楊翠麗

摘要：本文將結(jié)合無(wú)人遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的使用現(xiàn)狀，再分析其在使用過程中可能存在的相關(guān)問題以采取有效的解決措施，從而確定無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)方面的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：無(wú)人機(jī);遙感技術(shù);農(nóng)業(yè)

0 ?引言

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，遙感技術(shù)也在不斷的改進(jìn)和完善，無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，尤其是低空無(wú)人機(jī)，其不僅克服了衛(wèi)星遙感受天氣影響大且大量資金投入的缺點(diǎn)，還能有效解決了傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)帶來的問題，擴(kuò)大了監(jiān)測(cè)的作業(yè)范圍的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。此外，無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)可以準(zhǔn)確獲取農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)和土壤養(yǎng)分等生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息，并且根據(jù)數(shù)據(jù)信息綜合分析，進(jìn)行科學(xué)施藥及變量施肥，還能提前預(yù)測(cè)農(nóng)作物的產(chǎn)量和預(yù)防病蟲害蟲，這實(shí)現(xiàn)了在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域上質(zhì)的飛躍。

1 ?國(guó)外農(nóng)用無(wú)人機(jī)的發(fā)展應(yīng)用

在許多發(fā)達(dá)國(guó)家如日本、美國(guó)，其植物保護(hù)服務(wù)的主力軍已然成為了農(nóng)用無(wú)人機(jī)。舉例來說，美國(guó)Kauai咖啡公司在2002年已經(jīng)將Pathfinder-Plus太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)應(yīng)用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)1500 hm2種植區(qū)中是否存在施肥異常和暴露灌溉等情況，而日本在20世紀(jì)90年代已經(jīng)在大量的果樹和蔬菜的農(nóng)藥噴灑作業(yè)上廣泛應(yīng)用遙控直升機(jī)。由于日本的耕地具有地塊分散和種植面積較小等特點(diǎn)，而無(wú)人機(jī)小巧靈活能夠很好的完成噴灑作業(yè)，所以無(wú)人機(jī)被廣泛應(yīng)用于日本的農(nóng)業(yè)噴灑作業(yè)上。某一法國(guó)學(xué)者在21世紀(jì)初期，利用無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)土壤表面特征并分析其與環(huán)境侵蝕的關(guān)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(yè)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(shù)據(jù)。在無(wú)人機(jī)選取上應(yīng)根據(jù)具體的耕地特點(diǎn)。由上述分析日本的耕地特點(diǎn)可知，其更適合于小型低速的近距離飛機(jī)，與之相反的是，歐美國(guó)家耕地作業(yè)面積大，農(nóng)場(chǎng)集中度較高，其更適合于大型的高速遠(yuǎn)距離飛機(jī)。隨著小型無(wú)人直升機(jī)的飛速發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)有3000多架無(wú)人機(jī)應(yīng)用于日本的農(nóng)業(yè)植保服務(wù)上，其噴灑的總面積高達(dá)50%以上，不難看出其已成為了日本農(nóng)業(yè)植保服務(wù)的主力軍。

2 ?我國(guó)農(nóng)用無(wú)人機(jī)的發(fā)展應(yīng)用

就我國(guó)無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)現(xiàn)狀而言，在20世紀(jì)90年代末期從日本引進(jìn)了無(wú)農(nóng)用無(wú)人機(jī)但沒并沒有推廣應(yīng)用，直到2005年開始致力于無(wú)人機(jī)研發(fā)，現(xiàn)在還處于起步階段，在不斷發(fā)展過程中。盡管如此農(nóng)用無(wú)人機(jī)已成為了農(nóng)用設(shè)備的新興產(chǎn)業(yè)，其主要用于對(duì)小面積的農(nóng)田進(jìn)行農(nóng)藥噴灑作業(yè)。在2013年，東北地區(qū)農(nóng)民為了抑制爆發(fā)的玉米黏蟲災(zāi)害，在缺乏植保設(shè)備的情況下只能進(jìn)行人工噴灑作業(yè)，由此出現(xiàn)了農(nóng)民農(nóng)藥中毒致死事件。而農(nóng)用無(wú)人機(jī)的出現(xiàn)不僅能夠預(yù)測(cè)病蟲害時(shí)間從而達(dá)到預(yù)防效果，還能替代人工噴灑農(nóng)藥，有效提高防治效率。對(duì)于農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)賠付而言，使用農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)不僅能夠節(jié)約各類資源，提高勘察工作效率和準(zhǔn)確性，還能解決農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)賠付中所存在的各種問題。此外，農(nóng)場(chǎng)管理規(guī)劃系統(tǒng)可以利用無(wú)人機(jī)收集大量實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的農(nóng)作物數(shù)據(jù)信息，從而達(dá)到減少固定基站的成本的目的。

