現(xiàn)代農業(yè)無人機技術應用研究

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【摘要】伴隨農業(yè)技術的快速發(fā)展，以往應用于軍事領域的無人機技術已經逐步向農業(yè)生產領域延伸，并出現(xiàn)迅猛的發(fā)展勢頭。無人機技術在農業(yè)生產領域的應用，不僅具有自主作業(yè)的優(yōu)勢，還能較好適應復雜的山地農田環(huán)境，解放生產力，有助于實現(xiàn)農業(yè)精準化與信息化?；诖?，本文在介紹現(xiàn)代農業(yè)領域無人機技術的應用優(yōu)勢的同時，就無人機技術在現(xiàn)代農業(yè)的具體應用展開討論。

【關鍵詞】無人機技術；農業(yè)生產；應用 

近年來，無人機技術憑借其在農田管理、土壤濕度監(jiān)測、病蟲害防治、農藥噴灑等領域的廣泛應用一度成為人們研究的熱點。當前，我國無人機技術在現(xiàn)代農業(yè)領域應用尚處于起步發(fā)展階段，關于無人機技術在農業(yè)生產與管理方面的應用研究較少。對此，本文將以無人機技術在農業(yè)領域的應用優(yōu)點為介入點，著重介紹無人機技術在農田管理、病蟲害防治、農藥噴灑等領域的具體應用，以促使現(xiàn)代農業(yè)生產效率的提升。

1現(xiàn)代農業(yè)領域無人機技術的應用優(yōu)點

1.1安全高效

無人機技術相比傳統(tǒng)農業(yè)技術，在噴灑方面，其安全、高效的優(yōu)勢尤其明顯。由于其噴灑的工作效率高于傳統(tǒng)噴灑100倍，且覆蓋的農田作業(yè)規(guī)模也高達100畝每小時，極大節(jié)省了傳統(tǒng)人工噴灑農藥、作物管理的時間，無人機技術避免了農業(yè)工作人員長時間接觸農藥，從而發(fā)生身體病害的可能性也大大降低，操作更加安全[1]。

1.2自主作業(yè)

利用飛控導航、遙控操作原理，無人機技術下，農藥噴灑變得自主、靈活，且可以不受農田地形、高度的影響。且在噴灑農藥之前，無人機根據(jù)規(guī)劃的導航路線可直接抵達農田區(qū)域，對農田農作物的生長情況進行監(jiān)測與信息收集，以此錄入地面指揮系統(tǒng)，幫助農業(yè)人員實施針對性的農田管理對策。

1.3防治效果好

相比傳統(tǒng)人工噴灑農藥防治農田害蟲，無人機技術因為可以自由轉換其噴灑高度、廣度和農藥噴灑的劑量，藥液在旋翼氣流的作用下加速形成霧流，在作物身上的穿透力更強，且有效避免藥液飄失，無論是農藥的覆蓋面、沉積效果，還是最終的病蟲害防治效果，都比傳統(tǒng)人工噴灑農藥更加顯著。

2現(xiàn)代農業(yè)領域無人機技術的主要應用

2.1作物生產情況監(jiān)測

利用無人機技術，可有效監(jiān)測農作物的長勢、病蟲害情況、灌溉情況等。在遙感技術支撐下，無人機技術能通過航拍，以攝像、圖像等形式全面了解農田面積、作物種類、作物土壤變異、作物周期性的生長變化等情況，從而發(fā)現(xiàn)人類肉眼不可見的病蟲活動跡象，及時了解作物的生長問題，并第一時間采取對應的防治措施。無人機技術對作物監(jiān)測不僅涉及范圍廣，數(shù)據(jù)準確，還有效節(jié)約了作業(yè)時間，這些優(yōu)勢都是傳統(tǒng)農業(yè)技術所不能比擬的。

