曹 楠，習潤南，何立寧，李玉卡，高慶輝，蘇 青，呂 蔚

（1.石家莊市畜產品和獸藥飼料質量檢測中心 050040；2.石家莊市畜牧技術推廣站 050040；3.石家莊市農業(yè)綜合行政執(zhí)法支隊 050040；4.石家莊市欒城區(qū)畜產品質量監(jiān)測站 050040）

目前，國內外關于無人機在牧場的應用研究還處于起步階段，相關技術和應用還有待進一步完善和推廣。國外一些發(fā)達國家如美國、澳大利亞等農業(yè)大國，已經將無人機應用于畜牧業(yè)中，通過對牧場進行全面監(jiān)測和分析，對牲畜的飲食、運動、疾病等方面進行了精細化管理。國內也有少數學者對無人機在牧場管理方面的應用進行了研究，但是由于缺乏完善的技術體系和應用實踐經驗，相關研究仍然存在諸多問題。

本文旨在探究無人機在牧場牛羊放養(yǎng)管理方面的應用，重點研究無人機在牧場整體管理監(jiān)測、牲畜行為監(jiān)測、牲畜健康狀況監(jiān)測等方面的應用，探討無人機在畜牧管理應用上存在的問題和不足之處，通過分析探究，拓展無人機應用場景，優(yōu)化畜牧設計和管理，以期為進一步推廣和應用無人機技術提供更廣泛的理論和實踐支持，為今后無人機更好的應用于牧場管理和農業(yè)生產提供一些指導和建議。

1 無人機在農業(yè)和牧場管理上的應用現狀

1.1 無人機在農業(yè)中的應用現狀

隨著科技的不斷進步和現代農業(yè)生產的持續(xù)快速發(fā)展，無人機在農業(yè)領域的應用越來越廣泛，其中主要包括了農田勘測、植保噴灑、農作物監(jiān)測、自動智能灌溉等方面。無人機可以通過高清晰度遙感圖像，更加快速地獲取農田地貌概況圖、收集土地利用情況和農作物生長情況等信息，無人機獲取信息的方式，相比于傳統(tǒng)的人工方式，獲取信息的方式更加快速、高效且準確。這些信息為農業(yè)生產提供了精細化管理的手段，同時也提高了農業(yè)生產效率、降低了生產成本。

1.2 無人機在牧場中的應用現狀

無人機在牧場管理中的應用，主要體現在對牲畜日常行為和健康狀況等方面的監(jiān)測。通過無人機搭載的高清晰度相機和熱成像傳感器拍攝傳回的影像，可以實現對牧場的全方位監(jiān)測，從而能做到實時監(jiān)測牲畜群體的行為和狀況，及時掌握信息，采取有效的干預措施，防止或減少疾病的發(fā)生，改善牲畜的健康狀況，從而有效提高牲畜存活率，提高生產效益和養(yǎng)殖戶收入。同時，無人機可以快速獲取牲畜的位置、活動范圍、群體密度等數據，對牧場管理人員進行有效的決策提供數據支撐，對于牧場轉向更加精細化和科學化的管理奠定基礎。

2 無人機在牛羊放養(yǎng)管理中的優(yōu)勢分析

在牛羊放養(yǎng)管理中，無人機具有以下幾個方面的優(yōu)勢：

2.1 全面監(jiān)測

無人機可以通過高清晰度相機和熱成像傳感器實現對牧場的全面監(jiān)測，全方位、多角度的獲取圖像和視頻信息，相比于傳統(tǒng)的人工監(jiān)測，無人機的監(jiān)測結果更加全面、快速、精確和高效。一些人工到達不了或者不方便獲取信息的地點，無人機便能夠相對輕松、便捷、準確地飛到設定地點，采集信息、獲取圖像和數據，不但節(jié)約了人力、物力資源，也能夠更加快速地獲取牲畜的健康狀況等信息，為畜牧養(yǎng)殖和管理節(jié)約成本，提高生產效益。

2.2 精準定位

對于需要重點監(jiān)測、長時間多維度監(jiān)測的區(qū)域，無人機可以做到實時控制、準確定位。這是牧場管理工作中非常重要且繁瑣的環(huán)節(jié)。通過重點監(jiān)測、精準定位，能夠及時地發(fā)現放養(yǎng)管理中的漏洞和問題，管理人員可以及早采取防治措施，為牧場應急預案管理提供決策，避免不必要或不可控的疾病的發(fā)生，為牧場養(yǎng)殖戶減少經濟損失。同時也可以幫助牧場管理人員進行有效的決策，從而實現牧場的精細化、智能化和科學化管理。

