旋翼無人機(jī)在農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)中的應(yīng)用

熊鳳英++楊彩虹

摘 要 ：隨著科技的發(fā)展與進(jìn)步，旋翼無人機(jī)已經(jīng)開始應(yīng)用于農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)中，并為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了諸多便利。本文主要結(jié)合旋翼無人機(jī)的結(jié)構(gòu)特征，探討了其在農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)中的重要性及應(yīng)用效果。

關(guān)鍵詞：旋翼無人機(jī)；農(nóng)業(yè)；氣象服務(wù)；應(yīng)用

中圖分類號：P4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20161033049

1 旋翼無人機(jī)對于農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)的重要性

近年來，隨著全球氣候變暖趨勢日益加劇，我國干旱、暴雨、冰雹、大風(fēng)、霜凍等各種氣象災(zāi)害發(fā)生頻繁，農(nóng)田經(jīng)常會出現(xiàn)病蟲草害等此衍生災(zāi)害，在一定程度上阻礙了農(nóng)作物正常的生長發(fā)育，給農(nóng)業(yè)發(fā)展造成極其嚴(yán)重的影響。因此，對農(nóng)田環(huán)境、作物生長情況及氣象災(zāi)害等進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測至關(guān)重要。旋翼無人機(jī)作為高科技發(fā)展產(chǎn)物，其在農(nóng)業(yè)氣象方面可用于災(zāi)害監(jiān)測、農(nóng)田信息獲取、農(nóng)田植保等作業(yè)任務(wù)，可以進(jìn)一步推動精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

2 旋翼無人機(jī)在農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)中的應(yīng)用

2.1 災(zāi)害監(jiān)測

旋翼無人機(jī)通過遙感等技術(shù)所獲取的高分辨率影像具備監(jiān)測農(nóng)業(yè)以及環(huán)境狀況的重要功能作用。旋翼無人機(jī)在農(nóng)田上空進(jìn)行精確抽樣，再經(jīng)過高光譜圖像有效分析，可以對農(nóng)作物病蟲草害進(jìn)行宏觀、微觀地分析。

2.2 在農(nóng)田信息采集中的應(yīng)用

近年來，獲取農(nóng)田信息主要方式有衛(wèi)星遙感、無人機(jī)農(nóng)田信息獲取、定點攝像、飛機(jī)航拍、手持或車載式信息采集等。傳統(tǒng)的衛(wèi)星遙感以及飛機(jī)航拍等獲得的是宏觀農(nóng)田信息，獲取方式受成本高、作業(yè)周期等制約，時效性較差且極易遭到云霧干擾，很難適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及農(nóng)田信息需要。旋翼無人機(jī)可以垂直起降、懸停，能夠在小范圍內(nèi)開展低空農(nóng)田信息采集作業(yè)，而且不會受到農(nóng)田環(huán)境中空域影響，不需要對農(nóng)田進(jìn)行采樣造成損壞，獲得的農(nóng)田信息更加清晰與準(zhǔn)確。在具體作業(yè)中，能夠代替大部分人工進(jìn)行采集，憑借機(jī)載設(shè)置不一樣的傳感器來取得各種數(shù)據(jù)，充分滿足大型農(nóng)場以及合作社等農(nóng)田土地信息的采集。

2.3 在植保中的應(yīng)用

在農(nóng)作物病蟲害防范工作中，傳統(tǒng)的人工噴灑農(nóng)藥不僅勞動強度大，而且經(jīng)常會因為農(nóng)藥中毒導(dǎo)致身體受到損壞，甚至?xí)?dǎo)致人員死亡。旋翼無人機(jī)作業(yè)高度低，噴藥漂移少，可以在空中懸停；憑借衛(wèi)星定位系統(tǒng)進(jìn)行定位，配合電腦自動規(guī)劃施藥路徑，起降不需要跑，適用于分散田塊和民居稠密的農(nóng)業(yè)區(qū)域；可以實現(xiàn)自主飛行、自動航線規(guī)劃和自動避障，智能化程度高，不分白晝、在超視距條件下作業(yè)，其離心式細(xì)霧噴頭保障農(nóng)藥噴灑的均勻和高效。此外，操控簡單易學(xué)，維修保養(yǎng)方便，農(nóng)戶能夠快速掌握，其遠(yuǎn)距離遙控駕駛方式不會發(fā)生作業(yè)人員中毒情況，工作效率高。新疆農(nóng)田占地面積大，人工噴灑成本相對其他城市高，使用無人機(jī)噴灑節(jié)省成本支出，提高了噴灑效率。如2016年4月8日，新疆兵團(tuán)第六師芳草湖農(nóng)場一塊20hm2的南瓜地里，一架無人機(jī)在遙控器的控制下對南瓜地進(jìn)行農(nóng)藥噴灑，無人機(jī)一般充次電可滿載作業(yè)0.5h，每噴施667m2地只需1min，一天可作業(yè)4個h，噴施面積13.33～20hm2一臺無人機(jī)工作效率是人工的70倍。新疆多種植棗樹、枸杞、棉花、向日葵、果林等農(nóng)作物，植物生長初期都可以用人工噴灑農(nóng)藥，后期植物茂密而且又高又扎，人工進(jìn)入作業(yè)環(huán)境比較惡劣，無人機(jī)在空中作業(yè)可以提供許多方便。

3 結(jié)語

旋翼無人機(jī)安全性好、靈活性好、分辨率高、操作方便等，具備良好的發(fā)展前景，在農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)中發(fā)揮著極其重要的作用。但旋翼無人機(jī)在空中作業(yè)時也會受到大風(fēng)等惡劣天氣的干擾，對采集到的影像精度造成一定的印象，需要進(jìn)行人工校正。同時，無人機(jī)技術(shù)在我國發(fā)展應(yīng)用時間還比較短，在農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)方面的應(yīng)用還不夠完善。因此，需要針對旋翼無人機(jī)在農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)中的應(yīng)用開展進(jìn)一步研究與探索，以更好的指導(dǎo)與服務(wù)農(nóng)業(yè)，促進(jìn)我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]羅錫文.對加快發(fā)展我國農(nóng)業(yè)航空技術(shù)的思考[J].農(nóng)業(yè)技術(shù)與裝備，2014（3）.

[2]李繼宇，張鐵民，彭孝東，等.小型無人機(jī)在農(nóng)田信息監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].農(nóng)機(jī)化研究，2010，32（5）.

作者簡介：熊鳳英（1974-），女，四川省廣安市人，本科，工程師，新疆喀什地區(qū)氣象局，從事相關(guān)業(yè)務(wù)服務(wù)管理工作。