Τρεις ηλικιωμένοι της Virginia Tech ερεύνησαν πώς τα drones μπορούσαν να αναγνωρίσουν την υγρασία του εδάφους για ένα πρόγραμμα τάξης στο μάθημα Παρακολούθηση και Ανάλυση του Περιβάλλοντος του School of Plant and Environmental Sciences του καθηγητή Kang Xia.
Ο Matt Darrah, η Grady Hesse και ο Ryan Humphry των Σχολή Επιστημών Φυτών και Περιβάλλοντος εισήχθησαν στη γεωργία ακριβείας ως πρακτική διαχείρισης όπου αποστέλλονται αυτόνομες συσκευές έρευνας για τη συλλογή δειγμάτων γης και εδάφους για τον τακτικό εντοπισμό περιοχών που χρειάζονται συμπληρωματικά θρεπτικά συστατικά.
«Είδαμε ότι είχε γίνει δουλειά στο παρελθόν με drones για να εξετάσουμε τις διαφορές στη βλάστηση, αλλά δεν είδαμε τίποτα για την πρόβλεψη των επιπέδων υγρασίας του εδάφους και της περιεκτικότητας σε οργανική ύλη του εδάφους», δήλωσε ο Hesse, από το Berryville της Βιρτζίνια, απόφοιτος περιβαλλοντικής επιστήμης. .
Αναρωτήθηκαν αν αυτό θα μπορούσε να αντιγραφεί με ένα drone.
«Αυτό θα μπορούσε να είναι πρωτοποριακό», είπε ο Darrah, από το Λας Βέγκας της Νεβάδα, και πτυχιούχος περιβαλλοντικής επιστήμης. «Εκτός του ότι είναι ωραίο να πετάμε drones, σκεφτήκαμε ότι θα μπορούσαμε να συμμετάσχουμε σε δυνητικά επαναστατική έρευνα ως προπτυχιακοί φοιτητές».
Η μελέτη διερεύνησε δεδομένα του δείκτη βλάστησης προσαρμοσμένου εδάφους (SAVI) και του δείκτη κανονικοποιημένης διαφοράς βλάστησης (NDVI), δύο φασματικών δεικτών για το έδαφος, που συγκεντρώθηκαν από drones για τον προσδιορισμό των επιπέδων υγρασίας του γυμνού εδάφους.
Αυτό το πειραματικό έργο μάθησης περιλάμβανε τελικά μια ποικιλία κλάδων στο Κολλέγιο Γεωργίας και Επιστημών της Ζωής. Η σχολή που συμμετείχε στο φοιτητικό έργο περιλάμβανε τον Song Li, αναπληρωτή καθηγητή στη Σχολή Φυτικών και Περιβαλλοντικών Επιστημών που ειδικεύεται στην προηγμένη γονιδιωματική και τεχνολογίες αισθητήρων, τη Sanaz Shafian, επίκουρη καθηγήτρια στη Σχολή Επιστημών Φυτών και Περιβάλλοντος, Shawn Jadrnicek, ο διευθυντής φάρμας του Virginia Tech's Homefield Farm και της Xia. Οι Li, Shafian και Xia είναι συνδεδεμένες σχολές με το Κέντρο Προηγμένης Καινοτομίας στη Γεωργία.
Η Homefield Farm, μια συνεργασία μεταξύ της Dining Services και του College of Agriculture and Life Sciences και η μόνη πιστοποιημένη οργανική επιχείρηση που ανήκει σε πανεπιστήμιο στη Βιρτζίνια, ήταν ο τόπος έρευνας των φοιτητών. Το αγρόκτημα 50,000 στρεμμάτων, το οποίο διευθύνεται από φοιτητές, βρίσκεται οκτώ μίλια δυτικά της πανεπιστημιούπολης του Blacksburg και παρέχει περίπου XNUMX λίβρες φρέσκων προϊόντων σε κέντρα εστίασης και στο αγρόκτημα του Homefield στην πανεπιστημιούπολη. Η φάρμα είναι μέρος της Virginia Tech's Λειτουργία κολεγιακού αγροκτήματος, η οποία περιλαμβάνει επίσης το Kentland Farm.
«Με όλη τη βοήθεια της σχολής και του προσωπικού που εμπλέκεται, κατέστησε αυτό ένα σημαντικό ερευνητικό έργο για εμάς», είπε ο Darrah.
Οι μαθητές διαπίστωσαν ότι χρειάζεται περισσότερη δουλειά σε αυτό το μέτωπο, ιδιαίτερα η ανάπτυξη κατάλληλων δεικτών για τις ιδιότητες του εδάφους, συμπεριλαμβανομένης της υγρασίας του εδάφους. Η τριάδα διαπίστωσε ότι η συσχέτιση μεταξύ των συνόλων δεδομένων NDVI και SAVI ήταν ασήμαντη και όχι αρκετά ισχυρή για αξιόπιστη χρήση.
Στο τέλος του εξαμήνου, η ομάδα – μαζί με τους άλλους φοιτητές του μαθήματος – μοιράστηκε αυτά τα αποτελέσματα και τα ευρήματα μέσω του Zoom. Η ομάδα συζήτησε τις αεροφωτογραφίες της, τον τρόπο συσχέτισης των αποτελεσμάτων και πολλά άλλα.
«Το αγαπημένο μου μέρος του έργου ήταν όταν είδαμε τα αποτελέσματά μας», είπε ο Humphry, από το Yorktown της Βιρτζίνια, επίσης απόφοιτος περιβαλλοντικής επιστήμης. «Είδαμε ότι μπορεί να είχαμε δίκιο σε ορισμένες πτυχές και λάθος σε άλλες. Αλλά νομίζω ότι ήταν εντυπωσιακό και μόνο να δούμε τι μπορέσαμε να πετύχουμε σε ένα μόνο εξάμηνο κατά τη διάρκεια μιας πανδημίας».
- Max Esterhuizen, Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο της Βιρτζίνια
Ο Matt Darrah, η Grady Hesse και ο Ryan Humphry ετοιμάζονται να πετάξουν ένα drone στο Homefield Farm για να μετρήσουν την υγρασία του εδάφους. Φωτογραφία: Ευγενική προσφορά των Darrah, Hesse και Humphry