由遙感、地理信息技術(shù)、全球定位技術(shù)組成的3S技術(shù)成為了人類對地觀測的新手段，極大地擴展了人類的視覺和觸覺。其中農(nóng)業(yè)是遙感最重要和最廣泛的研究應(yīng)用領(lǐng)域之一。
從早期的土地利用和土地覆蓋面積估測研究，到農(nóng)作物大面積遙感估產(chǎn)研究，目前已可以利用3S技術(shù)集成對農(nóng)作物長勢的實施診斷研究、農(nóng)情監(jiān)測、草地產(chǎn)量估測以及森林動態(tài)監(jiān)測等多層次和多領(lǐng)域;遙感技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和研究從過去的粗放經(jīng)驗式管理進入到定量化精準(zhǔn)決策的階段。
農(nóng)業(yè)遙感數(shù)據(jù)采集的主要途徑
無人機因其靈活性、便捷性以及價格低廉，使其成為農(nóng)業(yè)保險數(shù)據(jù)的主要采集方式。無人機技術(shù)迎來了精確農(nóng)業(yè)革命的下一個階段，幫助種植者最大限度地提高產(chǎn)量、節(jié)省資金。無人機技術(shù)在農(nóng)業(yè)中主要的優(yōu)點是：能夠輕松快速地成像，在短短幾個小時內(nèi)即可得到顯示作物相對狀況的地圖。
對田間監(jiān)測的改進
使用無人機對農(nóng)田基本情況進行監(jiān)測是對田間監(jiān)測手段的重大改進，這也是無人機技術(shù)應(yīng)用的主要驅(qū)動力。傳統(tǒng)上，農(nóng)民是通過步行穿過田地來檢查作物狀況的。這件工作既熱又費時，而且很難檢查到每株作物的情況，即使是一小片田地也很容易漏掉發(fā)生問題的區(qū)域。
隨著無人機應(yīng)用于農(nóng)業(yè)，現(xiàn)在進行作物監(jiān)測，只需要利用無人駕駛飛機收集整片農(nóng)田的近紅外圖像，上傳圖像到云數(shù)據(jù)處理服務(wù)器，在幾個小時內(nèi)就可以收到顯示作物相對狀況的地圖?，F(xiàn)在利用作物監(jiān)測，足不出戶即可鎖定需要評估的特定區(qū)域。
利用Agribotix無人駕駛飛機收集的近紅外圖像計算生成的植被指數(shù)偽色圖
遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用
航空和衛(wèi)星成像技術(shù)已經(jīng)在農(nóng)業(yè)中應(yīng)用了數(shù)十年，但是依然不成熟。漫長的衛(wèi)星重復(fù)周期、昂貴的圖像采集費用和不易操作的軟件工具，這些都妨礙了遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)的應(yīng)用。但是，情況正在發(fā)生改變。隨著低成本易操作的無人駕駛飛機和云計算的出現(xiàn)，衛(wèi)星遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用終于得以實現(xiàn)。
一些公司，如Agribotix，正在向全球農(nóng)業(yè)市場提供新的技術(shù)，從云計算和開源軟件到機器人和航空系統(tǒng)。綜合應(yīng)用這些技術(shù)，能夠使企業(yè)迅速地將價格合理的新產(chǎn)品投放到市場中。
多旋翼無人機的優(yōu)點
縱觀技術(shù)創(chuàng)新，多旋翼無人機在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用大有發(fā)展。與固定翼無人機相比，多旋翼無人機有以下三大優(yōu)勢：
? 1.精準(zhǔn)起降，這對固定翼無人機來說是一個挑戰(zhàn);
? 2.強風(fēng)中的穩(wěn)定性更佳;
? 3.飛行更精確。飛行線路是筆直的，且在飛行線路之間的過渡是平滑的。
傳統(tǒng)的觀點認(rèn)為，多旋翼無人機沒有能力覆蓋大型的農(nóng)田。然而，隨著電池技術(shù)和航空電子設(shè)備的快速發(fā)展，現(xiàn)在多旋翼飛機的續(xù)航能力已與固定翼飛機無異。多旋翼無人機現(xiàn)在可以僅使用一組電池，輕松地飛越160英畝，相當(dāng)于一個中心支點灌溉系統(tǒng)農(nóng)田面積的四分之一。
無人駕駛飛機擁有獨特的數(shù)據(jù)收集能力，例如低空飛行使探測器距離目標(biāo)僅幾米的距離。這些能力使得新的應(yīng)用不斷涌現(xiàn)。通過使用多旋翼無人機低空飛過農(nóng)田，農(nóng)業(yè)種植者和作物顧問能夠以前所未有的空間分辨率獲取作物生長圖像。結(jié)合高分辨率圖像數(shù)據(jù)和云計算及尖端機器視覺算法，新應(yīng)用可以帶來相當(dāng)?shù)慕?jīng)濟回報，而且這些應(yīng)用在變得越來越便宜及容易操作。
農(nóng)業(yè)無人機技術(shù)應(yīng)用的一個很好的例子是作物量統(tǒng)計：在生長季初期統(tǒng)計作物量，使種植者能夠做出明智的管理決策。在2015年北美生長期初期，玉米帶大部分地區(qū)遭遇寒流和陰雨天氣，影響了玉米種子發(fā)芽和出苗情況。及時掌握近期播種土地的作物統(tǒng)計信息對于農(nóng)業(yè)經(jīng)營者是非常寶貴的，這些信息能夠回答以下關(guān)鍵問題：
是否應(yīng)該補種部分作物?
是否需要修改播種機設(shè)置?
是否存在漏種或重復(fù)播種?
是否達到目標(biāo)播種量?
利用新的計算機視覺算法分析無人機采集的高分辨率圖像，可以查看近期發(fā)芽的單株玉米的情況。計算機系統(tǒng)可以通過分析外形來識別單株玉米，這在傳統(tǒng)的遙感應(yīng)用中是從未達到過的。利用多光譜和高光譜單像素分析來鑒定植株，高空間分辨率的單位像元對應(yīng)的地面面積大小可達到分米級。
無人機在15米高度飛過德克薩斯Corpus Christi新出苗的玉米田，檢測到的作物用綠色高亮顯示
隨著無人機遙感技術(shù)的應(yīng)用，地球影像技術(shù)將在各個行業(yè)中有令人激動的應(yīng)用。在農(nóng)業(yè)中，利用云計算和新的機器視覺算法，無人駕駛飛機正在降低種植者的成本，提高產(chǎn)量。而更多新的無人機應(yīng)用正令人拭目以待。(來源|地信論壇)
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