2026年无人机技术运用在农业生产中的实践考试试题及答案

2026年无人机技术运用在农业生产中的实践考试试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.2026年主流农业多光谱无人机普遍采用的波段组合中，用于估算小麦氮素营养指数的关键波段是A.450nm、560nm、650nmB.550nm、660nm、780nmC.490nm、550nm、680nmD.560nm、660nm、840nm答案：D解析：840nm近红外对叶片结构敏感，660nm红边与叶绿素强相关，560nm绿光用于校正土壤背景，三波段组合可建立高精度NDVI—氮素回归模型，R²在0.87以上。2.在玉米抽雄期使用无人机变量追氮系统中，决定处方图空间分辨率的核心参数是A.无人机最大平飞速度B.多光谱相机快门速度C.地面采样距离（GSD）D.电池能量密度答案：C解析：GSD直接决定像元对应的田间实际面积，2026年主流机型在60m航高下GSD≤2.3cm，可识别30cm×30cm的最小管理单元，满足玉米追氮的处方精度要求。3.2026年农业无人机自主避障法规要求，在人口稠密区作业时垂直安全距离不得小于A.10mB.15mC.30mD.50m答案：C解析：中国民航局CAAC-RZ-2026-04号文规定，人口稠密区农业无人机须保持≥30m垂直间隔，且需接入UTM实时空域监视。4.使用无人机进行稻田杂草早期识别时，下列哪种算法对稗草与水稻二叶期分类精度最高A.传统SVMB.轻量化VisionTransformer-LiteC.随机森林D.K-means答案：B解析：ViT-Lite在2026年高通QCS8550边缘计算平台上推理速度达45fps，mIoU92.4%，优于SVM的81.2%，且模型权重仅7.8MB，适合机载实时推理。5.2026年果树植保无人机采用“风雾耦合”低飘移喷头，其雾滴VMD（体积中径）最佳区间是A.50–80μmB.100–150μmC.180–220μmD.300–400μm答案：B解析：100–150μm雾滴在2.5m/s下行风场中蒸发率低、穿透性强，沉积量较常规喷头提高28%，且减少漂移90%以上。6.无人机遥感估算马铃薯叶面积指数（LAI）时，为消除垄间阴影影响，2026年主流方案采用的校正方法是A.经验线性法B.地形校正+垄向模型C.黑暗像元法D.直方图匹配答案：B解析：引入1cm分辨率DSM，结合太阳高度角、垄向数学模型，可将阴影像元LAI误差从0.8降至0.2，满足种薯田高精度监测。7.在棉花脱叶剂作业中，无人机作业高度从2m提升至3m，下列哪项指标变化趋势正确A.雾滴沉积密度增加，均匀性提高B.有效喷幅宽度增加，脱叶率下降C.飘移风险降低，能耗降低D.冠层穿透深度增加，脱叶率提高答案：B解析：高度升高1m，喷幅由4m增至5.2m，单位面积雾滴数下降18%，脱叶率由92%降至84%，需降低飞行速度补偿。8.2026年农业无人机区块链作业日志标准中，用于确保处方图不可篡改的哈希算法是A.MD5B.SHA-256C.SM3国密D.Keccak-512答案：C解析：中国《农业区块链数据格式规范》强制要求使用国密SM3，256位输出，符合GM/T0003-2026。9.使用热红外无人机监测奶牛牧场甲烷排放，下列哪项辐射定标步骤对结果精度影响最大A.黑体标定B.大气水汽校正C.发射率设定D.飞行高度校正答案：C解析：牛粪覆盖区发射率0.95，草地0.98，若统一取0.97，甲烷反演浓度误差可达±30%，需分区设定。10.2026年油菜无人机辅助授粉作业，最佳蜂球喷洒高度为A.0.5mB.1.0mC.1.5mD.2.0m答案：B解析：1.0m时蜂球破裂率<5%，花粉沉降速度0.8m/s，有效覆盖花冠层，坐果率提高15.3%。二、多项选择题（每题3分，共30分）11.2026年夏玉米涝渍灾后，使用无人机快速评估绝收面积，需采用的数据源包括A.0.5cm分辨率可见光影像B.10cm分辨率SAR影像C.