近端遙感作為昆蟲病媒中植物病原檢測的診斷工具，有兩個基本假設(shè)。首先，通過昆蟲媒介獲得植物病原體會引起昆蟲媒介的生理變化；也就是說，病原體可能只存在于非常特殊的組織或器官（如唾液腺），但它可能引起昆蟲媒介對病原體的系統(tǒng)生理變化/反應(yīng)。其次，根據(jù)體表反射特征，即使在殺死昆蟲標(biāo)本，并將其儲存在70%的乙醇中以后，也能檢測到病原體對昆蟲生理學(xué)的影響。最近對后一種假設(shè)進(jìn)行了調(diào)查，并證明建議將樣本儲存在70%乙醇（與50%或90%相比）中。這項研究表明，在70%乙醇中儲存長達(dá)數(shù)周的時間對昆蟲樣品反射特性的影響微乎其微。這些技術(shù)細(xì)節(jié)非常重要，因為它們強(qiáng)調(diào)了昆蟲標(biāo)本可以在現(xiàn)場收集、儲存在70%乙醇中，并可以在進(jìn)行診斷成像測試之前裝運，但是在開始廣泛試驗之前，應(yīng)評估每種昆蟲的這種效果是否可行。
越來越多的學(xué)者開始研究利用近端遙感技術(shù)來檢測和診斷植物和昆蟲病媒中的病原體，這說明這種基于反射的技術(shù)可用于改進(jìn)檢疫和檢驗工作以及區(qū)域作物疾病監(jiān)測。也就是說，與商業(yè)診斷實驗室目前提供的基于PCR和酶聯(lián)免疫吸附試驗的服務(wù)類似，反射的技術(shù)似乎也擁有提供此類服務(wù)的潛力，以便農(nóng)業(yè)利益相關(guān)者能夠?qū)⒗ハx樣本運送到這些實驗室，并獲得關(guān)于感染率的快速、可靠和經(jīng)濟(jì)有效的數(shù)據(jù)。
遙感數(shù)據(jù)是在與先前研究類似的環(huán)境條件下從單個成年甜菜葉蟬樣本中獲取的。成體樣本的年齡、性別和交配狀態(tài)未知，目的是模擬成體甜菜葉蟬在田間采樣時遇到的變異。使用安裝在樣本上方20 cm處的推掃式高光譜照相機(jī)（PIKA XC；Resonon公司），在人工照明（四個15 W 12 V燈泡，透鏡兩側(cè)各有兩個）下以約50像素mm-2的空間分辨率獲取高光譜圖像。高光譜相機(jī)的主要規(guī)格為FireWire IEEE 1394B接口、14位數(shù)字輸出和7°角視場。物鏡的焦距為17 mm（最大光圈為F1.4），對近紅外和可見近紅外光譜進(jìn)行了優(yōu)化。在383至1036 nm（光譜分辨率=2.1 nm）的240個光譜帶中獲得了反射率數(shù)據(jù)，包括435至1008 nm的210個光譜帶。為避免低信噪比，將所獲得頻譜兩端的頻譜數(shù)據(jù)忽略。隨著譜帶數(shù)量超過樣本數(shù)量（第一組數(shù)據(jù)=70個樣本，第二組數(shù)據(jù)=100個樣本，第三組數(shù)據(jù)=112個樣本），主要關(guān)注的是由休斯效應(yīng)或違反節(jié)儉原則而導(dǎo)致的模型過度擬合。因此，進(jìn)行了光譜分塊，將原始210個光譜帶，轉(zhuǎn)換為70個光譜帶（光譜分辨率=6.3 nm）。
【結(jié)論】本研究的結(jié)果表明，作為概念的證明，近端遙感技術(shù)可以用來診斷昆蟲媒介是否攜帶重要的植物病原體。然而，這項技術(shù)的成功大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用將取決于最大限度地提高輸入反射率數(shù)據(jù)抗干擾性的能力。一些文獻(xiàn)強(qiáng)調(diào)了低反射率和不一致反射率數(shù)據(jù)的抗干擾性，這是對不同對象基于反射率分類精度產(chǎn)生不利影響的主要挑戰(zhàn)（包括植物和昆蟲樣品）。然而，據(jù)我們所了解，這是第一個研究，其中反射數(shù)據(jù)的抗干擾性已被檢驗。由于與現(xiàn)有診斷方法相比，樣本成本可能更低，處理時間也可能更短，因此區(qū)域性害蟲管理組織可以開發(fā)具有高空間和時間分辨率的綜合數(shù)據(jù)庫，以便對新疾病暴發(fā)的時空流行病學(xué)進(jìn)行特征化與控制。
利用近端遙感區(qū)分非病毒性和病毒性昆蟲媒介—數(shù)據(jù)抗干擾性的證明及重要性.pdf