农用无人机的份额预计将达到80%,使用无人机不

日期:2019-10-12编辑作者:巴黎人-农民导航

美媒称,几个世纪来,人们干大部分农活都要跑腿:走过田间地头给农作物挨个检查野草虫害、土地是否干裂,不放过任何可能的问题。现代机械、土壤检测、计算机和土壤传感器设备让人们能更有效地照管农作物,但仍有许多顾不上的工作。 据美国《波士顿环球报》8月24日报道,即使是富有经验的农民也难免在大规模检查时疏忽如土壤缺氮、光合作用减弱等问题。而且,如果发现一株农作物发生病害,它对周围成千上万株农作物会有什么影响呢?这些问题已经困扰农民们很久了。 报道称,不过人们不必再为此烦恼:农用无人机也许很快就会遍布美国农田。 事实上,无人机已应用于部分农田。联邦政府管理无人机的规定去年年底已有所放宽,而且政府向一部分农场经营者发放了无人机的特别许可证。随着颁发的许可证数量增加,无人机可能会对美国农业部门产生巨大影响:人们可在短短几年时间内收获数十亿美元的经济回报并创造数万个就业岗位。 人口学家认为,这一革新的步伐还不够快:联合国预计,假设全球人口在2050年达到91亿,粮食产量应增加70%。提高农作物产量对解决全球粮食问题日益重要,而无人机可以助人们一臂之力。 报道称,尽管人们普遍认为无人机主要应用于监控和战争,但国际无人机系统协会认为,在未来无人机商用市场中,农用无人机的份额预计将达到80%。没错,无人机将像工蜂般工作,给农作物浇水,照料它们,但农用无人机还有更大的潜力:超高分辨率光谱成像技术会收集基于数据的见解,让人们能更有针对性地施肥、更有效率地利用水源和人力。

参考消息网11月14日报道 外媒称,虽然无人机由于其娱乐和军事用途已经很出名,但它还有其他价值,尤其是将有助于增加粮食供应。预计到2050年,世界人口将达到99亿,所以这是一项迫切需要。据日本外交学者网站11月11日报道,在深圳举行的中国商业无人机论坛上,农业专家和无人机制造商们讨论了中国无人机行业目前面临的问题。当谈及无人机在农业领域的应用时,深圳一家无人机开发公司的刘立波表示:“虽然已经取得进展,但我们看到无人机的实际使用仍有很大的发展潜力。”报道称,中国拥有13亿人口,由于粮食消费量不断上升、土地稀缺以及农业劳动力不断减少,中国急需提高农业生产率,选项之一就是在农业生产中使用无人机。虽然这场演变将是渐进的,但中国的农业正在逐步实现机械化。深圳高科新农技术有限公司的吴义元指出:“从2012年开始,中国政府就不断出台政策支持高科技农业发展,包括使用无人机。”多旋翼或固定翼无人机徘徊在农田上空,它们与云端系统连接,使用先进的传感器和相机来生成有关植物生长、土壤条件、土壤温度、水位以及农作物面临的威胁的精确、实时的数据和图像。随着无人机的有效载荷能力增强,用无人机施用农药和肥料正在变得可行。吴义元说,农药应在植物疾病发生后三天内施用,无人机可以到达人们去不了的地区,从而可能挽救整个季节的作物。报道称,由于中国农业人口正逐步老龄化或转而从事其他职业,无人机也填补了人力资源方面的空缺。有发言者在论坛上表示,无人机的效率是人类的20至30倍。辽宁一家技术公司的总经理张立说:“由于农田面积广阔,所以我们呼吁用无人机做更多农活。”与地势平坦且容易到达的美国农田不同,中国的很多农田往往位于偏远的高原地区,拖拉机无法到达那里,但无人机却可以。在应用农业投入方面,无人机也更为精确。使用无人机不仅有助于提高产量,还能为农民省钱,减少他们与化学品的接触,也有助于保护环境。平均来看,中国农民的农药用量要比其他国家的农民高得多。据报道,无人机可以使农药的用量减半。发言者在论坛上还表示,除农业外,林业和渔业等领域也将得益于无人机的使用。无人机可以传递有关果园、野生生物的生态系统和边远海洋生物区域健康状况的信息。无锡汉和航空技术有限公司的首席技术官张硕说,开发尖端技术是中国在使农业更具科技含量方面迈出的一步,但对农民来说,解决方案也必须是他们能够负担得起和实用的。张硕说:“对我们来说,仅仅提供产品是不够的。我们需要提供解决方案。农民不是专家,他们需要的是简单明确的东西。”美国达到产业规模的农场主或许负担得起每架耗资高达15000美元的无人机,但对于平均年收入只有1175美元的中国农民而言,这种费用是高昂的。但安阳全丰生物科技有限公司的高管韩伟认为,有办法绕开这一问题。他提到了中国西部和北部地区的大型农场,他说:“中国许多地区耕地面积广阔,政府可以为使用无人机提供补贴。”无人机租赁和服务公司也在陆续出现。举例来说,土地测量师可以通过让无人机飞越大片土地而获利。张硕说:“从前这一行业没有多少人,但现在很多人都在做无人机测绘。”报道称,需求正在促使中国无人机制造商进军农业部门,而在这方面,没有哪里能比得上世界无人机之都深圳。中国约四分之三的无人机制造商和研究公司总部设在深圳。全球超过90%的无人机都在这里生产。

