隨著農業現代化的不斷推進，傳統的技術手段已無法滿足現代農業的發展需求，而農業無人機遙感作為新興技術手段，在農業領域的應用越來越廣泛，有很大數量的農業從業人員正在考慮購買農業遙感無人機，但他們對農業遙感無人機缺乏系統的了解，導致他們很難做出判斷，阻礙了無人機遙感技術的推廣應用。針對這一問題，本文將對農業無人機遙感技術作一個系統的介紹，以期加深廣大農業從業人員對農業無人機遙感技術的了解。

無人機，也被稱為無人駕駛飛機，無人機遙感是一種基于無人機載遙感傳感器，綜合應用無人駕駛飛行、遙測遙控和空間定位等技術來獲取空間信息的技術方法。在農業生產活動中，無人機可以精準定位出普通觀察者無法輕易發現的問題區域，譬如快速地偵測出遭受病蟲害的區域、局部受旱區域以及發生養分缺乏等異常情況的區域，同時此項技術還具有省時省力的的優勢，農業工作者不用再駕車或徒步對作物進行巡查。而一套完整的農業無人機遙感系統主要由以下幾部分組成。

一、農業遙感無人機的類型

農業遙感無人機的類型可以分為兩類，多旋翼無人機（如圖1所示）和固定翼無人機（如圖2所示）。固定翼無人機飛行速度快、作業面積大、續航時間長、載荷較大、抗干擾能力強，但飛行速度難以調節，而且需要手動起飛；相較于固定翼無人機，多旋翼無人機的航速姿態可調、飛行狀態穩定、能夠定點懸停，自主起飛，適合多重復、定點、多尺度、高分辨率的信息獲取，但作業面積和飛行時間要低于固定翼無人機。

圖1法國ParrotBluegrass無人機

全球生產固定翼無人機的公司包括SenseFly和PrecisionHawk公司，而銷售多旋翼無人機的公司包括DJI和Parrot公司。一架專業的農業遙感無人機目前的市場價格區間通常在人民幣20000至60000元左右，各無人機制造廠商間的價格差異較大。
 

圖2法國ParrotDisco-proAG無人機

一架典型的固定翼無人機單塊電池可飛行40分鐘，可覆蓋面積約90公頃，而一架多旋翼無人機單塊電池的飛行時間30分鐘，覆蓋面積為約30公頃。

二、搭載的傳感器

成像光譜技術的原理是不同波段的光波作用于樣本會產生不同的光譜特征，由此可反映作物的生理生化指標，從而實現對作物的監測。根據輸出波段數量與連續性不同，成像光譜又可分為高光譜和多光譜。而目前各大農業無人機廠商普遍采用搭載高清數碼相機獲取的農田正射影像、多光譜相機（如圖3所示）獲取的多波段反射率、高光譜儀獲取的連續光譜反射率、熱紅外傳感器獲取的田間溫度信息等。無人機搭載傳感器可以獲取到大量的農情信息，但傳感器的價格通常非常昂貴，根據安裝的傳感器數量和購買的傳感器類型，傳感器的價格一般在10000元至60000元之間。

圖3Sequoia多光譜相機

三、地面控制系統

用戶使用數據線將裝有飛控軟件的平板電腦或智能手機與無人機遙控器相連，通過飛控軟件如Pix4DCapture，DJIGSPro專業版，FreeFlightPro等專業飛行規劃軟件，可根據實際飛行任務，對指定的區域創建和優化自動飛行路徑，實現無人機的自動駕駛，極大地降低了對無人機操作手的操作技術門檻，方便廣大的農業從業人員上手操作。
 

圖4Pix4DCapture飛控軟件頁面展示

四、圖像處理軟件訂閱

通過購買第三方軟件訂閱，這項軟件可以對無人機搭載的數碼照相機和傳感器捕捉到的圖像進行圖像處理，制作生成專業的植物健康和植物種群地圖（如圖5所示）。圖像處理軟件的訂閱價格從每年3000元人民幣到20000元人民幣不等，其中包括DroneDeploy、FieldAgent、PrecisionAnalytics和Pix4DFields等軟件供應公司。
 

圖5由PIX4Dmapper軟件制作的植物NDVI圖

每一款軟件都有一個免費試用期，這樣開發者就可以確定哪款軟件最適合他們。其中一些軟件甚至可以創建區域地圖，即生成專有圖。將圖導入具有GPS定位功能的農業機械設備中后，可以幫助農場實現精準播種、精準施肥和精準噴藥，顯著提高經濟效益降低環境風險。

五、無人機實名登記

我國法律規定在中國境內，起飛重量為250克以上（含250克）的民用無人機的擁有者必須按照相關管理規定的要求進行實名登記，如果未按照管理規定實施實名登記和粘貼登記標志的，其行為將被視為違反法規的非法行為，其無人機的使用將受影響，監管主管部門將按照相關規定進行處罰。民用無人機的實名登記流程如下：

（1）民用無人機制造商和民用無人機擁有者在“無人機實名登記系統”（https://uas.caac.gov.cn）上申請賬戶；

（2）民用無人機制造商在該系統中填報其所有產品的信息；

（3）民用無人機擁有者在該系統中實名登記其擁有產品的信息，并將系統給定的登記標志粘貼在無人機上。

結語

隨著技術的不斷改進，農業遙感無人機在農業領域的應用性逐步增強，一方面可以快速地監測作物長勢情況，及時發現生長異常的區域（發生病蟲害、干旱、養分缺乏等），增強對農田的掌控，另一方面可以用于評估農業災害早成的損失，如統計受災面積、受災程度等。

一套完整的無人機遙感系統要包括無人機平臺、傳感器、飛控軟件并配套有相關的圖片數據處理軟件，并且購買無人機后需要進行實名登記。根據無人機的類型、生產廠家及搭載的傳感器類型和數量，無人機遙感系統的價格變幅較大，價格從20000元到100000元人民幣不等，用戶可根據自己需求及自身條件選購合適的遙感無人機及其配套設施。