科技者说专栏｜第十届山东省科技工作者创新大赛・优质项目风采展示

以赛聚才，以创赋能。为充分展示大赛创新成果，讲好山东科技创新故事，大赛组委会推出优质项目专题宣传。

一个个从实验室、产业一线走来的创新项目，承载着科技工作者攻坚克难的初心。

专栏每日推送，陆续更新，一同见证科技工作者的创新成果与攻坚力量。

本期项目：《多源数据驱动的自走式无人精准植保喷施平台》

从“整片喷”到“按需喷”

——让无人精准植保真正走进田间

图1  多源数据驱动的自走式无人精准植保喷施平台开展田间作业

田里哪里有草、草有多少、哪些地方该喷药，过去往往要靠人下地看。面积一大，巡田慢、判断也容易受经验影响；真正喷起来，为了不漏掉，很多时候只能整片均匀施药。药喷了多少、哪里漏了、效果怎么样，作业结束后也缺少一套清楚的记录。

围绕这些实际问题，潍坊现代农业山东省实验室智慧农业与杂草综合防控实验室研发了“多源数据驱动的自走式无人精准植保喷施平台”。项目从田间识别、处方生成、无人作业到作业评价，把原来分散的几个环节连在一起，希望让植保作业少一些“凭经验”，多一些数据依据。

先把田里的情况看清楚

平台通过机器视觉、RTK/GNSS定位以及作业过程数据采集田间信息。相机负责“看”，定位系统负责确定“在哪里”，算法进一步完成杂草识别、目标定位和覆盖度分析。这样，识别结果不再只停留在一张图上，而是能够和田块中的具体位置对应起来，为后续生成喷施方案打基础。

图2  多场景田间杂草智能识别与目标量化效果

把识别结果变成机器能执行的处方

看清楚还不够，关键是让机器知道下一步怎么做。团队把杂草分布、覆盖度等信息转成网格化喷施处方，不同区域对应不同的施药等级。需要重点防控的区域提高喷施量，杂草较少的区域则相应减少，让“按需喷”真正落到具体位置和具体剂量上。

图3  基于杂草分布与覆盖度生成的网格化变量喷施处方图

处方生成后，无人装备按照规划路径进入作业。导航、定位、车辆控制和喷施控制需要同步配合：车辆运行至相应位置时，系统读取对应处方信息，并控制喷头按处方要求进行变量喷施。这样，识别、决策和执行不是各做各的，而是直接连成一条作业链。

图4  无人精准植保装备自主导航规划与田间精准作业

喷完以后，还要知道“喷得怎么样”

一次作业结束，并不意味着流程结束。平台会继续记录作业轨迹、处方执行情况和用药量，并对覆盖情况、漏喷、重喷等进行统计，形成作业报告。哪些地方需要补喷、哪些参数可以调整，都能在报告中找到依据。下一次作业时，这些数据还可以继续用于参数调整和模型优化。

因此，这套平台想解决的并不只是“识别杂草”这一件事，而是把田间数据采集、智能识别、处方生成、无人执行和作业反馈串起来，让农业装备从“能看见”进一步走向“能判断、能执行、能复盘”。

从技术验证走向实际应用

目前，项目已经形成较为完整的技术和成果基础。围绕杂草识别、精准喷施、无人车导航、喷施控制、云管理等方向，团队已形成软件著作权11项、核心专利14项；开展横向技术服务及委托开发合同7项，合同金额共计63.2万元。项目还获得全国首届智慧农业创新大赛一等奖等6项奖项，并入选2026年全省数据要素市场化配置改革“揭榜挂帅”项目。  

 图5  项目部分成果转化情况

在应用端，平台可面向规模化种植基地、农业社会化服务组织、合作社、种业及植保企业、科研示范平台等主体，并具备向玉米、大豆、果园、设施农业等不同场景拓展的基础。对团队来说，最终目标不是单纯做出一台设备，而是把识别、作业和数据服务做成能够持续使用、能够复制推广的一套能力。

从“整片喷”到“按需喷”，改变的是作业方式，背后依靠的是数据、算法和智能装备的协同。团队希望把这些技术继续放到真实田间里检验和完善，让精准植保真正服务农业生产，在提高作业效率的同时，减少不必要的投入，让每一次作业都有记录、有评价，也有下一次改进的依据。

来源：《多源数据驱动的自走式无人精准植保喷施平台》项目

领域：现代农业

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