Dum certaj periodoj de la kresksezono, terpomkultivistoj devas regule kontroli la nitrogenan staton de siaj kultivaĵoj por apliki sterkon en la plej efika maniero.
Ofta praktiko estas kolekti foliojn de plantoj en ĉiu kampo kaj tiam sendi ilin al la laboratorio por nitrata analizo. Ene de kelkaj tagoj, kultivistoj ricevas rezultojn indikante ĉu pli da nitrogena sterko estas necesa aŭ ĉu la agado estas normala. La sistemo funkcias, sed ĉi tiu procezo povas esti akcelita, diras I. Wang, docento Universitato de Viskonsino-Madison, Sekcio de Hortikulturo.
"Kolekti foliojn postulas multan tempon kaj penadon," diras Wang.
"Kaj foje la rezultoj povas esti misgvidaj, ĉar la kvanto de nitrato en la folioj povas esti influita de multaj faktoroj, kiel veterkondiĉoj aŭ la tempo de specimenigo. Krome, la rezultoj ne konsideras spacajn diferencojn [nitrogenpostulojn] ene de la kampo."
Projekto financita USDA Nacia Instituto de Manĝaĵo kaj Agrikulturo, implikas la kolekton kaj pretigon de datenoj de hiperspektra fotilo. Ĝi estas instalita sur UAV (senpilota aerveturilo) aŭ malalt-fluga aviadilo, kiu flugas super la studitaj terpomaj areoj.
La teamo de Wang disvolvas komputilajn modelojn por ligi bildojn al en-sezona planta nitrogenstatuso, rendimento, kvalito kaj fin-sezona ekonomia rendimento.
"Mia kunlaborantaro kaj mi esperas evoluigi interretan programon, kiu konvertos hiperspektrajn bildojn en informojn pri kiam kaj kiom sterki, por ke kultivistoj povu maksimumigi profitojn kun minimuma media efiko," diras Wang.
"Faktoroj, kiuj kaŭzas ŝanĝojn en la stato de la kanopeo, kiel nutra stato, ĉeesto kaj foresto de humideco aŭ malsano, estas rilataj al spektra reflektado kaj tial povas esti bildigitaj en hiperspektraj bildoj," diras Trevor Crosby, diplomiĝa studento en Wang's. laboratorio.
En ununura flugo super 70 je 150-metra esplorkampo, dekduoj da bildoj povas esti kolektitaj, ĉiu enhavante centojn da spektraj bendoj. Por akceli bildtraktadon, Wang dungis du ĉefajn dungitojn. Phil Townsend, Profesoro pri Arbaro kaj Faŭno-Ekologio, estas gvidanto en telesensa teknologio. Paul Mitchell, Profesoro kaj Specialisto en la Sekcio de Agrikultura kaj Aplikata Ekonomiko, faras ekonomian analizon, surbaze de kiu komputila modelo faras rekomendojn por nitrogenapliko.
Crosby, prenante la antaŭecon en grundaj mezuradoj, kolektis datenojn de kampenketejoj en diversaj stadioj de terpomkresko. Ĉi tio inkluzivas la indekson de foliareo, la totala nitrogena koncentriĝo en folioj kaj tigoj, la nombro da tuberoj kaj la pezo de individuaj tuberoj, same kiel mediaj faktoroj kiel grunda humideco kaj temperaturo, suna radiado kaj ventorapideco. Ĉe rikolto, ĝi mezuras la ĝeneralan rendimenton de tuberoj kaj ilian grandecon.
Crosby tiam evoluigis plibonigitajn modelojn ligantajn hiperspektrajn bildojn al grundbazitaj mezuradoj. La celo estas antaŭdiri la nitrogenan statuson de kultivaĵoj en reala tempo kaj antaŭdiri la rendimenton de tuberoj fine de la sezono. Je ĉi tiu punkto, la kampa laboro kaj bildprilaborado estas kompletaj, kaj Crosby fokusiĝas al modelevoluo.
Wang vaste dividas sian esploron kun la terpomoj kaj legomkultivistoj de la ŝtato. Li havas bonan rilaton kun farmistoj tra la ŝtato kaj multaj antaŭĝojas vidi la rezultojn de lia esplorado.