Trije višji študenti univerze Virginia Tech so raziskovali, kako lahko brezpilotna letala prepoznajo vlažnost tal za razredni projekt pri predmetu Spremljanje in analiza okolja profesorja Kang Xia na Šoli rastlinskih in okoljskih znanosti.
Matt Darrah, Grady Hesse in Ryan Humphry iz The Šola rastlinskih in okoljskih znanosti so bili uvedeni v precizno kmetijstvo kot prakso upravljanja, kjer se pošiljajo avtonomne raziskovalne naprave za zbiranje vzorcev zemlje in tal za rutinsko identifikacijo območij, ki potrebujejo dodatna hranila.
"Videli smo, da je bilo v preteklosti opravljeno delo z brezpilotnimi letali, da bi opazovali razlike v vegetaciji, vendar nismo videli ničesar o napovedovanju ravni vlage v tleh in vsebnosti organskih snovi v tleh," je dejal Hesse iz Berryvilla v Virginiji, diplomant okoljskih znanosti. .
Spraševali so se, ali bi to lahko ponovili z dronom.
"To bi lahko bilo prelomno," je dejal Darrah iz Las Vegasa v Nevadi in diplomant znanosti o okolju. »Poleg tega, da je kul leteti z droni, smo mislili, da bi lahko kot dodiplomski študenti sodelovali v potencialno revolucionarnih raziskavah.«
Študija je raziskala podatke vegetacijskega indeksa, prilagojenega tal (SAVI) in normaliziranega vegetacijskega indeksa (NDVI), dveh spektralnih indeksov za tla, zbranih z brezpilotnimi letali za določitev ravni vlage v golih tleh.
Ta eksperimentalni učni projekt je sčasoma zajel različne discipline v Visoka šola za kmetijstvo in vede o življenju. Fakulteta, vključena v študentski projekt, je vključevala Song Lija, izrednega profesorja na Fakulteti za rastlinske in okoljske vede, ki je specializiran za napredno genomiko in senzorske tehnologije, Sanaza Shafiana, docenta na Fakulteti za rastlinske in okoljske vede, Shawna Jadrniceka, vodja kmetije Virginia Tech's Homefield Farm, in Xia. Li, Shafian in Xia so člani fakultete Center za napredne inovacije v kmetijstvu.
Homefield Farm, partnerstvo med Dining Services in College of Agriculture and Life Sciences ter edino certificirano organsko podjetje v lasti univerze v Virginiji, je bilo mesto študentske raziskave. Kmetija, ki jo vodijo študenti in obsega šest hektarjev, se nahaja osem milj zahodno od kampusa Blacksburg in zagotavlja približno 50,000 funtov svežih pridelkov v jedilnicah in kmetiji Homefield v kampusu. Farma je del Virginia Tech's Delovanje College Farm, ki vključuje tudi Kentland Farm.
"Z vso pomočjo vključenih profesorjev in osebja je to za nas postalo pomemben raziskovalni projekt," je dejal Darrah.
Študenti so ugotovili, da je na tem področju potrebno več dela, zlasti razvoj ustreznih indeksov za lastnosti tal, vključno z vlažnostjo tal. Trojica je ugotovila, da je bila korelacija med njihovimi nizi podatkov NDVI in SAVI nepomembna in premalo močna za zanesljivo uporabo.
Ob koncu semestra je skupina – skupaj z drugimi študenti na tečaju – delila te rezultate in ugotovitve prek Zooma. Skupina je razpravljala o svojih posnetkih iz zraka, o tem, kako so povezali rezultate in še več.
»Moj najljubši del projekta je bil, ko smo videli naše rezultate,« je povedal Humphry iz Yorktowna v Virginiji, tudi diplomant okoljskih znanosti. »Videli smo, da imamo morda v nekaterih vidikih prav, v drugih pa narobe. Ampak mislim, da je bilo impresivno samo videti, kaj nam je uspelo doseči v samo enem semestru med pandemijo.«
- Max Esterhuizen, univerza Virginia Tech
Matt Darrah, Grady Hesse in Ryan Humphry se pripravljajo na letenje z dronom na kmetiji Homefield za merjenje vlage v tleh. Fotografija: z dovoljenjem Darrah, Hesse in Humphry