7月17日至22日,浙江廣廈建設職業技術大學智能制造學院“造物工坊”實踐隊6名師生攜帶自主研制的450mm四旋翼無人機,赴浙江省麗水市慶元縣嶺頭鄉開展為期6天的無人機助農專項調研。團隊深入5個行政村,累計完成約1200畝山地航拍建圖,入戶訪談農戶32戶,回收有效問卷47份,采集航拍影像素材68G。師生們用無人機丈量山地,用數據尋找山區農業管護的現實解法。

浙江廣廈建設職業技術大學智能制造學院“造物工坊”實踐隊在嶺頭鄉開展調研。(浙江廣廈建設職業技術大學智能制造學院“造物工坊”實踐隊供圖)
進村入戶,摸清山地農業管護難點
嶺頭鄉地處浙閩兩省交界,黃精、茶葉、茭白等特色產業分布在山間。當地地塊分散、坡地高差明顯,人工巡田耗時較長;灌溉依賴水渠,跑冒滴漏難以及時發現;病蟲害預警和產品溯源基礎也相對薄弱。更現實的問題是青壯年勞動力外流,田間管護重擔更多落在留守老人肩上。
隊員走進農戶家中了解生產生活情況。在嶺頭村,78歲的胡奶奶和93歲的老伴守著一棟建于1990年的老屋,曾經住著40多口人的房子,如今只剩兩位老人。在另一個自然村,14名留守村民均為高齡老人。誰來巡田、誰來管水、怎樣盡早發現病蟲害,成為團隊此行反復追問的問題。

實踐隊隊員入戶了解留守老人生產生活情況。(浙江廣廈建設職業技術大學智能制造學院“造物工坊”實踐隊供圖)
空地協同,讓自研技術經受田間檢驗
調研期間,無人機從崗后洋等農田集中片區起飛,沿規劃航線逐塊掃描。地塊邊界、高程和植被影像被整理為數字底圖,幫助團隊判斷地塊破碎化程度和技術介入方向。隊員同步進入茭白田測量水位,在黃精地記錄長勢與病蟲害痕跡,并采集土壤溫濕度等地面數據,將空中影像與田間實況逐塊比對。
這架無人機由團隊學生完成碳纖維機架組裝、飛控參數調校、圖傳模塊集成和識別模型部署,載重5kg、續航35分鐘。YOLOv8n病害識別模型被壓縮至3MB,可在邊緣端離線識別6類作物病害,識別精度超85%。從實驗室里的模型訓練到山地環境中的實際飛行,學生圍繞航線適配、離線識別和操作簡化持續調試。

實踐隊自研無人機在嶺頭鄉農田執行巡檢任務。(浙江廣廈建設職業技術大學智能制造學院“造物工坊”實踐隊供圖)
一鍵巡田,為留守老人降低使用門檻
在調研形成的五大痛點基礎上,團隊提出高山智慧農場應用方案。方案以無人機一鍵自動巡航為核心,融合空中影像和地面無線傳感器回傳的土壤濕度、水位、氣象等數據,生成病蟲害預警和灌溉建議。無人機航拍還可建立地塊級數字檔案,記錄位置、面積、種植品種和生長周期,為農產品溯源提供數據基礎。
考慮到當地留守老人較多,團隊把“用得會”作為設計重點。配套小程序原型集成數據看板、病害識別、氣象預警、農事記錄、遠程控制、溯源查詢六大模塊,農戶點擊一次即可啟動航線規劃、影像采集和數據回傳流程。隊員在現場指導村民試用,讓技術功能與真實操作習慣相互校準。

實踐隊隊員指導村民使用小程序一鍵巡航功能。(浙江廣廈建設職業技術大學智能制造學院“造物工坊”實踐隊供圖)
校地協同,把實踐成果留在山鄉
7月20日,實踐隊向嶺頭鄉人民政府匯報方案。演示現場,村民圍在屏幕前查看黃精葉片識別結果。鄉政府認為,無人機建圖標注、自動巡航和環境監測等功能貼合山地種植實際,能夠降低人工巡查壓力,小程序等數字化工具具備進一步試點的條件。團隊制作的航拍宣傳視頻也擬用于村莊對外推介。

實踐隊向嶺頭鄉人民政府匯報高山智慧農場應用方案。(浙江廣廈建設職業技術大學智能制造學院“造物工坊”實踐隊供圖)
目前,實踐隊已形成《嶺頭鄉高山智慧農場應用方案》初稿,包含軟硬件清單和成本測算,并提交鄉政府參考。學校長期將真實項目融入教學,企業參與開發的核心課程占比超60%,畢業設計與企業實際結合率達90%以上。此次實踐讓學生在田間完成從需求調研、技術驗證到方案設計的完整訓練,也讓無人機從實驗室成果轉化為回應山區農業需求的“新農具”。團隊后續將繼續優化系統功能和小程序,推動方案從調研成果走向實際應用。