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大疆开启果园施药模式
  2019年4月9日,中国农业科学院植物保护研究所与大疆农业在中国脐橙之乡——赣州信丰县,共同宣布了双方无人机联合实验室的第二期项目计划并签约。第二期项目将聚焦于T16在果园精准施药的应用研究,为植保队作业提供专业的数据参考和应用指导。随着新版固件的发布,大疆的T16也成为国内首款将三维场景重建、地图语义识别两项AI技术实现应用落地的植保无人机。
  本次活动上,中国农科院植保所首次发布了2018年大疆植保无人机MG-1P田间试验报告。报告显示,在防治小麦后期的蚜虫测试中,相比背负式电动喷雾器、自走式喷杆喷雾机,MG-1P植保无人机低空低容量喷雾技术的农药沉积量多,农药利用率高。与传统的大容量喷雾方式相比,在同样的防治效果下具有省时、省水、省药的优势。
  报告同时还测试了MG-1P在水稻、玉米、核桃、柑橘、桃树、榛子树、马铃薯等作物上的最佳作业参数,给植保无人机作业提供了详尽的技术指导,是大疆农业帮助飞防服务组织提高植保作业科学性、保证作业质量的重要举措。
  据悉,双方的第二期项目将在签约后全面启动,未来一年内,中国农科院植保所将以大疆农业的植保无人机T16为对象,在全国多个柑橘等果树产区进行实地测试,为大疆植保无人机的飞防优化提供多方位的技术支持。此外,双方还将会在植保无人机创新应用方面进行探索,包括“果树模式”的持续优化,遥感技术在农田生产全周期的应用等。
  在大疆T16推出之前,植保无人机主要应用于大田作物,如水稻、棉花等。在大多数果园中,果树分布不均匀,而且因为树龄差别,树高也有一定的差异,果园中甚至会有建筑物、电线杆、池塘等,所以没有特别理想的解决方案。
  大疆农业曾推出过应对茶园陡峭山坡的仿地飞行功能,仿地飞行可以实现按照植保作业面的起伏来确定无人机的高度。但这不足以解决果园植保需求,比如当两棵树的距离相差较大时,植保无人机飞行过程中就会因下降距离太多,被前方果树触发避障,中断作业。而现在通过人工智能技术,可以很好的解决果园植保需求。首先借助航拍无人机和大疆刚刚发布的大疆智图软件,将作业区域进行建模,并自动进行AI识别,规划出最合适的3D航线。再将航线规划等任务数据导入到T16植保无人机中,然后开始执行果园作业。通过AI完成作业场景的识别后,植保无人机了解果树的分布情况,保证植保机在有果树的地方才喷洒,没有果树的地方就停止,这一切都是自动执行的。相对于传统的整片作业区域均匀喷洒的模式,可节省30%农药和水的使用量。
  接下来果树模式还将持续升级。如即将发布的“树心识别”功能,借助AI在短短几秒标识出果园里树木的树心位置,并针对树心进行针对性喷洒。
  以往果园施药人工作业,一人一天大约喷洒10亩左右,而且很容易对人造成伤害;而在人工智能的帮助下,一台无人机一小时能喷洒60亩果园,节药省水保护健康。

1.植保机T16的果树模式是什么?

  果树模式是T16针对果树飞防作业而推出的专属的喷洒方案。在果园场景中,果树往往分布不均匀,高矮差异大。果园内也经常夹杂建筑物、电线杆等障碍物。这些情况大幅增加了果树的植保飞行作业难度。
  用户采用这种模式进行全自动化作业时,可以让植保机实现以下的功能:
  (1)只喷洒有果树的区域,非果树区域停止喷洒,例如建筑、公路、鱼塘等区域不喷洒,提高效率和安全性;
  (2)只对果树喷药,避免对建筑、水塘等区域误喷药,减少农药用量与污染;
  (3)根据每棵果树的高度,果树之间间隙大小,实时调整作业高度,使得喷嘴与树冠层的距离保持恒定,最大限度保证喷洒均匀性与穿透性。

2.应用于果树模式的AI有什么亮点?

