Tre seniorer fra Virginia Tech undersøgte, hvordan droner kunne identificere jordfugtighed til et klasseprojekt i School of Plant and Environmental Sciences Professor Kang Xias kursus i overvågning og analyse af miljøet.
Matt Darrah, Grady Hesse og Ryan Humphry fra Skolen for Plante- og Miljøvidenskab blev introduceret til præcisionslandbrug som en forvaltningspraksis, hvor autonome undersøgelsesanordninger sendes ud for at indsamle jord- og jordprøver for rutinemæssigt at identificere områder, der har brug for supplerende næringsstoffer.
"Vi så, at der tidligere var udført arbejde med droner for at se på forskelle i vegetation, men vi så ikke noget om at forudsige jordfugtighedsniveauer og indhold af organisk stof i jorden," sagde Hesse, fra Berryville, Virginia, en miljøvidenskabelig kandidat. .
De spekulerede på, om dette kunne replikeres med en drone.
"Det kunne være banebrydende," sagde Darrah, fra Las Vegas, Nevada, og en miljøvidenskabelig kandidat. "Ud over, at det var fedt at flyve med droner, troede vi, at vi kunne deltage i potentielt revolutionerende forskning som bachelorer."
Undersøgelsen undersøgte Soil Adjusted Vegetation Index (SAVI) og Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), to spektrale indekser for jord, indsamlet fra droner for at bestemme fugtniveauerne i bar jord.
Dette eksperimentelle læringsprojekt omfattede til sidst en række forskellige discipliner i College of Agriculture and Life Sciences. Det fakultet, der var involveret i det studerendes projekt, omfattede Song Li, en lektor ved School of Plant and Environmental Sciences, som har specialiseret sig i avanceret genomik og sensorteknologier, Sanaz Shafian, en assisterende professor ved School of Plant and Environmental Sciences, Shawn Jadrnicek, farm manager for Virginia Tech's Homefield Farm og Xia. Li, Shafian og Xia er tilknyttet fakultetet Center for Avanceret Innovation i Landbruget.
Homefield Farm, et partnerskab mellem Dining Services og College of Agriculture and Life Sciences og den eneste certificerede økologiske drift ejet af et universitet i Virginia, var stedet for de studerendes forskning. Den seks hektar store, studenterdrevne gård ligger otte miles vest for Blacksburg-campus og leverer omkring 50,000 pund friske råvarer til spisesteder og Homefields gårdstand på campus. Gården er en del af Virginia Tech's College Farm Drift, som også omfatter Kentland Farm.
"Med al hjælp fra fakultetet og det involverede personale, gjorde det dette til et meningsfuldt forskningsprojekt for os," sagde Darrah.
De studerende fastslog, at der er behov for mere arbejde på denne front, især udviklingen af ordentlige indekser for jordegenskaber, herunder jordfugtighed. Trioen fandt, at korrelationen mellem deres NDVI- og SAVI-datasæt var ubetydelig og ikke stærk nok til pålidelig brug.
I slutningen af semesteret delte gruppen – sammen med de andre studerende på kurset – disse resultater og resultater via Zoom. Gruppen diskuterede deres luftbilleder, hvordan de korrelerede resultaterne og mere.
"Min yndlingsdel af projektet var, da vi så vores resultater," sagde Humphry fra Yorktown, Virginia, også uddannet miljøvidenskab. "Vi så, at vi måske har ret i nogle aspekter og forkerte i andre. Men jeg synes, det var imponerende bare at se, hvad vi var i stand til at udrette på bare et semester under en pandemi."
- Max Esterhuizen, Virginia Tech University
Matt Darrah, Grady Hesse og Ryan Humphry forbereder sig på at flyve en drone på Homefield Farm for at måle jordens fugtighed. Foto: Udlånt af Darrah, Hesse og Humphry