现代农业无人机技术应用研究

时间：2020-05-18 10:35:33 所属分类：智能科学技术 浏览量:

近年来，无人机技术凭借其在农田管理、土壤湿度监测、病虫害防治、农药喷洒等领域的广泛应用一度成为人们研究的热点。当前，我国无人机技术在现代农业领域应用尚处于起步发展阶段，关于无人机技术在农业生产与管理方面的应用研究较少。对此，本文将以无人机

　　近年来，无人机技术凭借其在农田管理、土壤湿度监测、病虫害防治、农药喷洒等领域的广泛应用一度成为人们研究的热点。当前，我国无人机技术在现代农业领域应用尚处于起步发展阶段，关于无人机技术在农业生产与管理方面的应用研究较少。对此，本文将以无人机技术在农业领域的应用优点为介入点，着重介绍无人机技术在农田管理、病虫害防治、农药喷洒等领域的具体应用，以促使现代农业生产效率的提升。

　　1现代农业领域无人机技术的应用优点

　　1.1安全高效

　　无人机技术相比传统农业技术，在喷洒方面，其安全、高效的优势尤其明显。由于其喷洒的工作效率高于传统喷洒100倍，且覆盖的农田作业规模也高达100亩每小时，极大节省了传统人工喷洒农药、作物管理的时间，无人机技术避免了农业工作人员长时间接触农药，从而发生身体病害的可能性也大大降低，操作更加安全[1]。

　　1.2自主作业

　　利用飞控导航、遥控操作原理，无人机技术下，农药喷洒变得自主、灵活，且可以不受农田地形、高度的影响。且在喷洒农药之前，无人机根据规划的导航路线可直接抵达农田区域，对农田农作物的生长情况进行监测与信息收集，以此录入地面指挥系统，帮助农业人员实施针对性的农田管理对策。

　　1.3防治效果好

　　相比传统人工喷洒农药防治农田害虫，无人机技术因为可以自由转换其喷洒高度、广度和农药喷洒的剂量，药液在旋翼气流的作用下加速形成雾流，在作物身上的穿透力更强，且有效避免药液飘失，无论是农药的覆盖面、沉积效果，还是最终的病虫害防治效果，都比传统人工喷洒农药更加显著。

　　2现代农业领域无人机技术的主要应用

　　2.1作物生产情况监测

　　利用无人机技术，可有效监测农作物的长势、病虫害情况、灌溉情况等。在遥感技术支撑下，无人机技术能通过航拍，以摄像、图像等形式全面了解农田面积、作物种类、作物土壤变异、作物周期性的生长变化等情况，从而发现人类肉眼不可见的病虫活动迹象，及时了解作物的生长问题，并第一时间采取对应的防治措施。无人机技术对作物监测不仅涉及范围广，数据准确，还有效节约了作业时间，这些优势都是传统农业技术所不能比拟的。

　　2.2农田作物药物喷洒

　　在农作物农药喷洒方面，因为无人机在空中飞行，航线设置灵活、飞行速度也可自行控制，无人机的体积较小、质量轻，喷洒覆盖的农田面积广，能轻松实现复杂地形农田区域的农药喷洒作业，药液喷洒均匀，农药飘失少，有效避免浪费[2]。当前，不少设计精巧、振动小的用于农药喷洒的无人机，不仅喷洒准确、下沉气流也较为稳定，可控性高，喷洒过程极少受到恶劣气候影响，喷洒没有废气产生，污染少，符合国家有关绿色生态农业、有机农业的发展要求。

　　2.3病虫害监测与防治

　　根据联合国粮农组织提供的数据显示，全球因病虫害发生的粮食减产已经超过10%的比例。气候、作物种植习惯、作物品种、防治措施不到位等都是导致作物病虫害的主要原因。采用无人机技术，为无人机安装红外光谱扫描设置，可通过巡视，发现农作物反射到系统中的近红外光，以此形成多光谱图像，以此了解某一区域农田的病虫害活动情况，从而及时发现作物生长中出现的问题，提升防治效率，避免粮食减产。国内有研究显示，通过无人机搭载多光谱传感器，能成功发现葡萄叶片条纹的病状信息，为了解葡萄冠层的病虫害状况提供有效依据。此外，有研究显示，八旋翼无人机搭载数码相机，能成功获得马铃薯冠层的相关图像信息，通过自动识别技术进一步监测马铃薯生长异常状况，快速监测到马铃薯疫病的进展状况，为防治马铃薯病虫害提供科学依据及应急处置方案。

　　2.4土壤湿度监测

　　农作物的生长离不开肥沃而含有一定水分的土壤。利用无人机技术监测农田土壤湿度，主要通过搭载土壤湿度检测设备，以可见光的判定方法获取土壤湿度相关的图像信息，在对土壤湿度指标对比与分析的基础上，通过建模、计算、分析，进一步推导出土壤的湿度水平，数据更加准确和真实，以此实现对农田土壤湿度高效的监测与管理。基于我国土地辽阔、地形复杂的现况，利用无人机技术监测农田土壤湿度，可有效降低监测成本，且无人机搭载检测设备的方式，操作便利，运行方式灵活，具有较高的实用价值。

　　3小结

　　总之，无人机技术的成熟和快速发展促使我国现代农业发展水平提升到一个新的层次。而当前，我国无人机技术在农业生产领域的应用依然处于起步阶段，距离市场化的发展阶段依然有很长的路要走。在大数据背景下，无人机技术凭借其安全高效、自主作业、防治效果好等优势，将更好服务于现代农业生产与管理，有助于实现我国农业精细化、现代化的发展目标。本文在介绍我国现代农业无人机技术应用优点的同时，着重分析了无人机技术在农作物生长监测、农作物药液喷洒、农作物病虫害防治、农田湿度监测等方面的应用，为相关领域的发展提供理论借鉴。

　　参考文献

　　[1]陈宇,付贵增,凌峰等.无人机技术在水土保持中的应用现状与展望[J].海河水利,2018(3):61.

　　[2]吴叶青,谌凯,应向伟等.基于专利地图的喷药无人机技术发展态势研究[J].世界农业,2016(12):44.

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