Towards Autonomous In-situ Soil Sampling and Mapping in Large-Scale Agricultural Environments

要約

従来の土壌サンプリングと分析方法は、労働集約的で、時間がかかり、空間分解能が制限されているため、大規模な精密農業には適していません。
これらの制限に対処するために、主要な土壌特性のリアルタイムサンプリング、分析、マッピングのためのロボットソリューションを提示します。
当社のシステムは、2つの主要なサブシステムで構成されています。正確で自動化されたフィールド内の土壌サンプリングのためのサンプル取得システム（SAS）。
リアルタイムの土壌特性分析のためのサンプル分析ラボ（ラボ）。
システムのパフォーマンスは、大規模なオーストラリアの農場での広範なフィールドトライアルを通じて検証されました。
実験結果は、SASが深さ200mmで50gの質量のある土壌サンプルを一貫して取得できることを示していますが、ラボは10分以内に各サンプルを処理してpHおよび主要栄養素を正確に測定できます。
これらの結果は、より効率的で持続可能な土壌管理と肥料アプリケーションのためのタイムリーでデータ駆動型の洞察を農家に提供するシステムの可能性を示しています。

要約(オリジナル)

Traditional soil sampling and analysis methods are labor-intensive, time-consuming, and limited in spatial resolution, making them unsuitable for large-scale precision agriculture. To address these limitations, we present a robotic solution for real-time sampling, analysis and mapping of key soil properties. Our system consists of two main sub-systems: a Sample Acquisition System (SAS) for precise, automated in-field soil sampling; and a Sample Analysis Lab (Lab) for real-time soil property analysis. The system’s performance was validated through extensive field trials at a large-scale Australian farm. Experimental results show that the SAS can consistently acquire soil samples with a mass of 50g at a depth of 200mm, while the Lab can process each sample within 10 minutes to accurately measure pH and macronutrients. These results demonstrate the potential of the system to provide farmers with timely, data-driven insights for more efficient and sustainable soil management and fertilizer application.

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