無人機在現(xiàn)代精準化農(nóng)業(yè)和智慧灌溉中的應(yīng)用

山東華宇工學(xué)院 王玉娟

農(nóng)業(yè)是我國基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，我國幅員遼闊，且人口基數(shù)龐大，因此對于糧食方面的需求在不斷擴大，國家對于農(nóng)業(yè)產(chǎn)值的重視程度在不斷增加，其中對于農(nóng)業(yè)方面也不斷開始實施新的技術(shù)以及行的工具，無人機就是當(dāng)前熱度非常高的一種技術(shù)，無人機作為小型的遙感技術(shù)平臺，自身的靈活性以及分辨率方面都可以進行調(diào)整，在精度方面也可以自定義，應(yīng)用到農(nóng)業(yè)上可以實現(xiàn)準確反饋，進而實現(xiàn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的精準化控制，并且對指揮灌溉技術(shù)也有非常大的促進作用，實現(xiàn)了精準化農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。無人機技術(shù)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(xiàn)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(dāng)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(dāng)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(xiàn)對地面情況的精確反饋。通過無人機技術(shù)，可以實現(xiàn)對于測繪，農(nóng)業(yè)播種以及灌溉等多方面的工作，在當(dāng)前的社會之中有著廣泛的應(yīng)用前景。

1 無人機在精確農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

1.1 農(nóng)田藥物的噴灑

藥物噴灑是農(nóng)業(yè)中經(jīng)常使用無人機的部分，與傳統(tǒng)的噴灑方式相對比，無人機的噴灑能夠?qū)崿F(xiàn)更精準化的作業(yè)。在實際的執(zhí)行過程中，可以通過飛機的勘察，以及遠程控制，進而對當(dāng)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(shè)備以及遠程控制體系，實現(xiàn)無人化操作。隨著當(dāng)前智能技術(shù)發(fā)展，對于無人機來說，可以實現(xiàn)對其有效控制，減少人力方面的投入，因此在當(dāng)前的農(nóng)業(yè)農(nóng)藥噴灑過程中，我國很多地區(qū)已經(jīng)開始實施無人機操作。

1.2 農(nóng)田信息監(jiān)測

農(nóng)田信息主要是包括病蟲害現(xiàn)象，灌溉以及農(nóng)作物的生長情況等，這些信息是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，與產(chǎn)量關(guān)系最為直接的幾個影響因素。無人機的優(yōu)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(diào)節(jié)像素，并且有配套的感應(yīng)設(shè)備，來掌握農(nóng)田情況，例如土壤出現(xiàn)問題的時候，在地面由于觀察范圍有限，因此不能夠及時發(fā)現(xiàn)，但是通過航拍技術(shù)，則可以實現(xiàn)對于農(nóng)田現(xiàn)狀的監(jiān)督控制。而且由于分辨率可以自動進行調(diào)節(jié)，因此在使用無人機的過程中，通過對農(nóng)作物的生長現(xiàn)象進行掌握，進而對很多肉眼難以發(fā)現(xiàn)的情況進行發(fā)掘，完成對于農(nóng)作物的監(jiān)督測量，使用這樣的方式可以有效提升對于農(nóng)田的管理，優(yōu)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

1.3 農(nóng)業(yè)保險勘察

農(nóng)業(yè)保險勘察主要是在農(nóng)業(yè)出現(xiàn)較大規(guī)模的災(zāi)害時，進行賠付工作，在這樣的過程中，農(nóng)業(yè)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(diào)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(dāng)前的勘察中，使用無人機技術(shù)，可以對當(dāng)前的響應(yīng)能力以及高分辨率圖像進行結(jié)合，以實現(xiàn)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(jié)果足夠準確，不會出現(xiàn)定損失誤的現(xiàn)象，進而造成農(nóng)田以及相關(guān)賠付工作之間出現(xiàn)爭議的情況。

1.4 無人機在精準農(nóng)業(yè)其他方面的應(yīng)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(dāng)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(yīng)迅速，在實際的執(zhí)行過程中，農(nóng)業(yè)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(dāng)前的情況，進而有效解決當(dāng)前存在的問題，對于無人機的農(nóng)業(yè)方面來說，效率的提升促進了當(dāng)前對于農(nóng)業(yè)的精細化操作，規(guī)模擴大的同時也能夠提升農(nóng)作物生產(chǎn)的質(zhì)量，是非常有效的一種方式。

