Trois étudiants seniors de Virginia Tech ont étudié comment les drones pouvaient identifier l'humidité du sol pour un projet de classe dans le cadre du cours de surveillance et d'analyse de l'environnement du professeur Kang Xia de l'École des sciences végétales et environnementales.
Matt Darrah, Grady Hesse et Ryan Humphry du École des sciences végétales et environnementales ont été initiés à l'agriculture de précision en tant que pratique de gestion dans laquelle des dispositifs d'enquête autonomes sont envoyés pour collecter des échantillons de terre et de sol afin d'identifier régulièrement les zones nécessitant des nutriments supplémentaires.
"Nous avons vu des travaux effectués dans le passé avec des drones pour observer les différences de végétation, mais nous n'avons rien vu sur la prévision des niveaux d'humidité du sol et de la teneur en matière organique du sol", a déclaré Hesse, de Berryville, en Virginie, diplômé en sciences de l'environnement. .
Ils se demandaient si cela pouvait être reproduit avec un drone.
"Cela pourrait être révolutionnaire", a déclaré Darrah, de Las Vegas, Nevada, et diplômé en sciences de l'environnement. "En plus d'être cool de piloter des drones, nous avons pensé que nous pourrions participer à des recherches potentiellement révolutionnaires en tant qu'étudiants de premier cycle."
L’étude a examiné les données de l’indice de végétation ajusté au sol (SAVI) et de l’indice de végétation par différence normalisée (NDVI), deux indices spectraux du sol, recueillis à partir de drones pour déterminer les niveaux d’humidité du sol nu.
Ce projet d'apprentissage expérimental a finalement englobé une variété de disciplines dans le domaine Collège d'agriculture et des sciences de la vie. Les professeurs impliqués dans le projet étudiant comprenaient Song Li, professeur agrégé à l'École des sciences végétales et environnementales spécialisé dans la génomique avancée et les technologies de capteurs, Sanaz Shafian, professeur adjoint à l'École des sciences végétales et environnementales, Shawn Jadrnicek, le directeur de la ferme Homefield Farm de Virginia Tech, et Xia. Li, Shafian et Xia sont des professeurs affiliés au Centre d'innovation avancée en agriculture.
Homefield Farm, un partenariat entre Dining Services et le College of Agriculture and Life Sciences et la seule exploitation certifiée biologique appartenant à une université de Virginie, a été le site de recherche des étudiants. La ferme de six acres gérée par les étudiants est située à huit miles à l'ouest du campus de Blacksburg et fournit environ 50,000 XNUMX livres de produits frais aux centres de restauration et au stand agricole de Homefield sur le campus. La ferme fait partie de Virginia Tech Exploitation d'une ferme universitaire, qui comprend également Kentland Farm.
« Avec toute l’aide des professeurs et du personnel impliqués, cela a fait de ce projet de recherche un projet de recherche significatif pour nous », a déclaré Darrah.
Les étudiants ont déterminé que des travaux supplémentaires étaient nécessaires dans ce domaine, notamment pour développer des indices appropriés pour les propriétés du sol, notamment l'humidité du sol. Le trio a constaté que la corrélation entre leurs ensembles de données NDVI et SAVI était insignifiante et pas assez forte pour une utilisation fiable.
À la fin du semestre, le groupe – avec les autres étudiants du cours – a partagé ces résultats et conclusions via Zoom. Le groupe a discuté de leurs images aériennes, de la manière dont ils ont corrélé les résultats, et bien plus encore.
"Ce que j'ai préféré du projet, c'est lorsque nous avons vu nos résultats", a déclaré Humphry, de Yorktown, en Virginie, également diplômé en sciences de l'environnement. « Nous avons vu que nous pouvions avoir raison sur certains aspects et avoir tort sur d’autres. Mais je pense que c’était impressionnant de voir ce que nous avons pu accomplir en un seul semestre pendant une pandémie.
- Max Esterhuizen, Université Virginia Tech
Matt Darrah, Grady Hesse et Ryan Humphry se préparent à piloter un drone à Homefield Farm pour mesurer l'humidité du sol. Photo : Avec l’aimable autorisation de Darrah, Hesse et Humphry