无人机在果园植保作业
从肇庆怀集的智慧菜田到江门台山的万亩稻田，从珠海白蕉的“无人机养鱼”到广州从化的荔枝园，粤港澳大湾区的田野上空，数千架农用无人机正以城市为节点编织起一张数字化农业网络。据工业和信息化部报道以及全国农技中心数据，2024年我国植保无人机保有量超过25万架，其作业飞行小时数占全部无人机的98%以上，植保无人机防治作业面积26.7亿亩次，较上一年增长近25%，稳居全球首位。作为我国开放程度最高、经济活力最强的区域之一，粤港澳大湾区正以科技为翼，通过低空经济与智慧农业的深度融合，推动农业现代化迈向新高度。
政策支持、区域协同，筑牢湾区低空经济基本盘
广东省是低空经济发展的“桥头堡”，早在2020年10月，广东省农业农村厅、广东省工业和信息化厅、广东省发展和改革委员会、广东省科学技术厅、广东省市场监督管理局等5个厅局便联合发文，依托华南农业大学国家精准农业航空施药技术国际联合研究中心，打造“粤港澳大湾区农用无人机产业高地”，支持农业机器人研发、生产。2024年5月21日，广东省政府出台的《广东省推动低空经济高质量发展行动方案(2024—2026年)》明确提出，到2026年，低空管理机制运转顺畅、基础设施基本完备、应用场景加快拓展、创新能力国际领先、产业规模不断突破，推动形成低空制造和服务融合、应用和产业互促的发展格局，打造世界领先的低空经济产业高地。
2025年年初，经广东省人大常务委员会批准的《广州市低空经济发展条例》，将低空经济发展纳入本市国民经济和社会发展规划，对低空经济的基础设施、飞行服务、产业发展、应用推广、安全保障、法律责任进行了论述。中共广州市委党校林柳琳教授在文章中指出广深珠需通过“三核联动”优化空域治理、基础设施和创新资源配置，为全国提供低空经济协同发展经验。广州聚集了亿航智能、极飞科技等龙头企业，覆盖研发设计、零部件制造、智慧城市管理等全产业链环节，年营收规模达百亿元级别。深圳拥有大疆、丰翼科技等1700余家低空经济企业，消费级无人机占全球70%以上份额，工业级无人机占全球50%份额。珠海依托中航通飞、海鸥飞行汽车等企业，构建通用航空全产业链，2023年相关产值达42.45亿元。
区域协同不仅体现在政策和规划上，更体现在实际贯彻执行中。在广州市南沙区的低空经济先导示范区，无人机集群技术正在为农业植保提供高效解决方案。南沙区通过政策引导和基础设施建设，吸引了亿航智能、小鹏汇天等低空经济龙头企业集聚，形成了从研发到应用的完整产业链。南沙开发区党工委副书记谢伟表示，南沙正以“六位一体”模式推动低空经济发展，规划建设明珠湾海陆空全空间无人体系，为农业现代化提供技术支撑。依托广佛同城化优势，佛山重点发展无人机零部件制造和空港物流配套产业。例如，佛高区(南海园)布局低空经济产业园，吸引传感器、飞控系统等上游企业入驻，为广深珠提供制造支持。中山重点发展“跨城飞送”物流网络，丰翼科技开通深圳至中山的无人机航线，单日运送快件超300票，时效较陆路提升50%以上。与此同时，澳门科技大学教授韩子天提出，澳门可通过制度创新和横琴深合区的助力，打造低空经济创新示范点，为大湾区低空经济提供差异化发展路径。
首届农业低空技术演示会
技术赋能，大湾区走在农业低空经济最前沿
2024年11月在广州举办的第十一届国际精准农业航空会议上，国内外多位专家一致认为，作为发展低空经济的重点关键技术，精准农业航空技术发展前景广阔，施药、撒肥、播种、授粉、运载、巡田巡园……其农业应用场景正在不断拓展，极具想象空间，将为推动现代农业和智慧农业发展贡献更多力量。
