Trzech seniorów z Virginia Tech badało, w jaki sposób drony mogą identyfikować wilgotność gleby w ramach projektu klasowego w Szkole Nauk o Roślinach i Środowisku, prowadzonego przez profesora Kang Xia, dotyczącego monitorowania i analizy środowiska.
Matt Darrah, Grady Hesse i Ryan Humphry z Szkoła Nauk o Roślinach i Środowisku zostały wprowadzone do rolnictwa precyzyjnego jako praktyka zarządzania, w której autonomiczne urządzenia pomiarowe są wysyłane w celu zbierania próbek ziemi i gleby w celu rutynowego identyfikowania obszarów wymagających uzupełniających składników odżywczych.
„Widzieliśmy, że w przeszłości wykonywano prace z dronami, aby przyjrzeć się różnicom w roślinności, ale nie widzieliśmy nic w przewidywaniu poziomu wilgotności gleby i zawartości materii organicznej w glebie” – powiedział Hesse z Berryville w stanie Wirginia, absolwent nauk o środowisku. .
Zastanawiali się, czy można to powtórzyć za pomocą drona.
„To może być przełomowe” — powiedział Darrah z Las Vegas w stanie Nevada, absolwent nauk o środowisku. „Poza tym, że latanie dronami jest fajne, pomyśleliśmy, że jako studenci moglibyśmy wziąć udział w potencjalnie rewolucyjnych badaniach”.
W badaniu przeanalizowano dane dotyczące wskaźnika roślinności dostosowanej do gleby (SAVI) i wskaźnika znormalizowanej różnicy wegetacji (NDVI), czyli dwóch wskaźników spektralnych dla gleby, zebranych z dronów w celu określenia poziomu wilgotności nagiej gleby.
Ten eksperymentalny projekt edukacyjny ostatecznie objął różne dyscypliny w Wyższa Szkoła Rolniczo-Przyrodnicza. Wśród wykładowców zaangażowanych w projekt studencki znaleźli się Song Li, profesor nadzwyczajny w School of Plant and Environmental Sciences, który specjalizuje się w zaawansowanej genomice i technologiach czujników, Sanaz Shafian, adiunkt w School of Plant and Environmental Sciences, Shawn Jadrnicek, kierownik farmy Homefield Farm Virginia Tech i Xia. Li, Shafian i Xia są powiązani z wydziałem Centrum Zaawansowanych Innowacji w Rolnictwie.
Homefield Farm, partnerstwo pomiędzy Dining Services i College of Agriculture and Life Sciences oraz jedyna certyfikowana ekologiczna firma należąca do uniwersytetu w Wirginii, była miejscem badań studentów. Uczniowska farma o powierzchni sześciu akrów znajduje się osiem mil na zachód od kampusu Blacksburg i dostarcza około 50,000 XNUMX funtów świeżych produktów do centrów gastronomicznych i farmy Homefielda na terenie kampusu. Farma jest częścią Virginia Tech's Praca na farmie uniwersyteckiej, który obejmuje również Kentland Farm.
„Z całą pomocą zaangażowanych wydziałów i personelu sprawiło to, że był to dla nas znaczący projekt badawczy” – powiedział Darrah.
Uczniowie ustalili, że potrzeba więcej pracy na tym froncie, zwłaszcza opracowania właściwych wskaźników właściwości gleby, w tym wilgotności gleby. Trio odkryło, że korelacja między ich zestawami danych NDVI i SAVI była nieznaczna i niewystarczająco silna, aby można było je wiarygodnie wykorzystać.
Pod koniec semestru grupa – wraz z innymi studentami kursu – podzieliła się tymi wynikami i odkryciami za pośrednictwem Zoom. Grupa omówiła swoje zdjęcia lotnicze, sposób skorelowania wyników i nie tylko.
„Moją ulubioną częścią projektu było to, gdy zobaczyliśmy nasze wyniki” — powiedział Humphry z Yorktown w stanie Wirginia, również absolwent nauk o środowisku. „Widzieliśmy, że w niektórych aspektach możemy mieć rację, a w innych nie. Ale myślę, że to było imponujące samo zobaczyć, co udało nam się osiągnąć w ciągu zaledwie jednego semestru podczas pandemii”.
- Maxa Esterhuizena z Virginia Tech University
Matt Darrah, Grady Hesse i Ryan Humphry przygotowują się do lotu dronem na farmie Homefield, aby zmierzyć wilgotność gleby. Zdjęcie: dzięki uprzejmości Darrah, Hesse i Humphry