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1、遥感技术与无人机技术在豆类作物及传统小麦病虫害防治的融合应用摘要：随着中国科学技术的快速进步，无人机技术也应用在了许多的行业， 带来了直接可观的积极发展趋势。当前中国无人机技术也在现代化高新领域应用 的范围越来越广，由此可见，无人机技术的发展前景非常的广阔。中国在农业方 面，也在不断探索尝试无人机的应用，比如无人机应用在小麦病虫害的防治中， 这也是科技与农业发展融合的一个重要形式，是相关从业人员非常关注的话题。 该文从对无人机应用在小麦病虫害防治的现状、技术应用的情况，以及无人机在 其中的具体应用方法等几个方面来做具体的探讨。关键词：无人机；小麦病虫害；防治方法中国农业在不断向现代化发展中，无
2、人机技术的应用是一种非常重要的高新 技术应用，并且无人机技术的应用也是快速推动农业现代化生产的一种重要形 式。在农业发展中相对于传统的人工操作形式，无人机应用其特征有着独特的一 面，相对于传统人工来说，无人机工作的效率更高，并且工作状态也更加的安全。 比如在农业生产过程中，农作物难免会出现病虫害情况，或者会受到病虫害不同 程度的威胁，传统人工防治病虫害的方法就是喷洒农药，这种方式对于大面积的 农作物来说，不仅效率低下，同时还耗费大量人力，尤其是人工喷洒的方式，不 能让药物全面作用于农作物的底部，耗时耗力效果还不太明显。所以，拿小麦来 说，在病虫害防治中，探索无人机的应用，对小麦病虫害的防治有着
3、重要的作用 和意义。1小麦病虫害防治中面对的一些问题1.1 难以把控病虫害防治的时间小麦在进行病虫害防治的过程中，防治的时间非常的重要，同时也是关键的 点。在以往的防治中，通过人为的判断其结果很不稳定，并且许多小麦种植户在 病虫害防治过程中，往往根据经验估计大概的时间，没有一个准确的参考数据和 依据，因此这样的结果也存在明显的不准确。而且在对小麦进行病虫害防治的时 候，许多种植户没有在前期接受专业和系统的培训学习，不清楚病虫害的具体类 型，专业技能不足，导致在进行病虫害防治时，非常容易错过最佳的防治时间， 事后又需要更大的工作量来进行补救，这样就增加了种植户的经济负担，病虫害 的防治效果也始终
4、提不上去1。1.2 小麦种植灌溉中存在的问题灌溉是许多农作物在种植过程中重要且必不可少的环节，小麦农作物亦是如 此。只是在这个环节中，许多小麦种植户不清楚合理的灌溉可以在一定程度上达 到病虫害的防治作用，而事实上，小麦病虫害的防治以及合理的灌溉两者之间存 在着密切的联系。只是在现实中，有部分小麦种植者了解一些这两者之间的关系, 但却没有完全重视起来，在灌溉中还是按照以往的经验来进行，没有合理的灌溉 小麦所需的水量，而是有时候灌溉的水量过多，导致小麦的田地里出现大量的积 水，且积水的时间长，这种情况对小麦的生长非常不利，加重了病虫害的发生； 再就是灌溉的水量明显不足，灌溉之后，有些小麦田地里的土
5、地干裂情况只是得 到了表面的缓解，干裂情况依旧存在，这种环境下小麦得不到所需的水分，也就 不利于正常生长，加大了病虫害防治的难度2。1.3 小麦病虫害防治中药剂使用的问题一般小麦在生长中都会出现不同程度的病虫害情况，这也是其生长过程中的 正常现象，并且这种现象多是由于外在因素所致。小麦所处的外界环境出现了变 化的时候，病虫害的情况也会随之而来。小麦病虫害的类型有多种，不同类型的 病虫害在防治中需要使用不同的药剂。而在实际的小麦病虫害防治过程中，种植 户由于不清楚小麦病虫害的具体类型，而将小麦病虫害的类型归纳为一种，通过 一种药剂防治方法来喷洒药剂进行防治，并且在药剂使用的时候，对于药剂具体 使
