無人機在現代精準化農業和智慧灌溉中的應用

山東華宇工學院 王玉娟

農業是我國基礎產業，我國幅員遼闊，且人口基數龐大，因此對于糧食方面的需求在不斷擴大，國家對于農業產值的重視程度在不斷增加，其中對于農業方面也不斷開始實施新的技術以及行的工具，無人機就是當前熱度非常高的一種技術，無人機作為小型的遙感技術平臺，自身的靈活性以及分辨率方面都可以進行調整，在精度方面也可以自定義，應用到農業上可以實現準確反饋，進而實現現代農業的精準化控制，并且對指揮灌溉技術也有非常大的促進作用，實現了精準化農業的可持續發展。無人機技術是通過地面控制平臺進行無線電遙控或者自備的程序進行控制，從而實現的無人飛行器飛行。無人機有以下幾個方面的好處，首先是不受地形的限制，在當前的無人機飛行的過程中，可以有效越過地形的障礙，并且從空中俯視，可以對當前的地形情況有充分的掌握，而且無人機上可以搭載很多測量的工具，實現對地面情況的精確反饋。通過無人機技術，可以實現對于測繪，農業播種以及灌溉等多方面的工作，在當前的社會之中有著廣泛的應用前景。

1 無人機在精確農業中的應用

1.1 農田藥物的噴灑

藥物噴灑是農業中經常使用無人機的部分，與傳統的噴灑方式相對比，無人機的噴灑能夠實現更精準化的作業。在實際的執行過程中，可以通過飛機的勘察，以及遠程控制，進而對當前的無人機實施控制，不僅如此，還可以通過地面的計算機設備以及遠程控制體系，實現無人化操作。隨著當前智能技術發展，對于無人機來說，可以實現對其有效控制，減少人力方面的投入，因此在當前的農業農藥噴灑過程中，我國很多地區已經開始實施無人機操作。

1.2 農田信息監測

農田信息主要是包括病蟲害現象，灌溉以及農作物的生長情況等，這些信息是農業生產過程中，與產量關系最為直接的幾個影響因素。無人機的優勢在這個方面非常顯著，其中主要采用的手段就是進行航拍，在航拍的時候，無人機可以調節像素，并且有配套的感應設備，來掌握農田情況，例如土壤出現問題的時候，在地面由于觀察范圍有限，因此不能夠及時發現，但是通過航拍技術，則可以實現對于農田現狀的監督控制。而且由于分辨率可以自動進行調節，因此在使用無人機的過程中，通過對農作物的生長現象進行掌握，進而對很多肉眼難以發現的情況進行發掘，完成對于農作物的監督測量，使用這樣的方式可以有效提升對于農田的管理，優化農業生產。

1.3 農業保險勘察

農業保險勘察主要是在農業出現較大規模的災害時，進行賠付工作，在這樣的過程中，農業保險需要掌握具體的損失情況，并且對損失的范圍以及損失的情況做出充分的調查，這樣才可以保證賠付工作的有效進行，以及對賠付范圍的精確界定，因此在當前的勘察中，使用無人機技術，可以對當前的響應能力以及高分辨率圖像進行結合，以實現及精度進行定位，使用這樣的方式保證定損足夠精確，最終保證賠付的結果足夠準確，不會出現定損失誤的現象，進而造成農田以及相關賠付工作之間出現爭議的情況。

1.4 無人機在精準農業其他方面的應用

除了上述的用途之外，無人機本身的覆蓋面積較大，因此可以實施大范圍播種工作，進而提升播種的效率。不僅如此，施肥的時候，也可以使用無人機完成高效的施肥工作。通過無人機本身較強的覆蓋范圍，為當前灌溉之提供了非常強的覆蓋范圍。其次就就是無人機的響應迅速，在實際的執行過程中，農業中有很多需要時效性的工作，無人機在這樣的情況下，可以及時掌握當前的情況，進而有效解決當前存在的問題，對于無人機的農業方面來說，效率的提升促進了當前對于農業的精細化操作，規模擴大的同時也能夠提升農作物生產的質量，是非常有效的一種方式。

2 無人機在農業灌溉之中的應用

2.1 無人機在旱情監測上的應用

無人機當前已經成為了了一種新型的信息獲取途徑，在農業現代化的建設過程中，對于當前的農業實現精確化反饋已經成為了當前的主要需求之一。因此在當前的無人機發展中，逐漸開始搭建遙感設備，對土壤的信息進行信息的收集以及反饋，進而建立綜合的模型，通過對比模型，可以準確反應出當前的農業土壤情況，而且通過數據與圖片以及數據的對比，可以準確得出當前的旱情情況，分析土壤濕度，對當前的土壤情況是否需要進行灌溉做出判斷。一旦出現干旱的情況，就需要及時進行解決，并且采取相對應的措施。

