小型無(wú)人機(jī)在農(nóng)情監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用研究

小型無(wú)人機(jī)在農(nóng)情監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用研究賈鵬 宇a， 馮 江b， 于立 寶a， 張佳 鑫b( 東 北 農(nóng) 業(yè)大學(xué) a 工程學(xué)院 ; b 電氣與信息學(xué)院 ， 哈爾濱 150030)摘 要 : 無(wú)人機(jī)的應(yīng)用不僅可以降低人工作業(yè)量 ， 而且有利于對(duì)農(nóng)田進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控 ， 防止病蟲(chóng)害及農(nóng)田養(yǎng)分缺失 、過(guò)量等現(xiàn)象的發(fā)生 ， 從而提高農(nóng)作物產(chǎn)量 。長(zhǎng)久以來(lái) ， 農(nóng)業(yè)始終面臨著病蟲(chóng)害及人施肥不合理等不良因素的影響 ， 輕則危及農(nóng)田產(chǎn)量及食品安全 ， 重則對(duì)農(nóng)業(yè)耕種者造成傷害 。無(wú)人機(jī)配合遙感系統(tǒng)的聯(lián)合作業(yè) ， 為農(nóng)業(yè)信息化道路開(kāi)辟了一個(gè)實(shí)際 、準(zhǔn)確的方向 。根據(jù)無(wú)人機(jī)性能的不同 ， 無(wú)人機(jī)遙感監(jiān)測(cè)可以對(duì)農(nóng)田進(jìn)行大面積的航空監(jiān)測(cè)及小范圍定點(diǎn)監(jiān)測(cè) ， 并可對(duì)問(wèn)題發(fā)生位置進(jìn)行準(zhǔn)確的問(wèn)題排查 、解決 。其主要目的是幫助農(nóng)田管理者了解農(nóng)田 、節(jié)約成本 ， 改變從前廣施肥 、多撒藥的粗獷作業(yè)方式 ， 達(dá)到精準(zhǔn)作業(yè)的目的 ， 真正完成從傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向精細(xì)農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)型 。關(guān)鍵詞 : 小型無(wú)人機(jī) ; 遙感監(jiān)測(cè) ; 精準(zhǔn)作業(yè) ; 農(nóng)情中圖分類號(hào) : S127 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 : A 文章編號(hào) : 1003 188X( 2015) 04 0261 040 引言作為一個(gè)農(nóng)業(yè)大 國(guó) ， 我國(guó)農(nóng)業(yè)面臨著農(nóng)業(yè)體 系龐大 、人口不斷增長(zhǎng) 、農(nóng)產(chǎn)品供給安全等問(wèn)題 。我國(guó)部分的農(nóng)業(yè)種植仍維持在靠天吃飯 、人力改良有限的階段 ， 擁有大面積土地的種植戶已逐漸向機(jī)械化種植轉(zhuǎn)變 ， 而以國(guó)有農(nóng)場(chǎng)為代表的種植集體 ， 已經(jīng)開(kāi)始向農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化 、農(nóng)業(yè)信息化發(fā)展 ， 對(duì)農(nóng)業(yè)高新技術(shù)的需求已提上日程 1 2。農(nóng)情遙感技術(shù)是 以衛(wèi)星或無(wú)人機(jī)為載 體 、以遙感技術(shù)為主體對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí) 、全面的監(jiān)測(cè)分析的技術(shù) 。將無(wú)人機(jī)技術(shù)及遙感技術(shù)引用到農(nóng)業(yè)中是一個(gè)極為成功的領(lǐng)域交叉合作 ， 低空無(wú)人機(jī)可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)設(shè)備的作業(yè)范圍小 、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)難等問(wèn)題 ， 又彌補(bǔ)了衛(wèi)星遙感的工作成本高 、受天氣狀況影響較大等問(wèn)題 ; 而遙感技術(shù)的應(yīng)用則使無(wú)人機(jī)實(shí)現(xiàn)了對(duì)目標(biāo)實(shí)時(shí)定量 、定性 、定位的描述分析 ， 以此獲得的農(nóng)田數(shù)據(jù)可以幫助農(nóng)田管理者做到變量投入 ， 減少農(nóng)藥化肥使用 ， 從而進(jìn)一步解決我國(guó)耕地面積少 、水資源短缺 、環(huán)境壓力大等問(wèn)題 3。