6、用量也掌握不准，有时候药剂量使用不足，病虫害没有完全消灭，而有时候药 剂又使用过量，在消灭病虫害的同时，也损伤了部分小麦。2对小麦病虫害防治中无人机的应用2.1 对小麦进行检测和管理由于一些种植户对于小麦病虫害防治的时间难以清楚掌握，而以往的经验又 不是十分可靠，因此可以通过无人机的应用，实现对小麦病虫害防治的检测和时 间的管理。无人机在应用中，可以实时检测小麦田的具体情况，并且通过无人机 的遥感技术对小麦田进行全面的拍摄，可以实现对小麦田空间和时间上的监测， 让小麦种植者更好掌握小麦田的情况，并清楚小麦田的病虫害发展情况，从而掌 握好小麦病虫害最佳的防治时间3。2.2 小麦病虫害防治时药物的
7、喷洒当前小麦病虫害防治中，传统的人工方式，喷洒的药剂面积不均匀，通过应 用无人机进行药剂喷洒，可以实现药剂的均匀喷洒，与传统的人工喷洒方式相比, 无人机不仅药剂喷洒均匀，同时喷洒的更加高效，省时省力，通过掌控喷洒的面 积和剂量，来提升环境保护的效果，并且无人机操作起来并不困难，可以实现喷 洒区域的精准定位和投放，因此无人机应用于小麦病虫害防治的实用性非常明 显。2.3 无人机遥感技术应用于小麦病虫害防治小麦病虫害防治中应用无人机的遥感技术，有着多方面的优势，首先是可以 适应不同的天气情况，天气不好的时候，卫星的遥感信号接收能力会明显下降， 为了提升接收能力，会增加成本，而无人机遥感技术受天气影
8、响较小；其次可以 在短时间内实现高效的检测效果，而这个优势可以弥补传统检测仪器应用中的缺 点，传统的检测仪器在应用中工作范围小，机动性差，而无人机在这方面非常灵 活；最后也是重要的一个方面，就是无人机在低空飞行情况下，可以拍摄小麦的 成长状态，以及监测小麦土壤养分的情况，让小麦种植户对病虫害可以做好提前 的预防和有效的治理。3无人机应用于小麦病虫害防治中的方法3.1 立足小麦的生长特点在小麦生长过程中，极易发生病虫害，导致小麦产量和品质下降，这不仅会 对社会经济效益产生负面影响，还会对农业发展构成威胁。因此，为了最大限度 地发挥病虫害的防治效果，应根据不同时期小麦的不同特点，采取不同的防治方
9、法。目前，无人机在小麦病虫害防治中还没有得到广泛应用。因此，在探索的过 程中，应该根据实际情况做出科学合理的选择4。3.2 完善相关信息数据库只有充分利用大数据、人工智能等前沿技术，才能最大限度地发挥无人机在 小麦病虫害防治过程中的实用性，确保病虫害防治工作与时俱进。从目前的病虫 害防治工作来看，防治要求和难度都高于一般工作。而如果采用传统的控制方法, 显然无法达到预期的效果和目的。3.3 加强专业人才的培养作为一项高新技术，无人机的使用和推广离不开人才的支持。虽然一些农村 地区有可以使用无人机的相关人才，但真正精通信息技术的专业人员却寥寥无 几。因此，只有不断加强人才队伍建设，才能为无人机在
10、害虫防治领域的推广提 供人力保障。4结语无人机在小麦病虫害防治中的综合应用仍有很大的提升和改进空间，这主要 是由于当前农业发展环境和条件的限制所致。但是，通过对传统人工病虫害防治 和当前农业现代化环境的分析，将无人机技术更好地融入到农业发展实践中，不 仅有利于作物生长，而且可以促进农业现代化的全面发展，为农户带来更好的经 验和更专业的农业发展指导。参考文献：1王小机无人机在小麦病虫害防治中的应用J .南方农机,2020,51(10):1.孙建华.植保无人机在小麦病虫害防治中的应用J.农业工程技 术,2021,41(30):3.3尹逊堂.植保无人机在小麦病虫害防治中的技术应用J.农业开发与装 备
