基于遥感NDVI技术的TPLF入侵对埃塞俄比亚东部阿姆哈拉灌溉农业影响评估

本综述采用遥感方法（Sentinel-2B与NDVI技术）系统评估了TPLF入侵对埃塞俄比亚Raya Kobo地区灌溉农业的破坏性影响。研究揭示战争导致灌溉基础设施损毁、农业用地植被覆盖减少69.35%（54,500.37 ha），其中12,900.24 ha为灌溉农田，作物减产78,046.43吨。通过地面数据验证（11,612.30 ha灌溉土地损失），证实遥感技术在战区农田监测中的可靠性，为冲突后农业重建提供关键数据支撑。

　　

研究背景与意义

农业是埃塞俄比亚经济的核心驱动力，占国内生产总值（GDP）的43%和出口总值的80%以上，全国85%的人口直接从事农业生产。然而，该国农业主要依赖传统的雨养系统，易受降雨变异性和频繁干旱的影响。灌溉农业在减少降雨变异性和干旱问题方面发挥着至关重要的作用，通过提高生产力和收入促进可持续发展和减贫。战争对农业生产力和灌溉基础设施产生多方面的不利影响，包括扰乱投入品和产出品的供应与分配、引发价格冲击以及导致农民大规模流离失所。

研究区域与方法

本研究聚焦于埃塞俄比亚阿姆哈拉州北沃洛区（North Wollo Zone）的Raya Kobo Woreda（地区），该地区位于北纬12.25度、东经39.50度，海拔范围从平原1100米到山区3000米以上，总面积1776.55平方公里。该地区被列为阿姆哈拉州48个最易受干旱和粮食不安全影响的地区之一，主要种植高粱、玉米、苔麸和小麦等作物。

研究采用多源数据融合方法，结合实地调查与遥感技术。实地数据收集于2022年4月至6月，包括关键信息人访谈（KIIs）和焦点小组讨论（FGDs）。遥感数据采用哨兵2B号（Sentinel-2B）卫星影像，空间分辨率10-60米，获取时间为2021年3月和2022年3月（战前与战后对比）。通过计算归一化植被指数（NDVI）来识别植被区域，NDVI计算公式为：NDVI = (NIR - RED)/(NIR + RED)，其中近红外波段（波段8）和红光波段（波段4）来自哨兵影像。

战争对灌溉农业的多维度影响

耕作实践与土地准备

TPLF入侵者禁止农民耕种土地，声称"你们（阿姆哈拉人）是我们的历史敌人，我们要毁灭你们"。大量耕牛被入侵者屠宰作为食物，导致缺乏犁地工具。 productive年轻男子因害怕被杀而流离失所，甚至有些人成为战士。尽管在某些地区允许耕种，但农业工具和投入品短缺以及战争恐惧导致大部分耕地未能准备。冲突导致11,612.30公顷灌溉土地损失，作物减产78,046.43吨，实际灌溉土地产量性能百分比降至39.27%-42.64%。

农业投入品供应

战前，政府机构和国际组织（如WFP、IFAD、FAO等）为农民提供农业投入品和推广服务。战争期间，所有推广服务机械和设施基础设施都被入侵者偷窃和破坏，导致投入品和服务全面缺乏。农业投入品被入侵者偷窃，其余被当地农民在战争掩护下抢劫。第二轮灌溉期间，化肥和种子严重短缺，不同设备机械被偷窃，幸存者也因入侵者而无法使用。

推广服务体系

农民培训中心（FTC）在向农民提供培训方面具有重要意义，不仅能提高生产力，还能改善他们接受新灌溉农业技术的经验和技能。Raya Kobo Woreda的42个Kebele中，40个拥有FTC，其中22个示范农场被完全摧毁，18个受到部分损坏并停止服务，造成估计损失0.08百万美元。 trained推广人员不在岗位，远离农户，无法获得农场材料，交通基础设施在战区不活跃。

机构与安全保障

Raya Kobo Woreda被列为最易受干旱和粮食不安全影响的地区之一，需要各种政府和非政府组织的食品援助、农业投入品（如化肥）、信贷服务和特殊援助。战争导致这些组织的中心被摧毁，无法运作。缺乏防止犯罪和惩罚罪犯的机构导致犯罪猖獗，进口劣质/过期食品商品、假药、劣质农用化学品和化肥、机械和电子产品。

苗圃繁殖破坏

Raya Kobo Woreda的两个苗圃中心及其仓库因战争而受损：Hormat和Aradom No-1苗圃中心。Hormat中心的芒果苗圃被摧毁，Aradom No-1苗圃中心未种植或摧毁的芒果苗木被接种。导致第二轮灌溉期间蔬菜和水果种子及苗圃短缺。

灌溉基础设施

灌溉系统包括主要取水结构或泵站、输水系统、分配系统和田间应用系统。北沃洛区有各种灌溉项目，特别是研究区域，大多数社区参与灌溉活动。Kobo Girana加压灌溉项目位于Kobo Zuria Kebele，共有50口井和泵，灌溉约2000公顷土地，完全使用地下水源。该项目完全被摧毁，财产被抢劫，基础设施完全被破坏，无法恢复工作。包括Abuare和Golina灌溉计划在内的几个地表灌溉项目受到战争严重影响。渠首工程、挡土墙和其他渠道结构被炮弹击中，洪水退去，灌溉活动停止。灌溉基础设施破坏造成经济损失约0.12百万美元。

