农业生产是人类赖以生存的传统社会生产活动。然而，由于其生产分散性、区域复杂性和突发灾害性，人们很难及时掌握农业资源信息，促进生产发展。自20世纪70年代以来，随着民用资源卫星的出现，农业生产领域首先利用遥感技术对作物面积进行监测和估计，效果显著。近年来，无人机遥感技术在农业生产中的应用发展迅速。高空遥感具有灵活、操作简单、成本低、图像速度快、光谱分辨率高等无与伦比的优点，促进了准确农业的调查、评价、监测和管理。由于无人机遥感技术可以快速高效地实时监测作物，已成为农业遥感领域的研究热点。

1无人机遥感概述

1.1无人机开发过程

1916年9月，无人机正式进入人们的视线，开始发展，2010年开始进入国家应用阶段。目前，无人机的应用已经渗透到人类生活的方方面面，成为促进社会经济发展的重要增长点。无人机因其操作方便、灵活、实时准确等特点而受到越来越多的关注和应用开发。虽然我国无人机的发展起步较晚，但近年来取得了一定的成果，开展了一系列有效的应用研究，大大提高了图像数据的监控和获取精度。

1.22无人机低空遥感系统

无人机低空遥感系统的具体组成部分包括：无人机飞行平台、微传感器负载、地面控制台、数据传输系统和图像处理系统。在农业资源领域，无人机的形状、负荷、飞行性能和路线规划算法对农田资源的监测和获取精度有很大的影响。近年来，随着固定翼、单旋翼、多旋翼等多种无人机平台的出现，各种问题和缺陷逐渐显现，农业遥感技术的发展面临着新的机遇和挑战。

22无人机农业应用优势

与卫星遥感相比，无人机具有独特的优势。（1）无人机操作的独立性。农业无人机由动力驱动，操作灵活，可根据要求独立规划最佳航行路线和拍摄角度，大大弥补了传统操作需要大量人力和低效率的缺点。（2）无人机准确地获取数据。低空无人机遥感技术可以获得更高精度的光谱图像，覆盖范围更广，受天气和空间的影响更小，以及“精细化农业”目标更合适。（3）无人机实时、快速、低成本获取数据。可动态连续监测，利用图像高光谱信息进行作物营养诊断、农田系统检测和类型细分、作物生长动态信息获取等技术操作。

3无人机低空遥感技术的主要应用

3.1农业资源预测评估

粮食作物是维持社会正常运行的基础，种植面积和生长波动影响国家稳定。卫星遥感在准确即时数据获取方面存在明显缺陷，不能满足现代农业的要求。近年来，随着技术的成熟，无人机遥感弥补了卫星遥感的不足，在作物生长分析、养分和土壤水分分析方面具有独特的优势。在不直接接触作物的情况下，可以通过传感器在低空获取作物的电磁波信息，获取相关指标数据，然后用相应的定量分析方法评价耕地生产力，最终数据的空间分辨率可以达到厘米级。根据刘忠等[1]的研究，作物生长的关键参数分为四类:形态指标、生理生化指标、胁迫指标和产量指标。近年来，国内外都是研究热点。反演方法有形态特征提取法、辐射传输模型法等多种针对不同情况的方法，

3.2农业虫草害遥控监测

世界上每年由病虫害引起的粮食减产仍然非常严重，占总产量的1/4左右。目前，国内外对利用无人机遥感进行数据反演的研究很多，但还没有形成大规模的成果进行推广，大部分是针对特定作物的监测研究。在农业虫草害中，作物和杂草的识别是必不可少的。针对这个问题Inkyu等[2]提出了一种新的改进方法，即利用站式滑动窗开发一种新的识别和分离模型。在各项研究中，对虫草害等信息光谱特征进行了特殊的提取和遥感反演定性。如果能进一步研究和推广，及时发现和防治灾害，将对促进农业发展发挥重要作用。

3.3精准农业管理

精准农业管理是根据作物生长环境和自身特点的差异进行精准具体的管理，达到浪费少、成本低、收益高的目的。在李明等[3]的实验研究中，对无人机遥感试验获得的多个重叠区域的水稻地块图像进行处理后建立的可识别二级Logistic回归模型准确率高，对不同地块的差异具有参考价值。建立无人机图像获取的三个可见波段，可以达到高精度提取某些作物信息的效果。如果综合利用红、绿、蓝三个波段建立可见光差异植被指数模型，绿色健康植被信息的提取精度可达90%。

44无人机农业应用中的不足

由于无人机遥感技术近年来仍是一项新兴技术，因此大规模推广和利用仍有许多局限性。无人机本身携带的无人机本身。GPS精度、天气条件、电池寿命、通信距离等因素都会影响无人机遥感技术的适用性和实用性。针对单台无人机的运行能力，国内外研究人员提出了许多解决方案，但尚未得出全面的结论。例如，如果提高机载设备的监测精度，往往会减少其单次飞行时间。同时，农田环境差异很大，这对无人机的运行也是一个很大的挑战。面对复杂天气，体积小、质量轻的优势成为劣势。如果不能随时监控，无人机遥感的可靠性就会降低。在恶劣条件下，通信信号的减弱也会影响低空无人机的运行。国内外无人机遥感研究模型试验农田范围小，缺乏代表性。

5结语和展望

我国遥感技术在农业中的应用效果显著。低空无人机作为遥感产业的热门研究领域，受到广泛关注，出现了多旋翼无人机等新型低空无人机。未来，它在农业信息收集、及时预测和处理农田灾害、准确农业等方面具有巨大的潜力。目前，国内外低空无人机遥感在农业中的应用有许多理论成果。例如，光谱检测技术在病虫害防治领域有很大的应用空间，未来进一步改进和实践将极大地促进农业现代化。无人机遥感在农业中的应用不仅致力于建立各种反演和解释模型，而且将大数据与农业植物保护、病理论等知识紧密结合，得到准确的指标参数，从而得到更可靠的农田资源评价和预测。