ในบางช่วงของฤดูปลูก ผู้ปลูกมันฝรั่งต้องตรวจสอบสถานะไนโตรเจนในพืชอย่างสม่ำเสมอเพื่อใส่ปุ๋ยอย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด
แนวทางปฏิบัติทั่วไปคือการรวบรวมใบจากพืชในแต่ละแปลงแล้วส่งไปที่ห้องปฏิบัติการเพื่อทำการวิเคราะห์ไนเตรต ภายในสองสามวัน ผู้ปลูกจะได้รับผลการระบุว่าจำเป็นต้องใช้ปุ๋ยไนโตรเจนมากขึ้นหรือประสิทธิภาพเป็นปกติหรือไม่ ระบบทำงานได้ แต่กระบวนการนี้สามารถเร่งได้ . กล่าว I. วัง, อาจารย์ มหาวิทยาลัยวิสคอนซิน-แมดิสัน, กรมพืชสวน.
“การเก็บใบไม้ต้องใช้เวลาและความพยายามอย่างมาก” หวางกล่าว
“และบางครั้งผลลัพธ์ก็อาจทำให้เข้าใจผิดได้ เนื่องจากปริมาณไนเตรตในใบอาจได้รับอิทธิพลจากหลายปัจจัย เช่น สภาพอากาศหรือระยะเวลาในการเก็บตัวอย่าง นอกจากนี้ ผลลัพธ์ไม่ได้คำนึงถึงความแตกต่างเชิงพื้นที่ [ข้อกำหนดไนโตรเจน] ภายในพื้นที่”
โครงการที่ได้รับทุน สถาบันอาหารและการเกษตรแห่งชาติ USDAเกี่ยวข้องกับการรวบรวมและประมวลผลข้อมูลจากกล้องไฮเปอร์สเปกตรัม ติดตั้งบน UAV (อากาศยานไร้คนขับ) หรือเครื่องบินบินต่ำที่บินเหนือพื้นที่มันฝรั่งที่ทำการศึกษา
ทีมงานของ Wang กำลังพัฒนาแบบจำลองคอมพิวเตอร์เพื่อเชื่อมโยงรูปภาพกับสถานะไนโตรเจนของพืชในฤดู ผลผลิต คุณภาพ และผลตอบแทนทางเศรษฐกิจในช่วงปลายฤดู
"พนักงานของฉันและฉันหวังว่าจะพัฒนาโปรแกรมออนไลน์ที่จะแปลงภาพไฮเปอร์สเปกตรัมเป็นข้อมูลเกี่ยวกับเวลาและปริมาณปุ๋ยเพื่อให้ผู้ปลูกสามารถเพิ่มผลกำไรสูงสุดโดยมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อยที่สุด" วังกล่าว
Trevor Crosby นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาจาก Wang's กล่าวว่า "ปัจจัยที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในสถานะของท้องฟ้า เช่น สถานะของสารอาหาร การมีอยู่และไม่มีความชื้นหรือโรค มีความเกี่ยวข้องกับการสะท้อนของสเปกตรัม แล็บ
ในเที่ยวบินเดียวบนพื้นที่การวิจัย 70 x 150 เมตร สามารถรวบรวมภาพได้หลายสิบภาพ โดยแต่ละภาพมีแถบสเปกตรัมหลายร้อยภาพ เพื่อเพิ่มความเร็วในการประมวลผลภาพ Wang ได้ว่าจ้างพนักงานหลักสองคน ฟิล ทาวน์เซนด์ ศาสตราจารย์ด้านนิเวศวิทยาป่าไม้และสัตว์ป่า เป็นผู้นำด้านเทคโนโลยีการสำรวจระยะไกล Paul Mitchell ศาสตราจารย์และผู้เชี่ยวชาญในภาควิชาเศรษฐศาสตร์เกษตรและประยุกต์ ดำเนินการวิเคราะห์ทางเศรษฐศาสตร์โดยใช้แบบจำลองคอมพิวเตอร์ให้คำแนะนำเกี่ยวกับการใช้ไนโตรเจน
ครอสบีเป็นผู้นำในการวัดพื้นที่ รวบรวมข้อมูลจากพื้นที่สำรวจภาคสนามในขั้นตอนต่างๆ ของการเติบโตของมันฝรั่ง ซึ่งรวมถึงดัชนีพื้นที่ใบ ความเข้มข้นของไนโตรเจนทั้งหมดในใบและลำต้น จำนวนหัวและน้ำหนักของแต่ละหัว และปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม เช่น ความชื้นและอุณหภูมิของดิน การแผ่รังสีดวงอาทิตย์ และความเร็วลม เมื่อเก็บเกี่ยวจะวัดผลผลิตโดยรวมของหัวและขนาดของหัว
จากนั้น Crosby ได้พัฒนาแบบจำลองที่ได้รับการปรับปรุงซึ่งเชื่อมโยงภาพไฮเปอร์สเปกตรัมกับการวัดตามพื้นดิน เป้าหมายคือการทำนายสถานะไนโตรเจนของพืชผลแบบเรียลไทม์และทำนายผลผลิตของหัวเมื่อสิ้นสุดฤดูกาล ณ จุดนี้ งานภาคสนามและการประมวลผลภาพเสร็จสมบูรณ์ และ Crosby กำลังมุ่งเน้นไปที่การพัฒนาแบบจำลอง
หวางแบ่งปันงานวิจัยของเขากับผู้ปลูกมันฝรั่งและผักของรัฐอย่างกว้างขวาง เขามีความสัมพันธ์ที่ดีกับเกษตรกรทั่วทั้งรัฐ และหลายคนตั้งตารอผลการวิจัยของเขา