人口流离与迁移趋势

战争最严重的后果之一是人们创造的恐惧困境。当杀戮、抢劫和盗窃率增加时，作为应对机制，数百万人逃离家园，前往国内相对和平的地方，流离失所者人数达到顶峰。入侵团体杀死男子并实施强奸。结果，除了弱者和残疾人外，几乎所有社区都离开了该地区，留下了他们的财富，搬到了相对和平的地区和沃雷达。由于人力涌入，灌溉活动完全关闭。

市场可及性

在北沃洛区，农民拥有农田地块，在家庭成员和劳工的帮助下种植谷物作物和蔬菜作物，如玉米、高粱、大麦、苔麸、芒果、鳄梨、木瓜、洋葱、土豆和辣椒，用于食品消费和剩余部分在市场上出售。在战区，作物面积缩小可能是由于缺乏出口市场、农场劳动力短缺导致的高工资、运输短缺以及崎岖道路、路障等导致的高运输成本。生产者缺乏市场可及性，无法在适当的时间销售收获的作物，并且无法获得公平的产品价值。

森林破坏与 deforestation

森林对于我们的生存至关重要，从我们呼吸的空气到我们使用的木材。除了为动物提供栖息地和为人类提供生计外，森林还提供流域保护、防止土壤侵蚀和缓解气候变化。森林有助于维持高水质，影响可用水量，并调节地表和地下水流。森林还有助于减少与水有关的风险，如滑坡、洪水和干旱，并防止荒漠化和盐碱化。这次入侵导致幼苗被摧毁，超过2500公顷被天然和人造森林覆盖的土地丧失。

土地利用与植被变化分析

精度评估

混淆矩阵结果显示总体精度达到87.5%，Kappa统计量为0.824，表明87.5%的土地利用类别被正确分类。用户精度从水体的100%到农业用地的84.21%不等，生产者精度从水体的100%到森林的82.14%不等。

土地利用分布

土地利用图显示灌木地是主导类别，覆盖89,779.03公顷（50.54%），其次是农业用地，占65,330.79公顷（36.78%）。定居点占6,770.84公顷（3.81%），森林覆盖8,210.83公顷（4.62%）。裸地跨度6,153.25公顷（3.46%），水体覆盖最小面积1,400.13公顷（0.79%）。

植被变化检测

通过NDVI阈值方法对Raya Kobo Woreda进行植被制图，绿色表示植被，黄色表示非植被区域。2021年3月（战前）植被覆盖率超过44%，而2022年仅有14%的研究区域被植被覆盖。2022年（战后）与2021年（战前）相比，植被覆盖面积显著减少了69.35%（54,500.37公顷），而非植被面积增加了53.57%。从植被变化检测图与土地利用图的交叉分析显示，23.67%（12,900.24公顷）从农业用地变为非植被，表明因冲突而未灌溉的农田范围；5.13%（2,795.87公顷）来自森林；62%（33,790.23公顷）来自灌木地；约9%来自其他地类。

验证与准确性

通过地面真实数据验证显示，11,612.30公顷农业用地（灌溉区）仍未播种，超过2,500公顷森林被摧毁，超过30,000公顷灌木地、草地、树木等因冲突而丧失。估计值与地面真实数据之间的比较表明高度一致，特别是在农业用地、森林和灌木地对植被变化的贡献方面。

讨论与 mitigation措施

总体破坏总结

TPLF入侵对灌溉农业造成了严重而广泛的影响，特别是在灌溉土地、作物产量和灌溉基础设施方面。评估显示约11,612.30公顷灌溉土地实际损失，作物产量估计损失78,046.43吨，产量性能百分比降至低至39.27%-42.64%。灌溉基础设施破坏造成经济损失约0.12百万美元。冲突还 disrupt了种子、化肥和农药等基本农业投入品的供应，导致作物产量显著减少。

恢复与重建策略

社区自入侵团体被驱逐后已恢复灌溉活动，但战争的影响持续存在，加剧了生产力下降和生产衰退。一些地区仍被占领，入侵者的持续骚扰阻碍了成功的灌溉。破碎和停滞的系统尚未修复，虽然正在提供一些投入，但仍然不足。战后服务整体减少，无法维持战前水平。为了充分恢复和解决灌溉损失，需要协调努力和各利益相关方（包括非政府组织）的进一步支持。

研究结果强调了将遥感技术纳入灾害应对框架的重要性。遥感可以提供及时准确的数据，用于监测植被覆盖和土地利用变化，如对研究区域植被损失的分析所示。通过使用高分辨率影像和基于NDVI的分类方法，能够量化植被损失并评估冲突对农业用地的影响。这种方法可用于冲突后情景中监测恢复进展、跟踪土地恢复努力并指导灌溉基础设施和农业系统重建的资源分配。

结论

灌溉受到战争的严重影响，土地未能及时准备，大部分灌溉基础设施受损，灌溉投入品无法正常获得，生产性工人和社区以及农业服务提供者已经迁移。结果表明植被覆盖急剧减少，超过69%的土地从植被变为非植被，直接影响农业活动和灌溉。因此，得出结论：NDVI图分类可用于识别植被区域，特别是战区的农田。

破碎和停滞的灌溉系统尚未修复，社区仍然恐惧，正在提供投入，但不足够。整体而言，战后提供的服务已经减少，无法维持战前水平。因此，生产力已经下降，这也是未来的主要挑战。为了补偿减少和损害，政府必须提供必要的保护和维护法治，以便人民能够安全地返回灌溉活动，然后机构和非政府组织应提供足够的投入。