无人机技术在现代农业工程中的应用分析

韩雪梅 郑霞

摘要：现代科技的发展推动农业的现代化建设，农业机械化、信息化以及智能化是现代农业较为显著的特征。随着无人机技术的研究逐渐深入，无人机技术逐渐被应用到农业领域中，推动了农业生产效率的提升。但无人机的使用也增加了现代农业的生产成本，同时也面临着较大的人才缺口，因此无人机技术与现代农业工程的深度融合面临一定的阻碍。文章在介绍无人机技术优势的基础上，讲述了无人机技术在现代农业工程中的具体应用场景，最后对有效应用无人机技术推动现代农业工程发展提出了几点建议，指出了现代农业工程中无人机技术的发展方向。

关键词：无人机技术；现代农业工程；应用

凭借现代科技庞大的生产力，现代农业向着规模化、机械化的方向不断发展，现代农业体系初见雏形。以往的农业生产技术将人工看作第一生产力，与此同时，老旧的农业生产模式无法满足农业发展需求。基于此，有必要引入现代技术，将无人机技术应用到农业生产各环节中，提升工作质量和效率，降低农业生产成本。

1 现代农业工程中无人机技术的应用优势

相较于人工种植，机械化生产在一定程度上提高了农作物产量和品质。但受农作物株高不一、管理需求不同等因素影响，大型机械化设备在农业生产中的应用存在一定的缺陷和不足。由于人工管理不仅成本高、强度大、作业时间长，而且农业生产质量难以保障，无法满足现代化农业高产需求。无人机技术的应用消除了农作物株高等因素对机械化生产的影响。在现代农业工程中应用无人机技术，不仅避免了田间管理损伤农作物，同时也实现了农作物产量的提升。

第一，应用无人机技术喷洒药剂，实现了精准喷洒，符合绿色农业理念。无人机操作简单，技术人员可以根据农作物高度、药剂喷洒要求等灵活调整无人机的飞行高度以及速度，即使是在复杂地势，无人机也能够保障药剂喷洒质量。均匀喷洒是无人机喷药的一大优势，均匀喷洒避免了药剂的浪费，同时降低了对水资源以及周边环境的不良影响，体现了绿色环保理念，符合绿色农业发展要求。第二，病虫害防治效果好。喷药时，药剂能够在无人机螺旋机翼的带动下被均匀地喷洒在田间，实现了精准喷药，提升了病虫害防治效果和效率。同时也充分利用，实现了药剂的节约，降低了农业田间管理成本。第三，无人机可灵活调整角度、高度以及速度等，可以满足大部分农作物的用药需求。第四，无人机操作简单、油耗小、操作简单且运维方便，同时也减少了人工的使用，降低了田间管理中的人工成本[1]。无人机也可以根据设定自动飞行，技术人员可以在地面通过观看前端传输的画面实时监控无人机喷药情况，提高了控制质量。

2 现代农业工程中无人机技术的具体应用场景

2.1 获取信息

无人技术在现代工业工程中的一大应用场景在于获取与农业生产相关的各种信息，包括农业生产环境信息、农作物生长数据、病虫害等灾情监测信息。

2.1.1 农业生产环境信息

农作物生产受环境影响较大，温湿度的骤然变化很容易影响最终的产量以及农作物的品质，尤其是发生突发性气象灾害时。在传统的农业生产模式中，农业环境信息的采集、分析等各项工作主要依靠农民自己。农民的个人经验、专业能力等会影响判断结果的精准度。无人机技术的应用弥补了农业环境信息精准度的不足，为农民实现科学种植提供了参考依据。

无人机携带的光谱分析仪等设备能够动态化、多层次地采集大面积范围内的农作物信息并以图片的形式展示。农民通过分析、比对、评估环境信息，能够了解农业环境的实际情况，并以此为根据调整种植模式。相较于其他的农业环境监测技术，无人机在监测范围、精准度等方面存在优势[2]。

在实际应用时，利用无人机技术，农户能够精准地监测出田间土壤的湿度，根据监测结果，结合农作物的水分需求，科学调整灌溉方案，有效避免田间出现旱涝灾害，为农作物生长提供良好的水分条件。无人机主要是依靠搭载的可见光设備获取田间的土壤图像，获取土壤湿度数据。实现了动态化实时监测，同时也降低了监测成本。

2.1.2 农作物生长数据

农作物生长数据也是农作物调整农业生产行为的参考依据之一。农作物对营养的需求会反映在植株数据上，通过分析能够了解到在某一生长阶段缺少的营养物质，为农民精细化管理提供了参考依据。

