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無人機地平線:改變非洲的農業 Drones on the Horizon: Transforming Africa’s Agriculture
High-Level African Panel on Emerging Technologies
2019/02/01
NEPAD Planning and Coordinating Agency
https://cgspace.cgiar.org/handle/10568/99325
在非洲,農業是該地區生活福祉和減貧的基礎;然而,隨著投入成本的增加,以及氣候的不確定性,需要採取其他耕作方式,以降低投入成本、提高利潤與產量。非洲目前已成為穀物和其他農產品的淨進口國,且預計到了2050年,該地區人口將從12.5億增加至25億。要利用現有的農業干預措施來因應,將是一項困難的任務。

多年以來,數項創新的發展旨在透過提高生產力和產量,以改善農業利潤,而無人機技術即是其中之一。相關專家表示,精準農業對於農業生產的永續性,以及減少環境破壞至關重要,如減少硝酸鹽的溢漏,來提高用水和燃料效率,而無人機技術所產生的空間數據,能夠更進一步加強精準農業的應用。永續性發展目標(Sustainable Development Goals, SDGs)中的1至2項,以及非洲聯盟(African Union, AU)的「議程2063年:我們所要的非洲」,其第1與第5項目標,都特別指出了無人機技術透過改善糧食生產與農業實踐,進而改善非洲社會經濟福祉的相關性。

無人機形式可分為三種類型。第一種是多旋翼無人機,為目前最流行的類型。一些公司如DJI和Parrot等,已將多旋翼無人機商品化,透過降低成本,減少了使用無人機的成本阻礙。多旋翼無人機已廣泛應用於航空攝影與現場檢查等應用,其主要優勢為具有垂直起降功能,僅需小空間即可使用;第二種類型為固定翼無人機。雖然與固定翼無人機相比,需要更大的起降空間,但由於飛行動力學的改善,該類型無人機能夠涵蓋更大的區域,即非常適合監視、土地調查或大規模農業活動等應用;第三種類型為垂直起降(Vertical take-off and landing, VTOL),即混合動力的無人機。該類型利用了多旋翼無人機垂直起降的能力,並加以創新。

無人機已在非洲一些地區實施。在國家層級方面,包括土地利用規劃和使用權、小型農業和綜合企業的支持、人道主義和緊急救濟、監測與監控、野生動物的監控和保護,以及衛生保健物品等交付;在區域層級方面,由於無人機仍處於起步階段,且管理是在國家層級上進行,相關的規則與法規是由國家民航局(National Civil Aviation Authorities, NCAAs)所發布,因此與區域相關的實施項目和計畫較少;儘管如此,無人機技術的使用,仍有一些挑戰需要政府機構與私人企業提出解決方案。在技術挑戰方面,包括開發高容量與快速充電的電池、開發檢測與迴避的技術,以及地理圍欄的軟體;在經濟挑戰方面,包括無人機技術在小規模且多作物種植系統中的應用、無人機系統服務提供商的缺乏,以及需要有能力的勞動力,如計畫飛行路線、駕駛無人機、操作地理資訊系統和數據分析軟體、解釋數據和空間規劃等;在法律和法規挑戰方面,非洲各國之間的無人機法規缺乏一致性。為此,國際民航組織透過非洲東部、南部、西部和中部的區域辦事處,組織相關的工作和活動,以交流知識和經驗,進而達到監管要求的統一;在社會挑戰方面,包括安全性、隱私權、數據的取得、儲存和管理、對人或牲畜造成傷害和干擾、破壞財產與就業等,都與技術和經濟方便的挑戰有關。

精準農業的無人機技術,被認為是一種由高科技驅動的集約化方法。在需求成長的推動下,該技術在西方成指數型成長,非洲也應該朝此方向邁進。為此,AU成員國需透過協商程序,制定無人機監管架構,以確保安全、鼓勵創新且不會限制相關農業服務提供者,或阻止私人企業的投資。專家小組因而提出了數點建議。在國家層級方面,應評估無人機技術的機會成本,如糧食安全、健康狀況的改善與吸引年輕人的潛力等、使相關利益者參與無人機技術的發展,以便能夠有全面的了解,並處理潛在的障礙、進行公共意識和能力的建設,清楚地區分民生和軍事用途,並解決安全性和隱私問題,進而提高民眾的接受度、透過補貼,解決中小型企業採用技術的成本和障礙、鼓勵和支持公私合作關係、確保相關的法規已做好準備,在公共安全問題、鼓勵創新和經濟發展之間取得平衡、為研發和能力建設分配財務資源,使無人機技術的各方面具有一定的規模,包括執照飛行員、科學家與監管者等、對於小農,透過鄰近地區種植相同的農作物,形成更大的土地面積,來達到作物的集約化,進而從無人機技術中受益;在地區層級方面,制定地區法規架構,並協調國家和地區之間的政策、加強南南合作、三角和區域合作、夥伴關係、網路和知識的交流等,以促進無人機技術的升級與使用。
陳志維
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