11、,2021(9):2.4罗丽.植保无人机在小麦病虫害防治中的应用分析J.种子科 技,2022,40(3):3.摘要：遥感技术能够在空中对地面所种植的豆科作物生长发育情况进行监 测，并对可能会出现的病虫害进行预警，对于病虫害防治起到一定促进作用，能 够有效降低由病虫害对豆科作物造成的损害，促进农业快速发展。当前遥感技术 在豆类作物病虫害防治中发挥了关键性作用，该研究主要分析了遥感技术预警监 测的系统原理和遥感技术在豆类作物病虫害防治中的应用现状，提出了豆类作物 病虫害防治遥感预警技术措施。研究结果能够看出，遥感技术能够有效提升豆类 作物病虫害防治水平，确保农业实现可持续发展。关键词：遥感技术；豆
12、类作物；病虫害防治遥感技术是将传感装置放置在气球、飞机等平台上，这些传感装置能够接收 到不同电磁波，并且具备拍照、摄像等功能，可以全方面的监测豆科作物的生长 发育情况，通过对其生长发育数据信息系统分析，来判断豆科作物受到病虫害侵 害的具体种类。不同病虫害对于豆科作物内部结构、生长发育情况造成的危害不 同，对于叶绿素也会产生不同的影响，从而导致豆科作物外部形态出现改变，进 而导致反射光谱出现变化。通过遥感技术能够对监测区域豆科作物进行全方位的 拍摄、扫描，农业科技人员可以根据监测区域内豆科作物具体生长发育情况进行 判断危害作物生长病虫害的具体种类1。在使用遥感技术的过程中监测豆科植 物形态变化最
13、为关键的是光谱特征，豆科植物出现某些病虫害就会造成叶片直接 脱落、叶片卷曲或是缩小等症状，这些症状的出现会导致光谱曲线也发生改变， 农业科技人员通过分析监测数据，就能够清楚病虫害危害豆科作物的程度，从而 了解病虫害对豆科作物的影响。在豆科作物的生长发育过程中，利用测试雷达监 测斑潜蝇，研究其运动规律，主要有斑潜蝇迁飞规律，扩散及蔓延情况等。同时, 还能够利用遥感技术来全方位的监测豆科作物生长发育全过程中自然条件的改 变，有针对性地监测种植区域大气温湿度、降水及寄主植物等相关环境要素，进 而综合判断病虫害可能发生的严重性，提升监测预警效果。1豆类作物病虫害遥感预警现状1.1 研究多，应用少在豆科
14、植物种植过程中，可以利用遥感技术来对作物营养亏缺、地面生物量 进行监测，进而为农业科技人员提供相应的真实数据，全方位的监测豆科作物的 生长发育过程，为豆科作物的生长提供坚实的基础2。目前有相当一部分国家 都在应用较为先进的遥感技术进行病虫害监测，有效了解豆科作物病虫害发生情 况，并采取有针对性的防治技术措施，降低病虫害发生几率。但中国在病虫害遥 感监测技术方面主要是研究较多，应用少，在信息时代的今天很多现代化的遥感 技术在豆科作物病虫害防治中应用不多，仅是在理论研究及实验室研究阶段，在 农业发展过程中遥感技术服务水平有限，对农业辅助作用不大。1.2 “异谱同物”和“同谱异物”现象在豆科作物病虫
15、害监测方面“异谱同物”现象较为普遍，也就是病虫害侵害 同一豆科作物过程中所形成的光谱特征曲线可能存在差异。同时，豆科作物生长 发育过程中不仅受到病虫害的直接影响，同时也受到土壤环境、气候环境等多方 面因素的影响，这些因素都可能会导致光谱曲线出现变异，构成“异谱同物”的 现象。“同谱异物”指的是不同的植物病虫害在光谱条件下所反射的曲线也是一 样的。农业科技人员在判断豆科作物受到病虫害影响时最关键的依据就是光谱曲 线，在同一豆科作物受到不同病虫害侵害时,，会出现同样的或是类似的光谱曲线, 不能有效区别，导致科技人员无法正常判断。不管是“异谱同物”还是“同谱异 物”，对于遥感技术监测的准确性都会造成
16、一定影响，不利于科技人员判断豆科 作物病虫害具体种类。对于这一困境，科技人员可以利用多元遥感技术数据，来 强化豆科作物病虫害的相关研究，提升遥感监测技术的精准性3。1.3 病情指标监测预报模型适应性弱化尽管遥感技术能够实时监测到豆科作物生长发育情况，有利于农业科技人员 随时分析豆科作物长势，分析出现病虫害的种类，但病情指标监测预报模型和豆 科作物病虫害防治工作适应性不足，多数情况下，病虫害危害豆科植物，从开始 到发现症状，会间隔一段时间，部分病虫害会出现潜伏期，如果等到豆科作物出 现症状，也就是叶片脱落、颜色变化以后，症状也就非常严重，要想补救就非常 困难。因此要想及时了解豆科作物病虫害发生情
