CN115049112B 一种迁飞性昆虫空间分布预测方法和装置 （中国科学院空天信息创新研究院）

本申请提供了迁飞性昆虫空间分布预测方的迁飞行为参数，根据气象数据和迁飞行为参沿多个迁飞轨迹飞行时是否处于寄主植物的生2获取气象数据和目标昆虫的迁飞行为参数，其中，所述气象数据根据所述气象数据和所述迁飞行为参数，以预设地点为迁飞起点来的迁飞地点进行连续预测，得到由所述迁飞起点和预测的迁飞地点组成的多个迁飞轨根据所述目标昆虫沿所述多个迁飞轨迹飞行时是否处于寄所述根据所述目标昆虫沿所述多个迁飞轨迹飞行时是否处于寄主植物确定所述目标昆虫沿所述多个迁飞轨迹飞行时是否处于寄主植述目标昆虫沿所述多个迁飞轨迹飞行时的气候是否适宜所述目标昆针对所述多个迁飞轨迹中的每个迁飞轨迹，若所述目标昆虫沿于寄主植物的生长期，和/或所述目标昆虫沿该迁飞轨迹飞行时的气候不适宜所述目标昆所述确定所述目标昆虫沿所述多个迁飞轨迹飞行时是否处于寄主植物的生长期，包获取所述多个迁飞轨迹包含的迁飞地点下的将所述各时期叶面积指数对应到预设的农田网格下，得到各农田根据所述各农田网格下的各时期叶面积指数，生成所述各农田针对所述各农田网格中的每个农田网格，采用该农田根据所述各农田网格分别对应的平滑后叶面积指数年度时间序列曲确定所述目标昆虫沿所述多个迁飞轨迹飞行时的气候是否适宜所述目标昆虫生长发获取目标昆虫沿所述多个迁飞轨迹飞行时的气候数据，其中，所3根据所述目标昆虫沿该迁飞轨迹飞行时的温度数根据所述目标昆虫沿该迁飞轨迹飞行时的温度数据和土壤含计算该迁飞轨迹下所述目标昆虫的正生长速率与负生根据该迁飞轨迹下的生长速率是否大于预设生长速率阈值，确定所采用该平滑方法对所述目标范围内的每个农田网格对应的叶面积指数年度时间序列根据该平滑方法下每个农田网格对应的平滑后叶面积指数年度时计算该平滑方法下每个农田网格对应的寄主植物关键物候期与所述寄主植物的实际计算该平滑方法下所述目标范围内的所有农田网格分别对应的均方根误差的平均值，从所述平滑方法集合中的所有平滑方法分别对应的均方根误差均值中确定最小的均根据提取的寄主植物关键物候期确定所述目标昆虫沿所述多个迁飞轨迹飞行时是否处于确定所述各农田网格分别对应的平滑后叶面积指数年度时间序列曲线中一阶导数递增且二阶导数等于0的拐点，将该拐点对应的日期作为所述各农田网格分别对应的寄主植确定所述各农田网格分别对应的平滑后叶面积指所述最大值对应的日期作为所述各农田网格分别对应的寄主植物第二关键确定所述各农田网格分别对应的平滑后叶面积指数年度时间序列曲线中一阶导数为4根据所述各农田网格分别对应的寄主植物第一关键物候期、寄主植述设定时间内最高温度累计应力下的存活率和所述设定时间内含水量累计应力下的存活根据所述设定时间内最低温度累计应力下的存活率，确定所述目标根据所述目标昆虫沿该迁飞轨迹飞行时的温度数据和土壤含水根据所述多个迁飞轨迹包含的迁飞地点是否为非水域，和/或所述多个迁飞轨迹包含迁飞轨迹预测模块，用于根据所述气象数据和所述迁飞行为参数第一轨迹筛除模块，用于根据所述目标昆虫沿所述多个迁飞空间分布预测模块，用于根据所述目标有效所述根据所述目标昆虫沿所述多个迁飞轨迹飞行时是否处于寄主植物的生长5确定所述目标昆虫沿所述多个迁飞轨迹飞行时是否处于寄主植述目标昆虫沿所述多个迁飞轨迹飞行时的气候是否适宜所述目标昆针对所述多个迁飞轨迹中的每个