CCF YOCSEF重庆举办“无人作业技术如何赋能山地农业？”技术论坛

重庆作为典型的山地城市，现有耕地2805万亩，山地丘陵占比94%，丘陵农地具有地形起伏大、地块零散等显著特点，主要农作物耕种收综合机械化率只有55.2%。2024年中央一号文件强调了要大力实施农机装备补短板行动，如何让“巴掌田”变成“聚宝盆”，实现山地农业现代化显得尤为重要。将无人作业技术与山地农业深度融合，建设具有地空协调作业的智慧生态农业，是通过现代农业实现乡村全面振兴的重要途径之一。

2024年10月19日上午8:30-12:30，由中国计算机学会主办，CCF YOCSEF重庆学术委员会组织实施，在重庆三峡学院慎思楼2栋216室举办了“无人作业技术如何赋能山地农业？”技术论坛。CCF YOCSEF重庆AC委员闫东方和CCF YOCSEF重庆AC委员何盼共同担任本次论坛执行主席。来自重庆高校、科研院所和企业界的相关专家学者40余人共聚一堂，聚焦无人作业技术，探究如何实现无人作业技术赋能山地农业，为山地农业现代化进一步发展提供技术路径。

在论坛开幕中论坛执行主席闫东方，向与会嘉宾和参会者对本次论坛的大力支持表达了诚挚的感谢。同时对本次技术论坛的背景和具体内容进行简要介绍。

在论坛引导环节中，引导嘉宾依次做了题为《无人机智能协同与山地农业赋能的思考》、《农业机器人技术发展现状与山地农业赋能的思考》和《大疆农业无人机农业应用案例》的引导发言。

四川大学“群体智能与控制”实验室负责人杨鑫松教授作了题为《无人机智能协同与山地农业赋能的思考》的引导发言。杨鑫松首先以无人机的两种飞行模式介绍了无人机的技术发展现状，然后介绍了三种无人机技术在山地农业上的应用和思考。一是自主快速搜寻无人机，介绍了采用其集成的机载双目视觉采样技术、局部分层技术进行轨道优化等，并通过实验视频生动形象的展示了研究成果，该成果主要可应用于山地、山林等农业场景。二是交通航道约束下无人机路径规划，介绍了其集成的单机飞行技术、集群控制技术等，主要可应用于高危行业的巡检和全面的农业场景。三是低空域中无人机群的协同物流配送，主要可应用于农副产品配送场景。

西南大学工程技术学院学生科创中心主任蒲应俊副教授作了题为 《农业机器人技术发展现状与山地农业赋能的思考》的引导发言。首先，蒲应俊以重庆为例介绍了丘陵山区农机装备发展概况：重庆是丘陵山区农业的典型代表，农业发展面临劳动力短缺、劳动成本高、农民务农意愿低、农机农艺脱节、农业机械化程度低、农机适配性差等问题。其次，蒲应俊介绍了现有的农业机器人技术研究进展：农业机器人处于非结构化、不确定性作业环境，面临自主柔性作业要求高、场景动态适应性强等重大技术问题，对复杂场景下的目标识别机器视觉、动态环境下避障规划与实时轨迹控制等机器人共性前沿技术提出了超高要求。 最后，蒲应俊介绍，从丘陵山区农机发展的总体趋势来看，微耕机、田园管理机、小型插秧机、小型多功能收机等一系列小型机具需求增多。

重果智慧农业科技有限公司总经理裴云作了题为《大疆农业无人机农业应用案例》的引导发言。首先裴云介绍了劳动效率低、基本农田集约化程度低、减量控害难以实施、农产品优质化率低等农业生产现状。然后，裴云通过对大疆农业无人机产品的简要介绍说明了农业无人机体现出作业更加节水、适应地形能力强、人药分离安全性高等优势。裴云从大田应用、果蔬种植、水产养殖、智慧农业等多种农业场景的实际案例出发，讲解了大疆农业无人机的解决方案。最后，裴云以重庆典型山地区域的农业生产如江津区花椒、奉节县脐橙等案例介绍了无人机在农产品低空运输的应用。

在思辨环节中，思辨引导嘉宾和参会人员对三个思辨问题展开了充分的讨论。

思辨议题一：智能农机与无人机作业模式在山地农业能否实现大规模应用？应用场景有哪些？

特邀企业嘉宾重庆三峡农业集团马川、同鑫现代农业发展有限公司总经理卢静在讨论过程中首先指出：按照中国发展趋势，农村劳动力越来越少，以万州为例，城市化率目标是77%，因此在我国农村，无人机作业模式大有作为。现阶段无人机主要用于高标准基本农田，处理农田管理、监控与农药播撒等工作。同时，目前无人作业技术主要应用于温室大棚，依托传感器技术的环境监控设备实现温湿度的全自动控制。与会人员就该思辨点进行了讨论，内容主要包括：

