Tre seniorer fra Virginia Tech undersøkte hvordan droner kunne identifisere jordfuktighet for et klasseprosjekt i School of Plant and Environmental Sciences Professor Kang Xias kurs i Monitoring and Analysis of the Environment.
Matt Darrah, Grady Hesse og Ryan Humphry fra Skolen for plante- og miljøvitenskap ble introdusert for presisjonslandbruk som en forvaltningspraksis der autonome undersøkelsesenheter sendes ut for å samle land- og jordprøver for å rutinemessig identifisere områder som trenger supplerende næringsstoffer.
"Vi så at det tidligere ble utført arbeid med droner for å se på forskjeller i vegetasjon, men vi så ikke noe om å forutsi jordfuktighetsnivåer og innhold av organisk materiale i jorda," sa Hesse, fra Berryville, Virginia, utdannet miljøvitenskap. .
De lurte på om dette kunne replikeres med en drone.
"Det kan være banebrytende," sa Darrah, fra Las Vegas, Nevada, og utdannet miljøvitenskap. "I tillegg til at det var kult å fly droner, trodde vi at vi kunne delta i potensielt revolusjonerende forskning som studenter."
Studien undersøkte Soil Adjusted Vegetation Index (SAVI) og Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), to spektrale indekser for jord, samlet fra droner for å bestemme fuktighetsnivåene i bar jord.
Dette eksperimentelle læringsprosjektet omfattet til slutt en rekke disipliner i Høgskolen for landbruk og biovitenskap. Fakultetet involvert i studentprosjektet inkluderte Song Li, en førsteamanuensis ved School of Plant and Environmental Sciences som spesialiserer seg på avansert genomikk og sensorteknologi, Sanaz Shafian, en assisterende professor ved School of Plant and Environmental Sciences, Shawn Jadrnicek, gårdssjef for Virginia Techs Homefield Farm, og Xia. Li, Shafian og Xia er tilknyttet fakultetet Senter for avansert innovasjon i landbruket.
Homefield Farm, et partnerskap mellom Dining Services og College of Agriculture and Life Sciences og den eneste sertifiserte organiske driften som eies av et universitet i Virginia, var stedet for studentenes forskning. Den seks mål store, studentdrevne gården ligger åtte miles vest for Blacksburg-campus og gir rundt 50,000 XNUMX pund ferske råvarer til spisesentre og Homefields gårdsstand på campus. Gården er en del av Virginia Tech's College Farm Drift, som også inkluderer Kentland Farm.
"Med all hjelp fra fakultetet og de involverte ansatte, gjorde det dette til et meningsfullt forskningsprosjekt for oss," sa Darrah.
Studentene fastslo at det er behov for mer arbeid på denne fronten, spesielt utviklingen av riktige indekser for jordegenskaper, inkludert jordfuktighet. Trioen fant at korrelasjonen mellom deres NDVI- og SAVI-datasett var ubetydelig og ikke sterk nok til pålitelig bruk.
På slutten av semesteret delte gruppen – sammen med de andre studentene i emnet – disse resultatene og funnene via Zoom. Gruppen diskuterte flybildene deres, hvordan de korrelerte resultatene og mer.
"Min favoritt del av prosjektet var da vi så resultatene våre," sa Humphry, fra Yorktown, Virginia, også utdannet miljøvitenskap. "Vi så at vi kan ha rett i noen aspekter og feil i andre. Men jeg synes det var imponerende bare å se hva vi klarte å oppnå på bare ett semester under en pandemi.»
- Max Esterhuizen, Virginia Tech University
Matt Darrah, Grady Hesse og Ryan Humphry forbereder seg på å fly en drone på Homefield Farm for å måle jordfuktigheten. Foto: Med tillatelse fra Darrah, Hessen og Humphry