无人机在现代农业工程中的应用

无人机在现代农业工程中的应用
作者：赵希萌
来源：《科技创新与应用》2016年第36期
摘要：介绍了无人机技术在现代农业工程中的应用情况。

详细阐述了无人机在国内外农业中的应用现状，分析了无人机技术在现代农业工程应用中的不足之处，最后从建立智慧农业的角度，在技术，市场以及政策三个方面探讨了我国农用无人机的发展方向。

关键词：无人机；现代农业；应用现状；发展方向
无人机产业作为新兴的产业近年来发展势头迅猛，伴随着技术的突破和成熟，无人机由于工作适用性好，操作灵活，方便快捷等优势在诸多领域得到了应用，并逐渐作为现代农业工程中的一种新型设备[1]。

目前，无人机在现代农业工程中已经有了广泛的应用[1～5]，进一步的解放了人力，提高了生产力，促进了农业的信息化和精准化。

本文总结了国内外农用无人机的发展及应用现状，农用无人机在农业信息化，农作物植保以及农业精准化等方面应用广泛；了解了目前我国在农用无人机推广方面遇到的困难和阻碍，最后从建立智慧农业的角度，在技术，市场以及国家政策等方面探讨了我国农用无人机产业的发展方向。

1 国内外农用无人机应用现状
农用无人机在欧美，日本等发达国家应用较早。

欧美国家由于农场集中度高、作业面积大，固定翼飞机发展较快；日本耕作面积小并且分散，适合发展轻型低速近距飞机，小型无人直升机发展迅速[5]。

我国由于国情和技术等原因在农用无人机领域起步较晚，但近年来随着我国在无人机领域的研究不断深入，农用无人机的技术，研发速度以及机型，应用范围等得到了长足的进步[1～5]。

总的来说，目前农用无人机主要用于农业信息化，农作物植保，农业精准化等领域。

1.1 农业信息化
无人机在农业信息化方面的应用主要体现在其可以作为遥感测绘平台，可以时时获得监测数据。

无人机作为新型遥感和测绘平台，相比于传统的卫星航空观测更加方便灵活易实现，分辨率也更高，数据信息也具有相当或更高的准确度[3]，因此在农业信息化领域得到了广泛的应用。

比如，在土壤湿度监测方面，无人机也能起到重要作用[4]。

监测区域土壤湿度有利于对农作物进行信息化管理。

传统的土壤湿度监测站不能满足大面积、长期的土壤湿度动态实时监测的要求，限制了其在农业信息化、自动化方面的发展及应用，而光学设备在高空中会受到云层的阻碍[4]，使观测不易实行，因此无人机的应用成为了解决问题的关键。

无人机可以搭载可见光近红外光设备作为检测手段[4]，通过对比图像的特性，得到关键信息，保证所建立的模型的高准确性，完成土壤湿度的合理化监测，信息采集与建模，是农业信息化的关键一步。

无人机技术在农作物植保方面主要体现在作物的病虫害监测以及农药喷洒[5]方面。

病虫害是影响农作物产量和质量的关键因素之一，对于农药喷洒，传统的人工以及半人工的方式已经不能满足现代农业生产的规模化种植的需要，而且喷药人员中毒事件时有发生。

无人机用于农药喷施就具有极大的优势，在国内外的应用中，日本等发达国家用于植保已经比较成熟[4]，我国无人机植保起步较晚，但随着近年来无人机行业的火热，植保无人机一经推出便引起广泛关注。

植保无人机可以有效地实现人和人药物的分离，安全高效。

目前国内植保无人机领域的研究在不断加深，推广速度和市场认知度也在不断提高，植保无人机的市场前景非常广阔[2]。

1.3 农业精准化
农业精准化是当前农业发展的必然趋势，主要是利用信息技术来对农业进行定时、定量、定位进行管理与操作，目的是以最小的成本获取最大的利润收入，并且减少农业污染，改善农业生态环境，将资源利用最大化[2]。