无人机搭载的相机等设备会实时动态化采集特定区域内的农作物数据，并实时反馈到平台，为农民实时动态化监控作物生长情况提供了条件。搭载相机的无人机能够获取图像数据，通过计算获取农作物的参数信息，比如，区域内农作物的密度等。农户可以根据掌握的信息调整田间管理方案，提升管理水平。无人机也能够采集其他相关数据，为农民挖掘生产潜力提供参考。无人机采集的农作物数据也是农户调整种植方案的参考，有助于提高产量，优化品质。

2.1.3 病虫害等灾情监测信息

无人机的高清摄像功能让农户即使不在田间也能够清晰地了解田间病虫害情况。利用无人机拍摄数据，农户能够了解病虫害的灾情数据，包括发生范围、严重程度、病虫害类型等。依托无人机特征光谱技术，农户也能够获取相关数据，并根据掌握的数据制定防治方案，一定程度上提升了农户应对灾情的能力。

2.2 农业生产作业

无人机凭借小巧灵活等特征被广泛地应用到了农作物播种、水肥灌溉等环节中，实现了规模化生产，同时提升了农业种植效率。无人机对田间地形的要求相对较低，较强的适应性能使得无人机即使是面对较高的山也能够很好地完成种植任务。不存在地形限制在一定程度上推动了无人机的推广。

3 推广无人机技术的几点建议

3.1 针对人才缺口

无人机技术在现代农业工程中的应用属于新事物，社会上缺少对应的专业人才。一方面，无人机技术起步晚，缺乏完善的技术应用体系，对农户的指导力度不足，影响了无人机的推广和使用，同时也影响了农业生产效率和质量。另一方面，农用无人机市场体系尚不完善，缺乏统一的市场标准，市场上活跃的人才质量参差不齐，难以保障无人机的正常使用。

针对这一问题，政府相关部门应完善推广机制，组建高质量的技术指导队伍，指导农户正确使用无人机，力争在农业生产中发挥无人机技术的优势。与高校合作，发挥各高校人才培养优势，为技术指导队伍的组建提供后备力量。从社会上选择合适的人才进行培养，增加农用无人机市场中高质量专业人才数量，以便于发挥无人机技术的价值。强化技术指导人员的责任意识和综合素养，由相关部门牵头，积极组织农户学习，加深对农户的了解和掌握。明确技术指导队伍的责任和义务，定期就特定问题召开座谈会，为农户解决无人机使用方面存在的问题。为此，要求技术指导人员充分了解民用无人机，能够理解农户的问题，培养技术指导人员的耐心、责任心以及解决问题的能力，以便于高质量、高效率地解决农户的问题[3]。

3.2 加大研究力度

加大技术研究力度，组织各领域人才相互配合，团结协作，共同推进无人机内部结构的调整，提升无人机的整体性能，挖掘无人机的潜在功能，以便于进一步提升无人机的应用价值。结合现有的农业机械化设备，组建起相对完善的现代农业机械化生产体系，以促进农业生产效率的提升、农作物品质和产量的增加。关注先进技术并投入研究，推动企业转型，基于绿色、环保的角度加大农药研究力度，研制出新型环保且适用于无人机的专用药剂，以进一步提升农药的利用率，减少农药的浪费，实现资源的节约和管理成本的降低。加强无人机核心技术的研究，优化无人机的核心性能，包括续航能力、飞行精准度等。采用节能、环保电池，实现长时间续航的同时进一步提升无人机的环保性。

3.3 建立健全政策法规

无人机在农业领域中的应用离不开政策支持。财政补贴在一定程度上能够缓解种植户在购买无人机时的经济压力。为此要加大财政补贴管理力度，确定科学合理的补贴标准，实行分档补贴，体现公平公正，以便于利用政策的引领作用吸引更多的农户自主购买或是租赁使用农用无人机，实现农业生产保值。建立健全政策法规，要求政府相关部门从实际情况出发，完善市场标准，加大市场引导力度，构建完善的市场应用体系。建立售后服务机制，提高售后服务质量。提高服务力度，落实配套维修机制等。优化农用无人机空中起飞申请流程，以科学统一的标准管理农用无人机的起飞。细化落实无人机管理规则，保障种植人员合法使用无人机实现农业生产保值[4]。此外，相关部门也要加大对无人机销售部门的扶持力度，降低无人机使用成本。与此同时，加大销售人员培养力度，提高部门成员的销售能力和水平，推动无人机进一步推广和应用。