迁飞轨迹，若所述目标昆虫沿于寄主植物的生长期，和/或所述目标昆虫沿该迁飞轨迹飞行时的气候不适宜所述目标昆所述确定所述目标昆虫沿所述多个迁飞轨迹飞行时是否处于寄主植物的生长期，包获取所述多个迁飞轨迹包含的迁飞地点下的将所述各时期叶面积指数对应到预设的农田网格下，得到各农田根据所述各农田网格下的各时期叶面积指数，生成所述各农田针对所述各农田网格中的每个农田网格，采用该农田根据所述各农田网格分别对应的平滑后叶面积指数年度时间序列曲确定所述目标昆虫沿所述多个迁飞轨迹飞行时的气候是否适宜所述目标昆虫生长发获取目标昆虫沿所述多个迁飞轨迹飞行时的气候数据，其中，所根据所述目标昆虫沿该迁飞轨迹飞行时的温度数根据所述目标昆虫沿该迁飞轨迹飞行时的温度数据和土壤含计算该迁飞轨迹下所述目标昆虫的正生长速率与负生根据该迁飞轨迹下的生长速率是否大于预设生长速率阈值，确定所6[0001]本申请涉及生物防治领域，特别是涉及一种迁飞性昆虫空间分布预测方法和装7[0023]采用该平滑方法对目标范围内的每个农田网格对应的叶面积指数年度时间序列定该平滑方法下每个农田网格对应的寄主植[0025]计算该平滑方法下每个农田网格对应的寄主植物关键物候期与寄主植物的实际[0026]计算该平滑方法下目标范围内的所有农田网格分别对应[0028]从平滑方法集合中的所有平滑方法分别对应的均方根误差均值中确定最小的均[0030]确定各农田网格分别对应的平滑后叶面积指数年度时间序列曲线中一阶导数递增且二阶导数等于0的拐点，将该拐点对应的日期作为各农田网格分别对应的寄主植物第最大值对应的日期作为各农田网格分别对应的寄主植物第[0032]确定各农田网格分别对应的平滑后叶面积指数年度时间序列曲线中一阶导数为8[0034]可选的，确定目标昆虫沿多个迁飞轨迹飞行时的气候是否适宜目标昆虫生长发率、设定时间内最高温度累计应力下的存活率和设定时间内含水量累计应力下的存活率，[0046]根据多个迁飞轨迹包含的迁飞地点是否为非水域，和/或多个迁飞轨迹包含的迁9主植物的生长期，和目标昆虫沿多个迁飞轨迹飞行时的气候是否适宜目标昆虫生长发育，[0056]图2为每年首次实地捕获草地贪夜蛾的日期与本申请模拟的草地贪夜蛾最初迁入[0061]请参阅图1，示出了本申请实施例提供的迁飞性昆虫空间分布预测方法的流程示大于10℃区域为迁飞起点进行连续预测。飞地点降落时是否处于寄主食物的生长期，来确定目标昆虫是否会沿预测的迁飞轨迹飞[0081]目标有效迁飞轨迹为筛除无效轨迹后余下的寄主植物和环境均适宜目标昆虫生本申请会根据目标昆虫沿多个迁飞轨迹飞行时是否处于寄主植物的生长期，和/或目标昆[0085]在一可选实施例中，本步骤可以通过天气研究和预报模型(WRF)对气象数据进行地表面卫星(GLASS)叶面积指数(LAI)产品被用于监测作物的长势和生育期，与MODIS和CYCLOPES等全球LAI产品相比，GLASSLAI产品精度最优且更具有空间完整性和时间连续性。