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使用无人机进行农产品种植、监控和估算作物数量
作者:管理员    发布于:2026-01-15 20:51    文字:【】【】【
摘要:无人机在农产品种植、全周期监控及作物数量估算中,通过融合航空遥感、智能算法与精准控制技术,实现了从 经验种植 到 数据驱动 的升级,大幅提升农业生产的效率与精准度。以下

  无人机在农产品种植、全周期监控及作物数量估算中,通过融合航空遥感、智能算法与精准控制技术,实现了从 “经验种植” 到 “数据驱动” 的升级,大幅提升农业生产的效率与精准度。以下从种植辅助、全周期监控、作物数量估算三个核心场景展开说明:

  无人机在种植阶段的作用聚焦于 “精准布局” 和 “高效预处理”,为作物生长奠定基础,尤其适用于大田作物、果树、蔬菜等不同种植场景。

  小颗粒种子直播:针对水稻、小麦、油菜等小颗粒种子,无人机可搭载气动播种器(通过气压将种子均匀喷出),结合 GPS 定位按预设行距(如水稻行距 20-30cm)播种,每亩用种量误差可控制在 5% 以内,效率达每小时 10-15 亩,是人工撒播的 5-8 倍。同时避免人工播种的疏密不均,减少后期间苗成本。

  育苗移栽辅助:在蔬菜(如番茄、辣椒)或烟草移栽时,无人机可先通过可见光航拍绘制 “田块地形图”,标注土壤肥力分区(结合前期土壤采样数据),指导农户按 “肥地密植、瘦地稀植” 原则确定移栽点,并用激光打点器在地面标记位置,确保株距一致(误差≤3cm)。

  果树定植规划:在果园新建时,无人机三维建模可测算坡地坡度、土壤厚度,规划果树行距(如柑橘行距 4-5m)和定植坑位置,避免因地形差异导致的光照不均或根系生长受限。

  无人机搭载多光谱传感器可快速检测土壤有机质、酸碱度(pH 值)及墒情(含水量),生成 “土壤肥力分布图”,指导种植前的精准施肥(如酸性土壤需撒石灰调节)和灌溉,避免盲目投入。

  对于荒地或轮作田块,无人机可先搭载除草设备(如脉冲激光除草模块)清除地表杂草,或喷洒芽前除草剂,为播种创造洁净环境,尤其适合有机种植场景(减少化学除草依赖)。

  无人机通过搭载不同类型传感器(可见光、多光谱、热成像、LiDAR 等),对作物从苗期到收获期的生长状态进行高频、全面监测,替代传统人工巡查的 “滞后性” 和 “局限性”。

  无人机采集的图像经农业物联网平台(如大疆农业管理系统、极飞智农)处理后,生成 “生长态势报告”,包含:

  例如:玉米拔节期,多光谱数据显示某区域 NDVI 值低于均值 20%,系统自动判断为缺氮,农户可通过无人机定向追肥,避免全田施肥浪费。

  通过无人机高清成像与 AI 识别算法,可对作物株数、果实数量进行自动化计数,解决传统人工计数耗时、误差大(尤其是大面积种植)的问题,为产量预估、采收安排、市场对接提供数据支撑。

  针对小麦、玉米、棉花等密植作物,无人机在苗期(株高 10-30cm)拍摄可见光图像,通过 AI 算法识别单株轮廓(基于叶片纹理、株间距),结合种植行距计算总株数。例如:100 亩玉米田,人工计数需 3 人天,无人机 1 小时完成,误差率≤8%(传统人工误差约 15%-20%)。

  对苹果、柑橘、葡萄等果树,无人机搭载 5000 万像素以上可见光相机,在果实膨大期(如苹果直径 3-5cm)沿树冠侧面环绕拍摄,生成三维点云模型,AI 算法通过颜色(如苹果的红色 / 绿色)、形状(圆形 / 椭圆形)识别果实,排除叶片遮挡干扰。目前技术对露果率 70% 以上的果园,计数精度可达 90% 以上(如 100 棵桃树,人工计数误差约 ±100 个,无人机误差≤±30 个)。

  对于大棚番茄、黄瓜等藤蔓作物,无人机通过低飞(距植株 1-2 米)拍摄,AI 识别果实轮廓并计数,同时标记果实大小(如番茄直径 5cm 以上为可采收),帮助农户安排采收批次,提高采摘效率。

  产量预估:结合单株 / 单果平均重量(历史数据),计数结果可推算总产量(如 1000 棵苹果树,平均每棵结果 500 个,单果重 200g,则预估产量 100 吨),帮助农户提前联系收购商、安排仓储。

  采收成本控制:根据果实数量和分布,规划采收路线(如先采成熟度高的区域),减少人工往返时间,降低 30% 以上的采收人工成本。

  保险定损:灾害(如冰雹、霜冻)后,通过计数受损果实数量(如葡萄被冰雹砸伤的比例),为农业保险理赔提供客观数据依据。

  无人机在种植阶段的精准布局、全周期的动态监控、收获前的数量估算,形成了 “种植 - 生长 - 采收” 的闭环管理。其核心价值在于:用技术替代人工的 “经验判断”,用数据驱动决策,既提高了农业生产效率(如播种效率提升 5 倍以上,计数耗时减少 90%),又降低了资源浪费(如按需施肥、定向施药),是智慧农业从 “概念” 走向 “落地” 的关键工具。未来结合更先进的 AI 模型(如 Transformer 算法提升果实识别精度)和低轨卫星导航(如北斗三号增强定位),其在数量估算、生长预测上的精度将进一步提升,为农业规模化、集约化发展提供更强支撑。

  天津天航智远科技有限公司所在国家军民融合战略、高校科研成果转化及京津冀一体化大背景下成立的综合型航空航天高新科技企业。秉承“技术源于创新,智能改变世界”的理念,为航空航天、农业、生态、环保、海洋、智慧城市、智慧防务等行业提供优质产品及解决方案。 公司汇聚北京航空航天大学相关领域的优秀人才,筹建了院士工作站、先进飞行器研发中心与智慧产业研究院,通过重大示范工程,解决国家重大急需,逐渐实现产品在无人运货、智慧城市、智慧环保、智慧海洋 、智慧农业及智慧防务等领域的应用。 主营范围:无人机、无人船、草原/湿地/农业/生境/林区全自动生态定位观测站、系留飞艇、太阳能电站等产品的研发、生产、销售及相关技术服务。