无人机技术在现代农业工程中的应用分析

分类：论文范文 发表时间：2022-01-10 09:26

　　摘要：随着社会科学技术水平不断提高，农业生产逐渐趋于机械化、信息化与智能化，农业生产效率大幅提升。以适用性强、操作简单、不受环境限制为特点的无人机技术，在现代农业生产中得到广泛应用，其在农业信息化、农业精准化及农作物保护等方面均可起到重要作用，但应用成本较高、专业人才不足、技术水平欠缺等问题的存在，导致无人机技术在现代农业工程中的应用与发展受到严重阻碍。为实现无人机技术在现代农业工程中的有效应用，应从技术、市场及政策等多个方面积极发展无人机技术，提高无人机技术在现代农业生产中的应用价值，使其能够在我国农业生产智能化发展中作出更多贡献。为此，文章结合无人机技术在现代农业工程中的实际应用，对无人机技术应用于现代农业工程中存在的问题进行分析，并从多方面探讨无人机技术在现代农业工程中的发展方向。

　　关键词：无人机技术；现代农业工程；农业信息化

　　近年来，我国无人机技术发展迅猛，随着相关技术水平不断提高，无人机适用性好、操作灵活、方便快捷等优势不断显现出来，被各个行业广泛应用。无人机技术理念最早由英国军事航空学会提出，起初无人机主要被应用于军事活动，而目前在农业生产、工业制造、物流运输、摄像摄影等多个领域中，均能看到无人机的身影[1]。我国为加快农业发展，提高农业生产效率，先后引入机械技术、传感器技术、计算机信息技术等一系列先进技术，在这些高新技术的有力帮助下，农业生产效率不仅得到有效提高，农产品质量也得到了全面提升，无人机技术作为农业生产引进的众多先进技术之一，在促进农业信息化、精准化发展中起到了至关重要的作用。

　　1无人机技术在现代农业工程中的实际应用

　　1.1农业信息化

　　农业遥感测绘工作以往多依靠卫星航空观测来完成，与其相比，无人机在信息观测方面具有操作简便、数据信息准确、分辨率高等特点，因此将其作为农业生产新型遥感测绘平台更具优势。在实际应用中，无人机可对土壤湿度情况进行精准监测，实现传统土壤湿度监测难以实现的大面积监测和动态实时监测，保证管理者可实时获取土壤情况，以便其对土壤环境进行调整，从而改善农作物生长环境，提高农产品质量。除此之外，光学设备高空工作过程中易受云层干扰，而无人机则是将可见光近红外光设备作为数据信息监测设备，其能通过对比图像特性获得农业生产中的关键信息，并据此构建出准确性较高的三维模型，相比传统监测方式，无人机的监测手段也更具合理性[2]。

　　1.2农业精准化

　　精准农业理念最早由美国等发达为适应社会信息化发展针对农业生产提出，目的在于构建一种基于定位、定时、定量实施现代化农业操作与管理系统的新型农业生产模式，是信息技术与农业生产的全方位结合[3]。随着我国科学技术水平的不断提升，农业精准化逐渐成为当前农业发展的必然趋势，精准化农业不仅能够实现低成本高回报，同时在减轻农业污染、改善生态环境、提高资源利用率等方面也可发挥巨大作用。要想实现农业精准化，需先实现农业信息化。无人机技术的合理应用能够帮助管理者实时获取农作物生长信息、土壤环境变化信息、农药喷洒信息、肥料施用信息等，为农业生产管理提供可靠的数据参考，以便管理者根据相关数据对农业生产进行更为科学系统的管理与干预，既能提高农业生产效率，还能合理使用资源，其对于促进农业可持续发展具有重要意义。

　　1.3农作物保护

　　病虫害监测与农药喷洒是当前农作物保护的主要工作内容。农作物产量与品质能否达到更高水平与病虫害管理有着紧密联系，因此在农业生产中，管理者需要明确各季节病虫害发生情况，强化病虫害监测，并结合病虫害监测结果制订合理的农药喷洒计划，以获得更好的农作物保护效果。但传统病虫害监测方式缺乏系统性和合理性，致使制订的农药喷洒计划不合理，农药喷洒不足则会影响病虫害防控效果，农药喷洒过多则会对生态环境造成影响。此外，传统农药喷洒多由人工完成，而人工或半人工方式已难以满足现代农业规模化种植需求，同时人工喷洒农药还易发生人员中毒事件，因此急需采取更为先进的技术替代人工喷洒。无人机在病虫害监测和农药喷洒两方面均可发挥积极作用，一方面，无人机可获取图像信息，全面监测农作物病虫害发生情况，并将监测结果实时反馈给管理者，管理者即可根据监测数据做出合理的农药喷洒方案；另一方面，无人机可根据管理者制订好的农药喷洒方案，按照预先设计好的农药喷洒路线进行自动喷洒，有效代替人工操作，农药喷洒量也更为合理，进而避免资源浪费[4]。