随着我们进入机器学习的新技术时代,人工智能和农业正变得密不可分。它带来了令人兴奋的无限可能性:从种子发芽,到保持作物的完整性,再到实际的收获过程。

据世界卫生组织(World Health Organization)的数据,全球约有8.21亿人口没有摆脱饥饿。

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联合国估计,到2050年,全球人口将增加到97亿人以上,那时很多饥饿的人口需要养活。相比于人口的大量增长,耕地面积只会增加4%。因此,解决办法不是扩大农田来种植庄稼和饲养牲畜,而是更有效地利用现有的土地。

尽管如此,每年仍有16亿吨食物被浪费,估计价值1.2万亿美元。这相当于全球粮食产量的三分之一。

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这种明显的不协调背后是什么?落后或过时的生产技术是主要原因。

回顾过去,我们看到大约70年前“绿色革命”的开始,它带来了灌溉系统的改善,农田机械化的方法,以及新型的人造肥料。

在生产阶段有5亿吨食物被浪费或丢失,比消费者每年损失或浪费的3.4亿吨多47%。

这些因素的叠加起来提高了粮食产量,据估计,全球约有10亿人从饥饿中获救。

预计到2050年全球人口将增加到97亿人,加上气候变化加剧,导致产量大幅下降,粮食危机将更加明显。

这种快速发展带来了许多好处,如更高的产量,但也有许多负面因素:在有农场的地方,杀虫剂、化肥的过度使用和动植物生物多样性减少的情况都发生了。同时,那些耕作方法加在一起,向地球上的小溪和河流注入了大量的毒素,也耗尽了土壤的自然肥力。

尽管这是一个非常巨大的挑战,但农业技术为实现更可持续的未来提供了一条道路。在这条道路上,农民既能提高产量,又能减少浪费。

可持续农业和粮食问题专家Danielle Nierenberg说:“这些方法从来没打算长期使用。”

人工智能、大数据分析,甚至无人机都将是重塑农业未来的解决方案之一,这会让农业变得更智能、更高效、对地球更好。

如果我们要继续保持粮食生产的稳定和充足,就必须进行变革。

精准农业

目前,全球20%的人口受雇于农业综合企业,这是一个价值3万亿美元的产业。但是我们如何进行这个变换呢?答案可以在人工智能和农业的交汇处找到。在本文中,我们将研究世界范围内这些新型的机器学习技术在农业各个解决方案中是如何推动食品生产的。现在让我们来看看人工智能怎样改善了发展中国家和已经领先的西方国家的农业状况。

对许多人来说,农业在概念上仍然与早期的田园生活方式相联系。

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没有人会否认农业在现代社会中的重要作用,但农场与城市中心的地理距离似乎导致了与高科技经济的某种脱节。

一、人工智能选种

但现在越来越多高科技公司被征募来帮助农民通过人工智能提高产量和优化生产,一种新型农业显然正在生根发芽。

如果我们想要有最好的作物,那么这一切都取决于我们种植的种子的基因。Monsanto公司现在正在使用人工智能扫描具有最理想特性的种子的DNA序列。

精准农业诞生于上世纪90年代的美国,旨在利用最先进的技术,带来更高的精准度,并控制作物生产,旨在提高产量,减少浪费。

农民将不再需要投入时间和精力来进行种子的交叉变异实验,因为现在有计算机程序可以为他们进行这种分析。

例如,利用地理信息系统软件,农民可以通过热图查看他们的作物,其中红色表示死田,绿色表示健康田。

种子本身有发芽率,或“种子休眠”,这意味着它们只有在特定条件下才会发芽和开始生长。研究人员可以利用人工智能找出种子发芽的最佳条件,如温度和湿度水平,使作物能够比预期的更早开始生长。这减少了等待时间,并可以使作物全年种植。

绿色农田需要更多的化肥或杀虫剂,而农民可以避免将这些产品浪费在产量不高的土地上。

机器学习支持的图像分析的新应用,加上移动成像的自动化控制,可以测试种子的表型,以确定使用哪种种子最好。

自上世纪90年代以来,精准农业指数增长。数以百计的精准农业公司涌现出来,从无人机到机器人再到自动拖拉机,它们的应用无所不包。

这方面的实例可以在种子发芽技术中找到,该技术已经用于测试番茄和玉米等作物。

农民们现在可以前所未有地了解到每颗种子的种植地点,从而使他们能够近乎完美地精确地给作物施肥。

二、通过人工智能反馈进行土壤管理

农业正在超越通过空中或地面图像收集知识的阶段,该行业正朝着可实施的方案大步迈进。

在世界各地种植农作物时,土壤营养也会发挥作用。通过特殊的算法,深度学习被带到这里的最前沿,这些算法可以帮助监测种植前和生长过程中土壤的健康状况

机器学习技术给热图带来了新的进步,现在热图可以比以前更详细地描述地形。

土壤退化和侵蚀也是影响农作物生长的重要因素,但这两个问题都可以用人工智能解决,就像PEAT公司在德国做过的实验那样。他们开发了一种能分析土壤缺陷的Plantix。加上无人机的视觉感知能力,它们可以探测到作物的生长区域,这些作物可能生长在有缺陷的土壤中,或会遭受区域里疾病和害虫的侵袭。

随着越来越多的农业科技公司争相为一体化平台提供方案,农业的未来将越来越多地依赖实时响应。

它通过对叶子成像,然后通过一个软件运行,这个软件可以区分正常和不健康的生长模式。更重要的是,软件会向农民提出解决问题的方法。

利用物联网传感器(测量光、湿度、温度、土壤湿度等)和人工智能平台等精密技术,将有助于农业克服一些最紧迫的挑战,从满足全球人口不断增长的需求,到应对气候变化,同时减少破坏性的食物浪费。

CropDiagnosis是另一个类似的应用程序,它可以用无人机扫描整个领域,并且评估土壤中灌溉和氮含量水平。

改进航空成像

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