鄉(xiāng)村振興視域下無人機(jī)助力“三農(nóng)”的路徑研究
——以臺州市為例

余林江

臺州科技職業(yè)學(xué)院 浙江 臺州 318020

引言

在我國，隨著5G時(shí)代的到來，人工智能等新興技術(shù)的突破，無人機(jī)產(chǎn)業(yè)技術(shù)的進(jìn)一步成熟，讓無人機(jī)在鄉(xiāng)村振興領(lǐng)域得到了多路徑的、深度的融合。“十四五”農(nóng)機(jī)化面臨的重大挑戰(zhàn)和戰(zhàn)略任務(wù)指出，支撐鄉(xiāng)村振興目標(biāo)，發(fā)展農(nóng)業(yè)的機(jī)械化，具有重大意義[1]。根據(jù)大疆公司報(bào)告中指出，雖然我國耕種收的綜合機(jī)械化率非常高了，但薄弱環(huán)節(jié)、產(chǎn)業(yè)和區(qū)域還存在不少，而農(nóng)業(yè)植保無人機(jī)很好地填補(bǔ)了這塊空缺。除此之外，無人機(jī)助力鄉(xiāng)村振興還表現(xiàn)為：安逸飛利用無人機(jī)攝影測量等先進(jìn)手段對鄉(xiāng)村進(jìn)行地理信息采集，建立了一套有效、可視化的數(shù)字化模型體系，助力鄉(xiāng)村振興。龍晶晶外業(yè)采用無人機(jī)獲取正射影像及其經(jīng)緯度信息，結(jié)合行業(yè)軟件，最終建立了可達(dá)厘米級分辨率的數(shù)字鄉(xiāng)村地圖。廣西某學(xué)校分析了在對接鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略，高職無人機(jī)專業(yè)所面臨的問題，提出對接鄉(xiāng)村振興的有效措施。

從上看出，在國家鄉(xiāng)村振興的大環(huán)境下，無人機(jī)在農(nóng)業(yè)植保、鄉(xiāng)村管理，美麗鄉(xiāng)村等方面得到廣泛的應(yīng)用。但是無人機(jī)融合過程中更深層次的研究數(shù)量不多，或者是對存在的問題分析的不夠深入。尤其結(jié)合臺州本地實(shí)際情況，沒有可行性的理論研究與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，缺少可復(fù)制推廣的“臺州樣板”。

1 研究意義

黨的十九大報(bào)告指出，作為當(dāng)代做好“三農(nóng)”工作的總抓手，鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略是解決好“三農(nóng)”問題當(dāng)前工作的重心[2]。隨著無人機(jī)市場的逐步擴(kuò)大，中高職陸續(xù)開設(shè)“無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)”。

本課題從臺州本地的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)模式出發(fā)，基于無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)的優(yōu)勢，主動對接“三農(nóng)”服務(wù)，研究和探索在農(nóng)業(yè)、農(nóng)村、農(nóng)民三大領(lǐng)域的創(chuàng)新路徑，并分析助力鄉(xiāng)村振興中存在的困難。發(fā)現(xiàn)問題，并解決問題，從而形成無人機(jī)助力鄉(xiāng)村振興的有效路徑和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。

2 研究目標(biāo)

以臺州本地農(nóng)村為調(diào)研目標(biāo)，從“三農(nóng)”服務(wù)出發(fā)，就如何進(jìn)一步做實(shí)無人機(jī)助力鄉(xiāng)村振興工作開展了專題探索和研究。在此期間，先后實(shí)地走訪市區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局、美麗鄉(xiāng)村示范村、合作社、農(nóng)業(yè)種植大戶、鄉(xiāng)鎮(zhèn)一線等情況介紹，并就鄉(xiāng)村振興中無人機(jī)應(yīng)用現(xiàn)狀、機(jī)制完善、智能手段運(yùn)用等方面進(jìn)行了座談交流[3]。

作為一項(xiàng)新型技術(shù)，分析無人機(jī)在農(nóng)村已成功落地的“鄉(xiāng)村振興”路徑，可以作為全區(qū)、全市的鄉(xiāng)村振興可借鑒的經(jīng)驗(yàn)，并在理論和實(shí)踐基礎(chǔ)上提出應(yīng)對當(dāng)前各種問題弊端的對策建議。