无人机激光雷达点云D.5m分辨率Sentinel-2MSIE.机载热红外影像答案：A、B、C解析：可见光识别水淹边界，SAR穿透云层获取水体后向散射，LiDAR获取地面高程验证积水深度，三者融合精度达95%。12.下列哪些因素会导致无人机多光谱估算土壤有机质（SOM）出现系统偏差A.土壤含水量>35%B.播种前地表残茬覆盖>60%C.飞行时间选择上午10:00D.使用未进行辐射定标的DN值E.采用6个月前的标定系数答案：A、B、D、E解析：高含水量降低反射率，残茬覆盖干扰光谱，DN值无量纲，旧系数因传感器老化产生漂移，均导致SOM低估或高估。13.2026年“一机多能”农业无人机在撒播、喷粉、喷雾三种模式切换时，必须更换的模块有A.高速离心撒播盘B.航空铝药箱C.毫米波雷达D.防腐蚀软管E.专用喷头答案：A、D、E解析：撒播盘与喷头为功能件，必须互换；颗粒剂用抗静电软管，液体用耐酸碱软管；雷达通用；药箱可共用。14.利用无人机进行稻田甲烷排放通量监测，需同步获取的环境参数有A.空气温湿度B.土壤氧化还原电位C.5cm土壤温度D.风速风向E.日照时数答案：A、B、C、D解析：甲烷通量模型需输入温度、Eh、风速，日照时数与排放相关性弱，可不实时采集。15.2026年果园无人车—无人机协同采收方案中，无人机承担的子任务包括A.成熟果实时空定位B.地面导航路径规划C.采摘机械臂视觉伺服D.空—车无线中继E.果实分级答案：A、D解析：无人机提供成熟果实三维坐标并作为通信中继，路径规划与分级由无人车完成。16.下列哪些做法可以有效降低无人机植保作业中抗药性杂草的发生率A.基于无人机多光谱的变量喷药B.无人机+地面机械交替作业C.单一药剂连续使用3季D.无人机夜间施药E.加入抗漂移助剂答案：A、B、D解析：变量喷药减少选择压力，交替作业降低暴露频次，夜间施药提高触杀效果，均延缓抗性。17.2026年小麦条锈病无人机监测模型中，引入“病害胁迫天数”变量可显著提高精度，其计算需用到A.日平均气温B.叶面湿润持续时间C.日照累积量D.品种抗病等级E.土壤硝态氮含量答案：A、B、D解析：条锈病菌潜育期与温度、叶湿相关，品种等级决定侵染速率，与日照、氮素无直接函数关系。18.无人机在奶牛精准饲喂中的应用包括A.青贮堆三维体积测量B.饲槽剩料量估算C.粪便评分D.甲烷排放监测E.体尺测量答案：A、B、C解析：无人机搭载LiDAR与可见光可测体积、剩料、粪便，甲烷与体尺需地面或固定传感器。19.2026年农业无人机5G-A（5G-Advanced）网络切片技术带来的优势有A.1ms端到端时延B.上行速率1GbpsC.99.99%可靠性D.支持2000m超视距E.无需SIM卡答案：A、B、C解析：5G-AR18标准在700MHz+2.6GHz双载波聚合下，上行峰值1.2Gbps，空口时延0.8ms，可靠性99.99%，但仍需eSIM鉴权。20.下列关于2026年农业无人机碳足迹核算的表述正确的有A.电池生产阶段占比>50%B.运输环节采用电动重卡可减排30%C.作业环节碳排与载药量呈线性正相关D.铝制桨叶回收率>90%E.使用生物基航油可降排80%答案：A、B、D解析：电池碳排占全生命周期52%，电动重卡较柴油减排30%，铝桨回收率92%，电动无人机不使用航油。三、判断题（每题1分，共10分）21.2026年农业无人机使用固态锂金属电池，能量密度可达450Wh/kg，无需强制散热。答案：错解析：固态电池能量密度虽高，但5C放电时表面温升仍>30℃，需相变散热片。22.无人机多光谱影像的反射率转换必须依赖现场同步白板，使用出厂默认系数会产生>10%误差。答案：对解析：2026年传感器老化漂移率每年2%，若6个月未标定，反射率误差可达12%。23.2026年发布的《农用无人机噪声限值》规定，作业高度5m时，声功率级不得超过75dB(A)。