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美国农业部无人机检测水中大肠杆菌的用例

原创 2020-04-30 22:31 Bill 来源:无人机网

美国农业部研究人员于2018年在马里兰州东部的一个小池塘上空飞行无人机时,欲使用该技术绘制大肠杆菌分布情况。

从那以后,他们发表了两篇论文,表明他们确实可以。

一个发现是,水采样的位置是关键——同一水源中的一个区域可能含有高水平的大肠杆菌,而同一水源中的另一个区域中可能含有较低水平的大肠杆菌-另一个发现是,无人机可以通过指示大肠杆菌浓度的鉴定标记。

美国农业部农业研究服务处的研究助理马特·斯托克特(Matt Stocker)表示:“实际上,池塘内部而不是河岸上一直存在浓度较低的大肠杆菌。常规下水质测量工作量大且昂贵的,而且如果我们可以用无人机来操作,可以节省很多时间和金钱。”

目前,商业无人机可协助代理商完成各种工作。代理商已将无人机用于多种目的,包括搜索和救援,灾难响应,侦察等。美国农业部的研究人员想知道,是否可以使用无人机来帮助制定有关水中大肠杆菌污染的国家标准?尽管《食品安全现代化法》要求农民对大肠杆菌和其他细菌进行检测,但是他们需要专业的指导和更好的工具。

研究人员在怀伊研究与教育中心的池塘上试飞了装有可见光,红外和多光谱摄像机的商用无人机,该摄像机在池塘上测量了多个波长和光谱。 

该无人机有四个摄像头-三个常见的GoPro,带有不同的滤光片,另一个带有用于在关键波长成像的传感器。它以预编程的调查模式飞行,然后软件将照片混合在一起成为单个图像。

使用机器学习方法,来自图像的数据与测得的水质参数有关,例如水的混浊度,有机物含量,pH值和大肠杆菌浓度以及其他变量。结果可以根据其他水质参数的水平预测大肠杆菌浓度,这些参数可以立即进行测量。

一旦团队确定了资金,它计划继续使用垂直高光谱相机进行研究,这种相机可以产生比最初飞行中使用的相机更详细的图像。帕切普斯基表示,他们还在寻找马里兰州以外的地点进行测试,以确保我们所看到的不是偶然现象。

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