3 ?農(nóng)用無(wú)人機(jī)遙感存在的主要問題

就國(guó)內(nèi)外無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)而言，雖然研究者們?nèi)栽诓粩喔倪M(jìn)遙感技術(shù)獲取信息的控制系統(tǒng)，但對(duì)于農(nóng)用無(wú)人機(jī)來說仍然存在續(xù)航時(shí)間短、抗震能力低以及載荷能力弱和獲取的圖像質(zhì)量不清晰等問題。

3.1 ?無(wú)人機(jī)性能問題

無(wú)人機(jī)本質(zhì)上是由航模簡(jiǎn)單組裝進(jìn)一步發(fā)展而形成的，因此盡管其在不斷發(fā)展，但仍然存在一些問題比如充電時(shí)間長(zhǎng)而續(xù)航時(shí)間較短;在完成飛行作業(yè)時(shí)抗風(fēng)能力差，穩(wěn)定性也差。此外，影響農(nóng)用無(wú)人機(jī)快速發(fā)展的關(guān)鍵因素是售后服務(wù)的不周到。

3.2 ?技術(shù)上有待進(jìn)一步完善優(yōu)化

根據(jù)無(wú)人機(jī)自身性能，利用自動(dòng)導(dǎo)航和航路規(guī)劃等技術(shù)不斷降低其操作復(fù)雜性和難度，從而實(shí)現(xiàn)傻瓜式的便捷操作。此外還需在無(wú)人機(jī)各種技術(shù)上不斷改進(jìn)和優(yōu)化。

3.3 ?獲取數(shù)據(jù)誤差較大

使用無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)獲取圖像數(shù)據(jù)時(shí)，由于航向的重復(fù)可能會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)重拍等現(xiàn)象進(jìn)而加大圖像數(shù)據(jù)的誤差，再加上航拍圖像具有數(shù)量多，像幅小等特點(diǎn)，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(shù)據(jù)的誤差。

4 ?農(nóng)用無(wú)人機(jī)遙感的應(yīng)用前景

隨著GPS等科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展為傳統(tǒng)的遙感技術(shù)帶來了源源不斷的創(chuàng)新活力。與有人機(jī)相比，無(wú)人機(jī)不僅安全可靠還具有價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，其更適合用于農(nóng)場(chǎng)密集度更高的地方。對(duì)于農(nóng)業(yè)噴灑作業(yè)而言，尤其是像泥濘稻田和高農(nóng)作物，使用無(wú)人機(jī)不僅能大大提高噴灑效率，還能分擔(dān)農(nóng)民的工作壓力。在不斷推廣和發(fā)展精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的大背景下，為有效監(jiān)測(cè)農(nóng)作物的覆蓋變化率，無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)已然成為了一個(gè)重要的技術(shù)手段。低空無(wú)人機(jī)能夠很好的解決兩種常用的數(shù)據(jù)采集技術(shù)方法——人工地面采集數(shù)字影像和衛(wèi)星光學(xué)遙感中所存在的問題，不僅能夠高效的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)植被的覆蓋率，還能有效提高采集數(shù)字影像的效率。

5 ?結(jié)語(yǔ)

為了大大降低農(nóng)藥對(duì)農(nóng)民的傷害，我國(guó)正在積極研究無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)在農(nóng)藥噴灑和農(nóng)情監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用，以研制出性能良好、價(jià)格優(yōu)惠和載荷能力強(qiáng)大的農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)，以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化、精準(zhǔn)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)打下良好的基礎(chǔ)，不斷推進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定發(fā)展。由此可以看出，只要不斷改進(jìn)和完善無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)，它在監(jiān)測(cè)和收集農(nóng)作物產(chǎn)量、土壤水分以及養(yǎng)分等信息方面具有良好的發(fā)展前景。

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