為此 ， 本 文 將從國(guó)內(nèi)外農(nóng)業(yè)領(lǐng)域無(wú)人機(jī)應(yīng)用及我們現(xiàn)有的農(nóng)用無(wú)人機(jī)監(jiān)測(cè)手段出發(fā) ， 對(duì)無(wú)人機(jī)在農(nóng)業(yè)收稿 日 期 : 2014 04 23基金項(xiàng)目 : 國(guó)家 “863 計(jì)劃 ”項(xiàng)目 ( 2013AA10230304)作者簡(jiǎn)介 : 賈鵬宇 ( 1989 ) ， 男 ， 哈爾濱人 ， 碩士研究生 ，( E mail)275014740 qq com。通 訊作 者 : 馮 江 ( 1968 )， 男 ， 哈爾濱人 ， 教授 ， 碩士生導(dǎo)師 ，( E mail) fj345 163 com。中的應(yīng)用進(jìn)展進(jìn)行闡述 。1 農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)技術(shù)在國(guó)外的應(yīng)用現(xiàn)狀現(xiàn) 有 農(nóng) 業(yè)無(wú)人機(jī)技術(shù)在國(guó)外已經(jīng)成為農(nóng)田監(jiān)測(cè)的中堅(jiān)力量 ， 作業(yè)中大量無(wú)人機(jī)監(jiān)測(cè) 、作業(yè)手段的應(yīng)用已極大地加快了國(guó)外精準(zhǔn)農(nóng)業(yè) 、信息化農(nóng)業(yè)的發(fā)展 4 5。11 農(nóng)田植被數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)2002 年 ， 美國(guó) 宇 航局的 Pathfinder Plus 太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)駕駛飛行器應(yīng)用在 Kauai 咖啡公司的 1 500hm2種植 區(qū) ， 其 搭 載高分辨率彩色多光譜成像儀 ， 拍攝到的圖像實(shí)時(shí)傳輸?shù)接?jì)算機(jī) ， 進(jìn)行加強(qiáng)和分析 ， 以監(jiān)督雜草爆發(fā) 、暴露灌溉及施肥異常等情況 。太陽(yáng)能無(wú)人駕駛飛機(jī)的特點(diǎn)是時(shí)效性好 、作業(yè)成本低 、安全性高 ， 聯(lián)合全球衛(wèi)星定位系統(tǒng) ( GPS) 及全球地理信息系統(tǒng)( GIS) 的使用使效益大大提高 ， 在提高產(chǎn)量 、質(zhì)量的同時(shí)可控制成本 6 7。在 西 班 牙 ， 已有開(kāi)始使用無(wú)人飛行器搭載光譜設(shè)備 ， 測(cè)試在 400 800nm 光譜區(qū)內(nèi)葉片的胡蘿卜素含量 。2013 年 ， José Manuel Pena mail 使用 無(wú) 人機(jī)攜帶近紅外多光譜相機(jī)對(duì)玉米田的雜草覆蓋率進(jìn)行分析 。實(shí)驗(yàn)表明 ， 使用無(wú)人機(jī)采集到的遠(yuǎn)程光譜圖像是常規(guī)機(jī)載圖像及衛(wèi)星圖像無(wú)法比擬的 。其生成了一個(gè)雜草的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) ， 對(duì)雜草覆蓋的估計(jì)圖像分析取得了令人滿意的結(jié)果 。經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)分析 ， 得到了當(dāng)年除草劑的合理使用分析結(jié)果 ， 并進(jìn)行了除草劑的需求和總體成本提前管理操作 8 ， 11。·162·2015 年 4 月 農(nóng) 機(jī) 化 研 究 第 4 期DOI:10.13427/j.cnki.njyi.2015.04.06012 農(nóng)田土壤分析及規(guī)劃近些年 ， 國(guó) 外對(duì)無(wú)人機(jī)在土壤監(jiān)測(cè)分析中的價(jià)值日益重視 。采用無(wú)人機(jī)對(duì)土壤監(jiān)測(cè)分析減少了種植過(guò)程中的不必要困難 ， 對(duì)農(nóng)業(yè)種植的前期規(guī)劃起到了至關(guān)重要的作用 9。21 世紀(jì) 初 期 ， 法國(guó)學(xué)者 AmélieQuiquerez 使用無(wú)人飛行器監(jiān)測(cè)農(nóng)田土壤表面特征對(duì)環(huán)境侵蝕的影響 ， 描述了一種新的方法來(lái)映射 5cm 的空間分辨率下土壤表面結(jié)構(gòu) ， 聯(lián)合無(wú)人機(jī)圖像分類獲得非常高的空間分辨率與當(dāng)?shù)赝寥啦蓸?， 為土壤模式和栽培山坡水土流失分析的描述提供了新的見(jiàn)解 10。這種方式已經(jīng)應(yīng)用于 Burgundy 葡萄園 ， 現(xiàn)在已有近10 年的土壤侵蝕數(shù)據(jù)可用 。13 農(nóng)田噴灑方面的研究20 世紀(jì) 90 年代 ， 日本開(kāi)始將遙控直升機(jī)用于果樹(shù) 、大田作物和蔬菜的農(nóng)藥噴施作業(yè)中 ， 從而實(shí)現(xiàn)了合理施肥 ， 保證了農(nóng)作物品質(zhì) 。