3 研究的基本內(nèi)容

為了對“鄉(xiāng)村振興”進(jìn)一步研究，了解無人機(jī)融合路徑的成效，采取對農(nóng)業(yè)主管部門、種植大戶進(jìn)行了調(diào)查研究。調(diào)查對象設(shè)定為居住在轄區(qū)范圍內(nèi)，種植面積較大[4]。在調(diào)查問卷的內(nèi)容設(shè)計(jì)上，主要包括了對調(diào)查對象居民的基本情況調(diào)查、對無人機(jī)在助力鄉(xiāng)村振興工作的知曉度情況調(diào)查，農(nóng)業(yè)植保的參與度情況調(diào)查，以及對無人機(jī)融合鄉(xiāng)村振興的滿意度情況調(diào)查，并結(jié)合調(diào)查結(jié)果進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析，總結(jié)出“鄉(xiāng)村振興”新路徑的成效、存在的問題和下一步提升的方向。

在發(fā)放調(diào)查問卷的基礎(chǔ)上，從農(nóng)機(jī)管理站、無人機(jī)服務(wù)企業(yè)，即對無人機(jī)融合的相關(guān)職能部門和工作人員，以及部分農(nóng)民進(jìn)行進(jìn)一步的訪談，進(jìn)行研究總結(jié)。

3.1 臺州本地農(nóng)業(yè)基本情況總結(jié)

臺州，位于浙江省東南沿海，得益于山海之便利，有著豐富的農(nóng)業(yè)資源，在農(nóng)、林、牧、漁各方面，全方位發(fā)展的綜合地方城市，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)平穩(wěn)增長。但是，地少人多，人均耕地面積少，卻是制約臺州農(nóng)業(yè)發(fā)展的一大“瓶頸”[5]。加上近年來傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)污染、資源利用率始終較低、農(nóng)村勞動力偏老年化等問題。無人機(jī)可加快臺州農(nóng)業(yè)發(fā)展的機(jī)械化和智能化，具有重要而迫切的現(xiàn)實(shí)意義。

3.2 農(nóng)業(yè)層面-路徑總結(jié)

病蟲害防治是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最關(guān)鍵的一個過程，與農(nóng)作物最后的產(chǎn)量直接相關(guān)。但在農(nóng)作物的植保工作中，仍主要采取人工噴藥和半機(jī)械作業(yè)的方式進(jìn)行。效率低，易發(fā)生農(nóng)藥中毒等制約了傳統(tǒng)植保的發(fā)展。

經(jīng)過實(shí)地走訪和調(diào)研柑橘博覽園、黃巖楊梅園，西部高山茶園。與此同時(shí)，和提供農(nóng)業(yè)植保服務(wù)的無人機(jī)企業(yè)溝通，可知植保無人機(jī)可以靈活運(yùn)動，不受地形和地勢的限制，有著不可比擬的優(yōu)勢，大大提高了作業(yè)的效率，可有效作為無人機(jī)在助力農(nóng)業(yè)層面的一條可行的路徑，總結(jié)了其中的優(yōu)勢非常明顯：①高效、安全、自動化程度高；②節(jié)約資源環(huán)保性好；③防治的效果好。

3.3 農(nóng)村層面-路徑總結(jié)

無人機(jī)在助力鄉(xiāng)村層面的細(xì)分場景中，能夠有效、大范圍的應(yīng)用。比如無人機(jī)航拍宣傳、云VR、三維建模、安防巡查等路徑的融合，對美麗鄉(xiāng)村建設(shè)，品牌宣傳、規(guī)劃建設(shè)等創(chuàng)新型服務(wù)，助力鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略。

3.3.1 航拍宣傳。美麗家鄉(xiāng)宣傳是農(nóng)村工作的一項(xiàng)重要工作。通過無人機(jī)航拍宣傳，可以實(shí)現(xiàn)全面、準(zhǔn)確、科學(xué)地呈現(xiàn)美麗鄉(xiāng)村的總體建設(shè)概況，看到農(nóng)村的翻天覆地的大變化。有效解決了農(nóng)村工作的一道難題。

與此同時(shí)，黃巖外出瓜農(nóng)特別多，通過自己家鄉(xiāng)的地理地貌的航拍宣傳，在外瓜農(nóng)可以“沉浸式”的關(guān)心家鄉(xiāng)的建設(shè)和變化，解決在他鄉(xiāng)的離別之愁和思鄉(xiāng)之情，引導(dǎo)他創(chuàng)業(yè)他鄉(xiāng)的同時(shí)，記得服務(wù)老鄉(xiāng)，最終回報(bào)家鄉(xiāng)，從而實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村振興。

