現(xiàn)代農(nóng)業(yè)無人機(jī)技術(shù)應(yīng)用研究

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【摘要】伴隨農(nóng)業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展，以往應(yīng)用于軍事領(lǐng)域的無人機(jī)技術(shù)已經(jīng)逐步向農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域延伸，并出現(xiàn)迅猛的發(fā)展勢頭。無人機(jī)技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用，不僅具有自主作業(yè)的優(yōu)勢，還能較好適應(yīng)復(fù)雜的山地農(nóng)田環(huán)境，解放生產(chǎn)力，有助于實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)化與信息化。基于此，本文在介紹現(xiàn)代農(nóng)業(yè)領(lǐng)域無人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢的同時，就無人機(jī)技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的具體應(yīng)用展開討論。

【關(guān)鍵詞】無人機(jī)技術(shù)；農(nóng)業(yè)生產(chǎn)；應(yīng)用 

近年來，無人機(jī)技術(shù)憑借其在農(nóng)田管理、土壤濕度監(jiān)測、病蟲害防治、農(nóng)藥噴灑等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用一度成為人們研究的熱點(diǎn)。當(dāng)前，我國無人機(jī)技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用尚處于起步發(fā)展階段，關(guān)于無人機(jī)技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與管理方面的應(yīng)用研究較少。對此，本文將以無人機(jī)技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)為介入點(diǎn)，著重介紹無人機(jī)技術(shù)在農(nóng)田管理、病蟲害防治、農(nóng)藥噴灑等領(lǐng)域的具體應(yīng)用，以促使現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的提升。

1現(xiàn)代農(nóng)業(yè)領(lǐng)域無人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)

1.1安全高效

無人機(jī)技術(shù)相比傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)技術(shù)，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(nóng)田作業(yè)規(guī)模也高達(dá)100畝每小時，極大節(jié)省了傳統(tǒng)人工噴灑農(nóng)藥、作物管理的時間，無人機(jī)技術(shù)避免了農(nóng)業(yè)工作人員長時間接觸農(nóng)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(dǎo)航、遙控操作原理，無人機(jī)技術(shù)下，農(nóng)藥噴灑變得自主、靈活，且可以不受農(nóng)田地形、高度的影響。且在噴灑農(nóng)藥之前，無人機(jī)根據(jù)規(guī)劃的導(dǎo)航路線可直接抵達(dá)農(nóng)田區(qū)域，對農(nóng)田農(nóng)作物的生長情況進(jìn)行監(jiān)測與信息收集，以此錄入地面指揮系統(tǒng)，幫助農(nóng)業(yè)人員實(shí)施針對性的農(nóng)田管理對策。

1.3防治效果好

相比傳統(tǒng)人工噴灑農(nóng)藥防治農(nóng)田害蟲，無人機(jī)技術(shù)因?yàn)榭梢宰杂赊D(zhuǎn)換其噴灑高度、廣度和農(nóng)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(qiáng)，且有效避免藥液飄失，無論是農(nóng)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(nóng)藥更加顯著。

2現(xiàn)代農(nóng)業(yè)領(lǐng)域無人機(jī)技術(shù)的主要應(yīng)用

2.1作物生產(chǎn)情況監(jiān)測

利用無人機(jī)技術(shù)，可有效監(jiān)測農(nóng)作物的長勢、病蟲害情況、灌溉情況等。在遙感技術(shù)支撐下，無人機(jī)技術(shù)能通過航拍，以攝像、圖像等形式全面了解農(nóng)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(yīng)的防治措施。無人機(jī)技術(shù)對作物監(jiān)測不僅涉及范圍廣，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，還有效節(jié)約了作業(yè)時間，這些優(yōu)勢都是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)技術(shù)所不能比擬的。

2.2農(nóng)田作物藥物噴灑

在農(nóng)作物農(nóng)藥噴灑方面，因?yàn)闊o人機(jī)在空中飛行，航線設(shè)置靈活、飛行速度也可自行控制，無人機(jī)的體積較小、質(zhì)量輕，噴灑覆蓋的農(nóng)田面積廣，能輕松實(shí)現(xiàn)復(fù)雜地形農(nóng)田區(qū)域的農(nóng)藥噴灑作業(yè)，藥液噴灑均勻，農(nóng)藥飄失少，有效避免浪費(fèi)[2]。當(dāng)前，不少設(shè)計精巧、振動小的用于農(nóng)藥噴灑的無人機(jī)，不僅噴灑準(zhǔn)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(chǎn)生，污染少，符合國家有關(guān)綠色生態(tài)農(nóng)業(yè)、有機(jī)農(nóng)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(nóng)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(chǎn)已經(jīng)超過10%的比例。氣候、作物種植習(xí)慣、作物品種、防治措施不到位等都是導(dǎo)致作物病蟲害的主要原因。采用無人機(jī)技術(shù)，為無人機(jī)安裝紅外光譜掃描設(shè)置，可通過巡視，發(fā)現(xiàn)農(nóng)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(nóng)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(chǎn)。國內(nèi)有研究顯示，通過無人機(jī)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(jī)搭載數(shù)碼相機(jī)，能成功獲得馬鈴薯冠層的相關(guān)圖像信息，通過自動識別技術(shù)進(jìn)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(jìn)展?fàn)顩r，為防治馬鈴薯病蟲害提供科學(xué)依據(jù)及應(yīng)急處置方案。

2.4土壤濕度監(jiān)測

農(nóng)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(jī)技術(shù)監(jiān)測農(nóng)田土壤濕度，主要通過搭載土壤濕度檢測設(shè)備，以可見光的判定方法獲取土壤濕度相關(guān)的圖像信息，在對土壤濕度指標(biāo)對比與分析的基礎(chǔ)上，通過建模、計算、分析，進(jìn)一步推導(dǎo)出土壤的濕度水平，數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確和真實(shí)，以此實(shí)現(xiàn)對農(nóng)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(fù)雜的現(xiàn)況，利用無人機(jī)技術(shù)監(jiān)測農(nóng)田土壤濕度，可有效降低監(jiān)測成本，且無人機(jī)搭載檢測設(shè)備的方式，操作便利，運(yùn)行方式靈活，具有較高的實(shí)用價值。

3小結(jié)

總之，無人機(jī)技術(shù)的成熟和快速發(fā)展促使我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展水平提升到一個新的層次。而當(dāng)前，我國無人機(jī)技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)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(jī)技術(shù)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(wù)于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與管理，有助于實(shí)現(xiàn)我國農(nóng)業(yè)精細(xì)化、現(xiàn)代化的發(fā)展目標(biāo)。本文在介紹我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)無人機(jī)技術(shù)應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)的同時，著重分析了無人機(jī)技術(shù)在農(nóng)作物生長監(jiān)測、農(nóng)作物藥液噴灑、農(nóng)作物病蟲害防治、農(nóng)田濕度監(jiān)測等方面的應(yīng)用，為相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展提供理論借鑒。

參考文獻(xiàn)

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

[2]吳葉青,諶凱,應(yīng)向偉等.基于專利地圖的噴藥無人機(jī)技術(shù)發(fā)展態(tài)勢研究[J].世界農(nóng)業(yè),2016(12):44.

作者：張陽洋 單位：江蘇艾津農(nóng)化有限責(zé)任公司