智慧農業運用無人機,讓每顆樹配戴身分證無所遁形

作者 | 發布日期 2019 年 01 月 12 日 12:00 | 分類 無人機 , 環境科學 , 農業科技 follow us in feedly

無人飛行載具(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)簡稱無人機,可執行空拍、資訊蒐集、巡檢、監控等任務,深具商業潛力。



農委會林務局農林航空測量所 7 日舉行「國產定翼型無人機交機儀式記者會」,以「熊鷹」做為農航所第一款國產定翼型無人機的名稱。

而「熊鷹」無人機的製造商正是經緯航太。董事長羅正方(見首圖)開心透露,農航所採用經緯航太的產品,不只是台灣航遙測界的重要里程碑,也證明台灣無人機產業的可靠與成熟。

▲ 無人機結合農業應用已是新趨勢。

熊鷹具備長滯空、高智慧、高航高等特性,搭配經緯自行研發的飛行控制電腦,可執行視距外自動導航飛行任務,機上搭載四波段影像中畫幅量測型數位相機,單張照片解析度達 1 億畫素,滯空時間更高達 4 小時,整合其他軟硬體設備可進行局部地區大面積的影像資料蒐集工作。

接下來農航所還要接收 2 架熊鷹無人機,初步以 4 架為基礎,希望未來能成立具有更強航拍能量的無人機。

其實,在台灣提到無人機,經緯是數一數二的廠商,實際應用層面廣泛。

空污採集、行李搬運  無人機應用廣

例如環保署 2018 年 3 月宣布首次大型跨國空污監測計畫,從台中火力發電廠、麥寮汽電共生電廠、台中市區施放全氟化物追蹤劑,要建立空污飄散大數據,也是用經緯的無人機進行採樣。

2018 年 4 月開幕的洛碁三貝茲飯店,以「無人化商旅」為亮點,會自己搭電梯把行李送到旅客房間的搬運機器人,背後功臣也少不了經緯。

2004 年成立的經緯航太,專精無人機飛行系統,從定翼型、旋翼型,到飛控、導控、傳輸系統、後處理平台都能做,具備研發生產、操作服務、資料分析的整合能力。

現在經緯又跟農業搭上邊。談無人機結合農業運用,「這件事我們默默耕耘近 3 年,」坐在台北辦公室內,羅正方欣喜透露,經緯「新南向」有成,搶攻東南亞的科技農業市場!

早在 2016 年,經緯便發表智慧農業機 ALPAS,滯空時間可達 50 分鐘,又能負載 16 公斤,可運用於農業噴灑藥劑或施肥。

做為政府亞洲矽谷計畫國家隊成員之一,經緯結合太空中心及國家高速網路中心,2018 年開始運用福衛五號影像與無人機結合,做為農業加值服務平台,正嘗試於馬來西亞、印尼等農業規模大的地方開發市場。

羅正方分析,無人機結合農業應用,至少可扮演兩大角色。一是空拍後的影像分析,做為農業大數據的基礎。二是落實精準農業,如肥料、藥物等噴灑投遞。

空拍影像和人工智慧的技術,是經緯團隊自行開發,至於農業專家系統,則和台大、中興、屏科大等學術單位合作。

▲ 農委會林務局農林航空測量所 7 日舉行「國產定翼型無人機交機儀式記者會」。背板上為「熊鷹」無人機。(Source:經緯航太提供)

想像一下,無人機如何應用在農業生產上。

種植前,可先以感測器偵測土壤成份,省去過往的翻土動作,確定土壤養分是否充足。進入作物生長期,定期以無人機監控生長情況,並採用近紅外反射進行植物健康評出,藉此判斷哪些特定區域需要投藥或施肥。

羅正方透露,未來連播種都可能用無人機作業。相關作業都可先在電腦畫好路徑,讓無人機自動導航作業,「只能用人工遙控的太 low 了,」他笑著說。

進軍農業新南向  智慧辨識價值高

兩、三年前,羅正方在馬來西亞看到商機。在馬來西亞棕櫚樹是占三成 GDP 的經濟作物,全馬來西亞種植面積達 570 萬公頃。但關於這些作物的資料,連很多地主都不知道。比方說該用什麼方法才能知道究竟有多少棵樹?

無人機空拍解決這個難題。曾有棕櫚樹地主看到無人機拍回來的照片,興高采烈交代人拿筆、打算一棵棵去算出數量。

「他們幾十人一天都算不完,我們飛一趟、4 小時就做完,」羅正方比較,1 萬公頃面積的棕櫚樹,清點完共有 50 萬棵,每棵樹的生長好壞,透過影像光譜分析便能一清二楚。

原來,經緯不只生產無人機,更導入人工智慧,用無人機偵查做自動辨識系統,研究出影像分類機器學習,可以紅外線顯示樹葉反射能量,就可以分辨植物健不健康。

此外,無人直升機可低空飛行,影像地面解析力達 2 公分以內,還能做到精確的影像地形圖。將所有樹進行分區編碼,讓每棵樹有辨識名稱,按照種植年齡、土地區塊,或管理權責範圍等分區,再將每區每棵樹進行座標定位。

利用人工智慧影像辨識技術,盤點出數量,建立空間資料庫、生長履歷資料。等於每棵樹都有身分證,未來可以隨時找到它,以利進行後續施肥、採收、移除換種等作業,完成科學化的現代生產管理。

現階段,台灣農業型態以小農居多,經濟效益不足以支撐,初期很難大規模運用,但經緯並未放棄。從 2017 年 3 月開始,在台南開始實驗種稻監測,至於茶葉、果樹等也是未來研究方向。

羅正方粗估,以無人機應用於農業,大概只要傳統十分之一的人力,以及三分之一的成本。他信心滿滿,智慧農業大未來,無人機發揮之處還大有可為!

(本文由 遠見雜誌 授權轉載)

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