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无人机技术在现代农业中的应用
来源:深圳市人工智能产业协会产业研究部 | 作者:元君 | 发布时间: 2022-04-16 | 2734 次浏览 | 分享到:


一、无人机在现代农业中的应用历程及研究 

 

无人机的开发始于一战,最初用于侦查、攻击和伤亡评估等军事任务,并随着电子技术的发展,在战争中地位愈加重要。但是随着现代科学技术的发展,为了满足现代化农业的诉求,无人机也逐渐从军事向农业应用延伸。加拿大率先利用飞机对果园、农田进行农药喷洒,接着美国、日本等相继进行相关研究和应用,使无人机技术成为现代农业发展的重要凭借。我国无人机在现代农业中应用起步较晚,但因为其自身的技术优势和政府的有力支持,发展势头迅猛,在农业生产中发起了一场新的农业革命。自2010年7月吉林省梨树县首次进行无人机大面积喷洒农药开始,中国无人机在现代农业的应用就揭开了序幕,而对于无人机在现代农业的应用研究也随之开始,芮玉奎等人首先对无人机在现代农业的应用优势进行了总结,并认为“无人机喷药将是今后农业发展的重要机械和技术 ”。这也是无人机在现代农业应用研究中中国学者第一次理论联系实际的学术研究。在“知网官网”输入“无人机和农业”主题词以后,自2006年开始,到2020年结束,共有1782篇学术文献,其中被引用较多的有周志艳等人发表的《中国农业航空植保产业技术创新发展战略》,深入剖析中国航空植保产业体系,并提出了农业航空技术创新发展战略的有效建议;汪小钦等人发表的《基于可见光波段无人机遥感的植被信息提取》,分析了可见光波段差异植被指数VDVI的信息提取优势,为无人机进行农业生产信息检测更为高效的科学理论;史舟等人发表的《农业遥感研究现状与展望》,则从遥感技术的角度对无人机在现代农业中的应用进行了文献梳理和未来展望。

 

二、无人机在现代农业中的具体应用及优势  

 

在现代农业生产中,由于安全、环保、高效、成本低廉、易于操作等优势,无人机正在掀起一场新的农业革命。其具体应用如下:

 

2.1 机械直播

这里的机械直播不是现代机械的人机直播,而是利用无人机直接将秧苗精准播种于农田的一种新兴种植模式,现在比较成熟的就是水稻无人机直播,刁友等对此进行了专门的研究,认为无人机直播可以提高水稻栽植机械自动化水平,从而节约生产成本,提高生产效益。水稻无人机直播主要分抛洒、条播两类,可以适应各种地形,不受地势限制,与传统机械播种相比,无人机播种效率可达5倍以上。除了机械直播秧苗外,无人机还可担负播撒肥料、花粉受精等作业。

 

2.2 喷洒农药

2020年8月28日,江西崇仁县郭圩乡种粮大户刘金龙利用无人机给水稻喷洒农药,不到3小时就完成了50亩的喷洒作业,省时省力省成本,是刘金龙选择无人机喷洒农药的原因,其实也是中国农民选择无人机喷洒农药的普遍心理。植保无人机能够成为农民的“新宠”,是因为无人机具有体积轻便,能够根据农田情况机动灵活的调整飞行速度、高度,确保喷洒的均匀度,从而大大提高农药喷洒效率,又因为无人机多为螺旋机翼,如大疆最新推出MG-1农业植保机,就是八轴螺旋机翼,零度智控发布新品守护者-Z10,为四轴螺旋机翼,机翼旋转时产生的风力摇晃作物叶片,使其背面也能受到药物喷洒,从而更好的杀死农作物病虫。

 

2.3信息监测

主要包括病虫害监测、旱情监测、作物生长监测等,无人机利用以遥感技术为主的空间信息技术,可以收集到土壤和作物的相关信息,全面准确地了解农作物的生长环境、生长情况、病虫害情况。中国是农业大国,土地广博,地形多变就,随着时代的发展,规模化农业已成为必然趋势,要想很好地解决种植面积广,检测难度大、成本高的农业生产管理难题,利用无人机进行检测就是一个很好的途径,无人机小巧轻便的机身,快捷的飞行速度,强力的环境适应性,使其不受天气和地形影响,同时降低的监测成本,解放了劳动力,可以说无人机在现代农业的应用必将愈来愈广泛,也愈来愈重要。

 

三、无人机在现代农业应用中发展建议  

  

无人机在现代农业中应用虽然已成趋势,但是也要清醒的看到无人机对中国农业毕竟还是个新生事物,还需要进行改进和提升,才能更好的为中国农业的发展提供助力。其建议如下:

 

3.1 加强科技研发,提高无人机续航能力监测精度

现在无人机多以电力为驱动力,单次续航时间为15min,不利于大面积作业;而作物病虫害复杂多变,有突发性,初期发病不易监测。所以,应该通过研发和改进材料,降低机身重量,提高蓄电量,搭载红外线光谱扫描设备,提高作物病虫害的监测精度。

 

3.2 构建完整立体的无人机智能系统,实现防治一体

无人机信息监测是农业生产之“眼”,农药喷洒是农业生产之“手”,只有“眼”到“手”也到,才能真正防治病虫灾害,增加农业效益。(来自无人机)