無人機遙感在農業中的運用

隨著遙感技術的廣泛應用，其技術也在飛速發展，運用無人機平臺遙感已經成為遙感技術的重要分支。將無人機遙感技術應用到農業生產管理中，必將使我國的精準農業加快推進。小范圍作業和實時監測一直是傳統的遙感技術的短板，低空無人機可以很好的彌補這類問題。同時還可以降低成本、減少天氣狀況的影響等問題。無人機遙感可以精準的獲取土壤養分、作物長勢、病蟲害監測等實時動態，經過數據分析，可以有針對性的進行施肥、施藥、病蟲害預測、作物產量預估等。

一、國外農用無人機的發展

在美國、日本等發達國家早已使用農用無人機進行農業管理，是植保不可或缺的主要手段之一。上世紀90年代，日本已經開始對果園、菜園、稻田等大面積種植區進行遙控直升機噴灑農藥的作業。

美國宇航局在2002年用搭載著高分辨率彩色多光譜成像儀的Pathfinder -Plus太陽能無人機，對Kauai咖啡公司的1500hm2種植區進行監測，觀測暴漏灌溉、施肥異常及雜草爆發等情況。由于無人機自身體積小，作業靈活的特點，在國外已經運用的十分廣泛。

本世紀初期，法國學者Amélie Qui querez使用無人飛機農田土壤進行遙感監測，監測土壤表面特征對環境侵蝕的影響，為土壤模式和栽培山坡水土流失分析的描述提供了新的見解。在Bur gundy葡萄園這種檢測方式已經應用了進10年，這些數據是分析土壤侵蝕的有力保障。

2013年，JoséManuelPena mail在玉米田里使用載有近紅外多光譜相機的無人機，對田間雜草的覆蓋程度進行分析實驗。在試驗中就采集反饋的信息來看，他認為使用無人機遙感采集到的數據是原始航空遙感和衛星遙感的數據無法相比的。在數據采集完成后生成了一個雜草覆蓋的網絡結構，其圖像分析效果遠超預期。

二、我國農用無人機的發展應用

上世紀90年代末，我國開始從日本引進農用無人機技術，但并沒有開展普及應用。國內從2005年開始，有10余家科研單位和企業投入農用無人機的研發， 如今仍在不斷增加。當前無人機遙感在我國處于起步階段，其應用范圍比較窄，主要在農業保險理賠、小范圍農藥噴灑等方面有了初步的應用。農用無人機標志著一個全新的農用設備產業的興起，農用噴灑無人機在我國雖然剛剛起步，但其發展卻是弄用設備領域最快的。

2013年我國東北地區爆發玉米黏蟲災害，由于當時的植保設備不能滿足當時需求和作業效率等原因，只能人工在田間噴灑農藥，使得部分地區出現因長時間噴灑農藥導致中毒甚至死亡的事件。農用無人機的出現可以有效避免這類事件的再次發生，不僅可以取代人工田間噴灑作業，還能提前分析、預防病蟲害的發生。

在農業保險方面無人機也有不可替代的作用，在賠付中可以快速精準的勘察定損并保持時效性。不但提升了勘察準確性，還提升了勘察速度，在很大程度上節省了人力物力。對于農場管理方面可以充分利用無人機的機動性和數據的實時性，用采集的數據對農場進行整體規劃和實時管控。

三、農用無人機遙感存在的主要問題

雖然無人機的技術在不斷升級，但還是存在很多問題，比如系統的穩定性、抗震性、承載能力、續航時間等仍然是農用無人機遙感存在的主要問題。

（一）無人機性能問題

當前無人機由于自身體積小，飛行作業時抗風能力差，載荷能力差、續航時間短等問題在很大程度上限制了無人機的發展。

（二）獲取數據誤差較大、技術上有待進一步完善

由于地面操控人員導致的航向重疊、彎曲，導致重拍、漏拍的這類數據誤差。優化操作系統，使操作更加簡單智能便捷。例如：在地圖上選定區域，系統自動生成航線規劃與圖像采集頻率。

四、結語

近年來GPS和GIS的不斷發展，給傳統的遙感技術注入了新的活力。無人機與有人機相比，具有價格低廉、安全可靠等特點。隨著我國精準農業的推廣及發展，依靠無人機遙感技術進行農作物覆蓋率變化的監測，已經成為一個具有重要意義的手段。可以相信，通過不斷的技術改進，無人機在作物養分監測、土壤水分監測、作物產量監測、田間作物空間變異研究以及其它農田信息采集等方面都將具有十分廣泛的應用前景。（作者單位為齊齊哈爾工程學院）