農業低空經濟典型應用主要包括農田信息感知、低空植保作業、國土資源管理、環境與災害監測和農業農村物流運輸等場景。

1 農田信息感知

農作物的生長過程復雜，往往受到作物品種、土壤、灌溉、施肥、光照、病蟲害等多種因素的影響。隨著技術進步，低空經濟相關技術和裝備廣泛應用于多地區、多作物、多指標的檢測。低空遙感技術可以獲取大量的農田數據，進而生成作物的生長圖譜，幫助農民實時掌握作物生長狀況及潛在問題。無人機的高空視角能全面評估作物的整體生長狀況及環境變化，監測病害爆發因素，評估作物染病風險和嚴重程度，分析病蟲害時空變化趨勢。

此外，無人機遙感技術還可以有效預測農作物產量，已廣泛應用于水稻、馬鈴薯、茶葉、棉花、甘蔗等作物。通過收集作物光學、結構、熱特性等遙感影像數據，結合機器學習或深度學習算法，可以建立高精度的產量預測模型。在果實類經濟作物中，產量預測則主要通過可見光圖像分割或果實數量檢測實現。

 2 低空植保作業

自動化、無人化的低空植保技術的快速發展為緩解農村勞動力短缺以及農藥濫用等問題提供了新的解決方案，有力推動了農村綜合體系的建設和全面發展。據統計，2024年中國植保無人飛機保有量25.1萬架，防治作業面積1.78億hm2，其中黑龍江省植保無人機應用比例已從3.4%提升到94.3%，廣泛應用于水田播種、施肥及病蟲草害防治。

表1 低空植保田間作業內容及效

低空植保無人機可在平原、丘陵、山區等復雜地形和氣候條件下高效作業，提升靈活性和效率。通過變量噴施系統，無人機可精確控制農藥噴灑量，減少霧滴飄移，每畝節約農藥、化肥15%以上，實現減量增效，減少面源污染。農用無人機除了噴灑農藥外，還可用于授粉、制種、施肥、播種等作業，作業效果優異且作業效率顯著提高（表1）。盡管無人機在植保領域潛力巨大，但在應對大施肥量需求時，仍面臨載重和續航能力不足的挑戰。未來研究方向包括遙感、決策和執行一體化的無人機設計，以及多機協同作業，以進一步提升作業效率，推動精準農業和綠色農業發展。

3 國土資源管理

3.1 資源測繪

傳統土地調查依賴衛星遙感影像、航空攝影和野外實測，但衛星影像分辨率低，航空遙感受天氣條件限制。無人機低空航測逐漸成為土地利用類型、農田邊界劃分、耕地監測及農村土地承包經營權確權登記的新解決方案。無人機低空航測還廣泛應用于水利資源、森林資源及鄉村測繪等領域。此外，隨著數字鄉村建設推進，無人機獲取的高分辨率數字影像和定位信息可生成二維/三維可視化圖像，輔助鄉村基礎地貌分析、用地分類及道路建設規劃，推動鄉村精細化管理與可持續發展。

3.2 基建巡檢

中國農村電力、道路、橋梁等基礎設施快速發展，但基建巡檢面臨作業強度大、周期長、環境惡劣等挑戰。無人機基建巡檢技術通過搭載光學相機、紅外成像、激光雷達等任務載荷，對目標線路和基礎設施進行全方位、高精度巡查，廣泛應用于狀態監測和缺陷檢測。無人機柔性飛行控制結合先進的圖像處理和故障檢測技術有效縮短了巡檢周期，巡檢效率提升70%，有效降低了作業風險。無人機巡檢不僅提高了道路、橋梁、電力、光伏等基礎設施的安全性和穩定性，還推動了農村基建數字化轉型和智能化發展。

4 環境與災害監測

4.1 環境監測

低空飛行器在環境監測中具有靈活性和高效性優勢，可實時監測農田、草原、森林、河流、湖泊等多種生態區域，記錄非法開發、濫用耕地、草原鼠害、土地荒漠化、面源污染等問題，為生態環境保護提供全面數據支持。無人機還可收集多維氣候數據（如溫度、濕度、氣壓及氣體成分），用于分析氣候變化動態規律和預測未來趨勢。在溫室氣體排放監測中，無人機可評估減排措施效果，為全球碳排放管理提供技術支持。此外，無人機還可監測秸稈焚燒和農膜殘留等農業活動對環境的影響，為政策制定提供科學依據。

4.2 災害管理

農村及偏遠山區易受極端氣候和地質災害影響。無人機在洪水、臺風、干旱、火災、山體滑坡、泥石流等災害管理中發揮重要作用。在災害發生前，無人機可進行監測以實現災害預測。在災害發生時，無人機能夠進入傳統設備無法到達的極端區域進行實時的人員搜救以及數據采集，確保應對措施的及時性和有效性。在災害發生后，無人機可以快速部署指導救援工作，同時可以充當空中基站以保持災區的通信。此外，無人機可以快速獲取高分辨率的災害圖像，進行農田及設施的受災核算工作，為農民的保險理賠提供數據支撐。

5 農業農村物流運輸

5.1 農村生活物資運輸

農村電商快速發展，但物流末端配送成本高。為解決這一難題，2022年民航局發布的《“十四五”航空物流發展專項規劃》明確提出推動通用航空物流試點，助力“快遞進村”，延伸鄉村物流服務網絡。如圖2所示，利用無人機構建“無人機+”物流網絡不僅能夠顯著提高供應鏈末端的配送效率，還能有效解決農村地區“最后一公里”的配送難題。這種創新模式將進一步推動農村物流體系的發展，助力鄉村經濟振興和現代化轉型。

圖2 低空植保田間作業內容及效果

5.2農業生產物資運輸

偏遠地區優質特色農產品面臨“運不出、賣不掉”困境。無人機物流配送專線和物資運送綠色通道的開通，提升了航空物流覆蓋廣度和深度，為鞏固脫貧攻堅成果、推動產業升級提供重要支撐。例如，億航智能與永輝超市合作開設無人機生鮮配送體驗店，成功實現楊梅、櫻桃、梭子蟹等高附加值產品的低空轉運配送，推動了地方經濟發展。

6 農業農村其他應用

低空經濟在林業和畜牧業中也產生深遠影響。無人機放牧技術優化了牧區管理，解決了家畜種群數量和活動位置信息調查難題，推動了畜牧業現代化轉型。此外，低空飛行器在鄉村旅游中的應用不斷拓寬，為游客提供快捷交通和全景觀光體驗，結合農田生態觀光、作物科普教育等內容，推動農旅融合服務模式發展，為鄉村經濟注入新活力。低空經濟在農業中的應用前景廣闊，未來將通過技術創新和政策支持，進一步推動農業現代化和鄉村振興，為實現高效、智能、可持續的農業發展提供強大動力。

本文于2025年3月28日在線發布于《農業工程學報》。