2 無人機在農(nóng)業(yè)灌溉之中的應(yīng)用

2.1 無人機在旱情監(jiān)測上的應(yīng)用

無人機當(dāng)前已經(jīng)成為了了一種新型的信息獲取途徑，在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的建設(shè)過程中，對于當(dāng)前的農(nóng)業(yè)實現(xiàn)精確化反饋已經(jīng)成為了當(dāng)前的主要需求之一。因此在當(dāng)前的無人機發(fā)展中，逐漸開始搭建遙感設(shè)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(yīng)出當(dāng)前的農(nóng)業(yè)土壤情況，而且通過數(shù)據(jù)與圖片以及數(shù)據(jù)的對比，可以準確得出當(dāng)前的旱情情況，分析土壤濕度，對當(dāng)前的土壤情況是否需要進行灌溉做出判斷。一旦出現(xiàn)干旱的情況，就需要及時進行解決，并且采取相對應(yīng)的措施。

2.2 無人機在智慧灌溉上的應(yīng)用

農(nóng)業(yè)灌溉過程中，合理高效對當(dāng)前的資源進行分配，是當(dāng)前的主要需求，因此在當(dāng)前的灌溉中，如何做好保證農(nóng)作物生長的需求，同時達成節(jié)約水資源的目的，這是當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)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(yōu)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(jié)合遙感技術(shù)以及GPS技術(shù)，對當(dāng)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(dāng)期的行進路線以及行進方式進行規(guī)劃，從而完成對于農(nóng)業(yè)指導(dǎo)的工作。

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

2.3 實施精確灌溉

隨著當(dāng)前技術(shù)的發(fā)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(shè)備發(fā)展，也讓自動化技術(shù)得到了有效的實施，在當(dāng)前的無人機自動化灌溉中，已經(jīng)可以實現(xiàn)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(dāng)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(fā)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(zhí)行的一部分功能，對于當(dāng)前的灌溉來說，可以實現(xiàn)精確的灌溉，從而提升了農(nóng)業(yè)灌溉的效率，促進了農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

2.4 實現(xiàn)自動化灌溉

在當(dāng)前的生產(chǎn)之中，無人化、現(xiàn)代化是發(fā)展的主要方向和主要趨勢，因此在當(dāng)前的發(fā)展之中，無人機能夠?qū)崿F(xiàn)自動化灌溉，是自動化灌溉之中的核心部分。實現(xiàn)自動化灌溉，主要的構(gòu)建內(nèi)容是依靠人工智能，無人機等兩個部分的構(gòu)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(dāng)前的無人化灌溉作業(yè)之中，無人機通過RS技術(shù)，對當(dāng)前的農(nóng)田情況進行監(jiān)測，同時依照全球定位系統(tǒng)以及全球氣象系統(tǒng)，對當(dāng)前農(nóng)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(nèi)部的既定程序，或者人工智能技術(shù)，對當(dāng)前的情況做出分析，從而指導(dǎo)灌溉無人機進行灌溉工作，或者讓無人拖拉機實現(xiàn)大面積及的灌溉，這種形式在我國當(dāng)前的農(nóng)田發(fā)展之中已經(jīng)有了大規(guī)模的普及，其中無人機起到了非常重要的作用。搭載RS設(shè)備的無人機，可以有效反饋當(dāng)前的情況，其中氣象系統(tǒng)將最近的氣象，溫度、濕度以及未來的氣候變化傳輸?shù)街鳈C之中，主機通過無人機的全球定位系統(tǒng)，對當(dāng)前農(nóng)田面臨的情況做出有效的分析，進而確定是否應(yīng)該進行灌溉工作，通過這樣的協(xié)調(diào)，可以有效解決當(dāng)前農(nóng)田在灌溉過程中遇到的大部分問題，同時RS技術(shù)以及人工智能能夠結(jié)合當(dāng)前的情況，用最小的成本完成灌溉的任務(wù)，在一定程度上能夠減少資源的浪費，最大化節(jié)約資源，同時完成灌溉的任務(wù)。

3 無人機的優(yōu)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(fā)展。

第二，無人機通過地面控制可以實現(xiàn)多項功能，全方位覆蓋當(dāng)前的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

第三，無人機可以配合自動化進行實施，有利于實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)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(dāng)前的農(nóng)業(yè)灌溉之中有著較為廣泛的應(yīng)用內(nèi)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(fā)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(xù)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(xiàn)能源不足的情況。保證整個灌溉過程可以順利完成。

結(jié)束語：綜上所述，在當(dāng)前的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)之中，無人機可以實現(xiàn)動態(tài)的監(jiān)督控制，并且在農(nóng)業(yè)灌溉的過程中，無人機可以有效對當(dāng)前的問題進行分析，進而對當(dāng)前問題進行有效的解決，提升了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率，減少了資源的浪費，促進了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益，推動了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的進程。