2.3 提高效率

相比于傳統(tǒng)的人工作業(yè)，無人機具有體積微小，作業(yè)靈活度高、可完成高空或較艱險地帶的工作等優(yōu)勢。因此，使用無人機進行牧場牛羊放養(yǎng)管理，可大幅提升放養(yǎng)監(jiān)測效率，從而在很大程度上提高牧場管理效率，并縮短人工管理的時間和工作量，從而減輕管理人員的工作負擔。

2.4 減少損失

無人機可以更加及時地發(fā)現牲畜的異常情況，對異常情況及時上傳信息，方便工作人員及時作出預警和判斷，從而有效減少牲畜患病、受傷的風險，對患病牲畜也能進行有效和及時的救治，減少牲畜損失，有效提升牧場整體經濟效益。

綜上所述，無人機在牛羊放養(yǎng)管理中具有巨大的應用潛力和優(yōu)勢，隨著科技的發(fā)展和養(yǎng)殖規(guī)模不斷擴大的需求，無人機已經逐步代替人工作業(yè)，逐漸成為未來牧場管理的重要手段之一。

3 無人機在牧場牛羊放養(yǎng)管理中的應用

3.1 牧場監(jiān)測與調查

3.1.1 牧場地形測繪

無人機搭載高清晰度相機和激光雷達等設備，可以對牧場地形進行三維建模和測繪。通過無人機獲取的地形數據，可以生成高精度的數字地圖，為牧場管理提供決策支持。通過數字地圖，牧場管理人員可以快速了解牧場地貌、水源、水流等情況，從而為牛羊的放養(yǎng)和管理提供科學依據。

3.1.2 牧草質量監(jiān)測

無人機搭載的高清晰度相機和熱成像傳感器可以實現對牧草的質量和分布情況進行監(jiān)測。通過無人機獲取的圖像數據和熱成像數據，可以分析牧草的生長狀況和分布情況，幫助管理人員制定放養(yǎng)和喂養(yǎng)策略，從而提高牛羊的生產效益和健康狀況。

3.2 牧草管理

3.2.1 牧草割草與處理管理

無人機設備可以實現對牧場割草和牧草處理工作的實時監(jiān)控。及時掌握牧草信息，做好整體的統(tǒng)籌規(guī)劃，避免不必要的囤積和浪費，減輕管理人員的工作負擔。

3.2.2 牧草喂養(yǎng)管理

無人機可以快速獲取牛羊的分布情況和活動范圍等數據，這些數據經過整合，可以很好地幫助管理人員制定科學的喂養(yǎng)計劃。同時，通過無人機搭載的自動智能遙感噴灑器，可以實現對牛羊的整體喂養(yǎng)管理，使喂養(yǎng)工作更加輕松、高效科學。同時也能極大地減少人工作業(yè)成本，減少機械投入，有效提高牧場整體的生產效益。

3.2.3 牲畜數量統(tǒng)計

無人機在牧場牛羊放養(yǎng)管理中的應用之一為牲畜數量統(tǒng)計。使用無人機可以準確快速地測算牲畜數量，減少人力和物力的浪費，節(jié)約用人成本。在傳統(tǒng)的牧業(yè)管理中，牧場管理員需要人工統(tǒng)計牲畜數量，費時費力且容易出現誤差。而利用無人機技術，可以對大面積牧場的牲畜進行精準地數量統(tǒng)計。由于牧場牲畜具有數量繁多且容易移動難以計數等問題，使用無人機搭載的高分辨率相機可以快速準確地拍攝到細小的牲畜，精確統(tǒng)計數量，避免漏數或重復統(tǒng)計的情況，從而提高數據采集的準確性。

3.3 牲畜行為監(jiān)測

3.3.1 牛羊運動軌跡監(jiān)測

無人機在牧場牛羊放養(yǎng)管理中的應用之二為牲畜行為監(jiān)測。使用無人機可以對牲畜的運動軌跡進行監(jiān)測和記錄。通過監(jiān)測牲畜的運動軌跡，可以了解牲畜的活動范圍和行為習慣，為牧場管理者提供數據支持，有助于優(yōu)化牧場的設計和管理。此外，還可以監(jiān)測到牲畜的流動性，有助于防范牲畜被盜等不良行為。

3.3.2 牛羊飲水和進食情況監(jiān)測

使用無人機還可以對牛羊的飲水和進食情況進行監(jiān)測和記錄。無人機可以利用高分辨率的相機記錄牛羊飲水和進食的情況，包括飲水量、飲水頻率、飼料攝入量等。通過監(jiān)測和記錄這些數據，可以了解牛羊的飲食情況，判斷是否存在飲食不均勻、飲食不足或過多等問題，有助于調整飼料的配給和飲水的管理，保證牲畜的健康和生產性能。