实现农业精准化要建立在农业信息化的基础之上，无人机可以随时的监测作物长势、土地条件变化、病虫害预防、农药肥料施用效果等信息，并作为农业生产决策的关键定量参考信息，从而可以有所依据的对作物进行相应的支持处理，既节省了资源，又实现了可持续发展。

2 无人机在现代农业应用存在不足
2.1 使用成本高
无人机作为新时代的农机相比于传统的农机存在成本高的劣势。

例如，用于植保的无人机售价大都在5万～20万元之间，不具备可以推广的价格优势。

目前国家相关的扶持政策很不完善，仅有几个省份将植保无人机纳入了购机补贴范围，成本过高使无人机推广受到了极大的阻碍。

2.2 专业人员缺失
由于我国农用无人机的起步晚以及体系建立不完善，无人机专业人员和服务人员数量严重不足[6]，直接影响了无人机的推广应用。

另外，农用无人机市场体系建立不完善，相应的市场标准缺失，也是造成推广困难的原因之一。

2.3 技术存在短板
据了解，我国进入市场的农用无人机在关键性能、可靠性、操作便利性等方面与日本等发达国家还存在差距[6]，一些关键技术如控制系统、电池等制约了产品综合效能的发挥。

3 农用无人机发展方向
目前应用于农业的无人机在技术上仍有较大的提升空间，因此，科研机构以及农机企业要进一步提高无人机的操控性能，续航能力，降低生产成本。

从建立智慧农业的角度看，农用无人机在技术，平台，管理系统等方面还有很长的路要走。

农用无人机要紧随智能网联的发展方向，不断创新，力求在技术上有所突破。

3.2 市场方面
需建立完善的行业标准以及市场机制体系。

农用无人机产业的推动、发展需要企业、科研机构，销售机构，售后机构等各方面的积极参与且充分合作。

建立适应中国国情的技术标准、产品标准、行业规范等，推进售后，维修等服务机构建设，打造研发设计，生产制造，销售支持，使用维护等一系列关键环节，促使农用无人机行业健康发展。

3.3 政策方面
除了在技术上寻求稳定和突破，市场建立完善的体系之外，国家政策的扶持也是推广农用无人机的必要措施。

政府需要继续加大重视支持力度，主要包括农业补贴政策的倾斜，农机目录的完善，对无人机生产、服务企业的政策扶持[6]，农业作业低空开放等，保障农用无人机行业的推广以及智慧农业的建成。

4 结束语
目前，农用无人机在农业信息化，农作物植保，农业精准化等方面有了广泛的应用及发展前景，正处于行业的上升期。

在我国农用无人机也已经有了长足的进步，但在无人机的成本，技术，市场，管理，专业人才等方面还存在不足，制约了农用无人机的推广和发展。

因此，在技术上要进一步提高操作性，降低使用成本，并着眼未来，建立智能网联的农用无人机技术，实现信息化和精准化农业；市场方面要建立健全市场销售，服务体系，完善专业人才的培养；国家政策方面要加大重视支持力度促进农用无人机的推广使用。

参考文献
[1]张志云，李长贺.无人机技术在现代农业中的应用[J].农业工程，2016，6（4）：23-25.
[2]高新华.无人机在农业精准化方向中的作用[J].资源节约与环保，2015（10）：171.
[3]李勇志，支晓栋，唐海龙，等.无人机遥感技术在农业中的发展与应用[J].安徽农业科学，2015（25）：350-351.
[4]贾鹏宇，冯江，于立宝，等.小型无人机在农情监测中的应用研究[J].农机化研究，2015（4）：261-264.
[5]刘剑君，贾世通，杜新武，等.无人机低空施药技术发展现状与趋势[J].农业工程，2014，4（5）：10-14.
[6]巩春源，刘铁军.无人机农业植保的现状分析和产业发展[J].农业开发与装备，2016（9）.。