自 1990 年日本千山公司推出了第 1 款用于噴灑農(nóng)藥的無(wú)人機(jī)之后 ， 由于其尺寸小 、作業(yè)靈活 、噴灑效果好 ， 極其適應(yīng)日本的農(nóng)業(yè)種植面積小 、地塊分散的特點(diǎn) ， 因此無(wú)人機(jī)噴灑作業(yè)已在日本廣泛使用并取得良好效果 12。研究 證 明 ，無(wú)人機(jī)噴灑農(nóng)藥具有其他噴灑方式不具備的優(yōu)勢(shì) ， 如液滴霧化程度高 、霧滴流場(chǎng)的輸運(yùn)特性獨(dú)特 、霧滴穿透性好等 。目前 ， 發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)無(wú)人機(jī)噴灑農(nóng)藥的特點(diǎn)主要在兩方面 : 一是建立霧滴的分布數(shù)學(xué)模型 ; 二是無(wú)人機(jī)利用 GPS 進(jìn)行精確作業(yè)規(guī)劃 ， 最終實(shí)施精確施藥且防止漏噴 、重噴現(xiàn)象的發(fā)生 。例如 ， AGDISP 軟件可以細(xì)致地模擬航空噴霧的整個(gè)過(guò)程 ， 還可以模擬蒸發(fā)速度 、風(fēng)速以及霧滴尺寸和氣流對(duì)沉降效果的影響 ， 加拿大把這個(gè)軟件應(yīng)用于植物保護(hù)等方面的研究 13。2 農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)技術(shù)在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用現(xiàn)狀近些 年 ， 我國(guó)也開(kāi)始在農(nóng)業(yè)領(lǐng) 域應(yīng)用無(wú)人機(jī)作業(yè) ， 在農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)賠付 、小面積農(nóng)田的農(nóng)藥噴施 、農(nóng)情監(jiān)測(cè)等方面都取得了一定的進(jìn)展 。目前 ， 依據(jù)現(xiàn)有農(nóng)情需求 ， 我國(guó)著力發(fā)展低空無(wú)人機(jī)遙感監(jiān)測(cè)系統(tǒng) ， 彌補(bǔ)我國(guó)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域內(nèi)對(duì)農(nóng)田實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的不足 14。21 無(wú)人機(jī)土壤濕度監(jiān)測(cè)土 壤 濕 度是水文 、生態(tài) 、農(nóng)業(yè)等方面研究的重要指標(biāo) ， 它直接地控制著陸面和大氣之間水分及熱量的輸送和平衡 。監(jiān)測(cè)區(qū)域土壤濕度有利于控制區(qū)域內(nèi)的水澇 、干旱及農(nóng)作物生態(tài)長(zhǎng)勢(shì)評(píng)估 。傳統(tǒng)的土壤濕度監(jiān)測(cè)站不能滿足大面積 、長(zhǎng)期的土壤濕度動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的要求 ， 限制了其在農(nóng)業(yè)信息化 、自動(dòng)化方面的發(fā)展及應(yīng)用 ， 而光學(xué)設(shè)備在高空中會(huì)受到云層的阻礙 ， 使高空飛行設(shè)備的應(yīng)用受到了限制 ， 因此無(wú)人機(jī)的應(yīng)用成為了解決問(wèn)題的關(guān)鍵 15。無(wú)人機(jī)搭載可見(jiàn)光 近紅外光設(shè)備作 為 檢測(cè)手段 ， 通過(guò)對(duì)比圖像的各種空間分析特性 ， 得到提高土壤濕度與包含信息的相關(guān)系數(shù) ， 保證了所建立的模型的高準(zhǔn)確性 ， 完成了土壤濕度的合理化監(jiān)測(cè) 。使用無(wú)人機(jī)進(jìn)行土壤濕度監(jiān)測(cè)具有成本低 、時(shí)效性好 、方便攜帶等多方面優(yōu)點(diǎn) ， 在我國(guó)土地遼闊 、地形類別復(fù)雜的前提下具有很好的實(shí)用價(jià)值 。22 無(wú)人機(jī)在農(nóng)田噴灑方面的研究近年來(lái) ， 我國(guó)農(nóng)田航空噴灑也逐漸引入了無(wú)人機(jī) ， 在 20 世紀(jì) 50 年代開(kāi)始了航空農(nóng)業(yè)噴灑的研究及應(yīng)用 ， 主要對(duì)森林 、農(nóng)墾區(qū)進(jìn)行大規(guī)模的農(nóng)田噴灑作業(yè) 。我國(guó)擁有農(nóng)用有人駕駛固定翼噴灑飛機(jī) 140 余架 、直升機(jī) 60 余架 ， 但仍有較多地區(qū)不適合使用大型有人噴灑飛機(jī) ， 使無(wú)人機(jī)噴灑成了一個(gè)新興的農(nóng)用設(shè)備產(chǎn)業(yè) 。雖然農(nóng)業(yè)用噴灑無(wú)人機(jī)在我國(guó)仍處于剛剛起步的階段 ， 但噴灑無(wú)人機(jī)的應(yīng)用將成為近年來(lái)發(fā)展最快的一個(gè)新興領(lǐng)域 16 17。