“农业航空工程”专题导读

2017年4月22—24日，“国际工程科技发展战略高端论坛—农业航空技术”在北京召开，农业部农机化司李伟国司长在致辞中指出：农业航空技术是新兴的高端农业机械化技术，在现代农业生产中特别是航化作业、病虫害防治等方面发挥了越来越重要的作用。为全面、深入地了解中国农业航空行业的发展现状和趋势，反映行业面临的困难和问题，本刊特策划“农业航空工程”专题，共刊发8篇相关研究成果报道。 兰玉彬院士团队的研究综合分析了植保无人机旋翼风场分布特性、雾滴与无人机旋翼风场交互机理、雾滴沉降与飘移机理、雾滴与叶片表面的交互机理及雾滴分散和蒸发特性等国内外研究现状，并给出植保无人机施药技术的未来发展建议，对优化植保无人机结构、科学应用植保无人机、提高农药利用率、减少环境污染具有重要意义。杨宁等采用无人机获取了内蒙古河套灌区沙壕渠灌域内试验地的无人机多光谱遥感图像数据及不同深度的土壤盐分数据，使用3种光谱指数筛选方法，对比3种建模方法，模拟3个深度土层的土壤盐分分布，比较了传统光谱指数及引入红边波段的改进光谱指数在盐渍化建模方面的潜力，具有创新性和一定的学术价值。陈锋军等针对云杉计数问题给出了较为完整的基于航拍和机器视觉的解决方案，对YOLOv3的网络结构进行了有益探索和改进，解决了YOLOv3模型小样本训练过拟合问题和云杉特征丢失问题，提升了云杉计数的准确率，具有重要的研究意义和实用价值。王玉娜、陈晓凯等基于低空无人机平台和成像光谱仪获取陕西关中地区拔节期冬小麦高光谱影像，将无人机高光谱遥感应用于冬小麦氮素营养监测和叶面积指数估算，对降低监测成本、增强时效特性等具有一定新意和重要意义。陈日强等利用无人机载激光雷达采集苹果园的果树单木冠层信息，并评价空间分辨率对于果树单木树冠检测与提取的影响，具有一定的学术价值和实用性，对精准果园管理生产具有重要意义。杜蒙蒙等提出了一种基于多旋翼无人机与激光测距技术的农田地形测绘方法，在多旋翼无人机测绘平台上搭载激光测距模块与后处理动态差分全球定位系统设备获取激光测距值序列、PPK-GPS三维定位数据以及无人机的飞行姿态数据，综合激光测距、GPS数据进行高程测量，对农田微地形测量具有很好的实用价值。孔繁昌等以东北地区粳稻稻瘟病高光谱识别诊断为选题，运用多旋翼无人机载高光谱遥感技术获取健康、轻度、中度和重度等级水稻穗茎的冠层指数，利用随机森林的方法对光谱预处理变换数据、光谱曲线特征提取参数、植被指数组合进行建模，填补了无人机高光谱遥感监测大田穗颈瘟病和实验室穗颈瘟病光谱理论研究之间的研究空白。 本专题集中刊发的8 篇系列文章，分别来自华南农业大学、沈阳农业大学、西北农林科技大学、北京林业大学、河南理工大学、河南科技大学、东北农业大学等机构，源于国家自然科学基金、国家重点研发计划项目、广东省重点领域研发计划项目、广东省引进领军人才项目、中央高校基本科研业务项目、河南省高等学校重点科研计划项目等的研究成果，从理论综述、机理模型到实用技术，具有创新性、重要性、实用性等特点，对促进国内航空植保事业发展、农业航空技术全面推广应用、明确航空植保施药发展方向和未来智慧农业的发展与实现具有重要的理论和现实意义。