智能无人机遥感技术概述及其在农业植保中的广泛应用

摘要：近年来，随着科技的发展，农业植保技术也在不断发展，植保无人机、植保机器人等多种植保作业机械应运而生，大大提高了农作物病虫害防治的效率。与此同时，遥感技术作为一种有效获取信息的手段，在农业中的应用也越来越广泛。遥感技术是借助遥感手段对目标进行信息采集、处理和分析的技术。随着我国科学技术水平不断提高，遥感技术也在不断进步。目前，无人机遥感技术在农业植保中的应用已较为广泛，对农作物病虫害、农作物长势等方面起到了极大作用，并且具有大范围、高效率等特点。因此，探讨无人机遥感技术在农业中的应用具有重要意义。关键词：智能无人机；遥感技术；农业植保农业植保是农业生产的重要环节，对保障农产品质量安全和农民收入具有重要意义。近年来，随着农业现代化进程的加快，我国植保工作正从传统人工作业方式向现代化、智能化、无人化发展。无人机遥感技术在植保中的应用，不仅提高了植保效率和精准度，降低了劳动强度和劳动成本，而且保障了农业生产安全。无人机遥感技术作为一种新型的遥感技术，具有高效、实时、快速的特点，在农业植保中应用无人机遥感技术具有广阔的应用前景。本文在分析无人机遥感技术概述和应用优势的基础上，结合植保工作实际对无人机遥感技术在农业植保中的应用进行探讨。1智能无人机遥感技术概述智能无人机遥感技术是指通过一种专业的地面控制平台，在相应的控制下对地面目标进行遥感和探测，并结合图像处理、计算机处理等技术手段，对目标进行实时监测和数据获取，并且将获取的数据传输到地面控制平台。智能无人机遥感技术可以分为空中无人机遥感和地面无人机遥感两种类型，其中空中无人机遥感通过对目标的飞行、升降和航线调整等方式，实现对目标的实时监测。地面无人机遥感主要通过地面控制平台对目标进行探测、采集信息。目前在农业植保领域中应用的主要是地面无人机遥感，随着科学技术的发展和进步，智能化的智能无人机遥感技术也开始逐步应用到农业植保领域中[1]。2智能无人机遥感技术在农业植保中应用的优势2.1无人值守、远程监控目前，我国的农业植保工作中，传统植保模式使用不规范，防治不及时，防治效果不佳，造成农作物减产，环境污染，农产品品质下降。利用智能化无人机遥感技术，可以对作物进行精确的农业防治，同时可以在农药喷施过程中，及时地检测到害虫的问题，并加以解决。另外，在传统的植保方式中，由于作业工人都是手工作业，在遇到突发事件时，常常要依赖于专家来完成作业。而采用智能化无人机遥感技术后，可以实现对作物的实时监测与控制，从而降低因人为因素造成的损失。2.2快速、准确、高效农业植物保护工作是一项强度高、密度大的工作，对工作速率的需求非常高，若工作速率太低，将会严重制约植物保护工作的顺利进行。而将无人机遥感技术用于植物保护工作，能够迅速地对其进行数据分析，从而确保工作的效果。使用智能化无人机进行远程监测，可以获得作物的相关数据，再由无人机遥控进行精确的农药喷洒。利用无人机进行喷药作业，可以有效地克服传统的手动喷药方式带来的污染和浪费。同时，利用智能化无人机遥感技术，可以大幅度地节约使用化肥、节省人工，从而达到节约人工的目的。因此，智能无人机遥感技术在农业植保中应用具有快速、准确、高效等优势。2.3多功能、用途广在国家科学水平的持续发展下，无人机遥感技术也得到了很大的发展，将其用于农业植保，既能降低农户的工作负荷，又能降低农药、肥料对作物造成的环境污染，还能增加作物的产量，改善农产品品质。智能无人机遥感技术是一种多功能的高科技技术，它可以根据不同地域、不同环境、不同作物的需求进行自动飞行。在农业植保中，它不仅可以完成人工无法完成的任务，而且还可以提高效率。智能化无人机遥感技术具有诸多优点，如快速获得海量的信息、提升资料的处理效率，这样就能减少人为操作带来的误差，从而大大提高了生产的效率[2]。