随着气温升高导致登革热扩散至新区域，斯坦福大学研究人员正利用人工智能驱动的无人机搜寻隐藏的蚊子繁殖点。任何在充气泳池或空花盆中留有积水的人都知道蚊子会迅速出现。但这些后院小麻烦可能引发严重疾病：登革热、基孔肯雅热和寨卡病毒都是通过在浅容器中积水中繁殖的蚊子传播的。
随着气温升高，携带登革热的蚊子向北扩散至美国南部和欧洲等地，消除繁殖点变得比以往任何时候都更加关键。然而，这项任务既费力又不完美：潜在的繁殖点，如紧贴围栏或埋在藤蔓下的旧轮胎，在地面调查中很容易被遗漏。
如今，斯坦福研究人员展示了无人机和人工智能如何更快速、更准确地追踪这些隐藏的威胁。这将转变社区应对蚊媒疾病日益增长威胁的方式。该研究发表在《遥感应用：社会与环境》期刊上。
"我们正处于一个转折点，"斯坦福医学院传染病助理教授、基于无人机的疾病监测研究领军人物乔埃尔·罗瑟(Joelle Rosser)表示。
"高分辨率遥感和人工智能方面的最新技术进步使我们能够彻底重新构想我们研究环境与人类互动的方式，以及我们如何应对快速变化的环境。"
寻找大海里的针
研究团队在印度尼西亚登革热高发地区——望加锡(Makassar)测试了他们的方法，但该方法可部署在蚊媒疾病威胁社区的任何地方，包括美国。
在印度尼西亚这个人口密集的沿海城市望加锡，成千上万的废弃轮胎散布在屋顶、隐藏在围栏后，被植被覆盖。这些容易被忽视的轮胎积聚雨水，形成埃及伊蚊(Aedes aegypti)的理想繁殖地，而这种蚊子每年将登革热和其他疾病传播给全球数亿人。
在如此庞大的城市景观中追踪和消除这些隐藏的栖息地几乎不可能——直到现在。
与印度尼西亚的合作者一起，研究人员使用无人机图像结合深度学习算法，自动检测城市4公里区域内的废弃轮胎。他们选择该研究区域是因为其人口密集且土地用途多样，从非正式定居点到社区和市场。
"废弃轮胎是最具问题的蚊子繁殖点之一，因为它们能蓄水、提供阴凉且通常不受干扰——非常适合埃及伊蚊幼虫，"斯坦福多尔可持续发展学院(Stanford Doerr School of Sustainability)的研究科学家安德鲁·张伯伦(Andrew Chamberlin)解释道，他专注于基于无人机和卫星的计算机视觉用于疾病生态学研究，是该研究的共同第一作者。
"挑战在于许多轮胎对地面调查来说基本上是看不见的：在屋顶上、围栏后面或夹在植被中，而团队只能检查巨大区域的一小部分。无人机使我们能够调查整个区域，并准确告知卫生工作者问题所在。"
研究人员与当地无人机飞行员合作，捕获高分辨率图像。然后，他们训练了两个AI系统来识别废弃轮胎的位置、形状和分布。
两个模型（先进的卷积神经网络）都表现出极高的准确性，其中一个模型U-Net++发现的轮胎数量几乎是人工分析相同图像的两倍。AI系统甚至成功识别了部分淹没在水中或被植物和阴影遮挡的轮胎。
无人机的一个关键优势是能够进入物理上偏远和服务不足的社区，斯坦福医学院传染病系的博士后研究员、该研究的另一位第一作者梅赫迪·哈桑(Mehedy Hassan)指出。
"这种能力降低了运营成本，同时显著扩大了监测覆盖范围，"哈桑表示。他补充说，与AI驱动的检测相结合，无人机能够"快速识别高风险区域，支持更快、更准确、高度针对性的干预策略。"
紧迫问题的及时解决方案
罗瑟强调，时机再关键不过了。随着气候变化导致气温升高和洪水频发，蚊子数量激增。由于登革热及相关病毒的疫苗有限且没有针对性治疗，消除蚊子繁殖点是最有效的疾病预防策略之一。
"这种方法准确快速检测高风险埃及伊蚊繁殖点的能力，是在疾病威胁因温度、降雨和土地利用变化而增长时，改善媒介控制的一个有希望的新工具，"罗瑟表示。
研究人员强调了在这个不断发展的领域进行进一步研究的必要性。罗瑟及其合作者计划测试他们的监测方法（该方法超越轮胎，对多种垃圾进行分类）如何转移到世界其他地区。
他们还希望探索使用"多光谱成像"来改善繁殖点预测。这可以帮助媒介控制项目优先清除风险最高的垃圾类型。
"传播登革热、基孔肯雅热和寨卡病毒的蚊子已经在美国，每年我们看到更多人感染这些病毒，"罗瑟表示。
"我们的目标是开发一种可以适应任何地理环境并轻松纳入现有蚊子监测和控制计划的工具。"
无人机：应对不断变化的健康风险的有力工具
无人机和人工智能用于应对环境压力源带来的日益增长的健康风险的潜在用途，远远超出了蚊子控制。在《BMC全球与公共卫生》杂志发表的另一篇新论文中，罗瑟及其同事概述了无人机在健康与环境交叉研究中提供的独特优势。
无人机可以快速部署并远程操作，同时提供对难以到达或危险区域的视觉访问。例如，救援人员可以远程将无人机送入飓风肆虐的地区，快速评估损坏和伤害。组织还使用无人机向偏远或受灾地区运送紧急医疗物资。
与传统飞机或卫星成像相比，无人机也具有适应性和成本效益。除其他外，它们可以帮助农民在极端天气期间管理植物，监测干旱和热应激。
"随着全球环境压力的加剧，我们相信无人机将在监测和减轻气候变化对人类健康的影响方面发挥越来越重要的作用——帮助公共卫生官员领先于快速演变的威胁一步，"罗瑟表示。
更多信息
Mohammad Mehedy Hassan等人，《增强埃及伊蚊繁殖点检测：一种基于城市印度尼西亚无人机图像的轮胎识别深度学习方法》，《遥感应用：社会与环境》(2026)。DOI: 10.1016/j.rsase.2026.102011
Juliet T. Bramante等人，《行星健康研究中无人驾驶航空器的新前沿》，《BMC全球与公共卫生》(2026)。DOI: 10.1186/s44263-026-00250-5
关键医学概念
登革热
埃及伊蚊
深度学习
临床类别
传染病
常见疾病与预防
预防医学
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