三農科普|無人機：土壤監測的“空中偵察兵”

土壤是農業的根基，也是生態系統的重要組成部分。然而，傳統土壤監測方法往往依賴人工實地採樣，不僅耗費大量人力、物力和時間，而且監測範圍有限。而無人機能輕鬆飛躍大片土地，快速完成大面積土壤監測。它可以按照預設航線，在高空對農田、林地、草原等不同區域的土壤進行全方位“掃描”。

無人機是如何精準獲取土壤資訊的呢？在技術原理上，無人機通過多光譜感測器捕捉不同波段的光反射資訊，這些資訊與土壤的物理化學性質密切相關。經過專業軟體的分析處理，就能精確判斷土壤的成分，包括土壤中的氮、磷、鉀含量，以及土壤的酸鹼度等重要資訊。熱紅外感測器則可以感知土壤溫度，了解土壤的熱狀況，為評估土壤健康提供依據。

無人機的優勢：高效、精準、靈活

高效監測：無人機可以在短時間內覆蓋大範圍區域，快速獲取土壤的關鍵數據，顯著提高工作效率。

精準分析：搭載多光譜、熱成像或高光譜感測器的無人機，能夠精準捕捉土壤的濕度、溫度、養分含量等資訊，為精準農業提供科學依據。

靈活部署：無人機可以適應複雜地形，在農田、山地、濕地等多種環境中靈活作業，完成傳統方法難以實現的任務。

無人機的應用場景：從農田到科研

無人機技術正在土壤科學和農業生産的多個領域大顯身手：

1．精準農業管理

在大型農田中，無人機可以實時監測土壤的濕度和養分狀況，幫助優化灌溉和施肥策略。例如，通過分析無人機拍攝的多光譜影像，可以精準識別作物的缺水或缺肥區域，實現資源的高效利用，降低成本，提高産量。

2．土壤健康評估

無人機搭載的高光譜感測器可以非破壞性地分析土壤的有機質含量、pH值等關鍵指標，全面評估土壤的健康狀況。例如，在礦山修復區、退化草地等區域，無人機可以定期監測土壤的恢復情況，評估生態修復效果。

3．土壤侵蝕與污染監測

無人機可以快速識別土壤侵蝕、鹽鹼化、沙化、污染等問題，為土地保護提供科學依據。例如，在一些受污染的土壤區域，無人機還能通過搭載的特殊感測器，快速定位污染範圍，為土壤污染治理提供關鍵數據支援。

作者：北京市耕地建設保護中心

供稿：北京市農業農村宣傳中心