Троє старшокласників Virginia Tech досліджували, як дрони можуть визначати вологість ґрунту для класного проекту в курсі Школи рослинництва та наук про навколишнє середовище професора Кан Ся «Моніторинг та аналіз навколишнього середовища».
Метт Дарра, Грейді Гессе та Райан Хамфрі з The Школа рослинництва та наук про навколишнє середовище були введені в точне землеробство як практику управління, коли автономні дослідницькі пристрої відправляються для збору зразків землі та ґрунту для регулярного визначення територій, які потребують додаткових поживних речовин.
«Ми бачили, що в минулому була проведена робота за допомогою безпілотників, щоб спостерігати відмінності в рослинності, але ми не бачили нічого щодо прогнозування рівня вологості ґрунту та вмісту органічних речовин у ґрунті», — сказав Гессе з Беррівілля, штат Вірджинія, випускник екології. .
Їм було цікаво, чи можна це відтворити за допомогою дрона.
«Це може бути новаторським», — сказав Дарра з Лас-Вегаса, штат Невада, який закінчив науку про екологію. «Крім того, що керувати дронами було круто, ми думали, що можемо взяти участь у потенційно революційних дослідженнях, будучи студентами».
У дослідженні досліджувалися дані скоригованого індексу рослинності ґрунту (SAVI) та нормалізованого індексу рослинності різниці (NDVI), двох спектральних індексів ґрунту, зібраних із дронів для визначення рівня вологості оголеного ґрунту.
Цей експериментальний навчальний проект зрештою охопив різноманітні дисципліни в технікум сільського господарства та природничих наук. Серед викладачів, які брали участь у студентському проекті, були Сонг Лі, доцент Школи рослинництва та наук про навколишнє середовище, який спеціалізується на передовій геноміці та сенсорних технологіях, Саназ Шафіан, доцент Школи рослинництва та наук про навколишнє середовище, Шон Ядрнічек, керівник ферми Virginia Tech Homefield Farm, і Ся. Лі, Шафіан і Ся є афілійованими викладачами Центр передових інновацій у сільському господарстві.
Homefield Farm, партнерство між Dining Services та Коледжем сільського господарства та наук про життя та єдине сертифіковане органічне підприємство, що належить університету у Вірджинії, було місцем дослідження студентів. Студентська ферма площею шість акрів розташована у восьми милях на захід від кампусу Блексбурга і постачає близько 50,000 XNUMX фунтів свіжих продуктів для обідніх центрів і ферми Homefield на території кампусу. Ферма є частиною Virginia Tech Робота ферми коледжу, до складу якого також входить Кентланд Фарм.
«Завдяки всій допомозі викладачів і співробітників, які були залучені, ми зробили цей дослідницький проект значущим для нас», — сказав Дарра.
Студенти визначили, що на цьому фронті необхідно більше працювати, зокрема, розробити відповідні показники властивостей ґрунту, включаючи вологість ґрунту. Тріо виявило, що кореляція між їхніми наборами даних NDVI та SAVI була незначною та недостатньо сильною для надійного використання.
Наприкінці семестру група разом з іншими студентами курсу поділилися цими результатами та висновками через Zoom. Група обговорила свої аерофотознімки, як вони співвіднесли результати тощо.
«Моїм улюбленим моментом у цьому проекті було те, що ми побачили наші результати», — сказав Хамфрі з Йорктауна, штат Вірджинія, який також закінчив науку про екологію. «Ми побачили, що можемо мати рацію в деяких аспектах і помилятися в інших. Але я думаю, що було вражаюче просто побачити, чого ми змогли досягти лише за один семестр під час пандемії».
- Макс Естерхейзен, Технічний університет Вірджинії
Метт Дарра, Грейді Гессе та Раян Хамфрі готуються керувати дроном на фермі Хоумфілд для вимірювання вологості ґрунту. Фото: надано Darrah, Hesse and Humphry