2020年初,在坦桑尼亞和索馬里發(fā)現(xiàn)了大量蝗群,并迅速蔓延至肯尼亞、烏干達(dá)和蘇丹等國,據(jù)坦桑尼亞的農(nóng)業(yè)部統(tǒng)計,約有6.5萬公頃作物受蝗災(zāi)影響。
聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)表示,非洲之角是此次蝗災(zāi)的重災(zāi)區(qū),其中索馬里遭遇25年來最嚴(yán)重蝗災(zāi),而肯尼亞正經(jīng)歷70年來最嚴(yán)重蝗災(zāi)。目前大部分蝗蟲已進(jìn)入交配產(chǎn)卵期,雖對當(dāng)前作物危害不大,但在3月和4月下一代孵化后,會形成新的蝗蟲群,造成第二波蝗災(zāi),對秋季(雨季)作物威脅巨大。
遙感監(jiān)測范圍
非洲之角位于非洲東北部,是東非一個半島,在亞丁灣南岸,向東伸入阿拉伯海數(shù)百千米。作為一個更大的地區(qū)概念,非洲之角包括了吉布提、坦桑尼亞、肯尼亞和索馬里等國家。
本期監(jiān)測選擇了非洲之角受災(zāi)嚴(yán)重的索馬里、肯尼亞和坦桑尼亞三個國家的衛(wèi)星影像進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測分析蝗災(zāi)的變化情況。如圖1是索馬里、肯尼亞和坦桑尼亞土地覆蓋類型分布圖。
圖1 非洲之角索馬里、肯尼亞和坦桑尼亞土地覆蓋類型分布圖
監(jiān)測結(jié)果與分析
多時序NDVI變化分析
本期監(jiān)測選擇了非洲之角受災(zāi)嚴(yán)重的索馬里、肯尼亞和坦桑尼亞三個國家的衛(wèi)星影像進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測分析蝗災(zāi)的變化情況。如圖1是索馬里、肯尼亞和坦桑尼亞土地覆蓋類型分布圖。
圖1 非洲之角索馬里、肯尼亞和坦桑尼亞土地覆蓋類型分布圖
監(jiān)測結(jié)果與分析
多時序NDVI變化分析
圖2 非洲之角多時序NDVI動圖變化圖
從2020年1月初到3月初的NDVI動態(tài)專題圖變化情況來看,很直觀的看到整個研究區(qū)農(nóng)作物NDVI是動態(tài)發(fā)生變化的。其中肯尼亞和坦桑尼亞1月25日NDVI值大幅降低,隨后整體NDVI值增長,2月10日時索馬里、肯尼亞和坦桑尼亞NDVI值大幅降低。分別以前一景影像植被區(qū)為掩膜計算前一景影像與后一景影像NDVI的差值并進(jìn)行統(tǒng)計,結(jié)果如表1所示:
表1 2020年1月1日到3月6日 NDVI差值統(tǒng)計表
圖3 2020年1月到3月NDVI差值占比統(tǒng)計圖
(1)從表1和圖3中可以看出80%以上像元NDVI差值小于0,以上其次是0-0.3和0.6至0.9范圍之間,NDVI差值越大說明蝗災(zāi)災(zāi)情越嚴(yán)重。
(2)NDVI差值范圍大于0和大于0.6占比最多的是在2月2日與2月10日兩景影像的差值,說明2月10日是1月到3月6日之間蝗蟲災(zāi)害最嚴(yán)重的一天。
(3)結(jié)合圖1和圖3分析得到,1月25日肯尼亞和坦桑尼亞,NDVI值大幅減少,1月17日和1月25日的NDVI值差值大于0.6的像元數(shù)有437325個。
通過對2020年1月1日至3月6日的多時相衛(wèi)星遙感影像進(jìn)行分析,得出:2020年以來索馬里、肯尼亞和坦桑尼亞都出現(xiàn)不同程度的蝗災(zāi),其中在2月10日左右蝗災(zāi)災(zāi)情最為嚴(yán)重,而1月25號在肯尼亞和坦桑尼亞蝗災(zāi)影響也較嚴(yán)重。
NDVI差值專題圖
圖4 2020年2月2日、2月10日NDVI差值分布圖
從圖2的多時序NDVI變化圖中發(fā)現(xiàn),2月10日相對于2月2日NDVI值整體大幅度減小,因此計算了2月10日與2月2日NDVI變化的差值分布圖,并用2月2日植被區(qū)作為掩膜,如圖4所示為NDVI差值分布圖。
為了定量分析蝗災(zāi)受災(zāi)程度,按不同梯度的NDVI值分別進(jìn)行分級統(tǒng)計分析,具體如表2所示。
表2 2月2日、10日NDVI差值統(tǒng)計表
圖5 2月2日、10日NDVI差值占比圖
從表2和圖5中可以看出:超過25%農(nóng)田草原植被區(qū)NDVI值變化減少大于0,其中像元NDVI值減少在0-0.3之間的像元數(shù)占比為14%左右,其次像元NDVI值減少在0.3-0.6之間的像元數(shù)占比11%,像元NDVI值減少超過1的像元數(shù)占比2%。
2月2日和2月10日的植被NDVI差值范圍大于0說明植被生長受到脅迫,差值越大表明植被生長脅迫越嚴(yán)重。從2月2日、2月10日兩期影像的監(jiān)測結(jié)果與當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)情綜合分析,8天之間NDVI指數(shù)大幅減少可判定為蝗蟲的啃食導(dǎo)致地面農(nóng)田中植被驟減,且NDVI值減少越大,農(nóng)作物受損失越重。
監(jiān)測總結(jié)
經(jīng)過多時序農(nóng)作物NDVI變化分析初步判斷1月15號肯尼亞和坦桑尼亞發(fā)生過蝗災(zāi),且2月10號索馬里、肯尼亞和坦桑尼亞遭受蝗蟲災(zāi)害。進(jìn)一步分析2月2日和2月10日農(nóng)田植被NDVI差值,判斷研究區(qū)影像范圍內(nèi)25%以上農(nóng)作物/草原植被遭受蝗蟲災(zāi)害。