1、目前植保无人机在日本、瑞士等地形陡峭的丘陵及山地中广泛应用（例如：瑞士的丘陵葡萄园），同时中国智能农业装备也进入瑞士本地农业生产领域，在欧美地区用户也开始使用农业无人机进行作业。国产大疆公司已经上市农业无人机，能够适应山地环境。从国内外现状分析，在大规模使用上，无人作业的实施有一个前置条件，即规模、产值、环保等基础，高附加的农业产品、环保意义重大的适合大规模使用无人作业，一些低产值、低附加值的农作物并不适宜得大规模的投入无人作业。

2、无人驾驶农机方面，重庆市农业科学院研发的“TS6000电动无人驾驶多功能作业车”可以在30度左右的山地上完成播种、植保、耕地等多功能作业。针对山地农业特点，运输困难、智能化耕种困难，目前已有多旋翼载重无人机和轻量化、便捷性的小型智能微耕机，可以远程遥控或者全自动作业。智能农机与无人机作业模式主要应用在无人山地农场、无人山地果园、植物工厂、无人渔场等，适用于丘陵山地等各种地形地貌，可提高作业效率，减轻劳动强度。

思辨议题二：农业地空协同作业设备关键技术的产业链建设及国产化率情况如何？面临的技术挑战有哪些？

特邀嘉宾四川大学孙亚平及重庆文理学院龚练指出无人机产业链较为完善，但技术方面仍有欠缺，和顶尖的国外技术相比还存在一定差距。地面设备受地形影响，在精细作业、低空自主导航技术、避障技术、等多方面都存在需要攻关的难点，隐私保护、数据安全在低空协同设备也存在技术难点。现阶段限制智慧农机推广应用的因素仍然是轻量化、操作难度与从业者接受度问题。与会人员就该思辨点进行了讨论，内容主要包括：

1、目前农业无人机应用技术达到国际领先水平，农机北斗导航系统的应用实现全覆盖，许多关键技术和产品已经完成国产替代，自主产权的产品在市场上占据主导地位。以中国大疆公司为例，其拥有5000多项中国认证的专利和3000多项世界级专利技术。但农业地空协同作业中智能农机控制器核心元器件关键技术的产业链建设仍需要继续加强，比如执行控制系统中的关键配件-高压比例阀，主要依赖进口，国产化率不高。但是目前我国智能控制技术具有一定成果，如应用北斗导航系统，能够指引智能拖拉机和无人机空地协同路径规划，空地协同在获取场景信息，地块轮廓便捷方面有很大优势，应用空间大，未来应用场景广泛。

2、山地无人农机核心关键技术创新能力不足，在多模式识别、智能算法、农业机器人的开放性等方面仍然存在技术挑战。以高效识别植物的病虫害生长问题为例，传统技术是在病虫害比较明显情况下，利用搭载光谱设备的无人机进行鉴定，但是早期病害仍难以监控。如何利用空（无人机）地（智能监测设备）协调，实现病虫害的早期诊断及预防是当前面临的一个技术挑战。

思辨议题三：智能化改造VS机械化适配，山地无人作业发展的技术路径有哪些？

特邀嘉宾CCF YOCSEF广州副主席，仲恺农业工程学院刘同来指出，需要在机械化适配的基础上再进行智能化适配。重庆三峡学院胡立盼提出了两点其他解决途径的思考，一是进行大数据收集，明确气候多样性、地形多变性、植物多样性等带来的作物需求。二是优先发展设施农业，有利于控制作物的生长环境。进而，与会人员就该思辨点进行了讨论，内容主要包括：

1、从人工智能的技术发展角度提出人工智能赋能的类人机器人及智能山地车，或可从技术上弯道超车。类八爪鱼结构式无人农机在模型上，较适合山地丘陵地区的使用。

2、以黑龙江农业自动化的示范性例出发，单纯的机械化推广对于操作人员要求较高。，针对山地农业特性，缺乏智能的机械化难以推广。因此应该在前期将智能化集成于农业机械，降低使用技术成本，才能更好的促进农机装备落地。

3、受山地地形影响，目前重庆还没有真正实现大规模农业机械化，无人机与智慧农机的空地协同及机械化适配将人工智能及大模型等技术路线融入无人作业设备中，可能更适合当下重庆农业发展。

最后，论坛执行主席何盼对本次论坛进行了总结，CCF YOCSEF重庆现任主席胡春强对来自高校、科研院所和企业界的相关专家学者40余人表达了致谢。