23 無(wú)人機(jī)在植被覆蓋度方面的監(jiān)測(cè)研究植被覆蓋度是 描 述地表植被分布的重要 參數(shù) ， 在分析植被覆蓋參數(shù) 、評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)生態(tài)環(huán)境方面具有重要意義 ， 對(duì)指導(dǎo)農(nóng)作物生產(chǎn)具有極高的預(yù)測(cè)價(jià)值 。隨著我國(guó)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的推廣及發(fā)展 ， 依靠遙感檢測(cè)農(nóng)作物覆蓋率變化已成為一個(gè)具有重要意義的監(jiān)測(cè)手段 18。衛(wèi)星光 學(xué)遙感和人工地面采集數(shù)字影像作為我國(guó)的植被覆蓋統(tǒng)計(jì)工作的通常做法 ， 存在著易受云層遮擋的缺陷 ， 且成本較高 ; 而人工地面采集數(shù)字影像在受天氣影響的同時(shí)又無(wú)法滿足空間分辨率及時(shí)間分辨率的要求 ， 在大面積范圍應(yīng)用時(shí)耗時(shí)耗力 、效率較低 。低空無(wú)人機(jī)的出現(xiàn)很好地彌補(bǔ)了衛(wèi)星遙感的不足 ， 提高了人工地面采集數(shù)字影響的效率 ， 減少了人工及時(shí)間的浪費(fèi) ， 提高了植被覆蓋率監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性 19 20。我國(guó) 已 將無(wú)人機(jī)監(jiān)測(cè)植被覆蓋率的手段應(yīng)用到了冬小麥的覆蓋率研究工作中 ， 得到的數(shù)據(jù)即可監(jiān)測(cè)冬小麥的覆蓋率變化 ， 又可以針對(duì)研究區(qū)域動(dòng)態(tài)獲取植被指數(shù)的閾值 。24 無(wú)人機(jī)在農(nóng)業(yè)其他領(lǐng)域中的應(yīng)用將無(wú)人機(jī)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)賠付中 ， 解決了農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)賠付中勘察定損難 、缺少時(shí)效性等問(wèn)題 ， 大大提高了勘察工作的速度 ， 節(jié)約了大量的人力物力 ， 在提高效率的同時(shí)確保了農(nóng)田賠付勘察的準(zhǔn)確性 。農(nóng)場(chǎng)管理規(guī)劃系統(tǒng)也是農(nóng)田生產(chǎn)中一個(gè)重要的·262·2015 年 4 月 農(nóng) 機(jī) 化 研 究 第 4 期組成部 分 。在現(xiàn)有的管理監(jiān)測(cè)方式中 ， 分為以有線技術(shù)搭建的傳感器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及以無(wú)線技術(shù)搭建的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)兩種 。無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)較有線系統(tǒng)相比具有監(jiān)測(cè) 、傳輸距離長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn) ， 但在大型農(nóng)場(chǎng)中做到大面積監(jiān)測(cè)仍需要極高的設(shè)備成本 。相比而言 ， 無(wú)人機(jī)飛行平臺(tái)搭載 CCD 相機(jī) 、近紅外設(shè)備與地面基站組成的低空監(jiān)測(cè)系統(tǒng) ， 成本低 、監(jiān)測(cè)面積更大 、全面性更強(qiáng) ， 配合地面實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)傳感器 ， 可以使農(nóng)場(chǎng)的管理更加立體化 ，具有更好的實(shí)用性及經(jīng)濟(jì)性 ， 是未來(lái)農(nóng)業(yè)管理的新方向 。我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中 ， 無(wú)人機(jī)作為監(jiān)測(cè)手段及獲取信息的工具已經(jīng)扮演了越來(lái)越重要的角色 ， 在農(nóng)業(yè)中的發(fā)展趨勢(shì)已使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程向信息化 、自動(dòng)化 、時(shí)效化發(fā)展 ， 所提供的農(nóng)業(yè)參數(shù)也將不斷地服務(wù)于我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展 ， 使我國(guó)的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)進(jìn)程不斷加速 。