入新的寄主植物體內(nèi)。因此JⅣ型幼蟲是松材線蟲生活史中重要的一個蟲態(tài)，是種群形成和擴散的關(guān)鍵。天牛攜帶的松材線蟲越多，侵染健康松樹的松材線蟲病原就越多。
顯微鏡下的松材線蟲
感染松材線蟲發(fā)病的松屬種類較多，在不同國家或地區(qū)感染的松種有所不同。在亞洲的中國、日本和韓國，黑松和赤松是松材線蟲病的易感樹種，已造成松樹大面積死亡，中國的鄉(xiāng)土樹種馬尾松也是易感樹種，造成嚴(yán)重?fù)p失。近些年在中國還有自然感染的松樹，如思茅松、油松、云南松、華山松和紅松。
主要傳播途徑和監(jiān)測防治難點
松材線蟲病主要傳播途徑有兩種，一是借助媒介天?；蚓€蟲本身的移動的自然傳播途徑（近距離）；二是借助人為調(diào)運帶疫苗木（帶松材線蟲的天牛）、松材、松木包裝箱及松木制品等進行傳播（遠(yuǎn)距離）。
多年研究及實際經(jīng)驗表明，人為活動傳播是松材線蟲病等重大林業(yè)有害生物不斷擴展蔓延的主要原因，而傳統(tǒng)數(shù)理統(tǒng)計建模方法難以模擬松材線蟲病發(fā)展趨勢受人為活動影響的時空動態(tài)變化過程，進而對災(zāi)情的發(fā)展態(tài)勢難以做出科學(xué)估量。
對植物調(diào)運時空動態(tài)變化的研究
松材線蟲病的預(yù)測預(yù)報多憑借專家經(jīng)驗進行定性預(yù)測，預(yù)測結(jié)果的主觀性較強，科學(xué)性和準(zhǔn)確性有所欠缺。現(xiàn)場實地踏查監(jiān)測又因為松林面積大、分布廣泛，難于全面覆蓋，又不能以標(biāo)準(zhǔn)地的方式以點代面。
遙感影像解譯
松材線蟲病監(jiān)測預(yù)報新希望
松材線蟲病主要依靠人為傳播，其擴散蔓延主要與人為活動有關(guān)。隨著衛(wèi)星遙感技術(shù)的發(fā)展和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能技術(shù)的實現(xiàn)。通過訓(xùn)練后提供復(fù)雜數(shù)據(jù)分析能力為智慧型松材線蟲病監(jiān)測預(yù)警提供了可能。
衛(wèi)星遙感影像解析結(jié)果
衛(wèi)星遙感影像適合于大面積的松材線蟲病監(jiān)測，解譯結(jié)果也受限于影像文件的分辨率和清晰度。在重點監(jiān)測的松林區(qū)域和要求準(zhǔn)確較高的地區(qū)，可以采取無人機低空拍攝正射影像作為解譯的輸入，可以有效提高準(zhǔn)確率和召回率，從而提高交并比（IOU）。
這些指標(biāo)可以參考一文看懂分類模型的評估指標(biāo)：準(zhǔn)確率、精準(zhǔn)率、召回率…
無人機航線設(shè)置
天樞遙感智能視覺平臺
松材線蟲病監(jiān)測利器
隨著松材線蟲病在我國傳播迅猛形勢異常嚴(yán)峻，國家林草部分出臺了多項技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和政策文件。行動計劃提出疫情精準(zhǔn)監(jiān)測、疫源封鎖管控、除治質(zhì)量提升、健康森林保護行動四項行動內(nèi)容。將實施人工地面監(jiān)測與航空航天遙感監(jiān)測相結(jié)合的“天空地”一體化監(jiān)測行動；實施全方位、無死角的疫木清零行動；實施以清理病死（瀕死、枯死）松樹為核心，媒介昆蟲防治、打孔注藥等為輔助措施的綜合防治策略；各級林業(yè)和草原主管部門優(yōu)先將疫情防控納入森林撫育、退化林修復(fù)、森林質(zhì)量精準(zhǔn)提升等生態(tài)工程項目，統(tǒng)籌松材線蟲病疫情防控與生態(tài)修復(fù)。
行動計劃明確了加強組織領(lǐng)導(dǎo)、強化科技支撐、加大資金投入、強化群防群控等四項保障措施。同時提出評估考核要求，要求各地按照本行動計劃確定的總體目標(biāo)和分省目標(biāo)，制定省、市、縣五年攻堅行動方案，逐級細(xì)化分解任務(wù)，每年報送年度攻堅行動進展情況。攻堅行動結(jié)束后，國家林草局將對分省目標(biāo)進行考核。各地要對市、縣級五年攻堅行動目標(biāo)完成情況進行考核。
國家林業(yè)和草原局關(guān)于印發(fā)全國松材線蟲病疫情防控五年攻堅行動計劃的通知
子曰：“工欲善其事，必先利其器”。中科北緯推出了天樞遙感智能視覺平臺，愿景是成為引領(lǐng)測繪遙感數(shù)字化轉(zhuǎn)型的智能引擎。從前影像數(shù)據(jù)雖然也是數(shù)字類型，但它成果轉(zhuǎn)化時需要經(jīng)歷大量的人工來目視判讀，或結(jié)合機器半自動化的解譯，在這個平臺標(biāo)注工具的催化下，從影像到矢量成果的轉(zhuǎn)化可以理解為自發(fā)進行的。所謂智能引擎，遙感從數(shù)據(jù)的挖掘、處理、關(guān)聯(lián)、共享和應(yīng)用是一個全鏈條的過程，天樞平臺并不單從孤立的一個方面解決數(shù)據(jù)問題，它是全流程智能化地在驅(qū)動數(shù)據(jù)的處理。
實現(xiàn)了衛(wèi)星及無人機影像中的變化特征及建筑、林地、水域、道路等多種目標(biāo)信息的智能解譯實現(xiàn)衛(wèi)星遙感影像統(tǒng)籌，提供“快速、準(zhǔn)確、靈活、及時”的衛(wèi)星數(shù)據(jù)產(chǎn)品和分發(fā)服務(wù)，滿足自然資源空間管理一體化和生態(tài)環(huán)境監(jiān)測、農(nóng)業(yè)監(jiān)測、資源普查以及防災(zāi)減災(zāi)、應(yīng)急響應(yīng)等領(lǐng)域?qū)b感信息業(yè)務(wù)的需求。
無人機正射影像模型訓(xùn)練
松林中松材線蟲病的智能識別
經(jīng)過多次的行業(yè)深究+市場調(diào)研+客戶測評反饋+持續(xù)內(nèi)測，天樞-遙感智能視覺平臺也在持續(xù)迭代更新升級，優(yōu)化算法、擴展功能、完善體驗。
其他更多資訊請參考新版發(fā)布|天樞-遙感智能視覺平臺v2.2震撼亮相
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