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无人机在农业生产中的运用

发布时间:2018-05-18 01:07:00 文章来源:未来智讯    
    关键词:无人机;农业生产;运用
    随着我国对无人机技术了解不断深入,其在农业生产中的应用领域开始变得广泛,在土壤成分分析、农药喷洒以及农业信息普查等方面都有着较好发挥。现代化农业要求进行高效农业生产,使农业向着精准化、信息化方向发展,为了提高农业生产量、准确把握各项灾情并进行预判、促进农产品质量提升、减少生产中污染现象,需要应用农情遥感技术。在农业生产中应用遥感技术以及无人机技术实现对农业状况的监测,促进能够农情遥感技术进步,与传统监测方式相比,应用无人�C具有监测成本低、受环境因素影响小、作业范围大等优势,对农业生产中各项相关因素进行实时监测并收集数据,使农业工作者根据数据分析即可准确了解实际情况,从而实施有针对性解决措施以提高农业生产效率,有效促进了农业经济效益提升。
    1 我国农业中无人机应用现状
    我国农业中无人机应用尚处于起步阶段,通常用于小型农田药物喷洒以及保险赔付等领域。随着农业生产中对无人机认识的不断深入以及相关政府部门农业优惠政策的落实,农业领域中无人机应用逐渐向着延长航行时间、扩大作业面积、提高载荷能力等方面转变,为其农业应用范围的扩大提供有利条件。
    1.1 监测土壤湿度
    土壤湿度是农业与水文之间联系的桥梁,是促进生态中水循环系统正常运行的关键,反映着其所在区域内旱涝状态。应用无人机技术对土壤湿度进行监测。其监测范围广、时间长、能够满足动态监测需求,从而实现对农作物生长状况的评估,及时发现存在的干旱或者水涝问题并进行调整,减少因旱涝灾害造成的农作物损失。在土壤湿度监测中,通常使无人机搭载检测设备对其进行监测,对所得到图像数据建立模型并进行分析,对数据进行模拟计算,提出促进土壤湿度提升的有效系数,实现科学合理的土壤湿度监测。利用无人机对土壤湿度进行监测,与传统监测方式相比监测成本低、具有较好实时性且体积小巧便于携带,尤其适用于大面积农业土地以及复杂地形条件下的土壤监测,有较高应用价值。
    1.2 应用于农田喷洒
    早在上个世纪,低空喷洒技术已经被应用于农业生产当中,但其工作条件仅限于面积大、空间广、无阻碍的农业生产中,且喷洒设备为有人驾驶的固定翼飞机。但在实际工作过程中发现,农业生产中存在大量较分散耕地,此类耕地中仍然需要人工喷洒,生产效率得不到提高,。无人机设备体积小、起降便利、能够自动进行航线规划,不需人工驾驶,具有较低成本,在区域分散的农田喷洒中有较高应用价值。
    1.3 在植被覆盖度方面的监测
    植被覆盖度,是描述地表植被分布的重要参数,对评价区域内生态环境具有重要意义,对指导开展农作物生产具有极高的预测价值。随着我国精准农业的推广及发展,依靠遥感进行检测农作物覆盖率变化,已成为一个具有重要意义的监测手段。常用的卫星光学遥感和人工地面采集数字影像两种数据采集方法都存在着一定问题,而低空无人机的出现很好地弥补了卫星遥感的不足,又提高了人工地面采集数字影响的效率,减少了人工和时间的浪费,提高了植被覆盖率监测的准确性。
    2 无人机在农业方面的应用优势
    2.1 无人机喷洒作业高效、安全、环保
    无人机的质量小、机动性能强,可以根据作业环境灵活调整飞行高度、速度等参数,在地形复杂的区域有着更好的发挥。和传统机械人工喷洒相比,无人机喷洒可以提高喷洒的均匀度,减少药物和水资源的浪费,大大提高了农作物喷洒作业的效率。此外,无人机的作业高度可以随着气候条件改变而调整,所以作业时受气候等因素影响较小。如,在风大的天气中可以适当减低高度,避免了大风天气对药物喷洒的影响,又不会让药液随风扩散到周围地区,有效地减少了喷洒物对附近环境的影响。
    2.2 无人机喷洒作业覆盖密度高、治理效果好
    用于喷洒作业的无人机,大多是螺旋机翼的,在喷洒作业时,可以有效地带动农作物摇晃,使农药均匀地喷洒到农作物茎叶背面,达到很好地杀灭病虫的效果。这是机械喷灌和人工喷灌无法做到的,所以无人机喷洒农药对病虫害的防治的效果是十分明显的。
    2.3 无人机喷洒作业节水、节药、成本低
    我国地域极广、地形众多,农业喷洒作业的难度各不相同,这直接影响了农业生产成本。利用无人机开展喷洒作业,可以忽略地形影响,只要改变高度就可以在各种地形中作业,大大减少了成本。同时,无人机油耗小,易维修,对于降低成本也有着显著的作用。国内外大量的研究数据表明,利用无人机开展喷洒作业,可以节省80%的水和30%的药物,对于缓解资源紧缺具有显著效果。
    3 无人机在农业生产中的节水作用
    我国是世界第一人口大国,但我们不是一个资源大国,有数据显示,我国农业用水量已达总用水量65%以上,而且存在着十分严重的浪费现象。大力发展节水型农业,集约型农业是缓解我国资源紧缺矛盾的必然选择。土壤水分是一个直接反应了地面和大气层之间的热量、水汽传输情况的技术指标,通过土壤水分监测,不仅可以掌握土壤蓄水情况,还可以预测该地区农作物用水需求量。小型无人机飞行,飞行高度低、速度慢,收到外界干扰因素较小。利用红外遥感、微波遥感等技术,有效提升了监测的范围和准确性。通过对拍摄回来的土壤图像对比分析,可以得出土壤湿度和影响其的关键参数,再配以合理的措施,就可以做出合理的规划和决策,达到经济效益和环境效益双丰收的目的。所以说,利用无人机对土壤水分进行实时监测,对我国发展现代化农业节水有着极其重要的促进作用。
    结束语
    科学技术的发展以及市场经济形势的转变要求促进农业生产效率提高、保证农产品生产质量,为此需要农业不断向着现代化、集约化、精准化方向发展,不断学习先进生产技术,促进农业生产效率提高、成本降低,势必需要升高农业技术水平,逐渐减少人工应用。无人机应用范围广、经济效益高、受其他因素影响小,应用无人机进行农情监测、农业信息收集加工、农田喷洒等操作,有利于提高农业灾情预防能力,调节农业生产条件,为农业现代化与智能化提供便利。
    参考文献
    [1]胡承建.加速宁夏农用无人机开发应用促进精准农业发展[J].宁夏农林科技,2014(,5):8-10.
    [2]李德仁.无人机遥感系统的研究进展与应用前景[J].武汉大学学报:信息科学版,2014,39(5):503-513,540.
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