17、况，就需要全方面优化分析豆科 作物病虫害病情指标分析模型，提升病情指标预测预报模型的适应程度，这样才 能对豆科作物病虫害及时处理。2豆类作物病虫害防治遥感监测措施2.1 构建豆类作物病虫害综合防治信息平台对于豆科作物病虫害监测来说，可以综合利用遥感技术、GIS技术及GPS 定位技术，有效发挥信息技术的关键性作用，就可以实施对豆科作物的全方位、 动态的监测。对于豆科作物病虫害防治来说，农业相关部门要构建豆科植物病虫 害综合防治信息平台，把3s技术和病虫害监测技术、数据库技术及其组件化技 术相互结合，这样才能发挥信息平台的作用，实现全方位的监测效果，充分体现 信息技术在豆科作物病虫害监测方面的价值
18、。在综合防治信息平台构建过程中， 农业科技人员要和植保专家相互结合，强化对病虫害综合信息平台的管理。2.2 有效应用多源遥感信息数据在豆科作物病害虫的监测工作中要获取遥感技术数据，必须要使不同的信息 平台、不同视角、不同传感器相互作用，这样才能够实现全方面监测豆科作物病 虫害，实现数据的全面性。在获取遥感数据过程中要利用高时相分辨率，提升数 据的真实性和可靠性，进而实现高空间、高光谱，能够更为精准的监测豆科作物 病虫害，提升遥感数据的精准性。同时，农业科技人员有针对性的豆科作物病虫 害进行调查，对比分析遥感数据，降低“异谱同物”或是“同谱异物”现象的出 现，增强监测信息数据的准确程度4。2.3
19、 优化豆类作物病虫害遥感监测预报模型目前遥感技术发展速度较快，且监测效果日趋突出，大多数现代化的遥感技 术已经在豆科作物病虫害防治中起到相应的作用，农业科技人员不仅能够利用遥 感技术全方位的监测豆科作物生长发育、病虫害危害情况，还能够对特定区域内 豆科作物产量进行估算，提高豆类作物产量和监测效率，然而豆科作物病虫害发 生机理过于复杂，作物生长发育不仅受到病虫害的影响，还会受到自然环境条件 的约束，所以对豆科作物病虫害的监测条件还不完善，相应的改良措施还需要逐 步完善。对于这种情形，需要进一步创新遥感技术，全方面提升病虫害监测成效, 改良监测预报模型。监测预报模型需要融入特定区域气候因素、不同豆
20、科作物品 种、病虫害波谱数据库等来对病害虫发生情况进行监测，这样才能让监测预报模 型发挥更为突出的作用。3结语豆科作物种植容易护理却存在一定困境，特别是病虫害问题，大多数农民会 感到束手无策。因此科学控制病虫害，应该按照防重于治的理念，协调农业综合 防治、化学防治及生物防治等措施，降低病虫害来源及病虫害基数，及时做好后 期检验检疫工作，有效降低病虫害发生的几率。而遥感技术可以为降低病虫害发 生提供科学、真实的数据支撑，能够辅助工作人员制定科学有效的病虫害防治计 划，降低病虫害对豆科作物的影响。目前中国农业相关部门需要逐步完善豆科作 物病虫害综合防治信息技术平台，优化预测预报模型，提升豆科作物病
21、虫害防治 预警信息系统的应用价值。在未来农业生产和发展过程中，相关部门需要开发出 更为先进、具有优势的软硬件，培养专业遥感技术人才，有效发挥遥感技术在豆 科作物病虫害综合防治中的作用，促进豆科作物病虫害防治向现代化、数字化方 向发展，提升农业防灾和减灾能力。参考文献：川罗来银.如何将高光谱遥感技术在豆类作物病虫害监测中的应用J .科技 展望,2016,26(1):86.江道辉.基于遥感的豆类作物病虫害监测方法研究D.北京:中国农业科学 院,2007.3蔡成静，马占鸿,王海光，等.小麦条锈病高光谱近地与高空遥感监测比较研 究J植物病理学报,2007,37(1)64卞金鸽,浅谈遥感技术在农业方面的应用J.南方农机,2017,48(3): 37+50.