3.3.2 全景VR 。720°全景VR系統(tǒng)，給人以三維立體感覺的實(shí)景全方位圖像，可以用來作為鄉(xiāng)村振興的實(shí)施路徑。因?yàn)闊o人機(jī)的靈活性比較強(qiáng)，所以在拍攝全景照片的它的優(yōu)勢非常大，可以展現(xiàn)全景VR的震感效果，

以某鄉(xiāng)為例，它是遠(yuǎn)近聞名的西瓜種植專業(yè)鄉(xiāng)，地處黃巖西部，有豐富的紅色資源，包括中共黃巖縣委機(jī)關(guān)舊址、永樂黃邊區(qū)山卡革命紀(jì)念室、革命老媽媽故居陳列館為主的三大教育基地，歷年來前去參觀學(xué)習(xí)的游客無數(shù)。但是由于地處西部山區(qū)，道路崎嶇，路途漫長，當(dāng)交通不便，影響當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。當(dāng)?shù)氐穆糜魏图t色教育的快速發(fā)展，遇到了瓶頸，該如何破解？

依托飛行器專業(yè)優(yōu)勢，運(yùn)用“無人機(jī)+VR”技術(shù)打造“掌上紅色教育系統(tǒng)”，線上就可以“VR沉浸式”學(xué)習(xí)紅色文化。了解黃巖人民在中國共產(chǎn)黨領(lǐng)導(dǎo)下救亡圖存、建設(shè)黃巖的偉大歷程和輝煌成就，緬懷革命先烈的豐功偉績，感悟共產(chǎn)黨人矢志不渝的初心使命。與此同時(shí)，學(xué)校正結(jié)合專業(yè)技術(shù)優(yōu)勢，助力推進(jìn)“紅韻九溪”黨建聯(lián)建，著力打造紅色研學(xué)基地，提高西部山區(qū)文化傳播。學(xué)生還可以利用暑假時(shí)間到鄉(xiāng)里開展暑期實(shí)踐，利用好掌上紅色系統(tǒng)，積極宣傳茅畬紅色故事，打造當(dāng)?shù)丶t色品牌。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，線上參觀展館與宣傳紅色教育資源已達(dá)1萬人次。

3.3.3 美麗鄉(xiāng)村的三維建模。三維建模，它是建立一套行而有效的數(shù)字化農(nóng)村形態(tài)管理系統(tǒng)所需要的數(shù)據(jù)。在鄉(xiāng)村規(guī)劃和建設(shè)中，通過利用無人機(jī)傾斜或正射攝影技術(shù)，利用Pix4d等三維建模軟件對無人機(jī)航拍的數(shù)據(jù)進(jìn)行三維建模，從而獲得完整的全村域可測繪的三維實(shí)體模型。對村域模型中地表建筑的風(fēng)格和體量進(jìn)行分析，得到了鄉(xiāng)村建設(shè)中所需的數(shù)據(jù)信息，以及全景效果圖。

3.3.4 農(nóng)民層面-路徑總結(jié)。學(xué)校結(jié)合農(nóng)民職業(yè)培訓(xùn)和無人機(jī)服務(wù)“三農(nóng)”、服務(wù)農(nóng)村振興的特點(diǎn)，本著實(shí)用、夠用的原則，與市農(nóng)村局聯(lián)合多次組織全市農(nóng)民進(jìn)行科普宣傳活動，讓農(nóng)民在家門口就能感受到無人機(jī)帶給新農(nóng)村建設(shè)發(fā)展帶來的好處，感受到無人機(jī)的操控技術(shù)，使農(nóng)民思想認(rèn)識得到徹底的轉(zhuǎn)變。另外，組織農(nóng)業(yè)植保無人機(jī)培訓(xùn)，讓農(nóng)民通過職業(yè)技能培訓(xùn)，熟練掌握無人機(jī)操縱飛行等技術(shù)，為職業(yè)農(nóng)民提供了新時(shí)期就業(yè)創(chuàng)業(yè)的巨大空間。

在這個過程中，采用與無人機(jī)企業(yè)合作多種模式，開展集中或入戶服務(wù)式多種無人機(jī)培訓(xùn)方式相結(jié)合， 強(qiáng)化理論知識和實(shí)操能力雙提升。