　　2无人机技术在现代农业工程中应用存在的问题

　　2.1技术水平欠缺

　　虽然我国大力发展无人机技术，但以当前技术水平来看，我国无人机技术研发工作依然处于起步阶段，农用无人机关键性能、操作便捷、可靠性等优势并没有被完全开发出来，与美国、日本等发达相比仍然存在很大差距。另外，在无人机控制系统、无人机电池等关键技术方面目前也未达到发达水平，导致农用无人机综合效能无法最大限度地发挥出来，进而限制了无人机技术在农业生产中的应用与发展。

　　2.2专业人才不足

　　无人机技术引入我国的时间相对较短，农用无人机也是在最近几年发展起来的，因此目前依然没有构建出一套完善的农业无人机应用体系，无人机技术专业人员极为匮乏，农户购买农用无人机后缺乏专业技术指导，导致农户无法明确无人机的正确使用方法，影响无人机工作效率，错误的操作方式还有可能减少无人机使用寿命，致使农用无人机应用价值大大降低。另外，现阶段尚未建立完善的农用无人机市场体系，缺乏统一的市场标准，进而对农用无人机推广造成严重影响[5]。

　　2.3应用成本较高

　　无人机技术虽然在我国发展迅速，但现阶段农业生产的无人机价格依然较高，最高售价可达到20万元左右，远高于传统农用机械，使得无人机在价格方面难以占据优势；同时，相比其他农用机械，无人机应用范围也较为局限，进而导致其性价比降低。此外，农业生产智能化虽然是我国当前的重点发展项目，但依然有部分地区的农业机械扶持政策不够完善，目前仅有几个省份将无人机纳入农用机械购买补贴范围中，有许多地区农户因无人机价格过高而放弃使用，进而导致无人机技术在农业工程中的应用受到阻碍[6]。

　　3无人机技术在现代农业工程中的发展方向

　　3.1技术发展

　　技术问题是当前阻碍无人机技术在现代农业工程中发展的主要原因，虽然我国无人机技术水平不及发达，但我国依然具有较大的发展空间[7]。因此，我国相关技术研发部门应大力开展农用无人机技术的研发工作，派遣专人到美国、日本等发达学习先进无人机技术，从中获取适用于我国农用无人机的关键技术，将无人机优势充分发挥出来，进一步提升农用无人机的操作性能和续航能力；并在技术不断提升的基础上，降低无人机生产成本，提高农用无人机性价比。此外，从发展智慧农业的角度来看，我国不仅需要在农用无人机技术层面投入更多精力，还需要强化无人机平台与管理系统的研发，紧随农业智能化发展方向，重视技术创新，促使我国农用无人机技术能更上一个台阶[8]。

　　3.2市场发展

　　统一的市场标准和完善的市场机制体系是维持市场良好环境的关键，农用无人机作为一种新型农用机械，市场标准与市场机制体系尚未构建完善。无人机制造企业、科技研发部门、无人机销售单位、售后服务部门等多方应积极参与农用无人机产业发展，达成良好的合作关系，共同构建无人机市场标准和市场机制体系。结合我国国情，建立适应我国发展的无人机技术标准、产品生产标准、行业规范等一系列规定；加强无人机产品推广，促进无人机在农业生产中的应用；培养无人机技术专业人才，为购买使用无人机的农户提供专业技术指导，提高无人机使用效率；加强无人机售后服务建设，为农户提供更具人性化的售后服务；紧密连接无人机技术研发、产品设计、生产制造、销售支持、售后服务等各个环节，打造无人机一体化产业[9]。

　　3.3政策发展

　　要想促进无人机技术在农业工程中的应用与发展，不仅需要提高技术水平，构建环境稳定的无人机市场，同时相关部门还需要出台无人机相关政策，为购买无人机的农户提供经济扶持与补贴，这对于推动无人机技术在农业生产中的应用具有重要意义[10]。除此之外，相关部门还需要对无人机技术研发、生产、销售等企业提供政策扶持，降低无人机生产成本和市场销售价格，加大农用无人机推广力度，并为农户提供全方位技术支持，以此激发农户购买欲望，进而提高农用无人机使用率，促进无人机在农业生产中的发展。

　　4结束语

　　农用无人机是现代农业智能化发展过程中的产物，相比传统农用机械，其工作效率更高，在土壤信息采集、病虫害监测、农药喷洒等方面均可有效替代人工，减少农业生产人力消耗，对农业生产智能化发展可起到一定的推动作用。但当前我国无人机技术依然处于较低水平，还需加强技术研发，同时积极构建良好的无人机市场环境，推出适应我国发展的无人机扶持政策，从多个方面促进无人机技术在我国农业生产中的发展。

　　参考文献：

　　[1]高志政,彭孝东,林耿纯,等.无人机撒播技术在农业中的应用综述[J].江苏农业科学,2019,47(6):24-30.

　　[2]林金平,任万军,冯燕,等.机械育插秧和无人机技术在正优538制种中的应用[J].种子,2020,39(8):164-166.

　　[3]石涛,杨太明,黄勇,等.无人机多光谱遥感监测水稻高温胁迫的关键技术[J].农业气象,2020,41(9):597-604.

　　[4]杨勇强,王振锡,师玉霞,等.基于无人机影像的天山云杉林单木树冠信息提取[J].新疆农业科学,2020,57(8):1484-1492.

　　赵春霞

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