智能無人機遙感技術在農業植保中的應用

曹靜

[摘 要] 快速獲取和解析農田作物信息是精準農業可持續發展的前提與基礎。近年來，隨著智能無人機產業的迅猛崛起，智能無人機遙感技術在現代精準農業植物保護領域得到了廣泛應用。基于此，本文主要進行智能無人機遙感技術相關概述，總結其在農業植物保護應用中的現狀與優勢，并對智能無人機遙感技術在農業植保應用中存在的問題進行探討，在此基礎上，提出智能無人機遙感技術在農業植保中的應用策略。

[關鍵詞] 智能無人機;遙感技術;農業植保

[中圖分類號] S252.3 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-7909（2020）31-112-2

農業的發展某種程度上可以為我國社會經濟的發展提供持續推動力，因此，必須保障農業健康發展。農業植保作為農業發展的基本奠基石工作之一，極受農民、涉農公司與農業部門的關注[1]。為促進農業健康發展，需以先進的農業植保裝備作為保障。近年來，智能無人機遙感技術在大規模農業植物保護中的廣泛運用，有效提高了農業作業效率，推動了農業現代化進程，促進了農業增產、農民增收。

1 智能無人機遙感技術概述

1.1 智能無人機發展歷程

1916年9月，智能無人機正式進入人們視線范圍內，并得以快速發展。2010年，智能無人機技術進入全面應用時期。現階段，智能無人機已滲入人類生產、生活的各個方面，并成為推動社會經濟迅速發展的主要推動力量之一。智能無人機以其方便操作、靈活運行、實時又精準等特征，受到人們的廣泛關注和運用。盡管我國智能無人機發展起步相對較晚，但是隨著我國經濟技術的迅速發展，智能無人機越發受到重視，并展開了諸多相關的富有成效的運用研究。在此基礎上，我國智能無人機監測數據的精確度得到了顯著提升。

1.2 智能無人機遙感系統構成

現實生活中，智能無人機低空遙感系統的主要構成部分包括智能無人機飛行系統、小型傳感器負載、地面控制平臺、數據傳送系統與影像處理系統等。在農業植保領域，智能無人機遙感系統的形狀、載負荷量、飛行功能與航跡規劃計算方式等均對農業植物資源的精確監測與獲取數據準確性具有顯著影響[2]。近年來，隨著我國多種智能無人機遙感平臺如固定翼、單旋翼與多旋翼等智能無人機遙感技術的顯現，智能無人機的各種問題與漏洞開始凸顯，農業植物保護遙感技術的發展面臨新的挑戰。

2 智能無人機遙感技術在農業植保中應用現狀與優勢

2.1 應用現狀

智能無人機遙感技術在低稈農作物中的應用取得了顯著效果。從1950年開始，我國著手研究航空施藥技術，而智能無人機遙感技術于2004年趨于成熟并在農業植保領域得到了發范圍應用。我國第一臺農業植保智能無人機遙感技術在2007年取得正式投入使用，從此智能無人機遙感技術取得了長足發展和推廣。尤其是在低稈農作物中，智能無人機遙感技術運用比較普遍[3]。例如，在水稻生產中運用智能無人機遙感技術可以完成初期、中期、后期水稻生產過程中的病蟲草防御和治理施藥工作，能有效控制病蟲草害的侵擾;在玉米初期、中期階段的生產中運用智能無人機遙感技術，可高效進行病蟲防治施藥工作，并達到良好防治效果。

2.2 優勢

我國在農業植保中應用智能無人機遙感技術的優勢包括作業自主化，數據獲取精準、實時、快速、成本低等。首先，智能無人機遙感技術作業自主化。在農業植物保護領域使用智能無人機遙感技術，方便農戶操作，更加靈活。其次，智能無人機能夠精準獲取相關數據。例如，低空型智能無人機遙感技術可以根據無人機近距離拍攝測量數據優勢，獲得更高、高精準的光譜影像，涵蓋范圍較廣[4]。最后，智能無人機遙感技術獲取數據具有即時、迅速、成本低等優勢。通過利用智能無人機遙感技術可以監測農業植物的動態，且通過智能無人機遙感技術可獲得高光譜影像信息，可正確診斷農作物營養、監測農田系統、細分農業植物種類、獲悉農作物的長勢等，是一種比較方便實用的技術。

3 智能無人機遙感技術在農業植保應用中存在的問題

3.1 缺乏專業化的實際作業

我國農業植保中智能無人機遙感技術面臨實際作業專業化水平較低的問題，致使智能無人機遙感技術無法取得預期運用效果，從而增加了額外的農業生產成本。在購置方面，智能無人機一般多為農機大戶、農場等生產用戶購買，該群體嚴重缺乏操作智能無人機的技術，不僅制約了智能無人機作業的專業化水平，而且抑制了遙感技術在農業植物保護領域的廣泛推廣和運用。