3 無(wú)人機(jī)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的優(yōu)勢(shì)首先 ， 無(wú) 人 機(jī)作業(yè)效率高 ， 有利于規(guī)?；纳a(chǎn) 。我國(guó)南京農(nóng)機(jī)研究所的農(nóng)用無(wú)人機(jī)在進(jìn)行水稻田清理病蟲(chóng)害的農(nóng)藥噴灑工作中 ， 可以達(dá)到 1 500hm2/h 的作業(yè) 速 度 ， 平均每天作業(yè) 7 500 15 000hm2， 是地 面 機(jī)械的數(shù)倍 ， 更是人工噴灑的數(shù)十倍 。其次 ， 農(nóng)用無(wú)人機(jī)的使用減少了農(nóng)藥對(duì)農(nóng)民的傷害 。以玉米粘蟲(chóng)病蟲(chóng)害為例 ， 2013 年?yáng)|北地區(qū)爆發(fā)玉米粘蟲(chóng)災(zāi)害 ， 因設(shè)備不足 、作業(yè)效率低等問(wèn)題 ， 許多農(nóng)民人工噴灑農(nóng)藥 ，出現(xiàn)了多起農(nóng)民因農(nóng)藥中毒而死亡的事件 。無(wú)人機(jī)的使用不僅可以替代人工噴灑農(nóng)藥 ， 更可以提前分析 、預(yù)防病蟲(chóng)害的發(fā)生 ， 做到預(yù)防與作業(yè)雙管齊下 。第三 ， 無(wú)人機(jī)相比于價(jià)值數(shù)百萬(wàn)的載人農(nóng)用飛機(jī)及大面積鋪設(shè)的監(jiān)測(cè)設(shè)備來(lái)說(shuō)價(jià)格比較低廉 ， 產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)之后無(wú)人機(jī)的價(jià)格只有十幾萬(wàn) ， 其價(jià)格低廉及便于操控的特點(diǎn)使其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中受到了廣泛的關(guān)注 。最后 ， 無(wú)人機(jī)相比于現(xiàn)有機(jī)械最大的優(yōu)勢(shì)在于其適應(yīng)性強(qiáng) 、適用范圍廣 ， 尤其是在旱澇地區(qū) 、丘陵山地等常規(guī)機(jī)械無(wú)法觸及的區(qū)域 ， 無(wú)人機(jī)具有極大的優(yōu)勢(shì) ， 且相比于高空飛行設(shè)備具有受云層和天氣影響小的特點(diǎn) 21 22。4 結(jié)語(yǔ)針對(duì) 無(wú) 人機(jī)在國(guó)內(nèi)外農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用及影響進(jìn)行了分析介紹 ， 指出無(wú)人機(jī)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用必將促進(jìn)農(nóng)發(fā)業(yè)航空化 、信息化及精準(zhǔn)化的發(fā)展 ， 使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有預(yù)測(cè) 、快速反應(yīng) 、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及高效率應(yīng)對(duì)的新特點(diǎn) 。農(nóng)業(yè)中無(wú)人機(jī)對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè) 、農(nóng)藥噴灑 、農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)建立等方面所起到的作用具有重要的意義 ， 無(wú)人機(jī)與農(nóng)業(yè)的結(jié)合涉及了航空 、農(nóng)業(yè) 、光學(xué)等多個(gè)學(xué)科知識(shí)的交叉 ， 可促使無(wú)人機(jī)航空農(nóng)業(yè)朝更好的方向發(fā)展 。參考文獻(xiàn) : 1 程 黔 我國(guó)農(nóng)情遙感產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用初探 J 農(nóng)業(yè) 生產(chǎn)展望 ，2011( 11): 39 44 2 吳 炳方 中國(guó)農(nóng)情遙感速報(bào)系統(tǒng) J 遙 感學(xué)報(bào) ， 2004， 8( 6): 481 497 3 李繼宇 ， 張 鐵民 ， 彭孝東 ， 等 小型無(wú)人機(jī)在農(nóng)田信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用 J 農(nóng)機(jī)化研究 ， 2010， 32( 5) : 183 186 4 吳炳方 ， 蒙 繼華 ， 李強(qiáng)子 國(guó)外農(nóng)情遙感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)現(xiàn)狀與啟示 J 地球科學(xué)進(jìn)展 ， 2010， 25( 10): 1003 1011 5 周 清波 國(guó) 