2.4使用成本低、效益高智能化无人机遥感技术具有操作简便、成本低廉、效益高等优点，将智能化无人机遥感技术用于农业植保，可以有效地提升植保工作的工作效率，减少植保费用，降低农药的用量，为农产品的生产带来更大的经济效益。其具有高柔性、高机动性，这使得无人机可以在不受地形、天气等因素的干扰下，实现自主飞行和定点起飞。利用该系统的高稳定、高可靠的特点，其在开展农业植物保护工作中可以不受外界因素的干扰。在开展农业植物保护工作中，能够使其自主返回，节省了大量的人工、材料及时间费用。由此可见，智能无人机遥感技术在农业植保中具有较高的应用价值。2.5操作简单，使用安全将无人机遥感技术用于农业植物保护，是指利用远程控制和自动飞行的方法，实现对作物的实时监控和施药。同时，该方法的使用较为简便，仅需利用远程控制的方法，即可实现对无人机的远程控制，从而节约了农户的时间。由于在国内许多边远乡村，农民难以利用智能化无人机遥感技术，所以在应用时必须有专门技术人员进行引导，而这样的引导往往会给农业生产造成一定的影响。但在使用智能化无人机遥感技术的时候，就可以实现远程控制，而且还具有自主返回的能力，不需要人工操作，即可实现安全、无害。3智能无人机遥感技术在农业植保中的应用3.1植物长势监测通过对植物的周期性观察，可以掌握植物各生育时期的生长情况。常规的林间观测方法主要依赖于人工观测，而人工观测受到气象、地形等因素的制约，难以实现对植物的实时监控。利用智能化无人机遥感技术能够对农作物生长情况进行实时监控，从而能够对植物的生长情况进行实时监控，从而对病虫害的发生做出预警，从而减少病虫害的发生。比如，利用无人机对林间进行遥感监控，可以实现对植物长势的实时监控，加以干预[3]。3.2病虫害监测利用智能化无人机遥感技术可以对植物虫进行实时监控，从而提高对农业害虫的监控能力。特别是对于农作物虫害较为严重的地区，可以大大减少手工检验的耗时与费用，提高检验的效率。利用智能化无人机遥感技术，可以实时获得植物的生长发育状况，从而对病虫害进行有效监测。在农业害虫的监控中，可以采用智能化无人机遥感技术对整个农林间进行全面的监控。此外，通过智能化无人机遥感技术实现植物种植环境及生长情况的准确掌握，促进农业生产效益提升。3.3田间信息采集智能无人机遥感技术在植物保护中的应用，主要是对农田的土壤湿度、温度、空气湿度等信息进行采集，从而对病虫害发生情况进行有效预测。利用无人机遥感技术进行农田信息采集时，能够有效提升数据分析的效率和准确性。在收集数据的过程中，工作人员可以利用遥感图像获取的土壤信息、作物生长情况和病虫害情况等。在对病虫害进行预测时，工作人员可以利用无人机遥感技术对不同病虫害类型和病情程度进行识别，从而有效确定防治措施。在田间信息采集工作完成后，相关技术人员需要对采集数据进行进一步分析和处理，从而确定病虫害发生的原因。3.4田间植保作业质量监督植保作业质量的好坏直接关系到农作物的产量和品质。而无人机植保作业具有作业效率高、不受地形影响、机动灵活等优点，因此可以有效提高植保效率，减少人力成本。但是由于植保无人机体积小、重量轻，在田间难以控制飞行速度，导致植保质量难以保障。通过将无人机遥感技术与无人机飞控技术相结合，可以有效解决这一问题。例如，通过对田间作业区域的监测，可以对作业质量进行实时监控，确保植保作业的安全性；同时利用无人机遥感技术可以对无人机飞行速度进行精准控制，避免农药浪费或施药过量的情况发生，从而有效保障农作物的产量和品质。3.5科学用药指导在农业植物保护中，要做到有效地治理植物的害虫，就必须对其使用的化学药剂进行合理控制。目前，我国农业生产普遍存在着严重的农业面源问题，而利用智能化无人机遥感技术能更好地引导农业生产中的农药施用，从而为农业生产和管理工作奠定基础。在实践中，通过对植物病害的面积及危害情况的研究，可以对其发展态势进行预报，从而对其进行科学防治。