3.2 技術應用有待進一步提升

近年來，隨著我國社會經濟的發展，大力提高了智能無人機遙感技術的研制水準，并加快了其在農業植物保護領域的運用。但由于智能無人機遙感技術尚不完善，在實際運用過程中存在諸多作業問題，極大制約了農業植物保護工作的順利展開，其主要表現于以下2個方面。第一，智能無人機遙感技術續航能力具有局限性，無法滿足農業植物生產具體需要，如充電時間短與續航能力不足等問題比較常見;第二，智能無人機遙感技術功能效用無法匹配農業病蟲防治施藥工作，如自動躲避障礙與防摔耐摔等能力欠缺。

3.3 行業規范不統一、準確性不足

近年來，隨著科學技術的不斷進步，智能無人機遙感技術獲得快速發展，但在實際生產運作過程中尚未有明確的行業標準，致使現行行業規范缺乏統一性和準確性。同時，智能無人機遙感技術仍存在諸多弊端，無法及時健全相關性能標準和植物保護標準，從而極大地抑制了智能無人機行業整體發展[5]。

3.4 缺乏維修網點建設系統

目前，智能無人機遙感技術在農業植保的應用與實踐中存在維修網點缺乏的問題。受當前人力、資金、維修技術人員和場地等多種因素影響，我國智能無人機遙感技術的維修網點以及網點建設系統嚴重缺乏，難以滿足農業植物保護使用者的需求。在此背景下，部分維修網點故意加大維修成本，一定程度上降低了智能無人機遙感技術在農業植物保護領域的應用，進而對社經濟造成了不利影響。

4 智能無人機遙感技術在農業植保中的應用策略

4.1 開展智能無人機遙感技術研制

農業植保中應用智能無人機遙感技術，主要是利用其多種功能與效用，如飛行、監控與數據記錄等。鑒于此，為更好地在農業植保領域中應用智能無人機遙感技術，則需增強智能無人機技術研發，提升其科學化水平。由于農業植物對防治施藥的技術性、時效性、復雜性要求比較嚴格，因此必須研制續航能力與數據記錄更為精確的監測技術，大力提高智能無人機的功能和效用，進而更好地將其運用于農業植物保護中。

4.2 規劃好智能無人機航跡

在農業植物保護領域中，合理規劃智能無人機航跡，可確保農業作業正常運行。在復雜動態作業背景下，需尋求更加完美的飛行路徑，降低運作成本。例如，可以運用智能無人機導航系統提供信號，精確到達預定位置，提升農業植物保護搜索數據速度和精確度，促使航跡質量達到更優。

4.3 完善智能無人機維修網點

在單架智能無人機造價成本高與無人機研制技術不成熟的背景下，為更好地節約農業植物作業成本，必須完善與之匹配的維修網點，提供更加專業化的維修服務，促使整個行業更加穩步發展。根據智能無人機遙感技術的實際應用情況，重點考量農業植物成本效益，農戶或者使用者應建立健全維修網點，整體降低農業植物作業成本，在農業植保領域中更好地推廣與應用無人機遙感技術。

4.4 建立健全無人機行業標準

現階段，生產智能無人機的企業眾多，由于缺乏統一的制造標準，致使產品類型多元、質量水平參差不齊，加大了智能無人機的售后維修難度。鑒于此，相關部門應盡快出臺和健全智能無人機行業標準，并將其作為農業植保裝備，在智能無人機示范與運用推廣前必須通過中國強制性產品認證（3C）標準認證。

4.5 建立專業化的智能無人機人才服務隊伍

由于智能無人機購機成本相對較高，因此為更好地將其運用于農業植保工作，必須要建立一支專業化人才服務隊伍，以提升實際作業專業化水平。一方面，要規范智能無人機操作流程，提高標準化農業植物作業水平;另一方面，要提供專業化操作人才隊伍，培育專業化、高水平的農業植保作業人才。只有具備專業化的人才服務隊伍，才可以有效提升智能無人機遙感技術在農業植保中的作業效率與效果，進而提高農作物病蟲應急防控能力。

5 結語

農業植保是農業生產過程中的一項重要工作，為提高植保總體效果，需科學應用智能無人機遙感技術。智能無人機在遙感技術在農業植保中的應用，可在難以操作的勞作區域開展農業植保活動，提升農業作業效率，最大限度地降低病蟲對農作物的侵害，值得大范圍推廣應用。

參考文獻

[1]沈麗麗，陳芳芳，袁婷婷.植保無人機在江蘇沿海地區農場農業生產上的適應性探索與應用[J].現代農業科技，2020（9）：131-133，138.

[2]蔡東明，杜穎軍，薛永增，等.我國農業植保無人機的發展近況[J].耕作與栽培，2020（3）：55-57.

[3]龍艷梅.小型無人機在農業植保應用中的探討[J].農業開發與裝備，2020（7）：135，161.

[4]鄧文生.無人機遙感在森林資源調查中的應用價值研究[J].綠色科技，2020（6）：181-183.

[5]李昱奇，劉志乾，程凝怡，等.多約束條件下無人機航跡規劃[J].計算機工程與應用，2020（9）：8.