“我国无人机产业链较为成熟，以精准农业航空技术为核心的农业低空经济大有可为。”华南农业大学国家精准农业航空施药技术国际联合研究中心主任兰玉彬教授是国际上提出“精准农业航空技术”概念的第一人。在兰玉彬教授主持的国家重点研发计划“地面与航空高工效施药技术及智能化装备”等重大项目的推动下，植保无人机行业得到了快速发展，国内植保无人机的保有量和作业亩次大幅上升：保有量从2014年695架到2024年25.1万架，作业亩次从400万到26.7亿；我国已成为全球农业无人机保有量和应用面积最多的国家，航空植保在农药减施增效上取得了显著的成效；广东省农用无人机占据国内市场90%以上，成为名副其实的农用无人机大省和强省。2024年11月2日，华南农业大学国家精准农业航空中心团队在广州增城实验基地举办了首届农业低空技术演示会，集中展示了近年来该团队在农业航空植保、环境信息感知、撒播、生物防治以及作物表型信息获取等方面的最新科研成果。团队不断优化研发基于作物冠层形态感知的变量喷洒无人自主飞行平台，结合应用激光雷达SLAM算法和自适应变量喷雾系统，实现实时获取作物冠层信息并根据冠层体积密度调节喷洒量，让植保飞防打药不再难。现场还展示了可变雾滴粒径动态调控的植保无人机，该设备可根据当前的气象信息来调整转速以实现不同粒径雾滴的喷洒，降低了喷洒作业中雾滴飘移带来的环境风险。
大湾区属于岭南地区，丘陵山区地势起伏大、地块零散，传统农机或人力难以高效作业。山区交通不便导致农产品运输依赖人力背运，效率低且损耗大。广东雨季易暴发霜疫霉病、稻飞虱等病虫害，传统人工喷药易延误防治时机。针对以上问题，大湾区作为低空经济的技术先行者，利用人工智能结合无人机技术取得了一系列卓有成效的效果。华南农业大学电子工程学院、人工智能学院副院长陆健强表示：“AI+无人机作为我国智慧农业的关键技术支撑，正赋能并渗透到智慧农业应用场景的各个环节，使得农事管理与作业变得省力化、高效化、智慧化、精准化、标准化和无人化。”在国家精准农业航空团队建设的广州市从化区智慧荔枝园，将AI+无人机技术运用到果树长势感知、病虫害预警、农事决策管理、植保作业、施肥灌溉、吹花授粉等环节。无人机每日在上空遍历果园的每棵果树，低空获取果园冠层高分辨率遥感影像，实时智能感知果树全生长周期的长势和病虫害信息，结合物联网汇集的土壤传感器、气象数据和农艺经验，为果树智慧化种植管理提供决策依据。在农事作业处方图和空—地协同的智能农机作业规范的指导下，农用无人机通过搭载高精度传感器和智能控制系统，对果树进行按需变量作业和对靶喷施，大幅提高农资使用和农事作业效率，从而实现果树种植过程“智能感知—智慧决策—精准作业”全链条的技术方案，为荔枝稳产提质、减施增效、生态环保保驾护航。
“以前我们需要人工背着喷雾器在果园里作业，不仅效率低，还容易出现农药过量使用的情况。”从化区荔枝种植户张明告诉记者，“现在有了无人机，只需要在手机上设定好参数，无人机就能自动完成喷洒任务，既省时又省力”。
与此同时，广东省农业农村厅科技教育处正汇聚包括华南农业大学国家精准农业航空中心团队在内的湾区农业低空经济优势技术力量，开启“荔枝产业大脑”的建设工作，进一步以农业低空经济加人工智能技术赋能岭南特色荔枝产业的高质量发展。
企业创新，打造低空经济湾区样板
自2019年广东省政府通过《加快推进农业机械化和农机装备产业转型升级的实施意见》，围绕农用无人机、智能农机等重点领域的技术需求，鼓励和引导农机装备生产企业和用户、高校及科研机构等单位开展联合攻关，突破一批关键核心技术，加快农机科研成果产业化。相关企业研发一大批创新成果并实现应用，推动大湾区农业科技进入“低空时代”。
广东深圳的大疆科技在推动“农业低空经济”领域发展的成果尤为突出。2024年，大疆农业无人机作业亩次达到25亿，涉及作业台数20万台，接近50万人从事飞防服务工作。大疆农业无人机已覆盖全国38%的耕地面积，在粮食作物如水稻、小麦的种植中，整体渗透率达到40%。从播种、撒肥到植保，全程都可以运用农业无人机。
2024年12月的农交会在广州举办，农业农村部党组书记、部长韩俊参观考察了极飞科技展位，强调要充分发挥企业在科技创新中的作用，带动农业产业节本增效、提档升级。参展的极飞P150Pro最大载重80公斤，可全自主、精准地完成播种、撒肥、喷洒、航测、农产品运输作业。根据中商产业研究院2024年中国植保无人机行业市场前景预测研究报告，极飞无人机在国内植保无人机行业市场占有率超过37%。
