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近年来，野猪对美国农作物造成严重损失。研究人员利用无人机系统（UAS）对佐治亚州 14 块农田展开研究，以评估野猪损害。结果显示，SVM 模型准确率达 82.1% ，损失估值为 107,694 美元 / 年。该研究为防控野猪损害提供参考。
在广袤的农业领域，野生动物对农作物的侵袭一直是困扰农民的一大难题。尤其是野猪（Sus scrofa），作为一种极具破坏力的入侵物种，在过去几十年间给美国的农业生产带来了巨大损失。从 20 世纪 70 年代起，各种野生动物对农作物的损害事件就层出不穷，像黑鸟对向日葵的破坏，每年都让美国的向日葵生产者损失惨重。而近年来，野猪的危害愈发凸显，其种群数量不断增加，活动范围持续扩大，从 1982 年到 2016 年，美国野猪数量近乎增长了 300%，到 2020 年已遍布 31 个州。
野猪在生长季常将活动范围扩展至农田，以获取食物。在佐治亚州，作为美国重要的农作物产区，这里盛产花生、棉花和玉米，野猪的肆虐对当地农业经济造成了严重冲击。据估算，野猪在佐治亚州造成的农作物损失高达 1.5 亿美元，其中花生受损最为严重，其次是玉米和棉花。
以往，评估野生动物对农作物的损害主要依靠实地考察、利益相关者调查或资源选择模型推断，但这些传统方法存在诸多弊端，如耗时久、成本高且容易产生偏差。随着科技的发展，遥感技术逐渐应用于农业领域，其中无人机系统（Unmanned Aerial Systems，UAS）凭借成本低、操作便捷、能快速收集实时数据等优势脱颖而出。虽然已有研究利用 UAS 评估野猪对部分农作物的损害，但针对多种农作物、在较大面积中心枢轴灌溉（Center Pivot Irrigation，CPI）农田中的研究还相对较少。
为了填补这一研究空白，来自美国的研究人员开展了一项旨在量化野猪对玉米（Zea mays）、棉花（Gossypium spp.）和花生（Arachis hypogaea）田损害的研究。该研究成果发表在《Crop Protection》上，为农业生产中防控野猪损害提供了重要的参考依据。
研究人员主要运用了以下关键技术方法：首先，使用配备低成本红 - 绿 - 蓝（Red - Green - Blue，RGB）相机的无人机，在 2021 年和 2022 年对位于佐治亚州卡尔霍恩县的 14 块中心枢轴灌溉农田进行了样带飞行，这些农田种植着玉米、花生和棉花等不同作物。然后，通过图像处理技术将采集到的图像拼接成正射镶嵌图，并从无损害（均匀）区域中提取出异质区域（Heterogeneous Areas，HAs）。最后，利用基于对象的支持向量机（Support Vector Machine，SVM）监督分类方法，在异质区域中区分野猪损害区域、水渍损害区域、作物区域和杂草区域 。
研究结果
- 农田采样与飞行时间：2021 年和 2022 年，研究人员对相同的 14 块农田进行了采样。2021 年涉及多种类型农田，包括 4 块玉米田、3 块花生田、5 块棉田和 2 块混合（玉米 / 花生）田；2022 年农田类型更为丰富，有 5 块玉米田、3 块花生田、3 块棉田以及 3 块不同组合的混合田（玉米 / 花生、玉米 / 棉花、棉花 / 花生）。在采样时间上，玉米田集中在 6 月中旬至 7 月中旬，花生田在 7 月中旬至 9 月下旬，棉田则在 7 月中旬至 8 月下旬。
- UAS 样带覆盖与模型准确率：无人机样带平均覆盖了 53.9% 的采样农田。经过与无偏差的人工观测对比，研究人员所使用的 SVM 模型准确率达到 82.1%，这一结果表明该模型在识别野猪损害区域方面具有较高的可靠性。
- 野猪损害情况：研究发现，野猪对不同作物的损害在不同年份间并无显著差异，平均损害面积占采样农田的 1.4%。将这一损害比例外推至 3517 公顷的研究区域，估算出每年因野猪损害导致的农作物价值损失约为 107,694 美元。
研究结论与讨论
这项研究在已有文献基础上，深入探究了野猪对不同高度作物（玉米、棉花和花生）在中心枢轴灌溉农田中的损害情况。研究结果显示，尽管野猪对农作物造成了一定损失，但与先前研究相比，此次观测到的损害程度较轻。研究人员推测，这可能是由于种植季前密集的空中射击行动改变了野猪的作物利用模式和年龄分布，使得参与破坏农作物的野猪多为年幼或体型较小的个体。同时，持续的防控措施以及不断增加的人类活动，也可能减少了野猪在生长季对农作物的破坏。这表明，合理安排野猪捕杀行动的时间，或许能够有效降低农作物因野猪造成的损失。
总体而言，该研究不仅为量化野猪对多种农作物的损害提供了科学依据，还为制定针对性的防控策略提供了方向。利用无人机系统结合先进的图像处理和分类技术，能够高效、准确地评估野猪对农田的损害，有助于农业生产者及时采取措施保护农作物，减少经济损失，对农业生产的可持续发展具有重要意义。