在实际应用中，利用无人机对作物进行监测，识别出关键部位，实现对植物病害的精确控制，防止因使用不当而导致生态环境问题。另外，利用无人机遥感可以实时检测出植物虫害出现的问题，并对其进行处理。4智能无人机遥感技术在植物保护中的应用策略4.1选择合适的无人机遥感平台在对智能无人机遥感技术进行应用时，应选择合适的无人机遥感平台，并对其进行全面分析。首先，应结合不同地区的具体情况来选择合适的无人机遥感平台，并在此基础上对无人机遥感系统进行全面分析。例如，在我国北方地区，由于其气候较为寒冷，而农业植物的生长又需要一定的温度，所以在对其进行应用时，就应选择小型的无人机遥感平台。例如，在我国南方地区，由于其气候较为温暖、阳光充足、雨水充足等特点，就应选择大型的无人机遥感平台[4]。4.2对无人机遥感影像的处理技术进行优化在进行农业植物保护工作的前提下，必须对其进行最优的处理，确保其具备高准确性，以便对其进行高效处理。首先，在对无人机图像进行预处理的基础上，对图像进行了科学分析，并对图像中所包含的有用信息进行了分析。其次，在采集到卫星影像资料之后，要运用专门的软件对影像资料进行科学的分析与处理，排除影像资料中的一些不正常情况。最后，可以利用数字图像处理软件，将无人机遥感影像中的异常信息提取出来。通过对其进行最优处理，可以更好地进行农业病虫害防治工作，同时也将其应用于农业植保工作中。4.3规划好智能无人机航迹在规划好智能无人机航迹的基础上，为了进一步提升智能无人机遥感技术的应用效率，就必须在植保作业中强化轨迹规划。同时，在进行规划工作的过程中，必须首先对该地区的地形和地貌进行全面认识，并根据区域的地形和植被保护要求，对智能无人机的飞行高度、飞行速度等进行科学的选取。同时，也要考虑到无人机与作物的间距、飞行高度与作物的间距。通过对这些问题的综合考虑与处理，不仅能够确保无人机航迹规划更加科学合理，还可以有效提升农业植物保护作业效率。4.4完善无人机行业标准由于智能无人机遥感技术在农业植保工作中的应用时间较短，因此缺乏相应的标准来规范其应用过程。为促进我国无人机产业健康发展，必须大力吸收国内外最新科技成果，制定相应的标准。因此，在制定和完善该产业标准时，必须借鉴世界上的一些先进的做法，并根据自身的具体情况，制定符合我国农业发展实际需要的标准。在我国，要将无人机的工作效率作为保障，就必须建立起相应的标准与体系，并将其运用规范加以规范化。同时，无人机遥感技术在农业植保工作中的应用还需要制定合理的价格体系和购买制度，以保障智能无人机遥感技术在农业植保工作中的顺利应用。4.5制定合理的数据处理流程目前，我国的农业植物保护工作多以手工方式进行，而且测量结果的精度不能得到保障。因此，有必要制定合理的数据处理流程，在进行了农药喷施作业的资料收集之后，再对数据进行筛选和比较，得出最符合实际情况的数据。在对作物施药的时候，要先观测作物的长势，然后根据智能化无人机遥感技术监测取得的数据，来决定施药方案。最终，通过智能无人机遥感技术提供的数据结果与农作物生长情况对比分析，从而得到最优的喷施药剂用量，从而实现对农药的最佳喷施[5]。4.6加强专业人才队伍建设一是要加强对农业植保无人机遥感技术应用人才的培养，从根本上提高专业人才队伍素质，从而有效发挥无人机遥感技术在农业植保中的作用。二是要加强对现有农业植保无人机的改进，根据农业植保的实际需求，研制出更多更先进的农业植保无人机。三是要加强对植保无人机及其配套设备的研发，从根本上提高农业植保无人机技术的应用水平，从而有效促进我国农业发展。四是要加强对国外先进农业植保无人机技术的引进，不断提高我国农业植保无人机遥感技术水平，从而使我国农民使用无人机防治农作物病虫害更加安全、科学、高效。4.7健全智能无人机维修网点农业植保无人机在使用的过程中难免会出现各种问题，尤其是在农业生产过程中更是需要加强对无人机的维护与保养，这就需要有一支高素质的维修队伍