在广州市黄埔区莲塘村的极飞超级农场，搭载“AI大脑”的极飞农业无人机可一次性装载20公斤稻种，4分钟完成6亩地的飞播作业，效率是传统人工的50倍。无人机通过自主规划航线、识别障碍物(如田埂、电线杆)，实现全自主飞行。农场负责人叶永辉表示：“手机、农业无人机、农机自驾仪将是‘未来农场’的标配。以无人机为例，它不仅能实现种子、化肥的播撒和农药的喷洒，还能应用于山林果树的吊运等多种场景，最大载重可达80公斤。”
在广东肇庆，南方电网对长沙湾供港蔬菜基地相关线路开展“机巡”，及时对智能微网储能系统进行运维消缺，全力服务粤港澳大湾区“菜篮子”基地春耕用电。
助力“三农”，助力湾区农业农村高质量发展
农业无人机的技术应用还体现在农业生产的各个环节。从植保作业到农田监测，从病虫害识别到精准施肥，无人机技术正逐步渗透农业生产的每个环节。植保无人机通过搭载高精度传感器和智能控制系统，能够实现按需变量喷洒，大幅提高农药使用效率和作业精度。农田监测无人机利用低空遥感技术，可以对农田进行实时监测，获取作物生长状况、土壤湿度、病虫害情况等关键信息，为农业生产提供科学决策依据。
2024年11月，肇庆市怀集县马宁镇利用冬闲农田种植绿肥紫云英，为确保播种高效完成，实现节本增效，现场技术人员操控一台无人机进行飞播，2个多小时便完成了200多亩冬种绿肥紫云英的播种工作。怀集县农业农村局有关负责人表示，怀集县种植了近1300亩紫云英等绿肥作物，接下来将积极推动智能农机装备和绿色种养的实践应用，推动农业高质量发展。2025年3月18日下午，在石碁镇海傍村水稻种植基地，一台无人机3个多小时便完成了300多亩稻田的播种工作。“无人机播种的速度很快，比传统的人工播种更省时、省力。”据广州市丰联农业种植有限公司负责人郭宝介绍，该公司在海傍村代耕530亩稻田，目前已播种完毕，接下来将开展田间管理。在佛山市高明区，“明丽农业”购入的无人机设备，携带20升农药，仅需两天即可完成400亩田的“除草封闭”作业，而传统人工每人每天仅能处理5亩田，效率提高数十倍。
低空经济的发展不仅推动了农业现代化，还为乡村振兴注入了新动力。通过无人机技术的应用，农民的劳动强度显著降低，生产效率大幅提高。同时，低空经济还带动了相关产业的发展，为农村创造了更多的就业机会。“低空经济让我们看到了农业现代化的希望。”从化区农民李华感慨地说，“现在我们不仅收入增加了，生活也更加便利了。”低空经济的发展还促进了农村基础设施的改善。通过建设低空经济相关基础设施，如无人机起降点、充电站等，农村的交通和通信条件得到了显著改善。
农业无人机加速普及，推动农业生产提质增效，为“三农”发展注入科技动能。低空经济激发农村产业潜力，助力农民增收与乡村基础设施完善。现在，无人机技术正深度融入农业全链条，构建现代农业新格局。
展望未来，农业低空经济助力建成农业强国
随着物联网、大数据、云计算、人工智能等技术的不断发展，低空经济与智慧农业的融合将迎来更广阔的发展前景。目前，广东省政府正联动香港、澳门以大湾区为依托，积极采取措施跟紧踩实低空经济风口。一方面，通过加大研发投入，推动无人机技术的创新和升级；另一方面，通过完善法规标准体系，为低空经济的发展提供法律保障。同时，大湾区各级政府还积极推动与高校和科研机构合作，培养低空经济领域的专业人才。
未来，农业低空经济的发展将更加注重技术创新和产业升级。通过加强科研攻关，提高无人机等低空装备的性能和智能化水平，推动人工智能与农业低空经济的深度融合发展。除了无人机的性能和智能化水平，其应用场景也将更加丰富。例如，无人机在退化草地修复、森林三防、海洋牧场等领域的应用，将为生态保护和农业可持续发展提供新的解决方案。同时，政策支持和市场培育也将进一步加强，为低空经济的发展提供更加良好的环境。
在粤港澳大湾区这片充满活力的土地上，人工智能与低空经济正以其独特的技术优势和广阔的应用场景，成为推动农业现代化的新引擎。通过区域协同、技术赋能、企业创新、政策支持和国际合作，粤港澳大湾区必将在农业低空经济与智慧农业的发展中，探索出一条高质量发展的新路径，为我国农业现代化助力农业强国建设提供可借鉴的经验。
作者：陆健强 秦英栋 邓小玲 熊万杰
作者单位：华南农业大学电子工程学院、人工智能学院