3.3.5 完善無人機(jī)課程及優(yōu)化實(shí)訓(xùn)室配置。

（1）從鄉(xiāng)村振興的路徑可行性出發(fā)，建設(shè)及優(yōu)化原無人機(jī)實(shí)訓(xùn)室，打造兼為無人機(jī)農(nóng)業(yè)科普及培訓(xùn)教育基地。利用室內(nèi)450多平方米的實(shí)訓(xùn)室，作為教師授課點(diǎn)評、發(fā)布任務(wù)、課堂研討等工作的開展，作為理論學(xué)習(xí)中心；利用學(xué)校操場的空域，作為農(nóng)民培訓(xùn)的外場飛行訓(xùn)練中心。

（2）利用已購買的四軸無人機(jī)、六軸多旋翼飛行器、飛行模擬系統(tǒng)等設(shè)備，作為培訓(xùn)的教學(xué)用機(jī)，進(jìn)行無人機(jī)組裝和檢修等實(shí)踐作用。

4 研究亮點(diǎn)

理論上的創(chuàng)新，提出了以“三農(nóng)”服務(wù)為主線，基于高科技的無人機(jī)平臺，分農(nóng)業(yè)、農(nóng)村、農(nóng)民三大領(lǐng)域助力鄉(xiāng)村振興的路徑研究。

提煉和完善臺州本地的無人機(jī)助力鄉(xiāng)村振興的路徑標(biāo)準(zhǔn)和經(jīng)驗(yàn)，使高職院校無人機(jī)專業(yè)、分管農(nóng)業(yè)部門、無人機(jī)服務(wù)企業(yè)、農(nóng)民等多渠道的產(chǎn)學(xué)研模式，形成“臺州樣板”，使“鄉(xiāng)村振興”工作有標(biāo)準(zhǔn)可以復(fù)制推廣。

團(tuán)隊(duì)組成上的創(chuàng)新，把無人機(jī)專業(yè)領(lǐng)域的教授，無人機(jī)廠家工程師，也就是對無人機(jī)、鄉(xiāng)村振興模式有深刻的認(rèn)識、有豐富的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的人員，作為研究團(tuán)隊(duì)核心成員，可第一時(shí)間交流與溝通，并可將研究成果在實(shí)際運(yùn)行中進(jìn)行驗(yàn)證。

研究方法上的創(chuàng)新，在進(jìn)行課題研究的時(shí)候，先后實(shí)地走訪并聽取當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)農(nóng)村局，相關(guān)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、合作社、種植大戶等情況介紹。同時(shí)，就轄區(qū)范圍內(nèi)的農(nóng)民進(jìn)行調(diào)查問卷，多渠道多維度進(jìn)行課題調(diào)研，使結(jié)果更加科學(xué)真實(shí)。

黨建引領(lǐng)，校地共建。學(xué)校將緊緊圍繞“以共建促黨建，以共建促了解，以共建促合作，以共建促發(fā)展”的思路，通過共建合作實(shí)現(xiàn)雙贏。結(jié)合學(xué)校專業(yè)優(yōu)勢，加大校地合作力度，堅(jiān)定鄉(xiāng)村振興的道路上永遠(yuǎn)跟黨走的信心，探索更多有效可行的路徑研究[6]。

打造產(chǎn)教融合+鄉(xiāng)村振興的標(biāo)桿校。本校以創(chuàng)新職業(yè)教育課程改革思路，始終扎根臺州大地辦學(xué)，以“打造產(chǎn)教融合+鄉(xiāng)村振興表標(biāo)桿校”為目標(biāo)和己任，依托飛行器制造和無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)，深化鄉(xiāng)村振興模式，助力共同富裕。

5 結(jié)束語

結(jié)合臺州本地實(shí)際情況，總結(jié)和完善無人機(jī)助力鄉(xiāng)村振興的路徑有效性，提供經(jīng)驗(yàn)借鑒。關(guān)于無人機(jī)專業(yè)本身，對接服務(wù)鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略上，基于科研、人才培養(yǎng)、服務(wù)社會等方面標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)化并調(diào)整相關(guān)課程內(nèi)容，以更好地為鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略培養(yǎng)服務(wù)“三農(nóng)”的技術(shù)技能型人才。課題的研究成果有：①無人機(jī)助力鄉(xiāng)村振興方向課程，進(jìn)行了改革調(diào)整；②收集并完善無人機(jī)助力鄉(xiāng)村振興的優(yōu)秀案例；③完善無人機(jī)實(shí)訓(xùn)基地硬件及軟件配置，提升學(xué)院的社會服務(wù)項(xiàng)目、助力鄉(xiāng)村振興的品牌影響力。