什么是精准农业航空应用技术
精准农业航空应用技术利用各种现代技术和信息工具来实现农业航空作业生产率的最大化，是“精准农业”的理念在航空植保施药领域中的拓展。其基本思想就是通过空中和地面遥感，采集并解析具有地理位置的农田中的作物长势、病虫草害等农情信息，再将农田分为作业网格，依据不同的农情制定不同的喷雾作业处方，并对网格进行按需喷药，即实行精准喷洒，借此实现农药减施。因此，精准农业航空应用必将是未来农业航空的发展趋势，也是智慧农业的发展方向。
精准农业航空应用技术示意图
精准农业航空应用技术研究现状
随着农用无人机产品的逐渐成熟，农业航空技术应用领域也越来越广，农用无人机现主要被用来进行低空遥感信息获取、杂交水稻辅助授粉、无人机撒播、航空超低量喷洒应用、棉花脱叶剂喷施应用等。
目前，从世界范围来看，美国、西欧、日本的精准农业航空技术和装备在国际上处于领先水平，他们始终把提高农药利用率、减少农药使用量放在保证食品安全、生态安全与可持续发展的战略高度上。美国是精准农业航空喷雾技术研究最先进的国家，具有完善的技术标准体系和技术支撑机构；对于雾滴沉积分布规律、最佳粒径等基础理论问题，美国和日本等国研究开始的较早，并用于指导施药技术和机具的创新，如对靶喷雾技术、静电喷雾技术、可控雾滴技术等。
我国开展农业航空植保作业起步较晚，但近年来在政府大力支持、科研工作者推进以及各大企业积极参与下，国内农业航空植保作业发展势头十分迅猛。2014年“中央1号”文件要求“加快农业航空建设”；2015年2月农业农村部《到2020年农药使用量零增长行动方案》要求“因地制宜推广固定翼飞机、直升机、植保无人机等现代植保机械”；2016年和2018年，农业农村部农业机械化管理司委托华南农业大学进行了“2016年我国农用植保无人飞机发展形式分析与统计数据评估”和“2017年农机购置补贴引导植保无人飞机规范应用试点工作评估”的调研与分析等。
为加快推进航空施药应用技术的研究与推广，国家精准农业航空施药技术国际联合研究中心团队先后在云南、湖南、新疆、河南等多地开展橙树、水稻、棉花、小麦等多种作物的航空施药技术试验达50余次。
国家精准农业航空施药技术
国际联合研究中心工作进展
国家精准农业航空施药技术国际联合研究中心以现代农业发展重大需求为导向，以提升农业航空施药关键技术与装备的自主创新能力为目标，通过联合国外先进研究机构、共同开展精准航空技术联合研究的方式，实现我国农业航空研究水平的显著提升。目前，中心已联合美国农业部农业研究服务署航空应用技术中心、澳大利亚昆士兰大学农药应用和安全中心、加拿大AG-NAV公司、美国陶氏杜邦公司和美国富美实FMC公司等国外高水平的农业航空应用技术单位开展合作，专门从事精准农业航空技术与装备的研究开发等工作。
为加强未来中心与国外的学术交流，中心已与美国农业部农业研究服务署农业航空研究中心、澳大利亚昆士兰大学施药安全中心、加拿大AG-NAV公司、巴基斯坦PMAS-Arid 农业大学和英国哈珀-亚当斯大学等5家单位达成合作意向，分别在相应国家成立分中心，对农业航空领域的国际合作起了引领和示范作用，同时借此推动国内农业航空产业的技术进步，实现化肥农药减施。目前，中心根据当前现代农业和环境发展的需要，按照国家重点研发计划项目“地面与航空高工效施药技术及智能化装备”的项目需求和发展主线，已围绕低空遥感的农情信息获取与解析、农用无人机智能控制系统、农业航空精准施药关键部件、控制技术与控制装备、农业航空施药雾滴沉积分布规律等关键技术的研究应用进行了大量的研究工作，根据精准农业航空施药的发展思想，已初步建立了一套地面与航空高工效立体遥感和植保施药体系，为精准农业航空施药的发展打下了坚实的基础。
展望
精准农业航空技术将在未来的农业生产中多个环节发挥作用，将对中国乃至世界智慧农业的发展产生深远影响。随着精准农业技术的不断进步，以及国家和民众对粮食安全和生态安全要求的提高，精准农业航空应用将会被越来越多的人所熟知。由于精准农业航空应用的作业特点，图像实时处理技术、变量喷施技术、数据融合技术、高精度RTK定位技术、多机协同作业技术及无人机喷施配套技术必将成为未来的研究方向和研究重点。
目前，国内的航空植保事业还处于起步阶段，航空植保尚未得到全面推广应用，精准农业航空应用还有较长的路要走。但我们相信，“精准农业航空施药”将是未来航空植保施药的一个重要发展方向，整个行业需要团结一致，各自发挥自己的优势，突破技术难关。
（本文由兰院士团队整理，经作者本人确认授权发表）
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