Ba sinh viên năm cuối của Virginia Tech đã nghiên cứu cách máy bay không người lái có thể xác định độ ẩm của đất cho một dự án lớp trong khóa học Giám sát và Phân tích Môi trường của Giáo sư Kang Xia tại Trường Khoa học Thực vật và Môi trường.
Matt Darrah, Grady Hesse và Ryan Humphry của Trường Khoa học Thực vật và Môi trường được giới thiệu về nông nghiệp chính xác như một phương pháp quản lý trong đó các thiết bị khảo sát tự động được gửi đi để thu thập các mẫu đất và đất nhằm xác định thường xuyên các khu vực cần bổ sung chất dinh dưỡng.
Hesse, ở Berryville, Virginia, một sinh viên tốt nghiệp ngành khoa học môi trường, cho biết: “Trước đây, chúng tôi thấy đã có công việc được thực hiện bằng máy bay không người lái để xem xét sự khác biệt trong thảm thực vật, nhưng chúng tôi không thấy bất kỳ điều gì có thể dự đoán độ ẩm của đất và hàm lượng chất hữu cơ trong đất”. .
Họ tự hỏi liệu điều này có thể được nhân rộng bằng máy bay không người lái hay không.
Darrah, ở Las Vegas, Nevada, và là sinh viên tốt nghiệp ngành khoa học môi trường, cho biết: “Điều đó có thể mang tính đột phá. “Ngoài việc lái máy bay không người lái thật thú vị, chúng tôi nghĩ mình có thể tham gia vào nghiên cứu có khả năng mang tính cách mạng khi còn là sinh viên đại học.”
Nghiên cứu đã điều tra dữ liệu Chỉ số thực vật điều chỉnh đất (SAVI) và Chỉ số thực vật khác biệt chuẩn hóa (NDVI), hai chỉ số quang phổ cho đất, được thu thập từ máy bay không người lái để xác định độ ẩm của đất trống.
Dự án học tập thử nghiệm này cuối cùng đã bao gồm nhiều nguyên tắc khác nhau trong Cao đẳng Nông nghiệp và Khoa học Đời sống. Các giảng viên tham gia vào dự án sinh viên bao gồm Song Li, phó giáo sư tại Trường Khoa học Thực vật và Môi trường, chuyên về công nghệ cảm biến và gen tiên tiến, Sanaz Shafian, trợ lý giáo sư tại Trường Khoa học Thực vật và Môi trường, Shawn Jadrnicek, quản lý trang trại của Homefield Farm của Virginia Tech và Xia. Li, Shafian và Xia là những giảng viên liên kết với Trung tâm đổi mới tiên tiến trong nông nghiệp.
Trang trại Homefield, sự hợp tác giữa Dịch vụ ăn uống và Trường Cao đẳng Nông nghiệp và Khoa học Đời sống, đồng thời là cơ sở hoạt động hữu cơ được chứng nhận duy nhất thuộc sở hữu của một trường đại học ở Virginia, là địa điểm nghiên cứu của sinh viên. Trang trại rộng 50,000 mẫu Anh do sinh viên điều hành nằm cách khuôn viên trường Blacksburg XNUMX dặm về phía tây và cung cấp khoảng XNUMX pound sản phẩm tươi sống cho các trung tâm ăn uống và trang trại của Homefield trong khuôn viên trường. Trang trại là một phần của Virginia Tech's Hoạt động trang trại đại học, trong đó có cả Trang trại Kentland.
Darrah cho biết: “Với tất cả sự giúp đỡ của các giảng viên và nhân viên tham gia, dự án này đã biến đây trở thành một dự án nghiên cứu có ý nghĩa đối với chúng tôi”.
Các sinh viên xác định rằng cần phải nỗ lực nhiều hơn nữa trong lĩnh vực này, đặc biệt là phát triển các chỉ số thích hợp cho các đặc tính của đất, bao gồm cả độ ẩm của đất. Bộ ba nhận thấy rằng mối tương quan giữa bộ dữ liệu NDVI và SAVI của họ là không đáng kể và không đủ mạnh để sử dụng một cách đáng tin cậy.
Vào cuối học kỳ, nhóm – cùng với các sinh viên khác trong khóa học – đã chia sẻ những kết quả và phát hiện này thông qua Zoom. Nhóm đã thảo luận về các hình ảnh chụp từ trên không, cách họ liên hệ với các kết quả và hơn thế nữa.
Humphry, ở Yorktown, Virginia, cũng là sinh viên tốt nghiệp ngành khoa học môi trường, cho biết: “Phần yêu thích của tôi trong dự án là khi chúng tôi nhìn thấy kết quả của mình. “Chúng tôi thấy rằng mình có thể đúng ở một số khía cạnh nhưng lại sai ở những khía cạnh khác. Nhưng tôi nghĩ thật ấn tượng khi thấy những gì chúng tôi có thể đạt được chỉ trong một học kỳ trong thời kỳ đại dịch.”
– Max Esterhuizen, Đại học Công nghệ Virginia
Matt Darrah, Grady Hesse và Ryan Humphry chuẩn bị lái máy bay không người lái tại Trang trại Homefield để đo độ ẩm của đất. Ảnh: Được phép của Darrah, Hesse và Humphry