無人機技術在現代農業工程中的應用分析

韓雪梅 鄭霞

摘要：現代科技的發展推動農業的現代化建設，農業機械化、信息化以及智能化是現代農業較為顯著的特征。隨著無人機技術的研究逐漸深入，無人機技術逐漸被應用到農業領域中，推動了農業生產效率的提升。但無人機的使用也增加了現代農業的生產成本，同時也面臨著較大的人才缺口，因此無人機技術與現代農業工程的深度融合面臨一定的阻礙。文章在介紹無人機技術優勢的基礎上，講述了無人機技術在現代農業工程中的具體應用場景，最后對有效應用無人機技術推動現代農業工程發展提出了幾點建議，指出了現代農業工程中無人機技術的發展方向。

關鍵詞：無人機技術；現代農業工程；應用

憑借現代科技龐大的生產力，現代農業向著規模化、機械化的方向不斷發展，現代農業體系初見雛形。以往的農業生產技術將人工看作第一生產力，與此同時，老舊的農業生產模式無法滿足農業發展需求。基于此，有必要引入現代技術，將無人機技術應用到農業生產各環節中，提升工作質量和效率，降低農業生產成本。

1 現代農業工程中無人機技術的應用優勢

相較于人工種植，機械化生產在一定程度上提高了農作物產量和品質。但受農作物株高不一、管理需求不同等因素影響，大型機械化設備在農業生產中的應用存在一定的缺陷和不足。由于人工管理不僅成本高、強度大、作業時間長，而且農業生產質量難以保障，無法滿足現代化農業高產需求。無人機技術的應用消除了農作物株高等因素對機械化生產的影響。在現代農業工程中應用無人機技術，不僅避免了田間管理損傷農作物，同時也實現了農作物產量的提升。

第一，應用無人機技術噴灑藥劑，實現了精準噴灑，符合綠色農業理念。無人機操作簡單，技術人員可以根據農作物高度、藥劑噴灑要求等靈活調整無人機的飛行高度以及速度，即使是在復雜地勢，無人機也能夠保障藥劑噴灑質量。均勻噴灑是無人機噴藥的一大優勢，均勻噴灑避免了藥劑的浪費，同時降低了對水資源以及周邊環境的不良影響，體現了綠色環保理念，符合綠色農業發展要求。第二，病蟲害防治效果好。噴藥時，藥劑能夠在無人機螺旋機翼的帶動下被均勻地噴灑在田間，實現了精準噴藥，提升了病蟲害防治效果和效率。同時也充分利用，實現了藥劑的節約，降低了農業田間管理成本。第三，無人機可靈活調整角度、高度以及速度等，可以滿足大部分農作物的用藥需求。第四，無人機操作簡單、油耗小、操作簡單且運維方便，同時也減少了人工的使用，降低了田間管理中的人工成本[1]。無人機也可以根據設定自動飛行，技術人員可以在地面通過觀看前端傳輸的畫面實時監控無人機噴藥情況，提高了控制質量。

2 現代農業工程中無人機技術的具體應用場景

2.1 獲取信息

無人技術在現代工業工程中的一大應用場景在于獲取與農業生產相關的各種信息，包括農業生產環境信息、農作物生長數據、病蟲害等災情監測信息。

2.1.1 農業生產環境信息

農作物生產受環境影響較大，溫濕度的驟然變化很容易影響最終的產量以及農作物的品質，尤其是發生突發性氣象災害時。在傳統的農業生產模式中，農業環境信息的采集、分析等各項工作主要依靠農民自己。農民的個人經驗、專業能力等會影響判斷結果的精準度。無人機技術的應用彌補了農業環境信息精準度的不足，為農民實現科學種植提供了參考依據。

無人機攜帶的光譜分析儀等設備能夠動態化、多層次地采集大面積范圍內的農作物信息并以圖片的形式展示。農民通過分析、比對、評估環境信息，能夠了解農業環境的實際情況，并以此為根據調整種植模式。相較于其他的農業環境監測技術，無人機在監測范圍、精準度等方面存在優勢[2]。

在實際應用時，利用無人機技術，農戶能夠精準地監測出田間土壤的濕度，根據監測結果，結合農作物的水分需求，科學調整灌溉方案，有效避免田間出現旱澇災害，為農作物生長提供良好的水分條件。無人機主要是依靠搭載的可見光設備獲取田間的土壤圖像，獲取土壤濕度數據。實現了動態化實時監測，同時也降低了監測成本。

2.1.2 農作物生長數據

農作物生長數據也是農作物調整農業生產行為的參考依據之一。農作物對營養的需求會反映在植株數據上，通過分析能夠了解到在某一生長階段缺少的營養物質，為農民精細化管理提供了參考依據。

