无人机在美国农业应用发展的困境、对策及我国启示

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无人机在美国农业应用发展的困境、对策及我

国启示

无人机是指无人驾驶的小型航空机具,其应用范围很广,涉及农业、工商业等诸多领域.将无人机

引入到农业生产中可以大幅提升农业现代化水平与生产效率,如利用无人机喷洒农药可以将农民

从繁重的植保劳动中解放出来,而且效果更佳; 此外通过无人机进行航拍测绘作业,可以极其廉价

的方式收集到大量有效数据,监控作物长势或预估产量,同时这些数据也可作为进一步调整农业

生产管理措施的依据.据相关最大的世界贸易组织- 国际无人驾驶机具系统联合会 ( 以下简称

AUVSI) 称, 目前日本农用无人机的数量已经超过 10 000 台, 承担了农作物空中授粉 90% 的工作

量[1].巴西、乌拉圭、阿根廷、澳大利亚等国家目前也都在使用无人机定位牧群,监控农作物的

生长、收获及旱涝病虫害的情况.

由于无人机巨大的潜在应用价值,近年来,无论在日常新闻中还是在权威论着里,无人机一直是美

国社会关注的焦点.社会学者认为它是先驱科技,日常工作的广泛机械化必将进一步加速社会转

型.然而,民众却对无人机的飞速发展忧心忡忡.在这种社会舆论下,美国无人机的发展一度陷入困

境.本文拟对无人机在美国农业应用发展中的困境进行分析,并结合我国农用无人机的发展现状

及遇到的问题,浅析其对我国农用无人机发展的启示.

1 无人机在美国农业应用发展的困境

虽然无人机在许多领域都表现出极大的发展潜力,但美国民众却一直对无人机的航空安全问题及

其可能对个人隐私带来的侵犯而表现出许多担忧,他们担心无人机会侵犯个人隐私、侵害土地所

有者的合法权益.这种强烈的不安导致无人机在美国航空业内的商业化运作发展迟滞,并且也限

制了其在农业生产中的潜在表现. 截至到2013 年夏,美国国会已经颁布了多项重要法案,43 个州

已经着手准备对无人机的使用进行立法,限制使用无人机的法案在美国各州迅速蔓延. 截至 2013

年底,从美国联邦中央政府到各州政府, 大约出台了超过 100 部的相关法案[1].这些法案不同程度

地成为无人机在农业中应用发展的障碍.如爱达荷州的法律规定,大小农牧场及农业企业未经土

地所有者允许不得使用无人机进行监控作业.德克萨斯州的法律严格限制公共及私人使用无人

机.伊利诺伊州通过了两部无人机法案,一部用来限制执法部门,另一部则规定任何个人或者机构

不得利用无人机 "干涉他人合法利用野生动植物或者水生生物".

联邦航空局是目前唯一得到美国政府授权的民用航空机构.该机构规定民用航空无人机只能是无

人模型飞行器,或者作为模型飞行器处于研发阶段并有一定限制的航空飞行器.这一规定在一定

程度上限制了无人机在农业等行业上的商用步伐.目前美国农用无人机的研发主体都在美国国

外.虽然针对美国市场的农用无人机研发飞速发展,但由于美国国内相关商业化应用的零售市场

基本被封杀,大量的公司只能通过澳洲、南美、欧洲以及亚洲等市场给美国的精准农业提供无人

机平台应用.但由于许多行业都对无人机的商业应用表现出持续的强烈兴趣与需求,2012 联邦航

空局现代化法案又规定, 在2015 年9 月前,联邦航空局将稳步地把商用无人机纳入美国航空业.

2 无人机在美国发展受阻的主要原因

美国无人机占有量超过全球的70%.但是这些无人机基本上都用于军事用途,农用等商业无人机

市场几乎被封杀. 据AUVSI 估计, 美国每年因无人机产品滞销所导致的经济损失高达 100 亿美元

[2].美国的商用无人机发展严重受阻.

容易成为致命性攻击武器. 以美国为首的各国在军方装备无人机已经有 10 余年的历史了,而且其

规模还在不断加大.2002 年, 美国军方装备的无人机不足 200 台, 但到 2012 年, 这一数字已增长到

6 300 台.2012 年, 美国军方有超过 8 000 台的无人机活跃在空中,空军训练的无人机操作手比战斗

机和轰炸机飞行员的总和还要多[2].目前世界各国也都加快了军用无人机的研发与装备进程,已

经装备武器化无人机的国家还有中国、英国、法国、德国、印度、伊朗、爱尔兰、以色列、意

大利等.尽管军方越来越倚重无人机, 但随着4 名美国公民在海外被无人机暗杀事件的曝光,无人

机开始越来越多地进入到公众视野,并引起了社会各界关于其使用界限的广泛讨论.虽然美国公

众强烈支持使用军用无人机打击恐怖组织,但大多数人反对将其用在美国公民身上,即使是用来

防止恐怖袭击.

对无人机安全性的担忧.无人机在美国空军中的事故率是最高的.这主要是因为无人机经常会应

用最新的科技,而这些最新的科技大部分尚处于未成熟状态; 而且无人机相比其他飞机而言执行

的任务种类也更加多样.据美国政府问责局称,目前还没有技术能让无人机识别或者避让其他航

空器.该局还称, 利用科技手段阻塞或者拦截未加密的GPS 信号也已成为无人机飞行的一个隐患.

阻塞 GPS 信号会干扰无人机的导航功能,而拦截则会导致无人机被未授权用户操控[3].

