“農業航空工程”專題導讀

2017年4月22 —24日，“國際工程科技發展戰略高端論壇—農業航空技術”在北京召開，農業部農機化司李偉國司長在致辭中指出：農業航空技術是新興的高端農業機械化技術，在現代農業生產中特別是航化作業、病蟲害防治等方面發揮了越來越重要的作用。為全面、深入地了解中國農業航空行業的發展現狀和趨勢，反映行業面臨的困難和問題，本刊特策劃“農業航空工程”專題，共刊發8篇相關研究成果報道。

蘭玉彬院士團隊的研究綜合分析了植保無人機旋翼風場分布特性、霧滴與無人機旋翼風場交互機理、霧滴沉降與飄移機理、霧滴與葉片表面的交互機理及霧滴分散和蒸發特性等國內外研究現狀，并給出植保無人機施藥技術的未來發展建議，對優化植保無人機結構、科學應用植保無人機、提高農藥利用率、減少環境污染具有重要意義。楊寧等采用無人機獲取了內蒙古河套灌區沙壕渠灌域內試驗地的無人機多光譜遙感圖像數據及不同深度的土壤鹽分數據，使用3種光譜指數篩選方法，對比3種建模方法，模擬3個深度土層的土壤鹽分分布，比較了傳統光譜指數及引入紅邊波段的改進光譜指數在鹽漬化建模方面的潛力，具有創新性和一定的學術價值。陳鋒軍等針對云杉計數問題給出了較為完整的基于航拍和機器視覺的解決方案，對YOLOv3的網絡結構進行了有益探索和改進，解決了 YOLOv3模型小樣本訓練過擬合問題和云杉特征丟失問題，提升了云杉計數的準確率，具有重要的研究意義和實用價值。王玉娜、陳曉凱等基于低空無人機平臺和成像光譜儀獲取陜西關中地區拔節期冬小麥高光譜影像，將無人機高光譜遙感應用于冬小麥氮素營養監測和葉面積指數估算，對降低監測成本、增強時效特性等具有一定新意和重要意義。陳日強等利用無人機載激光雷達采集蘋果園的果樹單木冠層信息，并評價空間分辨率對于果樹單木樹冠檢測與提取的影響，具有一定的學術價值和實用性，對精準果園管理生產具有重要意義。杜蒙蒙等提出了一種基于多旋翼無人機與激光測距技術的農田地形測繪方法，在多旋翼無人機測繪平臺上搭載激光測距模塊與后處理動態差分全球定位系統設備獲取激光測距值序列、PPK-GPS三維定位數據以及無人機的飛行姿態數據，綜合激光測距、GPS數據進行高程測量，對農田微地形測量具有很好的實用價值。孔繁昌等以東北地區粳稻稻瘟病高光譜識別診斷為選題，運用多旋翼無人機載高光譜遙感技術獲取健康、輕度、中度和重度等級水稻穗莖的冠層指數，利用隨機森林的方法對光譜預處理變換數據、光譜曲線特征提取參數、植被指數組合進行建模，填補了無人機高光譜遙感監測大田穗頸瘟病和實驗室穗頸瘟病光譜理論研究之間的研究空白。

本專題集中刊發的 8 篇系列文章，分別來自華南農業大學、沈陽農業大學、西北農林科技大學、北京林業大學、河南理工大學、河南科技大學、東北農業大學等機構，源于國家自然科學基金、國家重點研發計劃項目、廣東省重點領域研發計劃項目、廣東省引進領軍人才項目、中央高校基本科研業務項目、河南省高等學校重點科研計劃項目等的研究成果，從理論綜述、機理模型到實用技術，具有創新性、重要性、實用性等特點，對促進國內航空植保事業發展、農業航空技術全面推廣應用、明確航空植保施藥發展方向和未來智慧農業的發展與實現具有重要的理論和現實意義。