可选的，本步骤中的GLASSLAI产品可以通过融合的LAI数据(包括MODISLAI产品、[0098]本步骤可以将各时期叶面积指数按照所在区域对应到NLC法对农田网格对应的叶面积指数年度时间序列曲平滑方法集合中所有平滑方法分别对应的均方[0111]则本步骤可以将该平滑方法下每个农田网格对应的平滑后叶面积指数年度时间序列曲线中，一阶导数递增且二阶导数等于0的拐点对应的日期确定为该平滑方法下每个[0114]可选的，本步骤可通过国家气象中心(CMA)的数据确定每个农田网格对应的寄主[0115]本步骤可通过对比估计该平滑方法下每个农田网格对应的寄主植物关键物候期与寄主植物的实际关键物候期(即CMA整理出的观测物候日期)的均方根误差(RMSE)，该RMSE值即为该平滑方法下每个农田网格对应的[0118]本步骤对平滑方法集合中的每个平滑方法均采用上述步骤a41就可以得到平滑方法集合中所有平滑方法分别对应的均方根[0119]步骤a42、从平滑方法集合中的所有平滑方法分别对应的均方根误差均值中确定[0122]本步骤可以采用与上述步骤a412相同的方法确定各农田网格分别对应的寄主植[0125]步骤a51、确定各农田网格分别对应的平滑后叶面积指数年度时间序列曲线中一阶导数递增且二阶导数等于0的拐点，将该拐点对应的日期作为各农田网格分别对应的寄[0127]步骤a52、确定各农田网格分别对应的平滑后叶面积指数年度时间序列曲线中的[0129]步骤a53、确定各农田网格分别对应的平滑后叶面积指数年度时间序列曲线中一[0130]这里，第三关键物候期例如为玉米的成熟期。步骤a51～a53的过程与前述步骤主植物第一关键物候期、寄主植物第二关键物候期和寄主植物第三关键物候期进行比较，以此确定出目标昆虫沿多个迁飞轨迹飞行时是否处于寄[0135]以下对“确定目标昆虫沿多个迁飞轨迹飞行时的气候是否适宜目标昆虫生长发空气温度和土壤含水量数据(即上述逐日平均数据)来评估迁飞轨迹下的环境对目标昆虫[0142]可选的，本实施例可引入昆虫种群自然增长率模型来确土壤水分阈值SWmin)造成的每单位压指每单位冷胁迫的死亡率mTmin、每单位热胁迫的死亡率mTmax和每单位干旱胁迫的死亡率指设定时间t内含水量累计应力下的存活率。设定时间t为1天或1小时，具体与获取的p有[0158]经由实验计算，本步骤确定出的mTmin为0.2(参考依据为-5℃下3小时死亡率为未处于寄主植物的生长期，和/或目标昆虫沿该迁飞轨迹飞行时的气候不适宜目标昆虫生报道、植保站调查等资料中收集的草地贪夜蛾入侵我国以来125个市的每年首次实地捕获迹包含的迁飞地点是否为非水域，和/或多个迁飞轨迹包含的迁飞地点是否低于海拔数字与上文描述的迁飞性昆虫空间分布预测方法可相[0172]请参阅图3，示出了本申请实施例提供的迁飞性昆虫空间分布预测装置的结构示[0175]第一轨迹筛除模块303，用于根据目标昆虫沿多个迁飞轨迹飞行时是否处于寄主本申请会根据目标昆虫沿多个迁飞轨迹飞行时是否处于寄主植物的生长期，和/或目标昆植物的生长期，并确定目标昆虫沿多个迁飞轨迹飞行时的气候是否适宜目标昆虫生长发迁飞轨迹飞行时未处于寄主植物的生长期，和/或目标昆虫沿该迁飞轨迹飞行时的气候不平滑方法对目标范围内的每个农田网格对应的叶面积指数年度时间序列曲线进行平滑处法集合中所有平滑方法分别对应的均方根误度时间序列曲线中一阶导数递增且二阶导数等于0的拐点，将该拐点对应的日期作为各农[0195]关键物候期参考模块，用于根据各农田网格分别对应的寄主植物第一关键物候[0197]气候数据获取模块，用于获取目标昆虫沿所述多个迁飞温度累计应力下的存活率和设定时间内含水量累计和设定时间内含水量累计应力下的存活率，确定该迁飞轨迹下目标昆虫的负生长速率时，的迁飞地点是