浙江大学何勇教授：农业领域低空经济的典型应用场景

农业低空经济典型应用主要包括农田信息感知、低空植保作业、国土资源管理、环境与灾害监测和农业农村物流运输等场景。

1 农田信息感知

农作物的生长过程复杂，往往受到作物品种、土壤、灌溉、施肥、光照、病虫害等多种因素的影响。随着技术进步，低空经济相关技术和装备广泛应用于多地区、多作物、多指标的检测。低空遥感技术可以获取大量的农田数据，进而生成作物的生长图谱，帮助农民实时掌握作物生长状况及潜在问题。无人机的高空视角能全面评估作物的整体生长状况及环境变化，监测病害爆发因素，评估作物染病风险和严重程度，分析病虫害时空变化趋势。

此外，无人机遥感技术还可以有效预测农作物产量，已广泛应用于水稻、马铃薯、茶叶、棉花、甘蔗等作物。通过收集作物光学、结构、热特性等遥感影像数据，结合机器学习或深度学习算法，可以建立高精度的产量预测模型。在果实类经济作物中，产量预测则主要通过可见光图像分割或果实数量检测实现。

 2 低空植保作业

自动化、无人化的低空植保技术的快速发展为缓解农村劳动力短缺以及农药滥用等问题提供了新的解决方案，有力推动了农村综合体系的建设和全面发展。据统计，2024年中国植保无人飞机保有量25.1万架，防治作业面积1.78亿hm2，其中黑龙江省植保无人机应用比例已从3.4%提升到94.3%，广泛应用于水田播种、施肥及病虫草害防治。

表1 低空植保田间作业内容及效

低空植保无人机可在平原、丘陵、山区等复杂地形和气候条件下高效作业，提升灵活性和效率。通过变量喷施系统，无人机可精确控制农药喷洒量，减少雾滴飘移，每亩节约农药、化肥15%以上，实现减量增效，减少面源污染。农用无人机除了喷洒农药外，还可用于授粉、制种、施肥、播种等作业，作业效果优异且作业效率显著提高（表1）。尽管无人机在植保领域潜力巨大，但在应对大施肥量需求时，仍面临载重和续航能力不足的挑战。未来研究方向包括遥感、决策和执行一体化的无人机设计，以及多机协同作业，以进一步提升作业效率，推动精准农业和绿色农业发展。

3 国土资源管理

3.1 资源测绘

传统土地调查依赖卫星遥感影像、航空摄影和野外实测，但卫星影像分辨率低，航空遥感受天气条件限制。无人机低空航测逐渐成为土地利用类型、农田边界划分、耕地监测及农村土地承包经营权确权登记的新解决方案。无人机低空航测还广泛应用于水利资源、森林资源及乡村测绘等领域。此外，随着数字乡村建设推进，无人机获取的高分辨率数字影像和定位信息可生成二维/三维可视化图像，辅助乡村基础地貌分析、用地分类及道路建设规划，推动乡村精细化管理与可持续发展。

3.2 基建巡检

中国农村电力、道路、桥梁等基础设施快速发展，但基建巡检面临作业强度大、周期长、环境恶劣等挑战。无人机基建巡检技术通过搭载光学相机、红外成像、激光雷达等任务载荷，对目标线路和基础设施进行全方位、高精度巡查，广泛应用于状态监测和缺陷检测。无人机柔性飞行控制结合先进的图像处理和故障检测技术有效缩短了巡检周期，巡检效率提升70%，有效降低了作业风险。无人机巡检不仅提高了道路、桥梁、电力、光伏等基础设施的安全性和稳定性，还推动了农村基建数字化转型和智能化发展。

4 环境与灾害监测

4.1 环境监测

低空飞行器在环境监测中具有灵活性和高效性优势，可实时监测农田、草原、森林、河流、湖泊等多种生态区域，记录非法开发、滥用耕地、草原鼠害、土地荒漠化、面源污染等问题，为生态环境保护提供全面数据支持。无人机还可收集多维气候数据（如温度、湿度、气压及气体成分），用于分析气候变化动态规律和预测未来趋势。在温室气体排放监测中，无人机可评估减排措施效果，为全球碳排放管理提供技术支持。此外，无人机还可监测秸秆焚烧和农膜残留等农业活动对环境的影响，为政策制定提供科学依据。

4.2 灾害管理

农村及偏远山区易受极端气候和地质灾害影响。无人机在洪水、台风、干旱、火灾、山体滑坡、泥石流等灾害管理中发挥重要作用。在灾害发生前，无人机可进行监测以实现灾害预测。在灾害发生时，无人机能够进入传统设备无法到达的极端区域进行实时的人员搜救以及数据采集，确保应对措施的及时性和有效性。在灾害发生后，无人机可以快速部署指导救援工作，同时可以充当空中基站以保持灾区的通信。此外，无人机可以快速获取高分辨率的灾害图像，进行农田及设施的受灾核算工作，为农民的保险理赔提供数据支撑。

5 农业农村物流运输

5.1 农村生活物资运输

农村电商快速发展，但物流末端配送成本高。为解决这一难题，2022年民航局发布的《“十四五”航空物流发展专项规划》明确提出推动通用航空物流试点，助力“快递进村”，延伸乡村物流服务网络。如图2所示，利用无人机构建“无人机+”物流网络不仅能够显著提高供应链末端的配送效率，还能有效解决农村地区“最后一公里”的配送难题。这种创新模式将进一步推动农村物流体系的发展，助力乡村经济振兴和现代化转型。

图2 低空植保田间作业内容及效果

5.2农业生产物资运输

偏远地区优质特色农产品面临“运不出、卖不掉”困境。无人机物流配送专线和物资运送绿色通道的开通，提升了航空物流覆盖广度和深度，为巩固脱贫攻坚成果、推动产业升级提供重要支撑。例如，亿航智能与永辉超市合作开设无人机生鲜配送体验店，成功实现杨梅、樱桃、梭子蟹等高附加值产品的低空转运配送，推动了地方经济发展。

6 农业农村其他应用

低空经济在林业和畜牧业中也产生深远影响。无人机放牧技术优化了牧区管理，解决了家畜种群数量和活动位置信息调查难题，推动了畜牧业现代化转型。此外，低空飞行器在乡村旅游中的应用不断拓宽，为游客提供快捷交通和全景观光体验，结合农田生态观光、作物科普教育等内容，推动农旅融合服务模式发展，为乡村经济注入新活力。低空经济在农业中的应用前景广阔，未来将通过技术创新和政策支持，进一步推动农业现代化和乡村振兴，为实现高效、智能、可持续的农业发展提供强大动力。

本文于2025年3月28日在线发布于《农业工程学报》。