3.4 牲畜健康狀況監(jiān)測

3.4.1 疾病監(jiān)測

無人機在牧場牛羊放養(yǎng)管理中的應用之三為牲畜健康狀況監(jiān)測。利用無人機技術，可以對牧場內的牲畜進行巡查，發(fā)現異常狀況及時處理。其中，疾病監(jiān)測是非常重要的一項工作。利用無人機可以拍攝到牲畜的細節(jié)，包括毛發(fā)、眼睛、皮膚、糞便等。通過分析這些數據，可以及時掌握了解牲畜群體和個體的健康狀況。

無人機可以用于快速監(jiān)測牛羊的疾病狀況，通過無人機搭載的熱成像相機可以監(jiān)測牛羊的體溫變化，進而判斷牛羊是否感染疾病。熱成像相機可以監(jiān)測到體溫上的微小變化，如發(fā)熱部位溫度升高，從而找到疾病的病源。通過無人機的快速監(jiān)測，可以及時采取措施，防止疾病擴散和影響牧場的生產、經濟效益。

3.4.2 母牛孕檢

無人機搭載的高分辨率相機可以幫助牧場管理員進行母牛孕檢。通過拍攝母牛身體的細節(jié)圖像，分析母牛的身體狀況，比如背部、腹部、泌乳器等，判斷母牛是否懷孕。這項工作原本需要人工去完成，而且工作量大、難度高。但是通過無人機的應用，可以大大提高監(jiān)測的效率和準確度，同時也減輕了工作人員的負擔。

除了上述應用，無人機還可以用于監(jiān)測牛羊的體重變化、飲用水的水質情況等，這些應用都能幫助牧場管理員更好地管理和調控牧場的生產效益。

4 無人機在牧場應用中存在的問題

隨著無人機技術的不斷發(fā)展和應用，無人機在牧場中的應用也日益普及。然而，在實踐中，仍然存在一些問題需要解決和改進。

首先，無人機在牧場中的應用仍然受到地形、天氣等自然條件的限制，導致其應用受到一定的影響。

其次，牛羊的行為比較復雜，其運動軌跡和飲食習慣等需要通過大量的數據和算法才能得到準確的監(jiān)測結果。

另外，無人機在牧場中應用的成本較高，需要投入大量的資金。同時，其維護和保養(yǎng)也需要一定的技術支持，這也是一個需要注意的問題。

5 無人機在牧場應用上的發(fā)展趨勢與展望

雖然無人機在牧場應用中存在一些問題，但隨著技術的不斷進步和應用的不斷推廣，這些問題也將逐漸得到解決。未來，無人機在牧場的應用將朝著更加智能化、自動化的方向發(fā)展。一方面，無人機將通過更加先進的傳感器和算法，實現更加精準的監(jiān)測和管理，從而提高放養(yǎng)效率，并有助于更好的監(jiān)測牲畜的健康狀況。另一方面，無人機將與其他技術相結合，例如人工智能、互聯(lián)網等，實現更加全面的監(jiān)測和管理，進一步提升牧場管理水平和效益。因此，無人機在牧場的應用前景廣闊，其發(fā)展將有助于推動農業(yè)的智能化、高效化和可持續(xù)發(fā)展。

6 結論

本文旨在探討無人機在牧場牛羊放養(yǎng)管理中的應用。通過對現有文獻的綜述和實踐探究，可以得出以下結論：首先，無人機在牧場牛羊放養(yǎng)管理中具有廣泛的應用前景，可以對牧場的放養(yǎng)情況監(jiān)測、實地調查、牲畜行為監(jiān)測、牲畜健康狀況監(jiān)測等方面進行有效的輔助管理。其次，無人機在牧場牛羊放養(yǎng)管理中的優(yōu)勢主要包括：高效、精準、低成本、可視化、全天候等特點。再次，本文針對牧場監(jiān)測與調查、牲畜行為監(jiān)測、牲畜健康狀況監(jiān)測等方面，詳細闡述了無人機在這些方面的具體應用方法和效果。最后，本研究認為，無人機在牧場牛羊放養(yǎng)管理中的應用還存在一些問題，需要繼續(xù)改進和完善，同時也需要進一步探索其在畜牧養(yǎng)殖行業(yè)中更多、更廣泛的應用。

本文通過對無人機在牧場牛羊放養(yǎng)管理中的應用進行深入的研究和探討，對牧場管理的現代化和信息化建設提出了有益的啟示和建議。但是，本文還存在一些不足之處，例如對無人機技術在畜牧業(yè)的研究深度和廣度還不夠，未對其在牧場其他方面的應用進行全面探討，需要進一步深入研究。未來，無人機在牧場牛羊放養(yǎng)管理中的應用還有許多可以進一步研究的方向。一方面，可以進一步深入研究無人機在牧場中的其他應用方向，如無人機在牧場糞便清理、草地施肥等方面的應用；另一方面，可以結合大數據、云計算等技術，進一步提升無人機在牧場牛羊放養(yǎng)管理中的應用效果，推動牧場管理的現代化和信息化建設。