  这是三维场景重建、地图语义识别两项AI技术首次应用到量产的植保无人机产品中,而T16也是行业内首款拥有这些AI功能的植保无人机。
  针对果园场景中果树种类多样、高矮不一,地形情况复杂,草丛与密集的果树在远距离俯瞰视角下容易混淆,难以区分的问题,T16果树模式所匹配的三维场景语义识别系统,是基于卷积神经网络的深度学习系统,它采用三维点云切片与三维特征融合技术,对三维场景中的物体进行个体识别。为了提高识别效率,大疆利用神经网络量化技术,对网络模型进行深度压缩,大幅降低运算耗时。
  目前这套系统已经通过了超过30万张的果树图片训练,能够在不到1分钟的时间内完成200亩地的全环境识别。识别的果树类型达到20种,包括苹果、柑橘、芒果、香蕉、火龙果等,识别准确率达到95%。

3.带AI的果树模式之后,能给飞手带来什么好处?

  相对于传统的整片作业区域均匀喷洒的模式,采用带AI的果树模式可节省30%农药和水的使用量。
  在此之前,面对复杂地形,很多飞手在果园中的作业效率相对较低,而采用果树模式后,效率可提升至60亩以上,有效提升了飞防的效率及农药与水的使用率。
  以前手动打果园,都需要资深飞手才可以保证效果,而且容易炸机。如今,随着果树模式的推出,果树飞防作业对飞手操作上的要求也有了明显降低。
  比如在某种特殊的场景下,如果只需要对树心进行施药,那么就需要植保机在经过树心的位置时进行喷洒,而在其他位置就停止喷洒。这时,通过AI的功能,植保机就能够识别每一棵果树的树心位置,并实现变量喷洒。

4.T16的果树模式效果如何?

  在T16项目开发的时候,大疆农业就对T16进行过多轮的喷洒效果模拟、优化,以保证最终的产品效果。为了验证T16在果树上的作业效果,2019年3月,大疆在湖南永兴冰糖橙果园中进行了一次T16的果树喷洒测试。结果显示,在亩用量为3L的测试条件下,T16喷洒的雾滴密度比相关国家标准高出了50%以上。此外,在雾滴分布均匀度、覆盖面积上,T16同样也有不错的效果。
  近年来,赣南的脐橙产业一直饱受着黄龙病的困扰。柑橘黄龙病是一种韧皮部侵染性病害,柑橘木虱被认为是田间传播柑橘黄龙病的唯一昆虫媒介。相比其他的虫害,柑橘木虱主要依附在果树上方的嫩叶上,而且更加强调短时间内的大规模统防统治,相比人工喷雾器式的防治方式,植保无人机拥有更高防治效率与防治效果。
  T16果树喷洒测试的首站选择在赣南脐橙的产地举行,体现了大疆农业对T16在果树喷洒效果的信心。本次活动,大疆农业与中国农科院合作进行签约测试,正是希望通过专业的机构,专业的测试,持续不断地优化植保机在果树上的作业效果。大疆农业也希望借助更高科技喷洒工具,帮助当地农户以更高效的方式去探索柑橘木虱的防治,帮助赣南脐橙产业重获声望。

5.今年大疆在农业领域的整体策略是什么样的?

  今年,随着各地对植保无人机补贴的增加,以及农户对飞防认知的深入,越来越多作物的飞防植保方案获得突破,这个市场有望继续获得新一轮的增长。
  虽然市场在增长,但整个市场的核心逻辑并没有发生彻底改变,“入门门槛高”“单机作业效率低”“商业模式单一”依然是飞防产业目前所面临的三大核心矛盾。要推动中国植保走向规模化、数字化的时代,就必须解决现阶段的核心矛盾。
  今年,大疆农业将继续坚持以用户为中心,全面拓宽与代理商、科研机构、药企等相关机构、组织的合作,共同为用户打造一个能提供高附加值产品、多维度增值服务、深品牌认同感的飞防生态圈,全面推动中国农业机械化,助力全球数字农业发展。
 
 
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