地理信息学利用人工智能更好地消灭蚊子

埃及伊蚊是全球范围内传播传染病的罪魁祸首，例如登革热、寨卡病毒、基孔肯雅热和黄热病。为了抗击影响数百万人的广泛传播的疾病，详细的蚊子分布图以及有关蚊子种群空间和时间分布的数据至关重要。

在海德堡大学地理信息科学家的带领下，一个国际研究团队开发了一种新的人工智能支持蚊子种群测绘方法。通过分析卫星和街景图像，可以更准确地评估有利于埃及伊蚊生存的环境条件。这是为了改善干预措施的规划，实现更有针对性的疾病控制。

埃及伊蚊又名埃及虎蚊，主要分布在世界热带和亚热带地区，尤其是城市。埃及伊蚊喜欢在人工水容器中繁殖，如饮用水箱、汽车轮胎、垃圾桶或花盆。由于全球范围内针对埃及伊蚊传播的疾病(黄热病除外)的疫苗供应和接受度仍然有限​​，因此控制蚊子数量是目前最有效的干预措施。

控制病媒的措施中，部分成本非常高昂，包括喷洒杀虫剂以及释放感染了天然细菌沃尔巴克氏体的蚊子。这种细菌可以防止埃及伊蚊传播病毒，并影响病毒的繁殖。

实施这些控制措施需要城市蚊子分布图，特别是受灾特别严重的大城市，如里约热内卢(巴西)。

海德堡大学地理研究所博士生斯特芬·诺布劳赫(SteffenKnoblauch)表示：“精确地图不仅从财务角度有助于有效规划缓解措施，而且从生态角度来看也很重要，因为其中一些干预措施，例如大面积喷洒杀虫剂，存在产生抗药性的风险。”

到目前为止，蚊子分布图大多是基于人工实地测量单个蚊子诱捕器，每月统计蚊卵和幼虫数量。然而，在大城市地区，必须设置无数个诱捕器，并部署大量人员，才能可靠地了解蚊子种群的分布情况。

另一个挑战是蚊子的飞行范围有限，在没有风力的情况下，飞行范围大约为1,000米。这使得很难从蚊子诱捕器测量结果中得出主要城市地区的分布图。

为了解决这个问题，海德堡大学地理信息科学家开发了一种绘制蚊子种群地图的新方法。

“它利用了这样一个事实，即已知繁殖地点的密度可以作为陷阱中测量的卵和幼虫数量的重要预测因素，正如里约热内卢的调查结果显示的那样，”地理研究所地理信息学/地理信息科学研究小组负责人、海德堡地理信息技术研究所(HeiGIT)所长亚历山大·齐普夫(AlexanderZipf)教授解释道。

研究人员利用人工智能分析卫星和街景图像，以检测和绘制城市中可能的繁殖地点。结合实地测量，可​​以比以前更准确地评估有利于埃及伊蚊生存的环境条件。

Zipf教授的团队还与巴西的研究人员合作，分析移动通信数据，以模拟里约热内卢的人口流动情况。结合精确的蚊子分布图，这些数据有助于更好地追踪埃及伊蚊传播的传染病的发生情况，并将获得的知识纳入干预地图。一个挑战是模拟人类在一天中不同时间的运动模式，因为蚊子往往在清晨和傍晚活跃。

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