Tiga warga emas Virginia Tech menyelidik bagaimana dron boleh mengenal pasti kelembapan tanah untuk projek kelas dalam kursus Pemantauan dan Analisis Alam Sekitar Pusat Pengajian Tumbuhan dan Sains Alam Sekitar Profesor Kang Xia.
Matt Darrah, Grady Hesse, dan Ryan Humphry dari Pusat Pengajian Sains Tumbuhan dan Alam Sekitar telah diperkenalkan kepada pertanian ketepatan sebagai amalan pengurusan di mana peranti ukur autonomi dihantar untuk mengumpul sampel tanah dan tanah untuk mengenal pasti secara rutin kawasan yang memerlukan nutrien tambahan.
"Kami melihat ada kerja yang dilakukan pada masa lalu dengan dron untuk melihat perbezaan dalam tumbuh-tumbuhan, tetapi kami tidak melihat apa-apa mengenai meramalkan tahap kelembapan tanah dan kandungan bahan organik tanah," kata Hesse, dari Berryville, Virginia, seorang graduan sains alam sekitar .
Mereka tertanya-tanya sama ada ini boleh direplikasi dengan dron.
"Itu boleh menjadi pecah tanah," kata Darrah, dari Las Vegas, Nevada, dan seorang graduan sains alam sekitar. "Selain itu keren untuk menerbangkan dron, kami fikir kami boleh mengambil bahagian dalam penyelidikan yang berpotensi revolusioner sebagai mahasiswa."
Kajian itu menyiasat data Indeks Tumbuhan Terlaras Tanah (SAVI) dan Indeks Tumbuhan Perbezaan Ternormal (NDVI), dua indeks spektrum untuk tanah, yang dikumpulkan daripada dron untuk menentukan tahap kelembapan tanah kosong.
Projek pembelajaran eksperimen ini akhirnya merangkumi pelbagai disiplin dalam Kolej Pertanian dan Sains Hayat. Fakulti yang terlibat dengan projek pelajar itu termasuk Song Li, seorang profesor bersekutu di Pusat Pengajian Sains Tumbuhan dan Alam Sekitar yang pakar dalam genomik dan teknologi sensor termaju, Sanaz Shafian, seorang penolong profesor di Pusat Pengajian Sains Tumbuhan dan Alam Sekitar, Shawn Jadrnicek, pengurus ladang Virginia Tech's Homefield Farm, dan Xia. Li, Shafian, dan Xia adalah fakulti gabungan dengan Pusat Inovasi Termaju dalam Pertanian.
Homefield Farm, perkongsian antara Perkhidmatan Makan dan Kolej Pertanian dan Sains Hayat dan satu-satunya operasi organik yang diperakui yang dimiliki oleh universiti di Virginia, adalah tapak penyelidikan pelajar. Ladang seluas enam ekar yang dikendalikan pelajar itu terletak lapan batu di barat kampus Blacksburg dan menyediakan kira-kira 50,000 paun hasil segar ke pusat makan dan gerai ladang Homefield di kampus. Ladang itu adalah sebahagian daripada Virginia Tech Operasi Ladang Kolej, yang turut merangkumi Ladang Kentland.
"Dengan semua bantuan fakulti dan kakitangan yang terlibat, ia menjadikan projek penyelidikan yang bermakna untuk kami," kata Darrah.
Pelajar memutuskan bahawa lebih banyak kerja diperlukan dalam bidang ini, terutamanya pembangunan indeks yang sesuai untuk sifat tanah, termasuk kelembapan tanah. Ketiga-tiga mereka mendapati bahawa korelasi antara set data NDVI dan SAVI mereka adalah tidak penting dan tidak cukup kuat untuk kegunaan yang boleh dipercayai.
Pada penghujung semester, kumpulan itu - bersama pelajar lain dalam kursus - berkongsi keputusan dan penemuan ini melalui Zoom. Kumpulan itu membincangkan imej udara mereka, cara mereka mengaitkan keputusan, dan banyak lagi.
"Bahagian kegemaran saya dalam projek itu adalah apabila kami melihat keputusan kami," kata Humphry, dari Yorktown, Virginia, juga seorang graduan sains alam sekitar. “Kami melihat bahawa kami mungkin betul dalam beberapa aspek dan salah dalam aspek lain. Tetapi saya fikir ia mengagumkan untuk melihat apa yang kami dapat capai dalam hanya satu semester semasa wabak.
- Max Esterhuizen, Universiti Teknologi Virginia
Matt Darrah, Grady Hesse, dan Ryan Humphry bersedia untuk menerbangkan dron di Ladang Homefield untuk mengukur kelembapan tanah. Foto: Ihsan Darrah, Hesse dan Humphry