內(nèi)外農(nóng)情遙感現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) J 中國(guó)農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃 ， 2004， 25( 5): 9 14 6 S Herwitz， L F Johnson Imaging from an unmannedaerial vehicle: agricultural surveillance and decision support J Computers and Electronics in Agriculture， 2004， 44: 4961 7 Joao Valente， Jaime， Del Cerro， Antonio Barrientos， et alSanzaerial coverage optimization in precision agriculturemanagement: A musical harmony inspired approach J Computers and Electronics in Agriculture， 2013， 99: 153 159 8 Jürgen Schellberg， Michael， Hill Precision agriculture ongrassland: Applications， perspectives and constraints J Europ J Agronomy， 2008， 29: 59 71 9 David J Mulla Twenty five years of remote sensing in preci-sion agriculture: Key advances and remaining knowledge gaps J Biosystems Engineering， 2013， 114: 358 371 10 Amélie Quiquerez， Emmanuel Chevigny Assessing the im-pact of soil surface characteristics on vineyard erosion fromvery high spatial resolution aerial images J CATENA，2013， 21: 4 10 11 P J Zarco Tejada， M L Guillén Climent， A Catalina， Hernández Clemente Estimating leaf carotenoid con-tent in vineyards using high resolutionhyperspectral imageryacquired from an unmanned aerial vehicle J Agriculturaland Forest Meteorology， 2013: 281 294 12 吳 小偉 ， 茹 煜 ， 周宏平 無(wú)人機(jī)噴灑技術(shù)的研究 J 農(nóng)機(jī)化研究 ， 2010， 32( 7): 224 228 13 薛新宇 ， 蘭 玉彬 美國(guó)農(nóng)業(yè)航空技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)分析 J 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào) ， 2013， 44( 5) : 194 201 14 Haitao Xiang， Lei Tian Development of a low cost agricul-tural remotesensing system based on an autonomous un-mannedaerial vehicle ( UAV) J Biosystems Engineering，2011， 108: 174 190 15 魯 恒 利用無(wú)人機(jī)影像進(jìn) 行土地利用快速巡查的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題研究 D 成都 : 西南交通大學(xué) ， 2008·362·2015 年 4 月 農(nóng) 機(jī) 化 研 究 第 4 期 16 李林 穎 農(nóng)用無(wú)人機(jī)初露頭角未來(lái)可期 N 中 國(guó)農(nóng)機(jī)化導(dǎo)報(bào) ， 2013 11 04( 6) 17 蒙繼華 ， 吳炳方 ， 李強(qiáng)子 ， 等 農(nóng)田農(nóng)情參數(shù)遙感監(jiān)測(cè)進(jìn)展及應(yīng)用展望 J 遙感信息 ， 2010( 3) : 123 128 18 鄒 金秋 農(nóng) 情監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)獲取及管理技術(shù)研究 D 北京 :中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 ， 2011 19 李冰 ， 劉镕源 ， 劉素紅 ， 等 基于低空無(wú)人機(jī)遙感的冬小麥覆蓋度變化監(jiān)測(cè) J 