农业无人机智能化技术在作物病虫害防控中的应用

农业无人机在作物病虫害防控中的应用

1.1   病虫害监测

农业无人机作为先进的技术手段，在作物病虫害防控中发挥着关键作用，尤其在病虫害监测方面，其应用正引领农业领域朝着更精确、高效的方向发展[1]。病虫害是严重影响作物产量和品质的因素之一，传统的监测方法往往受限于人力、时间和区域，难以全面把握农田状况。然而，农业无人机配备了先进的遥感设备，能够高效获取大范围的数据，实现对作物病虫害的全面监测。

首先，农业无人机搭载多光谱相机，能够捕捉作物不同波段的反射光谱。这使得无人机能够观测到作物的生长状态和植被覆盖情况。病虫害通常导致植被的异常变化，如颜色、叶片密度等，无人机通过多光谱图像分析可以快速捕捉这些细微的变化，从而确定病虫害的分布和严重程度。其次，通过搭载红外热像仪，农业无人机能够测量作物表面的热辐射，进而分析作物的温度分布情况。由于病虫害影响作物的生理状态，导致局部温度的变化，无人机利用红外热像技术可以及早发现这些异常温度区域，从而为农民提供预警信息。另外，农业无人机的优势之一是实时获取数据，将其传输到农民的终端设备上。这使得农民能够随时掌握农田状况，及早发现病虫害的迹象。同时，借助人工智能和机器学习技术，无人机可以对大量的监测数据进行分析，识别出潜在的病虫害迹象，为农民提供更精准的决策支持。在实际应用中，农业无人机已经展现出在病虫害监测方面的潜力。例如，在水稻田中，无人机通过多光谱图像分析，可以检测到受害水稻的颜色变化，从而判断出受病虫害影响的程度。在果园中，无人机的红外热像技术能够发现果树叶片的温度异常，有助于农民及早发现病虫害问题。

1.2   精准施药

农业无人机在作物病虫害防控中的另一个重要应用是精准施药。传统的农业施药方法往往不够精准，导致药物的浪费和环境的污染。然而，农业无人机借助其高精度的定位和投放技术，可以实现对病虫害的精准防治，带来许多优势。

首先，农业无人机配备了先进的定位导航系统，能够实时获取飞行器在空间中的精确位置信息。这使得无人机能够精准地飞行到指定的农田区域，从而在病虫害发生的地点进行针对性的施药。这种定位技术极大地提高了施药的精准度。其次，农业无人机在施药过程中采用了精准的投放技术，如风速、风向等因素的实时监测和调整。这使得药物能够被均匀地喷洒在病虫害集中的区域，最大限度地提高了施药的效果。相比传统的喷洒方法，无人机的精准投放技术减少了药物的使用量，减轻了农田对化学物质的暴露[2]。在实际应用中，农业无人机的精准施药已经取得了显著成果。例如，在大片的稻田中，无人机通过精准的定位和投放技术，能够将农药精确喷洒在受虫害影响的区域，避免了对整个农田的过度喷洒。同样，在果园中，无人机能够根据不同果树的需求，精准施用植物营养物质，提高果树的产量和品质。

1.3   环境感知

农业无人机在作物病虫害防控中的又一重要应用领域是环境感知。无人机搭载的多种传感器和仪器使其能够实时监测农田的气象条件、土壤特性以及其他环境因素，从而更科学地指导病虫害防治策略的制定。首先，农业无人机配备了气象传感器，能够测量农田的温度、湿度、风速等气象参数。这些数据对于防控病虫害的爆发和传播具有重要意义。例如，某些病虫害在特定的温度和湿度条件下更容易扩散，无人机通过监测气象数据可以提前预警，帮助农民做好防控准备。其次，农业无人机可以搭载土壤传感器，实时监测土壤的水分含量、酸碱度等关键参数。这对于作物的生长和病虫害防治都具有重要意义。例如，过湿或过干的土壤环境可能导致作物易受病虫害侵害，无人机通过土壤监测可以帮助农民调整灌溉策略，创造更适宜的生长环境。另外，农业无人机可以将多种环境因素进行集成分析，从而更全面地了解农田的状态。例如，通过将气象数据和土壤数据结合起来，无人机可以预测出可能的病虫害爆发时机和范围，为农民提供更具针对性的防治建议。在实际应用中，农业无人机的环境感知技术已经取得了显著成果。例如，在大规模的农田中，无人机通过多传感器数据的集成分析，可以实时监测气象和土壤条件，为农民提供及时的防治建议。在森林中，无人机的环境感知技术可以用于监测树木的健康状况，以及可能的病虫害影响。

参考文献：

[1]赵冰欣,卢海博,赵海超,等.作物病虫害防控技术研究进展[J].南方农业,2023,17(5):157-162+170.

[2]涂国昭.作物病虫害绿色防控技术应用初探[J].南方农业,2022, 16(10):4-6.

[3]廖义国,谢春雷.作物病虫害绿色防控技术应用[J].山西农经, 2020(12):113-114.