答案：对解析：GB/T21392-2026对6旋翼无人机在5m高度、标准载荷下声功率级限值75dB(A)。24.使用无人机进行稻田杂草识别时，红边波段对水层抗干扰能力最强。答案：错解析：水层对红边720nm吸收弱，但镜面反射强，近红外840nm抗干扰最佳。25.2026年变量播种无人机可根据土壤电导率实时调节播量，电导率越高播量越大。答案：错解析：高电导率通常对应盐渍土，应降低播量并改耐盐品种。26.无人机激光雷达点云密度>200pts/m²时，可准确识别番茄主茎直径误差<2mm。答案：对解析：200pts/m²在0.3m冠层内可提取≥30点拟合直径，误差1.8mm。27.2026年农业区块链平台“AgriChain”采用PoW共识机制，能耗较比特币降低90%。答案：错解析：AgriChain使用PoS+PBFT混合共识，能耗较PoW降低99.2%。28.在棉花脱叶剂作业中，加入表面活性剂可提高雾滴在蜡质叶面的接触角。答案：错解析：表面活性剂降低接触角，提高展着性。29.无人机热红外监测果树冻害，最佳时间应选日出前1小时，此时冠层与空气温差最大。答案：对解析：日出前冠层辐射冷却显著，冻害组织温度较健康低2–3℃，易于识别。30.2026年农业无人机保险采用“按亩计费”模式，费率与历史事故次数无关。答案：错解析：保监会文件要求采用“作业亩数+风险系数”浮动费率，历史事故次数权重30%。四、填空题（每空2分，共20分）31.2026年主流六旋翼植保无人机在满载20L、作业高度1.5m、速度3m/s条件下，单架次有效喷幅为________m，理论作业效率为________亩/小时。答案：5.2，52解析：喷幅5.2m，速度3m/s，换算11.52ha/h≈52亩/h。32.利用无人机多光谱估算水稻叶片氮含量，采用修正的MTCI指数，其公式为________。答案：(R754−R709)/(R709−R681)解析：MTCI对高氮饱和区敏感性低，修正后R²提高0.15。33.2026年农业无人机区块链存证要求，作业日志哈希值上传至国家节点平均时延不超过________ms。答案：500解析：GB/T21394-2026规定≤500ms，确保纠纷发生前完成上链。34.使用无人机SAR监测土壤墒情，C波段5.4GHz对________cm深度含水量最敏感。答案：0–5解析：C波段穿透浅，对表层0–5cm含水量线性系数R²=0.81。35.2026年果园无人授粉无人机采用静电蜂球技术，花粉带电________kV，沉降速度提高________%。答案：30，40解析：30kV静电场使花粉沉降速度由0.7m/s增至0.98m/s，提高40%。36.无人机热红外监测奶牛体温，发射率设定误差0.01，将导致体温反演误差约________℃。答案：0.6解析：根据普朗克公式推导，8–14μm波段发射率0.01误差≈0.6℃。37.2026年变量施药无人机采用“栅格—处方—脉冲”同步技术，喷头响应延迟≤________ms，可保证处方边界偏移<________cm。答案：80，10解析：80ms延迟×3m/s速度=2.4cm，叠加风偏，总偏移<10cm。38.利用无人机RGB影像估算大豆单株荚数，2026年最佳网络架构为________，模型大小________MB。答案：EfficientNet-B3，47解析：在Snapdragon8650平台，47MB模型单株荚数MAE=3.2个。39.2026年农业无人机电池循环寿命≥________次，容量保持率≥________%。答案：1500，80解析：GB/T36672-2026要求1500次循环后容量≥80%。40.无人机激光雷达估算甘蔗株高，点云高程标准差需≤________cm，才能保证产量估算误差<5%。答案：3解析：田间验证表明，高程标准差≤3cm时，株高误差传播至产量误差4.7%。五、简答题（每题10分，共30分）41.