2.2農田作物藥物噴灑

在農作物農藥噴灑方面，因為無人機在空中飛行，航線設置靈活、飛行速度也可自行控制，無人機的體積較小、質量輕，噴灑覆蓋的農田面積廣，能輕松實現(xiàn)復雜地形農田區(qū)域的農藥噴灑作業(yè)，藥液噴灑均勻，農藥飄失少，有效避免浪費[2]。當前，不少設計精巧、振動小的用于農藥噴灑的無人機，不僅噴灑準確、下沉氣流也較為穩(wěn)定，可控性高，噴灑過程極少受到惡劣氣候影響，噴灑沒有廢氣產生，污染少，符合國家有關綠色生態(tài)農業(yè)、有機農業(yè)的發(fā)展要求。

2.3病蟲害監(jiān)測與防治

根據(jù)聯(lián)合國糧農組織提供的數(shù)據(jù)顯示，全球因病蟲害發(fā)生的糧食減產已經超過10%的比例。氣候、作物種植習慣、作物品種、防治措施不到位等都是導致作物病蟲害的主要原因。采用無人機技術，為無人機安裝紅外光譜掃描設置，可通過巡視，發(fā)現(xiàn)農作物反射到系統(tǒng)中的近紅外光，以此形成多光譜圖像，以此了解某一區(qū)域農田的病蟲害活動情況，從而及時發(fā)現(xiàn)作物生長中出現(xiàn)的問題，提升防治效率，避免糧食減產。國內有研究顯示，通過無人機搭載多光譜傳感器，能成功發(fā)現(xiàn)葡萄葉片條紋的病狀信息，為了解葡萄冠層的病蟲害狀況提供有效依據(jù)。此外，有研究顯示，八旋翼無人機搭載數(shù)碼相機，能成功獲得馬鈴薯冠層的相關圖像信息，通過自動識別技術進一步監(jiān)測馬鈴薯生長異常狀況，快速監(jiān)測到馬鈴薯疫病的進展狀況，為防治馬鈴薯病蟲害提供科學依據(jù)及應急處置方案。

2.4土壤濕度監(jiān)測

農作物的生長離不開肥沃而含有一定水分的土壤。利用無人機技術監(jiān)測農田土壤濕度，主要通過搭載土壤濕度檢測設備，以可見光的判定方法獲取土壤濕度相關的圖像信息，在對土壤濕度指標對比與分析的基礎上，通過建模、計算、分析，進一步推導出土壤的濕度水平，數(shù)據(jù)更加準確和真實，以此實現(xiàn)對農田土壤濕度高效的監(jiān)測與管理。基于我國土地遼闊、地形復雜的現(xiàn)況，利用無人機技術監(jiān)測農田土壤濕度，可有效降低監(jiān)測成本，且無人機搭載檢測設備的方式，操作便利，運行方式靈活，具有較高的實用價值。

3小結

總之，無人機技術的成熟和快速發(fā)展促使我國現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展水平提升到一個新的層次。而當前，我國無人機技術在農業(yè)生產領域的應用依然處于起步階段，距離市場化的發(fā)展階段依然有很長的路要走。在大數(shù)據(jù)背景下，無人機技術憑借其安全高效、自主作業(yè)、防治效果好等優(yōu)勢，將更好服務于現(xiàn)代農業(yè)生產與管理，有助于實現(xiàn)我國農業(yè)精細化、現(xiàn)代化的發(fā)展目標。本文在介紹我國現(xiàn)代農業(yè)無人機技術應用優(yōu)點的同時，著重分析了無人機技術在農作物生長監(jiān)測、農作物藥液噴灑、農作物病蟲害防治、農田濕度監(jiān)測等方面的應用，為相關領域的發(fā)展提供理論借鑒。

參考文獻

[1]陳宇,付貴增,凌峰等.無人機技術在水土保持中的應用現(xiàn)狀與展望[J].海河水利,2018(3):61.

[2]吳葉青,諶凱,應向偉等.基于專利地圖的噴藥無人機技術發(fā)展態(tài)勢研究[J].世界農業(yè),2016(12):44.

作者：張陽洋 單位：江蘇艾津農化有限責任公司