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摘要:隨著我國無人機行業高速發展,無人機以其自身的先天優越性(不受地形約束,高精準、高效率的工作方式),受到人們的青睞。由于操作人員遠離作業區,可有效避免農藥對人體的危害,面對突發性蟲害有很好的強突能力。無人機技術的逐漸成熟,加上良好的應用性,必將讓農耕變得更加精準、高效,減少人力成本。
關鍵詞:無人機;無人機遙感技術;應用無人機
作為新型遙感平臺,相比于傳統的衛星和航空遙感,在靈活性和分辨率方面有其獨特優勢,而且數據信息也有更高的準確度。無人機技術在遙感中的應用滿足了現代農業中的監管和應用需求,完善了遙感技術的時空維度,為更多層面的信息獲取和決策反應提供了支持。未來,無人機遙感技術應在研發和建造成本、運行穩定性、數據信息的獲取和分析處理能力等方面加以完善,以實現在農業領域更廣泛的應用。
1無人機在農業上的應用現狀
早在20世紀90年代,無人機就已經被廣泛使用在農業領域之中,在科技不斷發展的形勢之下,無人機在農業領域的應用也越來越廣泛。相較于此,我國的無人機技術起步則相對較晚。盡管我國在20世紀50年代即開始了航空技術在農業上的使用研究,但由于受到場地的限制,即使是范圍區域較小的農田區域也無法較好完成噴灑作業。同時,我國政府也沒有對其出臺專項的法律政策和制度的支持,導致無人機的使用進展緩慢。隨著技術的進一步發展,近年無人機在我國得以較好地開發,無人機也將成為我國未來農業領域最為主要的研究技術之一。
2無人機遙感技術在農業中的應用
2.1農業生產環境信息獲取以過往我國的農業生產經驗來看,農作物的質量和產量極大程度上取決于進行種植操作的環境,故而如何更好獲取種植環境的各項要素成為目前我國農業的重點研究方向。目前我國最為主要的信息采集方法包括設置監測站、人工檢測等方法,盡管該方法在區域范圍較小的農田效率較高,精準度也較好,但針對區域范圍較大的農田環境監測工作,傳統的方法無法較好適應,而此時在無人機技術的加持之下,就能夠更好地完成監測任務。無人機可攜帶包括熱像儀、攝影機、光譜儀等設備,做到高效、全面地進行搜尋工作,采集所有需要的照片信息。而相關的科研技術人員,通過無人機獲取的照片信息,對區域范圍內的農田信息有較好地了解,同時將其進行分類歸納整合,更好進行后續的研究工作,為廣大的農戶群眾提供更為準確的預報和建議,幫助其更好進行農業生產工作。
2.2作物苗情和產量等植株本體數據獲取在無人機這一載體的加持之下,過往傳統無法進行長時間農田監控的缺陷得以解決,通過搭載COD相機,能夠對制定區域進行長時間的信息采集,從而更好地預測農作物的生長趨勢。以典型無人機Draganfly-erX4-C為例,在裝載COD相機的基礎上,經由多光譜技術的幫助,能夠對指定區域的農作物進行實施監測,并通過無人機搭載的微型中央處理器,分析采集到的數據,從而自動化進行農田管理操作,實現自動化農業生產。除了收集長勢信息以外,無人機還能夠充分采集包括病蟲害情況、生長潛能、收獲期選擇、作物成熟度等多方面的信息,真正提升農作物生產的效率和質量,做到高度智能化、科學化的現代農業生產。
2.3作物病蟲害和災情等信息的獲取無人機在農業領域之中除了監測工作以外,還有對病蟲害和災情信息的切實獲取,從而更好幫助農戶觀察農作物的生長健康狀況。通過無人機的大面積航拍作業,能夠更為詳細和具體地了解到目前土地的狀況,包括土壤肥沃程度、空氣濕度以及各類其他信息的獲取,從而更好幫助廣大農戶進行種植作業調整。例如,在小麥種植過程中銹病是常見的作物疾病,借助無人機技術能夠更好加以監控。此外,由于大型自然災害都有明顯的征兆,只要對其征兆加以捕捉,就能夠更好地進行防范,從而幫助農戶解決潛在的災害問題。
2.4無人機在農田分析與農作物監測的應用眾所周知,農業生產過程往往需要經過較長的流程和復雜的步驟,而借助無人機技術能夠更好指導廣大農戶完成上述作業。因此無人機在農場,尤其是跨度較大的農場往往具有突出表現,通過攜帶攝影裝備,對農田的生長情況加以動態捕捉,并反饋給予農戶,農戶可以根據自身的經驗,結合無人機所反饋的圖片信息,有針對性地加以分析工作。同時,隨著攝影信息技術的發展,無人機也能反饋更為清晰的圖片信息。農戶也能有針對性地進行細致化施肥、撒藥等作業,從而更好地節約生產成本,獲得更高的經濟效益。
3無人機技術與現代農業結合發展難點與展望
由于我國無人機技術起步相對較晚,技術仍然不是較為成熟,導致目前我國在農業領域使用無人機的情況中還存在一定的不足和困難。故而相關工作人員需要齊心協力,共同為優化無人機使用技術而努力,進一步發揮無人機的作用,切實提升我國農業產業的效率和質量。以農業生產過程中的基礎環節———灌溉作業而言,只有高效進行灌溉作業,才能更好節約水資源,確保生物有效生長。而通過無人機動態檢查農田,能夠更好地為農戶提供幫助,但在技術缺乏穩定性的形勢之下,所反饋的信息含有較多的不確定因素。故而為了更好提升其精度,相關工作人員還必須有針對性地結合農田的實際情況,開展信息庫創設工作,在使用無人機過程提供參考依據,使無人機更為高效、準確地反饋信息。同時,無人機的硬件因素直接決定了無人機的質量,相關工作人員還需要不斷研發,確保其使用的穩定性。而在遙感功能之中,除了為無人機提供精度更高的捕捉設備以外,還需要為其配備更為強大的處理器系統,使得無人機在獲取農田信息的同時,能夠自主對其數據進行分析和再審核,真正做到自動化高效生產,減少農業產業的人力資源成本支出。如何更好驅動無人機長時間、長距離的使用,是目前我國無人機在農業領域使用的研究前景,除了選用使用壽命更長的燃料或發動機設備以外,還需要盡量選擇環保型、污染較少的能源,做到清潔作業。最后,不可否認在農業領域中無人機技術的價值,但是其成本仍然是阻礙更多的農戶使用的重要原因,相關工作人員應當向低成本方向研發,降低農戶的購置成本,從而更好幫助農戶高效率、高質量地完成生產作業。
4參考文獻
[1]李勇志,支曉棟,唐海龍,等.無人機遙感技術在農業中的發展與應用[J].安徽農業科學,2015,43(25):350.
[2]曹克晶.無人機遙感技術在農業中的應用前景[J].時代農機,2017,44(7):169.
作者:于克蛟 單位:黑龍江省農墾科學院