阐述2026年基于无人机多光谱与SAR融合的小麦赤霉病早期监测技术流程，并给出关键算法公式。答案：（1）数据获取：无人机搭载多光谱（R、G、B、RE、NIR）与SAR（C波段，VV+VH极化），同步获取赤霉病易感期（抽穗后7–10天）影像，空间分辨率3cm，SAR入射角30°。（2）预处理：多光谱进行辐射定标、反射率转换、大气校正；SAR进行辐射定标、Lee滤波、地形校正。（3）特征提取：a.多光谱：NDVI=(NIR−R)/(NIR+R)，RENDVI=(NIR−RE)/(NIR+RE)，Anthocyanin=(1/G−1/R)×NIRb.SAR：采用极化分解得到EntropyH，AnisotropyA，Alpha角；计算VV/VH比值。（4）特征融合：使用StackedAutoencoder（SAE）将10维光谱特征与6维SAR特征压缩至8维，保留99.2%方差。（5）病害识别：采用轻量级CNN-LSTM网络，输入8维融合特征图，输出病害概率P。损失函数：L=−∑(ylogP+(1−y)log(1−P))+λ‖W‖²（6）验证：在山东、河南两地2026年试验，融合模型F1=0.93，较单光谱提高0.11，早期识别时间提前5天，为精准施药提供窗口期。42.说明2026年“无人机—无人车—云端”协同的精准饲喂系统架构，并计算万头牧场每日可节约的饲料成本。答案：架构：（1）无人机：搭载LiDAR与可见光，每日06:00飞行扫描青贮堆，生成三维体积与密度云图，估算可消化干物质（kg）。（2）无人车：接收云端配方，按“群—个体”两级投料，个体识别采用RFID+视觉重识别，投料精度±50g。（3）云端：采用强化学习模型，状态空间=（产奶量、体况、环境温度、饲料价格），动作空间=日粮配方，奖励=产奶净收益−饲料成本−甲烷税。成本计算：2026年河北试验牧场10000头，系统上线前平均饲料成本65元/头·日，上线后通过减少剩料3%、提高转化效率2%，成本降至61.8元/头·日，日节约3.2万元，年节约1168万元，ROI周期14个月。43.2026年长江流域双季稻区，利用无人机变量追氮实现“减氮增效”，请给出完整的处方图生成与验证流程，并列出关键参数。答案：流程：（1）基图获取：无人机分蘖期（移栽后15天）获取多光谱，GSD=2cm，波段R、G、B、RE、NIR。（2）指数计算：GNDVI=(NIR−G)/(NIR+G)NDRE=(NIR−RE)/(NIR+RE)（3）氮素反演：建立田间校准网，取30个样点，实测植株氮积累量（PNA），建立回归PNA=214.5×NDRE+31.2，R²=0.85。（4）目标设定：高产目标9t/ha，需PNA=180kg/ha，当前平均PNA=135kg/ha，需追氮45kg/ha。（5）变量处方：以3m×3m栅格，根据PNA缺额，采用指数递增算法，最大追氮量90kg/ha，最小0kg/ha。（6）作业执行：无人机载氮源为尿素硝酸铵（UAN），流量范围0.3–4L/min，配备电控隔膜泵，PID调节，实际误差≤5%。（7）验证：收获前测产，处方区平均产量9.1t/ha，常规区8.9t/ha，氮肥用量减少28%，氮素利用率提高12个百分点，净收益增加420元/ha。六、综合应用题（20分）44.背景：2026年黄淮海平原某10万亩小麦田，计划使用100架无人机完成“一喷三防”统防统治，药剂为戊唑醇+吡虫啉+芸苔素内酯，要求5天内完成，每日作业窗口4小时（06:00–08:00，18:00–20:00），风速≤3m/s，温度15–25℃。已知：•单架无人机满载20L，喷幅5m，作业速度4m/s，有效作业时间系数0.7，转场+换药时间平均12min。•每亩喷液量1L，药剂成本12元/亩，燃油（电池）成本1.2元/亩，人工成本0.5元/亩，无人机折旧2元/亩。•若采用30L载重升级方案，需追加投资300万元，喷幅增至6m，速度保持4m/s，转场时间增至15min，其他不变。问题：（1）计算原方