أجرى ثلاثة من كبار السن في جامعة فرجينيا للتكنولوجيا أبحاثًا حول كيفية تمكن الطائرات بدون طيار من تحديد رطوبة التربة لمشروع صفي في كلية العلوم النباتية والبيئية ، وهي دورة مراقبة وتحليل البيئة التي ينظمها البروفيسور كانغ شيا.
مات دارا ، جرادي هيس ، وريان همفري من كلية علوم النبات والبيئة تم تقديم الزراعة الدقيقة كممارسة إدارية حيث يتم إرسال أجهزة المسح المستقلة لجمع عينات من الأرض والتربة لتحديد المناطق التي تحتاج إلى مغذيات تكميلية بشكل روتيني.
قال هيس ، من بيريفيل ، فيرجينيا ، خريج علوم البيئة .
تساءلوا عما إذا كان يمكن تكرار ذلك باستخدام طائرة بدون طيار.
قال دارا ، من لاس فيجاس ، نيفادا ، وخريج علوم البيئة: "يمكن أن يكون ذلك رائداً". علاوة على أنه من الرائع أن تطير الطائرات بدون طيار ، فقد اعتقدنا أنه يمكننا المشاركة في بحث ثوري كطالب جامعيين.
فحصت الدراسة بيانات مؤشر الغطاء النباتي المعدل للتربة (SAVI) ومؤشر الفروق الطبيعية للغطاء النباتي (NDVI) ، وهما مؤشرين طيفيين للتربة ، تم جمعهما من الطائرات بدون طيار لتحديد مستويات الرطوبة في التربة المكشوفة.
شمل مشروع التعلم التجريبي هذا في النهاية مجموعة متنوعة من التخصصات في كلية الزراعة وعلوم الحياة. تضمنت هيئة التدريس المشاركة في مشروع الطلاب سونغ لي ، الأستاذ المشارك في كلية العلوم النباتية والبيئية والمتخصص في الجينوميات المتقدمة وتقنيات الاستشعار ، وساناز شافيان ، الأستاذ المساعد في كلية العلوم النباتية والبيئية ، وشون جادرنيشيك ، و مدير مزرعة Homefield Farm في Virginia Tech و Xia. ينتمي Li و Shafian و Xia إلى هيئة تدريس تابعة لـ مركز الابتكار المتقدم في الزراعة.
كانت Homefield Farm ، وهي شراكة بين Dining Services و College of Agriculture and Life Sciences والعملية العضوية الوحيدة المعتمدة التي تملكها جامعة في فرجينيا ، موقعًا لأبحاث الطلاب. تقع المزرعة التي تبلغ مساحتها ستة أفدنة ويديرها الطلاب على بعد ثمانية أميال غرب حرم بلاكسبرج وتوفر حوالي 50,000 رطل من المنتجات الطازجة لمراكز تناول الطعام ومنصة مزرعة Homefield في الحرم الجامعي. المزرعة جزء من Virginia Tech تشغيل مزرعة الكلية، والتي تشمل أيضًا مزرعة كنتلاند.
قال دارا: "بمساعدة جميع أعضاء هيئة التدريس والموظفين المعنيين ، جعل هذا المشروع بحثًا ذا مغزى بالنسبة لنا".
قرر الطلاب أن هناك حاجة إلى مزيد من العمل في هذا المجال ، لا سيما تطوير المؤشرات المناسبة لخصائص التربة ، بما في ذلك رطوبة التربة. وجد الثلاثي أن العلاقة بين مجموعتي بيانات NDVI و SAVI كانت غير مهمة وليست قوية بما يكفي للاستخدام الموثوق.
في نهاية الفصل الدراسي ، شاركت المجموعة - جنبًا إلى جنب مع الطلاب الآخرين في الدورة - هذه النتائج والنتائج عبر Zoom. ناقشت المجموعة صورهم الجوية ، وكيف ربطت النتائج ، وأكثر من ذلك.
قال همفري ، من يوركتاون ، فيرجينيا ، وهو أيضًا خريج علوم بيئية: "كان الجزء المفضل لدي من المشروع عندما رأينا نتائجنا". لقد رأينا أننا قد نكون على صواب في بعض الجوانب ومخطئين في جوانب أخرى. لكنني أعتقد أنه كان من المثير للإعجاب أن نرى ما تمكنا من تحقيقه في فصل دراسي واحد فقط خلال جائحة ".
- ماكس إسترهويزن ، جامعة فرجينيا للتكنولوجيا
يستعد مات دارا وجرادي هيس ورايان همفري لتحليق طائرة بدون طيار في مزرعة هومفيلد لقياس رطوبة التربة. الصورة: بإذن من دارا وهيس وهامفري