无人机遥感技术在农业中的应用前景

曹克晶

（齐齐哈尔工程学院，黑龙江 齐齐哈尔 161005）

无人机遥感技术在农业中的应用前景

曹克晶

（齐齐哈尔工程学院，黑龙江 齐齐哈尔 161005）

随着我国无人机行业高速发展，农业无人机的应用也进入了人们的视野。由于自身的先天优越性，使其不受地形约束，高精准、高效率的工作方式受到人们的青睐。由于操作人员远离作业区，可有效避免农药对人体的危害，面对突发性虫害有很好的强突能力。由于无人机技术的逐渐成熟，成本也大大降低，加上良好的应用性，必将成为替代原始农耕的重要手段，让农耕变得更加精准，更加高效，减少人力成本。

无人机（UAV）；无人机遥感技术；农业土地的监测

1 无人机在农业上的应用现状

在国外20世纪90年代，就已经开始无人机在农业上的应用尝试，主要应用于对农田、果园、菜园的病虫害防止。1990年，日本山叶公司率先推出世界第一架无人机,主要用于撒布农药。进30年来海外发达国家一直使用无人机进行农药喷洒和灾害防御工作，而国内由于无人机技术起步较晚，比之国外落后很多。在20世纪50年代，我国开始了农业航空喷洒的研究及应用，主要是对规模较大的森林，农垦区和农田进行喷洒作业。但由于国内土地使用政策和体制的关系，无法大规模种植，导致大规模喷洒作业无法实施。而无人机没有地形和规模限制，同时具有控制灵活，高效、高精准的特点，农用无人机必将成为近年来农业机械发展最快的一个领域。

2 无人机遥感技术的特点

遥感技术在传统概念里一般是指采用卫星和大型飞机作为遥感平台，可大面积进行观测获取综合性数据的方式。传统遥感在小范围观测的数据分析上存在着分辨率不足的问题，同时还容易受到空间辐射和云层等不确定因素的影响。近年来小型无人机遥感平台的不断发展，很大程度上缓解了传统遥感的短线，因其灵活优势在局部遥感和应急监测方面都取得了很大的成功。无人机装载的遥感设备体积小、重量轻，其平台结构可分为飞行系统、信息采集系统和传输系统等几个部分。

目前普遍的无人机重量在10kg以内，拥有多波段光谱采集和多功能探测器，其飞行模式一般有两种，一种是依靠地面工作站人员对无人机进行操控，同时对飞机回传的数据进行分析。另一种是提前对任务航线进行编程，无人机按照预先设定好的航线飞行，在飞行过程中自行拍照并对数据进行反馈。

无人机在遥感领域应用的优势：①突破作业条件限制，可低空域、低成本、低风险采集数据。与传统的航测和卫星遥感相比，可低空飞行，大幅度提高分辨率，可灵活设定监测区域，同时还能连续或者周期性监测，而且精度也有大幅度提升，对地形地貌的变化监测精度可达到0.01m级别。②应急能力强，可快速响应应急作业。无人机由于自身体积小，操作方便对起降场地要求相对较低，可以大大节省起降时间，从而实现遥感数据的快速实性。③无人机在使用和维护方面相对于大型飞机和卫星有着其先天优势，可根据任务需要灵活精确的进行高密度出勤，而且维护相对简单。无人机对这种相对小范围、高出勤率、多时间点、多信息维度的重复采集的领域有着极大的发展空间。

3 无人机在农田分析与农作物监测的研究

对于面积较大的农田管理，传统的观察方式不能全面了解农作物的生长情况，对农田监测的延时会影响收获的时机。在一些较大的农场中，管理者无法做到对每一块耕地的土壤状况和作物生长状态的完全掌握，只能统一耕作。而农用无人机可以很容易破解这一难题，无人机通过航拍，提供高质量的图片和视频。加之无人机有特殊的光谱分析仪和热像仪，可以提供多层次、多形式的图片，帮助管理者进行精准高效的分析判断。有针对性地进行点对点的精细治疗，提高药物喷洒精准度，从而很大程度上避免了不必要的污染和浪费。同时还可以实时跟踪监测土壤状态和作物长势，可精准高效的发现问题，及时采取应对措施，控制损失，提高收益。在精准农业的大趋势下，无人机的作用会越来越凸显，对地面信息的全面监测可加速现代农业工业化进程，推动中国农业产业化建设。

4 结语

在我国逐步推进农业信息化、自动化的浪潮中，无人机这种低成本、低风险、高效率的自动化设备必将会快速普及。加快精准农业的建设步伐，提高我国农业发展水平，对绿色农业全程管控体系的建成有着不可替代的作用。

［1］龚艳，傅锡敏.现代农业中的航空施药技术［J］.农业装备技术，2008，（6）.

［2］薛新宇，梁建，傅锡敏.我国航空植保技术的发展前景［J］.中国农机化，2008，（5）.

［3］金伟，葛宏立，杜华强.无人机遥感发展与应用概况［J］.遥感信息，2009，（1）.

［4］蒙继华，李强子.农田农情参数遥感监测进展及应用展望［J］.遥感信息，2010，（3）.

曹克晶（1982-），女，黑龙江人，主要研究方向：农学。