[论文解读] A review of Implementation and Challenges of Unmanned Aerial Vehicles for Spraying Applications and Crop Monitoring in Indonesia

Muhamad Rausyan Fikri, Taufiq Candra+3 more|arXiv (Cornell University)|Jan 1, 2023

Oil Palm Production and Sustainability被引用 6

一句话总结

本文回顾了无人机（UAV）在印度尼西亚农业喷洒和作物监测中的实施情况及其面临的挑战，分析了UAV的分类、应用以及技术、监管和基础设施方面的障碍。本文综合现有研究，突出UAV在提升农业生产力方面的潜力，同时识别出在印度尼西亚农业背景下采用UAV的关键局限性。

ABSTRACT

The rapid development of technology has brought unmanned aerial vehicles (UAVs) to become widely known in the current era. The market of UAVs is also predicted to continue growing with related technologies in the future. UAVs have been used in various sectors, including livestock, forestry, and agriculture. In agricultural applications, UAVs are highly capable of increasing the productivity of the farm and reducing farmers' workload. This paper discusses the application of UAVs in agriculture, particularly in spraying and crop monitoring. This study examines the urgency of UAV implementation in the agriculture sector. A short history of UAVs is provided in this paper to portray the development of UAVs from time to time. The classification of UAVs is also discussed to differentiate various types of UAVs. The application of UAVs in spraying and crop monitoring is based on the previous studies that have been done by many scientific groups and researchers who are working closely to propose solutions for agriculture-related issues. Furthermore, the limitations of UAV applications are also identified. The challenges in implementing agricultural UAVs in Indonesia are also presented.

研究动机与目标

• 探讨无人机在印度尼西亚通过喷洒和作物监测提升农业生产力的现状与潜力。
• 分析与农业应用相关的无人机历史发展与分类。
• 识别阻碍无人机在印度尼西亚农业中采用的技术、监管和基础设施挑战。
• 综合先前关于无人机在农业中应用的研究成果，以指导未来实施策略。
• 全面概述无人机在印度尼西亚农业系统中应用的机遇与局限性。

提出的方法

• 对现有农业无人机应用的科学文献进行系统性回顾，特别关注喷洒和作物监测领域。
• 根据其设计、飞行特性和农业应用相关的运行能力对无人机进行分类。
• 分析先前研究中的案例研究和研究发现，以评估无人机在真实农业环境中的表现。
• 识别并分类印度尼西亚背景下监管限制、技术局限性和基础设施缺口等挑战。
• 综合同行评审研究和田间应用中关于无人机效率、准确性和成本效益的数据。
• 通过对比分析评估无人机在印度尼西亚农业中集成的社会经济与环境影响。

实验结果

研究问题

• RQ1 无人机在印度尼西亚农业中的主要应用是什么，特别是在喷洒和作物监测方面？
• RQ2 无人机技术如何演变并被分类以用于农业用途？
• RQ3 在印度尼西亚农业系统中，阻碍无人机采用的主要技术、监管和基础设施挑战是什么？
• RQ4 在印度尼西亚背景下，无人机应用与传统农业方法相比，在效率和成本效益方面如何？
• RQ5 哪些关键的研究和政策空白阻碍了无人机在印度尼西亚农业中的大规模实施？

主要发现

• 无人机在提升印度尼西亚农业生产力和降低劳动强度方面展现出显著潜力。
• 多项研究支持无人机在喷洒和作物监测中的应用，表明其覆盖精度更高且化学药剂使用量减少。
• 尽管技术前景广阔，但印度尼西亚的无人机实施仍面临挑战，包括监管框架有限、技术专长缺乏以及基础设施不足。
• 根据尺寸、续航能力和有效载荷能力对无人机进行分类，对于为特定农业任务选择合适平台至关重要。
• 田间研究表明，基于无人机的监测可比地面方法更早检测到作物胁迫，从而实现及时干预。
• 经济和政策障碍，如高昂的初始成本和不明确的法规，仍是印度尼西亚广泛采用无人机的主要障碍。