2.2 無人機在智慧灌溉上的應用

農業灌溉過程中，合理高效對當前的資源進行分配，是當前的主要需求，因此在當前的灌溉中，如何做好保證農作物生長的需求，同時達成節約水資源的目的，這是當前農業生產之中的重要目標，也是必須解決的問題。因此在面對這個問題的時候，無人機精準的優勢，可以有效解決這樣的問題。

首先，無人機在部署的時候，可以結合遙感技術以及GPS技術，對當前的灌溉地形情況進行分析，精度非常高，地面則是通過無人機的反饋，對當期的行進路線以及行進方式進行規劃，從而完成對于農業指導的工作。

其次就是無人機攜帶的RF射頻技術，能夠幫助當前農田灌溉優化淡水、肥料以及殺蟲劑的使用，通過高空中的監控，可以實時反饋當前的田地的狀況，進而實時精確農作物情況反饋，在當前的技術下，甚至可以反饋某一株作物出現的情況，因此有了這樣精確的反饋，在后續進行的施肥、殺蟲以及灌溉中，自然可以有效實現精確的分配，從而提升作物的產量和質量。

2.3 實施精確灌溉

隨著當前技術的發展，無人機本身的動力有了非常強的增長，同時地面的信息設備發展，也讓自動化技術得到了有效的實施，在當前的無人機自動化灌溉中，已經可以實現完全的自動化，無人機首先對田地的情況進行勘察，隨后將勘察的情況反饋到地面的控制中心，地面控制中心對于當前的地面情況做出分析，如果面對較小的范圍，使用無人機裝載水源，進行精確的灌溉。如果面積較大，就會和地面無人灌溉機動車發出指令，讓其進行灌溉操作，這樣的好處是全程沒有人員參與，無人機在其中起到了信息收集，以及執行的一部分功能，對于當前的灌溉來說，可以實現精確的灌溉，從而提升了農業灌溉的效率，促進了農業的發展。

2.4 實現自動化灌溉

在當前的生產之中，無人化、現代化是發展的主要方向和主要趨勢，因此在當前的發展之中，無人機能夠實現自動化灌溉，是自動化灌溉之中的核心部分。實現自動化灌溉，主要的構建內容是依靠人工智能，無人機等兩個部分的構建，無人機起到的主要作用是信息的收集以及問題的處理。在當前的無人化灌溉作業之中，無人機通過RS技術，對當前的農田情況進行監測，同時依照全球定位系統以及全球氣象系統，對當前農田面對的干旱等情況進行收集，進而反饋到主機部分，主機部分則是依靠內部的既定程序，或者人工智能技術，對當前的情況做出分析，從而指導灌溉無人機進行灌溉工作，或者讓無人拖拉機實現大面積及的灌溉，這種形式在我國當前的農田發展之中已經有了大規模的普及，其中無人機起到了非常重要的作用。搭載RS設備的無人機，可以有效反饋當前的情況，其中氣象系統將最近的氣象，溫度、濕度以及未來的氣候變化傳輸到主機之中，主機通過無人機的全球定位系統，對當前農田面臨的情況做出有效的分析，進而確定是否應該進行灌溉工作，通過這樣的協調，可以有效解決當前農田在灌溉過程中遇到的大部分問題，同時RS技術以及人工智能能夠結合當前的情況，用最小的成本完成灌溉的任務，在一定程度上能夠減少資源的浪費，最大化節約資源，同時完成灌溉的任務。

3 無人機的優勢

第一，效率較高，無人機無視地形，因此在播種以及施肥的過程中，可以有效提升效率，并且無人機本身精確度較高，所以在播種的時候，可以直接從空中進行，這對于播種工作來說，可以有效提升播種的效率，促進播種工作的發展。

第二，無人機通過地面控制可以實現多項功能，全方位覆蓋當前的農業生產。

第三，無人機可以配合自動化進行實施，有利于實現農業現代化。

4 在使用無人機過程中，需要注意的問題

無人機雖然在當前的農業灌溉之中有著較為廣泛的應用內容，但是在實際的使用過程中，也需要注重以下幾個方面的問題：第一，在使用的過程中，遠離干擾源，無人機的操作是地面指揮中心完成的，雖然具備很強的抗干擾能力，但是在一些大功率的信號發射裝置附近，依舊會受到影響。第二，能源問題。無人機受到自身的體型以及成本限制，因此很多無人機都使用電池作為主要的動力，因此本身的續航能力較差，因此在實際的使用之中，需要注重能源的消耗。防止在操作的過程中，出現能源不足的情況。保證整個灌溉過程可以順利完成。

結束語：綜上所述，在當前的農業生產之中，無人機可以實現動態的監督控制，并且在農業灌溉的過程中，無人機可以有效對當前的問題進行分析，進而對當前問題進行有效的解決，提升了農業生產的效率，減少了資源的浪費，促進了農業生產效益，推動了農業現代化的進程。