無人機搭載的相機等設備會實時動態化采集特定區域內的農作物數據，并實時反饋到平臺，為農民實時動態化監控作物生長情況提供了條件。搭載相機的無人機能夠獲取圖像數據，通過計算獲取農作物的參數信息，比如，區域內農作物的密度等。農戶可以根據掌握的信息調整田間管理方案，提升管理水平。無人機也能夠采集其他相關數據，為農民挖掘生產潛力提供參考。無人機采集的農作物數據也是農戶調整種植方案的參考，有助于提高產量，優化品質。

2.1.3 病蟲害等災情監測信息

無人機的高清攝像功能讓農戶即使不在田間也能夠清晰地了解田間病蟲害情況。利用無人機拍攝數據，農戶能夠了解病蟲害的災情數據，包括發生范圍、嚴重程度、病蟲害類型等。依托無人機特征光譜技術，農戶也能夠獲取相關數據，并根據掌握的數據制定防治方案，一定程度上提升了農戶應對災情的能力。

2.2 農業生產作業

無人機憑借小巧靈活等特征被廣泛地應用到了農作物播種、水肥灌溉等環節中，實現了規模化生產，同時提升了農業種植效率。無人機對田間地形的要求相對較低，較強的適應性能使得無人機即使是面對較高的山也能夠很好地完成種植任務。不存在地形限制在一定程度上推動了無人機的推廣。

3 推廣無人機技術的幾點建議

3.1 針對人才缺口

無人機技術在現代農業工程中的應用屬于新事物，社會上缺少對應的專業人才。一方面，無人機技術起步晚，缺乏完善的技術應用體系，對農戶的指導力度不足，影響了無人機的推廣和使用，同時也影響了農業生產效率和質量。另一方面，農用無人機市場體系尚不完善，缺乏統一的市場標準，市場上活躍的人才質量參差不齊，難以保障無人機的正常使用。

針對這一問題，政府相關部門應完善推廣機制，組建高質量的技術指導隊伍，指導農戶正確使用無人機，力爭在農業生產中發揮無人機技術的優勢。與高校合作，發揮各高校人才培養優勢，為技術指導隊伍的組建提供后備力量。從社會上選擇合適的人才進行培養，增加農用無人機市場中高質量專業人才數量，以便于發揮無人機技術的價值。強化技術指導人員的責任意識和綜合素養，由相關部門牽頭，積極組織農戶學習，加深對農戶的了解和掌握。明確技術指導隊伍的責任和義務，定期就特定問題召開座談會，為農戶解決無人機使用方面存在的問題。為此，要求技術指導人員充分了解民用無人機，能夠理解農戶的問題，培養技術指導人員的耐心、責任心以及解決問題的能力，以便于高質量、高效率地解決農戶的問題[3]。

3.2 加大研究力度

加大技術研究力度，組織各領域人才相互配合，團結協作，共同推進無人機內部結構的調整，提升無人機的整體性能，挖掘無人機的潛在功能，以便于進一步提升無人機的應用價值。結合現有的農業機械化設備，組建起相對完善的現代農業機械化生產體系，以促進農業生產效率的提升、農作物品質和產量的增加。關注先進技術并投入研究，推動企業轉型，基于綠色、環保的角度加大農藥研究力度，研制出新型環保且適用于無人機的專用藥劑，以進一步提升農藥的利用率，減少農藥的浪費，實現資源的節約和管理成本的降低。加強無人機核心技術的研究，優化無人機的核心性能，包括續航能力、飛行精準度等。采用節能、環保電池，實現長時間續航的同時進一步提升無人機的環保性。

3.3 建立健全政策法規

無人機在農業領域中的應用離不開政策支持。財政補貼在一定程度上能夠緩解種植戶在購買無人機時的經濟壓力。為此要加大財政補貼管理力度，確定科學合理的補貼標準，實行分檔補貼，體現公平公正，以便于利用政策的引領作用吸引更多的農戶自主購買或是租賃使用農用無人機，實現農業生產保值。建立健全政策法規，要求政府相關部門從實際情況出發，完善市場標準，加大市場引導力度，構建完善的市場應用體系。建立售后服務機制，提高售后服務質量。提高服務力度，落實配套維修機制等。優化農用無人機空中起飛申請流程，以科學統一的標準管理農用無人機的起飛。細化落實無人機管理規則，保障種植人員合法使用無人機實現農業生產保值[4]。此外，相關部門也要加大對無人機銷售部門的扶持力度，降低無人機使用成本。與此同時，加大銷售人員培養力度，提高部門成員的銷售能力和水平，推動無人機進一步推廣和應用。

