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北斗系统是由我国独立研发的全世界定位及通讯系统,它同俄罗斯的格洛纳斯、欧盟的伽利略系统以及美国的GPS系统并列成为世界四大导航定位系统。其能够在世界范围内任何时候给用户提供稳定可靠、高精确度的定位、导航、授时服务,同时拥有短讯通信功能北斗系统在农机定位终端获得了一定的应用,该系统在结合GIS系统、定位导航、农机投放、土地采样数据、产量影响剖析等的基础上,和田间数据收集软件同步。。
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无人机遥感技术具有使用成本低、获取速度快、机动灵活等优点[1,2],在精准农业航空领域上发挥着重要作用。受现有无人机航空遥感成像系统性能所限,目前仍无法单次获取大面积、高分辨率的遥感图像。因此,针对获取的序列遥感图像进行配准,以提高遥感图像的信息获取能力十分必要。
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由于我国地理位置分布原因,发电资源和大容量、远距离的输电线路常常分布在树木茂密的森林中。据报道,全球每年发生森林林火22万次,燃烧大约640万hm2的森林面积,相当于全球所有森林面积的0.23%,森林火灾已经成为八大主要自然灾害之一。林火火线定位对于实时监测林火蔓延趋势,指导灭火扑救对输电线路的抢救具有至关重要的作用。
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近年来,植保无人机防治病虫害发展得非常快,总体来看,方便了大户、提高了防效、降低了化学农药的用量,特别是大部分专业机防组织都采购了无人机,成了水稻、小麦、油菜等大宗作物病虫草害防治的主要机械[1]。一名合格的机手需要掌握丰富的理论知识和熟练的操作技术。
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核桃是世界上重要的坚果之一,栽培历史悠久。我国核桃栽培面积和总产量均居世界第一,主要分布在云南、新疆、陕西、山西、河北等地。截至2016年底,新疆核桃种植面积已达36.9万hm2,年产核桃48.6万t,已成为中国核桃的重要产区之一[1]。植保无人机除作业效率高、节约人力物力外,还可节约农药使用量和用水量,且作业不受作物长势和地形的限制[6]。
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我国领土有大面积的森林覆盖,这大面积的森林面临着很多自然和人为的危害,其中森林火灾就是最大的危害之一。如果森林发生火灾,会造成难以弥补的损失,即使能够及时扑救也会损失大量的资源。所以,必须对森林防火加以重视,有效预防,及时发现,迅速应对,这样才能最大的减少森林火灾的带来的损害。
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森林火灾年年都有,如何做好森林防火工作,是当前林业发展的重中之重。在国外,森林防火都在探索多种先进技术和设备。而国内在方面还是短板,尤其无人机系统用于森林防火还处于初始阶段,很多工作有待改进和探究。森林防火中,无人机技术的应用,要匹配上遥感技术,实现两者的结合,实现无人机远程遥感遥控。
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传统农业生产过程中,致使农药利用率很低,仅35%左右;同时农药残留量很大,对环境污染严重。病虫害产生概率大,危害面积大,每年因为病虫害无法及时防治导致的减产在10%~30%之间[1]。然而植保类无人机使用潜能却没有完全被激发出来。本设计预期的植保无人机不需要很高的航线高度,但是必须要有很高的载重量,在作业工作下可以连续飞行,并且需要实现农药喷洒的操控,以及农田中作业航线的规划和执行[4]。
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山东日照位于鲁东南的黄海之滨,1966年“南茶北引”获得成功,历经半个多世纪发展,目前全市茶园面积已达19133hm2,产量突破1.5万t,系列产值30余亿元,茶产业为农业增效、农民增收、农村增绿和经济增长发挥了重要作用。2017年,日照市人民政府制定出台了《日照茶产业发展扶持政策试行办法》,重点扶持推行茶园绿色防控。
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火龙果属于仙人掌科植物,原产地主要为哥斯达黎加、危地马拉、古巴、越南及泰国等国家,我国最早种植区域位于台湾,于20世纪90年代末开始在大陆的热带区域进行栽种。经过一系列技术攻关,贵州实现了将火龙果从热带省区引种至“两江一河”(北盘江、南盘江和红水河)区域,并以此作为贵州山区脱贫致富的果树。
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小麦赤霉病主要是由禾谷镰孢菌引起的一种世界性病害,严重影响小麦产量和品质,导致严重的经济损失[1,2]。近年来,我国年均发病面积超过533.33万hm2[3,4],主要发生于小麦扬花期多雨的江淮流域、西南冬麦区及东北春麦区。小麦感染赤霉病后通常表现出根腐、苗枯、茎腐、秆腐和穗腐,除此以外,麦穗和籽粒被病菌侵染后还会产生真菌毒素,严重危害人畜安全[5]。
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松材线虫病是危害性极高的森林病害,有松树“癌症”之称。自1982年被发现传入我国以来,松材线虫病先后入侵全国18个省,尤以江苏、安徽、广东和浙江的疫情最为严重,造成森林资源和生态环境的极大破坏,直接经济损失达数千亿元。由于松材线虫病研究与防治存在致病机理不清、传播阻断难度大、有效防治手段缺乏等问题,目前加强预警监测是防治松材线虫病的重要措施与手段。
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随着农村土地流转步伐加快,新型经营主体的发展,农业种植的规模统一、规范化发展,对农业科技的要求越来越高,作物种植全程机械化技术的运用节省了大量的人力和物力,在植保这一关键农技环节,农用无人机植保无疑作为现代农业高科技应用的典范已经逐步在全国范围内开始应用,充分准确地发挥农用植保无人机的巨大科技效能,有利于提高工作效率,同时减少落后的植保方法对人体产生的危害,节本增收。
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我国很多地区的农田水利工程都是建造于上世纪七八十年代,由于当时的经济社会发展较为落后,导致很多基层小型农田水利工程已经不能够满足建造时期的农村水利需求。首先,一些农村小型农田基础设备由于使用时间较长,且缺乏相应的日常维护,设备的工作效率严重不达标,直接影响了整体的水利工程作用效果。
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据不完全统计,当前我国从事农用无人机设计、制造、生产、服务的企业已经接近300家,以匀速增长态势审视农用无人机产业,在未来五年相关产业的产值将超200亿元,截止2015年我国应用在农业植保领域的无人机多达2300余育架,全年作业1000余万亩次,相较于2014年同比分别增长240%、170.8%,在未来无人机将被广泛应用在农业植保领域。
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