淺析智能無人機遙感技術在農業植保中的應用

楊翠麗

摘要：本文將結合無人遙感技術在農業中的使用現狀，再分析其在使用過程中可能存在的相關問題以采取有效的解決措施，從而確定無人機遙感技術在農業方面的發展方向。

關鍵詞：無人機;遙感技術;農業

0 ?引言

隨著科學技術的不斷發展，遙感技術也在不斷的改進和完善，無人機遙感技術被廣泛應用于農業生產上，尤其是低空無人機，其不僅克服了衛星遙感受天氣影響大且大量資金投入的缺點，還能有效解決了傳統監測帶來的問題，擴大了監測的作業范圍的同時實現了實時監測。此外，無人機遙感技術可以準確獲取農作物長勢和土壤養分等生產數據信息，并且根據數據信息綜合分析，進行科學施藥及變量施肥，還能提前預測農作物的產量和預防病蟲害蟲，這實現了在農業生產領域上質的飛躍。

1 ?國外農用無人機的發展應用

在許多發達國家如日本、美國，其植物保護服務的主力軍已然成為了農用無人機。舉例來說，美國Kauai咖啡公司在2002年已經將Pathfinder-Plus太陽能無人機應用于實時監測1500 hm2種植區中是否存在施肥異常和暴露灌溉等情況，而日本在20世紀90年代已經在大量的果樹和蔬菜的農藥噴灑作業上廣泛應用遙控直升機。由于日本的耕地具有地塊分散和種植面積較小等特點，而無人機小巧靈活能夠很好的完成噴灑作業，所以無人機被廣泛應用于日本的農業噴灑作業上。某一法國學者在21世紀初期，利用無人機遙感技術實時監測土壤表面特征并分析其與環境侵蝕的關系，在土壤模式的水土流失上不僅分析描述了其原因，還為其提供了專業的意見。Burgundy葡萄園利用同樣的方法獲取了大量的土壤侵蝕數據。在無人機選取上應根據具體的耕地特點。由上述分析日本的耕地特點可知，其更適合于小型低速的近距離飛機，與之相反的是，歐美國家耕地作業面積大，農場集中度較高，其更適合于大型的高速遠距離飛機。隨著小型無人直升機的飛速發展，現在已經有3000多架無人機應用于日本的農業植保服務上，其噴灑的總面積高達50%以上，不難看出其已成為了日本農業植保服務的主力軍。

2 ?我國農用無人機的發展應用

就我國無人機遙感技術現狀而言，在20世紀90年代末期從日本引進了無農用無人機但沒并沒有推廣應用，直到2005年開始致力于無人機研發，現在還處于起步階段，在不斷發展過程中。盡管如此農用無人機已成為了農用設備的新興產業，其主要用于對小面積的農田進行農藥噴灑作業。在2013年，東北地區農民為了抑制爆發的玉米黏蟲災害，在缺乏植保設備的情況下只能進行人工噴灑作業，由此出現了農民農藥中毒致死事件。而農用無人機的出現不僅能夠預測病蟲害時間從而達到預防效果，還能替代人工噴灑農藥，有效提高防治效率。對于農業保險賠付而言，使用農業無人機不僅能夠節約各類資源，提高勘察工作效率和準確性，還能解決農業保險賠付中所存在的各種問題。此外，農場管理規劃系統可以利用無人機收集大量實時監測的農作物數據信息，從而達到減少固定基站的成本的目的。

3 ?農用無人機遙感存在的主要問題

就國內外無人機遙感技術而言，雖然研究者們仍在不斷改進遙感技術獲取信息的控制系統，但對于農用無人機來說仍然存在續航時間短、抗震能力低以及載荷能力弱和獲取的圖像質量不清晰等問題。

3.1 ?無人機性能問題

無人機本質上是由航模簡單組裝進一步發展而形成的，因此盡管其在不斷發展，但仍然存在一些問題比如充電時間長而續航時間較短;在完成飛行作業時抗風能力差，穩定性也差。此外，影響農用無人機快速發展的關鍵因素是售后服務的不周到。

3.2 ?技術上有待進一步完善優化

根據無人機自身性能，利用自動導航和航路規劃等技術不斷降低其操作復雜性和難度，從而實現傻瓜式的便捷操作。此外還需在無人機各種技術上不斷改進和優化。

3.3 ?獲取數據誤差較大

使用無人機遙感技術獲取圖像數據時，由于航向的重復可能會導致出現重拍等現象進而加大圖像數據的誤差，再加上航拍圖像具有數量多，像幅小等特點，這不僅加大了圖像匹配、矯正等處理難度，在一定程度上還加大了圖像數據的誤差。

4 ?農用無人機遙感的應用前景

隨著GPS等科學技術的不斷發展為傳統的遙感技術帶來了源源不斷的創新活力。與有人機相比，無人機不僅安全可靠還具有價格低廉等優點，其更適合用于農場密集度更高的地方。對于農業噴灑作業而言，尤其是像泥濘稻田和高農作物，使用無人機不僅能大大提高噴灑效率，還能分擔農民的工作壓力。在不斷推廣和發展精準農業的大背景下，為有效監測農作物的覆蓋變化率，無人機遙感技術已然成為了一個重要的技術手段。低空無人機能夠很好的解決兩種常用的數據采集技術方法——人工地面采集數字影像和衛星光學遙感中所存在的問題，不僅能夠高效的實時監測植被的覆蓋率，還能有效提高采集數字影像的效率。

5 ?結語

為了大大降低農藥對農民的傷害，我國正在積極研究無人機遙感技術在農藥噴灑和農情監測方面的應用，以研制出性能良好、價格優惠和載荷能力強大的農業無人機，以實現現代化、精準化農業生產打下良好的基礎，不斷推進農業生產的穩定發展。由此可以看出，只要不斷改進和完善無人機遙感技術，它在監測和收集農作物產量、土壤水分以及養分等信息方面具有良好的發展前景。

參考文獻

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