3.4 挖掘無人機的潛在價值

隨著市場競爭的逐漸加劇，種植人員對無人機的各項性能提出了更高的要求。為了保障無人機在實際應用場景中能夠體現價值所在，要進一步明確無人機的功能定位，不斷優化無人機的各項功能，在技術研究的過程中不斷挖掘潛在功能，形成相對完善的功能體系，提升無人機的市場競爭力。相關企業應根據市場情況不斷調整銷售策略，成立品牌，發揮品牌效應，吸引更多的農業種植人員去了解和接受無人機在現代農業工程中的應用。為了留住客戶，提高客戶的回頭率，相關企業應打造完善的服務體系，滿足農業種植人員在售前、售中以及售后等環節的實際需求，進而提升農業種植人員對無人機的滿意度，從而提高客戶回頭率。

4 農用無人機的發展方向

受科技發展影響，現代農業工程中的無人機技術會向著智能化、多功能化、規模化的方向發展。在未來，無人機的應用價值將會進一步提高。

4.1 智能化

在智能時代，無人機技術勢必在智能技術的影響下實現下一個階段的飛躍。智能技術與無人機的有機結合，會提升無人機技術的智能化水平。傳感技術在更新迭代中其精度會得到提升，無人機依托更加精準的傳感技術會對周邊環境形成更加精準的認知，為農業種植人員提供更加科學可靠的參考意見，推動了農業決策水平的提升。機器學習技術與無人機技術的有機結合，能夠提升無人機的自主化水平以及對應用場景的適應能力。

圖像識別技術與無人機技術的有機結合，有助于自動化識別農作物。與機器學習算法的結合，讓無人機具備分析和預測能力，從而提升決策的科學性。智能化和自主化是未來很長一段時間無人機的發展方向之一。無人機智能化水平、自主化水平的提升，會提升無人機的作業精準度，同時避免資源的浪費，有助于降低農業生產成本。無人機技術發展空間廣闊，還可以被應用到智慧農業中[5]。

4.2 規模化

科技改變了農業生產方式，且這種影響將會持續加深。在未來，無人機技術在現代農業工程中將會實現大規模生產。隨著無人機傳感技術以及其他技術相關研究的不斷深入，無人機的各項性能將會有所提升和改善，有助于高精度地完成農業作業。另外，大數據等現代先進技術的普及為無人機技術的發展增添了新的活力。依托大數據等現代先進技術，無人機的信息獲取能力、分析能力等將會有所提升，農戶能夠獲得更加精準、科學、可靠的參考依據，提升農業決策的科學性。無人機技術提升了農業生產效率，同時也促進了農作物品質和產量的提升，所以在未來，無人機有望在現代農業工程領域實現規范化應用。

4.3 多功能化

無人機可被應用到農業數據獲取、播種、水肥管理、藥劑噴灑等多個方面。總的來說，無人機功能強大。隨著技術研究的不斷深入，無人機的功能會被不斷拓展和挖掘，其利用價值會進一步提升。

搭建高清攝像設備的無人機能夠精準識別農田中的病蟲害并將采集的影像信息傳輸到平臺上。自動化水平的提升，讓無人機逐漸實現自動化噴藥，能夠有效遏制田間病蟲害的蔓延，有助于保障農作物產量和品質。搭載了GPS設備的無人機能夠提供坐標，讓農業種植人員快速掌握異常位置。將其應用到施肥作業中，能夠實現精準化施肥，保障化肥的使用量和施肥效率。

隨著現代農業工程的發展，相關企業應致力于研究和開發綜合性能強的無人機，以滿足現代農業發展需求。在未來，農用無人機應具備更加強大的數據分析處理能力、挖掘能力等，為農戶了解農作物生長情況、評估種植效益等提供更加精準、科學的參考。優化無人機系統，提升無人機在播種、施肥、監測等方面的精準度。挖掘無人機的應用范圍，提升無人機的適應性，以便于無人機能夠被應用到多樣化的農田環境中。加強可再生能源的研究，改變無人機的充電方式，提升無人機的環保性，降低設備本身對農業生產的不良影響。

5 結論

無人機技術在現代農業工程中的推廣和應用，推動了農業生產模式的調整，提升了農業生產效率，保障了農作物產量、品質以及農業生產效益，一定程度上增加了農戶的經濟收入。無人機憑借自身小巧靈活等優勢逐漸被農戶知曉，但在實際應用時有著一定的不足，為此要加強人才培養，加大研究力度，落實政策扶持等，以便于進一步在現代農業工程中進一步推廣無人機技術。

參考文獻

[1] 岳進，王麗，萬大洪.無人機技術在現代農業工程中的應用分析[J].湖北農機化，2021（2）：10-11.

[2] 趙春霞.無人機技術在現代農業工程中的應用分析[J].南方農機，2020，51（24）：49-50.

[3] 陳亦軍.無人機技術在現代農業工程中的運用和普及[J].中文科技期刊數據庫（全文版）農業科學，2022（9）：113-115.

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[5] 李英，楊清慧，劉汶樹，等.無人機飛播技術在農業中的應用[J].河北農機，2023（16）：39-41.