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào) ， 2012， 28( 13) :160 165 20 王玉鵬 無(wú) 人機(jī)低空遙感影像的應(yīng)用研究 D 焦作 : 河南理工大學(xué) ， 2011 21 李成智 ， 徐治立 中國(guó)農(nóng)業(yè)航空技術(shù)發(fā)展分析與政策建議 J 自然辯證法研究 ， 2012， 28( 11) : 36 41 22 劉歆 遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè) 中的應(yīng)用與發(fā)展 J 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào) ， 2011( 27): 114 115Small Drones in the Application of Field Monitoring esearchJia Pengyua， Feng Jiangb， Yu Libaoa， Zhang Jiaxinb( a College of Engineering; b College of Electric and Information， Northeast Agricultural University， Harbin 150030，China)Abstract: At present， the new four modernizations of agriculture has already started to become the new direction for agri-cultural development In order to adapt to new agricultural construction， small unmanned aerial vehicle ( UAV) in agricul-ture has important significance to the application The application of the unmanned aerial vehicle not only can reducemanual work but also real time monitoring is helpful for people to farmland To prevent diseases and insect pests andfarmland nutrient loss， excessive and the happening of the phenomenon， Improved crop yields on the premise of guaranteefarmland environment For a long time， agriculture is facing the plant diseases and insect pests and the influence of ad-verse factors such as unreasonable artificial fertilization， light can affect the output of farmland and food security or causeirreparable injury to farming itself The uav remote sensing system of joint operations， Also for the agricultural informati-zation road has opened up a practical and accurate direction Can differ according to the performance of unmanned aerialvehicle ( UAV)， the uav remote sensing monitoring for large air monitoring of farmland and small range， the fixed loca-tion monitoring of the problem can occur position accurately check， solve， its main purpose is to help managers under-stand the farmland， cost savings， farmland abandoned before the wide application of drug， and more straightforward prac-tices， achieve the purpose of accurate operation， truly complete transformation from traditional agriculture to the fine agri-cultureKey words: small unmanned aerial vehicle ( UAV); remote sensing monitoring; accurate operation; fielel·462·2015 年 4 月 農(nóng) 機(jī) 化 研 究 第 4 期