3.4 挖掘无人机的潜在价值

随着市场竞争的逐渐加剧，种植人员对无人机的各项性能提出了更高的要求。为了保障无人机在实际应用场景中能够体现价值所在，要进一步明确无人机的功能定位，不断优化无人机的各项功能，在技术研究的过程中不断挖掘潜在功能，形成相对完善的功能体系，提升无人机的市场竞争力。相关企业应根据市场情况不断调整销售策略，成立品牌，发挥品牌效应，吸引更多的农业种植人员去了解和接受无人机在现代农业工程中的应用。为了留住客户，提高客户的回头率，相关企业应打造完善的服务体系，满足农业种植人员在售前、售中以及售后等环节的实际需求，进而提升农业种植人员对无人机的满意度，从而提高客户回头率。

4 农用无人机的发展方向

受科技发展影响，现代农业工程中的无人机技术会向着智能化、多功能化、规模化的方向发展。在未来，无人机的应用价值将会进一步提高。

4.1 智能化

在智能时代，无人机技术势必在智能技术的影响下实现下一个阶段的飞跃。智能技术与无人机的有机结合，会提升无人机技术的智能化水平。传感技术在更新迭代中其精度会得到提升，无人机依托更加精准的传感技术会对周边环境形成更加精准的认知，为农业种植人员提供更加科学可靠的参考意见，推动了农业决策水平的提升。机器学习技术与无人机技术的有机结合，能够提升无人机的自主化水平以及对应用场景的适应能力。

图像识别技术与无人机技术的有机结合，有助于自动化识别农作物。与机器学习算法的结合，让无人机具备分析和预测能力，从而提升决策的科学性。智能化和自主化是未来很长一段时间无人机的发展方向之一。无人机智能化水平、自主化水平的提升，会提升无人机的作业精准度，同时避免资源的浪费，有助于降低农业生产成本。无人机技术发展空间广阔，还可以被应用到智慧农业中[5]。

4.2 规模化

科技改变了农业生产方式，且这种影响将会持续加深。在未来，无人机技术在现代农业工程中将会实现大规模生产。随着无人机传感技术以及其他技术相关研究的不断深入，无人机的各项性能将会有所提升和改善，有助于高精度地完成农业作业。另外，大数据等现代先进技术的普及为无人机技术的发展增添了新的活力。依托大数据等现代先进技术，无人机的信息获取能力、分析能力等将会有所提升，农户能够获得更加精準、科学、可靠的参考依据，提升农业决策的科学性。无人机技术提升了农业生产效率，同时也促进了农作物品质和产量的提升，所以在未来，无人机有望在现代农业工程领域实现规范化应用。

4.3 多功能化

无人机可被应用到农业数据获取、播种、水肥管理、药剂喷洒等多个方面。总的来说，无人机功能强大。随着技术研究的不断深入，无人机的功能会被不断拓展和挖掘，其利用价值会进一步提升。

搭建高清摄像设备的无人机能够精准识别农田中的病虫害并将采集的影像信息传输到平台上。自动化水平的提升，让无人机逐渐实现自动化喷药，能够有效遏制田间病虫害的蔓延，有助于保障农作物产量和品质。搭载了GPS设备的无人机能够提供坐标，让农业种植人员快速掌握异常位置。将其应用到施肥作业中，能够实现精准化施肥，保障化肥的使用量和施肥效率。

随着现代农业工程的发展，相关企业应致力于研究和开发综合性能强的无人机，以满足现代农业发展需求。在未来，农用无人机应具备更加强大的数据分析处理能力、挖掘能力等，为农户了解农作物生长情况、评估种植效益等提供更加精准、科学的参考。优化无人机系统，提升无人机在播种、施肥、监测等方面的精准度。挖掘无人机的应用范围，提升无人机的适应性，以便于无人机能够被应用到多样化的农田环境中。加强可再生能源的研究，改变无人机的充电方式，提升无人机的环保性，降低设备本身对农业生产的不良影响。

5 结论

无人机技术在现代农业工程中的推广和应用，推动了农业生产模式的调整，提升了农业生产效率，保障了农作物产量、品质以及农业生产效益，一定程度上增加了农户的经济收入。无人机凭借自身小巧灵活等优势逐渐被农户知晓，但在实际应用时有着一定的不足，为此要加强人才培养，加大研究力度，落实政策扶持等，以便于进一步在现代农业工程中进一步推广无人机技术。

参考文献

[1] 岳进，王丽，万大洪.无人机技术在现代农业工程中的应用分析[J].湖北农机化，2021（2）：10-11.

[2] 赵春霞.无人机技术在现代农业工程中的应用分析[J].南方农机，2020，51（24）：49-50.

[3] 陈亦军.无人机技术在现代农业工程中的运用和普及[J].中文科技期刊数据库（全文版）农业科学，2022（9）：113-115.

[4] 米永辉.农用植保无人机在现代农业中的应用探究[J].河北农机，2023（9）：7-9.

[5] 李英，杨清慧，刘汶树，等.无人机飞播技术在农业中的应用[J].河北农机，2023（16）：39-41.