对于侵犯隐私可能性的担忧.虽然目前数码摄像头已然遍布各处,很多人在毫不知情的情况下就

被手机照了相,谷歌的街景图像已经近到了不能再近的地步.商店、停车场、旅馆、自动取款

机、交通控制系统等都在肆无忌惮地使用监控.在纽约市, 光是曼哈顿区就有2 400 处监控,不计

其数的面部识别装置遍布各处.但是美国国内仍有相当一部分民众坚持认为,无人机应当被彻底

禁止,或者严格限制.爱荷华市新近通过了禁止使用无人机的法令.在最近的民意调查中, 超过 60%

的人认为,如果政府执法部门装备带有高科技摄像头的无人机,他们的隐私可能会受到侵犯[4].

总体来看,无人机第一次实现了廉价收集信息的功能.监控从此不再只是固定在某个地方,而是可

能会主动找上你.载人飞机的飞行员可以有取舍的收集储存信息,而无人机则是持续地收集信息,

并将其反馈回系统.而且无人机更加灵活,它可以比载人飞机在一个点徘徊更长的时间,更加靠近

目标.无人机除了可以录制视频资料外,还可以充当即时的电子眼.此外,无人机还可以截获个人手

机中的通讯信息, 破解WIFI 网络.简而言之,无人机可以轻松收集和监控既定目标的各种信息,再

加上其无情的武装机器人的形象,导致了目前美国商用无人机发展的困境.

3 从立法和道德层面寻求解决方案

尽管目前存在众多反对无人机的舆论,但无人机带给农业生产的优势非常明显,美国与其他国家

在农业生产上的竞争很可能会推动无人机的商业推广.在欧洲,政府巡察员将无人机用作一种巡

察手段,以确保接受欧盟环保补贴的单位没有骗保行为.这种遥感技术比亲临土地巡查可节省超

过2/3 的成本.此外,无人机的应用也节约了农民的时间,避免了农民与巡察员之间的矛盾,因此农

民对无人机也表现出一定的好感[5].然而随着无人机应用的逐渐增多,一些涉及隐私的问题也随

之暴露.因此,美国以及其他西方无人机应用大国都在积极寻求妥善的解决方法.

从法律的层面寻求解决途径.尽管使用无人机产生了很多的问题,但专家们还是认为可通过采取

各种措施防止无人机对个人隐私的侵害.多数州都有相关法律用以防止非法入侵、侵犯隐私、潜

行追踪以及骚扰等行为发生.虽然这些法律在无人机出现之前就已经颁布,但是只要经过一定的

修改,依然可以适用于无人机的相关问题.比如,根据亚利桑那州的法律,如果将无人机飞至个人财

产齐眼的高度就可定义为非法入侵行为[6].

从道德的层面入手,建立行业道德规范也是缓解隐私担忧的一剂良药.欧洲无人机制造工业联合

会已经提出了 "行为准则".该准则规定了在无人机操作中,为确保安全性、专业性及礼节性所应

采取的步骤方法,并且可以为执法部门提供参考.

4 无人机在我国农业中的应用现状及其发展前景

我国是一个农业大国,发展安全、节约、高效的精准农业是农业现代化的重要标志,也是我国农

业发展的一个目标.无人机在精准农业发展中具有非常重要的应用价值,因此也成为当前我国现

代化农业发展中的迫切需求[7].

然而,在当前我国农业生产过程中,农作物保护仍以人工加手动、电动喷雾机这样的半机械化装

备为主, 约占作业总量的 99%.机械化植保设备, 如拖拉机悬挂式施药施肥机械仅占不到1% 的份

额[8].植保作业过程中,不仅需要大量的人力完成高强度作业,而且劳动者因此中毒的情况屡有发

生.此外,目前我国植保作业中还普遍存在用药量大、成本高、浪费严重等问题,致使农作物产量

与质量难以得到保证.而且由此还带来了一系列其他问题,如自然生态环境遭到破坏、水土资源

污染严重、国民食品安全等级下降等,完全不能顺应我国现代化农业发展的要求[9].

相比之下,农用航空无人机具有作业效益高、速度快、防治范围广、操作安全、性能稳定等优

点,能大幅降低植保作业对人力在数量和劳动强度上的要求; 而且无人机不受农作物长势及地理

环境的限制, 可有效应对农作物生长过程中人力以及施药 ( 肥) 等作业机械无法或者难以下地工

作等情况,如在我国南方丘陵山地地区,耕作区域地形崎岖,土壤湿重且黏性大,普通植保机械很难

下地作业,而无人机则可以在不损坏农作物及土壤物理结构的条件下省时省力地完成作业,很好

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无人机在美国农业应用发展的困境、对策及我国启示无人机是指无人驾驶的小型航空机具,其应用范围很广,涉及农业、工商业等诸多领域.将无人机引入到农业生产中可以大幅提升农业现代化水平与生产效率,如利用无人机喷洒农药可以将农民从繁重的植保劳动中解放出来,而且效果更佳;此外通过无人机进行航拍测绘作业,可以极其廉价的方式收集到大量有效数据,监控作物长势或预估产量,同时这些数据也可作为进一步调整农业生产管理措施的依据.据相关最大的世界贸易组织-国际无人驾驶机具系统联合会(以下简称AUVSI)称,目前日本农用无人机的数量已经超过10000台,承担了农作物空中授粉90%的工作量[1].巴西、乌拉圭、阿根廷、澳大利...

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