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美國(guó)俄克拉荷馬州立大學(xué)農(nóng)業(yè)研究所副所長(zhǎng)Randy Raper領(lǐng)導(dǎo)、一個(gè)跨州研究無人駕駛飛機(jī)系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)中使用的多州合作項(xiàng)目，最近被授予2022年國(guó)家優(yōu)秀多州研究獎(jiǎng)。

該獎(jiǎng)項(xiàng)由南部農(nóng)業(yè)試驗(yàn)站主任協(xié)會(huì)頒發(fā)，旨在表彰多個(gè)機(jī)構(gòu)之間的合作研究項(xiàng)目，以展示高標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)質(zhì)量與區(qū)域重點(diǎn)相關(guān)的研究、多州合作解決問題以及在項(xiàng)目實(shí)施中的專業(yè)領(lǐng)導(dǎo)力。

這個(gè)為期五年的農(nóng)業(yè)無人機(jī)項(xiàng)目，在各種真實(shí)的農(nóng)業(yè)情況下測(cè)試無人機(jī)，開發(fā)硬件/軟件系統(tǒng)和協(xié)議，以最大限度地提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

復(fù)雜和昂貴的技術(shù)，限制了一所大學(xué)的能力。該委員會(huì)的協(xié)調(diào)努力分擔(dān)了工作量，減少了工作重復(fù)，以降低其中一些費(fèi)用。俄克拉荷馬州立大學(xué)研究項(xiàng)目的行政顧問說：“這個(gè)項(xiàng)目已經(jīng)確定了可靠的，具有成本效益和用戶友好的無人機(jī)平臺(tái)和傳感器，用于監(jiān)測(cè)和管理在農(nóng)業(yè)和自然資源的壓力?！?/span>

利用無人機(jī)進(jìn)行遙感觀察，提供了一種新的方法來表征景觀、植物和動(dòng)物個(gè)體以及它們的各種情景。然而，法規(guī)、成本以及有限的研究和教育，阻礙了無人機(jī)在農(nóng)業(yè)和自然資源領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。

此前的研究主要集中在無人機(jī)在單一領(lǐng)域的使用或與特定的作物上使用。這個(gè)為期五年的項(xiàng)目，由多個(gè)州的專家組成，在各種真實(shí)的農(nóng)業(yè)環(huán)境中測(cè)試無人機(jī)，從而開發(fā)出硬件/軟件系統(tǒng)和協(xié)議，最大限度地提高數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，以捕獲植物冠層反射率、植物高度和植物冠層溫度。

該項(xiàng)目?jī)?nèi)的其他合作研究領(lǐng)域包括：探索如何在經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量損失閾值達(dá)到之前通過無人機(jī)檢測(cè)病蟲害；將天氣與作物數(shù)據(jù)集成，為基于數(shù)據(jù)的生產(chǎn)管理決策開發(fā)預(yù)測(cè)模型，并最大限度地利用資源；通過負(fù)責(zé)任地應(yīng)用化學(xué)品和改善偏離目標(biāo)的影響，針對(duì)造成地表水問題研究做法。

項(xiàng)目負(fù)責(zé)人說：“項(xiàng)目的第一階段建立了關(guān)系，并建立了一個(gè)基礎(chǔ)，使項(xiàng)目得以繼續(xù)?！彼a(bǔ)充說，基于無人機(jī)的新戰(zhàn)略正在解決農(nóng)業(yè)中的許多問題。一些研究人員開發(fā)了無人機(jī)來觀測(cè)害蟲，并在水果、堅(jiān)果和農(nóng)作物上進(jìn)行有針對(duì)性的處理。還有人設(shè)計(jì)了無人機(jī)系統(tǒng)來監(jiān)測(cè)植物水分脅迫，并通過評(píng)估草料質(zhì)量、檢測(cè)流浪畜群和創(chuàng)建動(dòng)物3D渲染圖來計(jì)算市場(chǎng)價(jià)值，來幫助管理牧場(chǎng)牲畜。該項(xiàng)目的無人機(jī)還被用于評(píng)估與作物風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)的各種基因的反應(yīng)，并確定作物育種計(jì)劃的植物。這是至關(guān)重要的，因?yàn)闅夂蜃兓秃οx適應(yīng)目前的控制方法，雷珀說。

“為了最大限度地提高復(fù)原力和生產(chǎn)力，研究人員、農(nóng)民和自然資源管理人員需要知道植物和動(dòng)物——以及整個(gè)景觀——如何受到不斷變化的環(huán)境條件和其他壓力因素的影響，”他說。“這方面的知識(shí)使他們能夠迅速作出反應(yīng)，以適當(dāng)?shù)?，有針?duì)性的緩解策略的壓力。這方面的知識(shí)還指導(dǎo)研究人員培育植物和動(dòng)物，并制定更好的管理做法。”

來自二十多個(gè)機(jī)構(gòu)的研究人員團(tuán)隊(duì)，開發(fā)了一個(gè)農(nóng)業(yè)無人機(jī)操作的數(shù)字日志，該日志適用各種用戶的功能。他們還制作了概況介紹，以幫助利益相關(guān)方了解無人機(jī)使用所需的法規(guī)和許可證。為當(dāng)前和潛在的農(nóng)點(diǎn)無人機(jī)用戶提供風(fēng)險(xiǎn)管理，以及擴(kuò)展程序、材料和網(wǎng)站、視頻和數(shù)據(jù)集等數(shù)字資源。項(xiàng)目成員編寫了100多份經(jīng)同行評(píng)議的出版物。

雷珀說：“多年來，這個(gè)小組的多州、多學(xué)科研究和外聯(lián)工作幫助克服了障礙，加快了農(nóng)蘭香無人機(jī)在農(nóng)業(yè)和自然資源領(lǐng)域的更廣泛應(yīng)用。通過有效地收集大量數(shù)據(jù)，無人機(jī)的使用可以帶來更好的決策，在植物和動(dòng)物育種方面取得更大的進(jìn)步，以及更有利可圖和可持續(xù)的管理?！?/span>

據(jù)了解， 南方農(nóng)業(yè)試驗(yàn)站站長(zhǎng)協(xié)會(huì)是五個(gè)區(qū)域協(xié)會(huì)之一，負(fù)責(zé)促進(jìn)區(qū)域和國(guó)家研究的合作，部分由多州研究基金支持，由哈奇法案授權(quán)的聯(lián)邦撥款。