Nā Mea ʻIke Lepo: "Nā Maka o Lalo Honua" no ka Nānā ʻana i ka Mahiʻai a me ke Kaiaola

1. Ka wehewehe ʻenehana a me nā hana koʻikoʻi
He mea akamai ka Soil Sensor e nānā ana i nā palena kaiapuni o ka lepo i ka manawa maoli ma o nā ʻano kino a kemika paha. ʻO kona mau ana nānā koʻikoʻi:

Ka nānā ʻana i ka wai: ʻO ka nui o ka wai (VWC), ka hiki ke hoʻopili ʻia (kPa)
Nā waiwai kino a me nā kemika: Ka hoʻokele uila (EC), pH, ka hiki ke REDOX (ORP)
Ka loiloi meaʻai: Ka nui o ka naikokene, phosphorus a me ka potassium (NPK), ka nui o nā mea olaola
Nā palena thermodynamic: ʻikepili mahana o ka lepo (ana o ka gradient 0-100cm)
Nā hōʻailona olaola: Hana microbial (ka nui o ka hanu ʻana o CO₂)

ʻO ka lua, ka nānā ʻana o ka ʻenehana ʻike nui
Mea ʻike wai
ʻAno TDR (reflectometry kikowaena manawa): ana manawa hoʻolaha nalu electromagnetic (pololei ±1%, pae 0-100%)
ʻAno FDR (noʻonoʻo ʻana o ke alapine alapine): ʻIke ʻana i ka permittivity capacitor (kumukūʻai haʻahaʻa, pono ka hoʻoponopono maʻamau)
ʻŌmole neutron: Helu neutron i hoʻoponopono ʻia e ka hydrogen (pololei o ka papa hana hoʻokolohua, koi ʻia ka ʻae ʻana i ka radiation)

ʻŌmole hui pū ʻia me nā ʻano he nui
ʻIke 5-i-1: Makū +EC+ mahana +pH+ Naikokene (pale IP68, kūpale i ka palaho saline-alkali)
Mea ʻike spectroscopic: ʻIke kokoke i ka infrared (NIR) ma kahi o nā mea olaola (palena ʻike 0.5%)

Ka holomua ʻenehana hou
ʻElekoda nanotube kalapona: hoʻonā ana EC a hiki i ka 1μS/cm
ʻĀpana Microfluidic: 30 kekona e hoʻopau i ka ʻike wikiwiki ʻana o ka nitrogen nitrate

ʻO ke kolu, nā hiʻohiʻona noi ʻoihana a me ka waiwai ʻikepili
1. Hoʻokele pololei o ka mahiʻai akamai (mahina kulina ma Iowa, USA)

Papahana hoʻolaha:
Hoʻokahi kikowaena nānā ʻaoʻao i kēlā me kēia 10 heketa (20/50/100cm ʻekolu pae)
Pūnaewele uea ʻole (LoRaWAN, mamao hoʻoili 3km)

Hoʻoholo akamai:
Hoʻoulu i ka hoʻoinu ʻana: E hoʻomaka i ka hoʻoinu kulu ke emi ka VWC ma lalo o 18% ma ka hohonu o 40cm
Hoʻouluulu loli: Hoʻoponopono loli o ka noi naikokene ma muli o ka ʻokoʻa waiwai EC o ±20%

ʻIkepili pōmaikaʻi:
Mālama wai i 28%, piʻi ka nui o ka hoʻohana ʻana i ka naikokene i 35%
He piʻi ʻana o 0.8 tone o ka kulina no ka hectare

2. Ke nānā ʻana i ka kaohi ʻana o ka neoneo (Sahara Fringe Ecological Restoration Project)

Pūʻulu ʻike:
Ka nānā ʻana i ka papa wai (piezoresistive, pae 0-10MPa)
Ka hahai ʻana i mua o ka paʻakai (ka ʻimi EC kiʻekiʻe me ka mamao o nā electrodes 1mm)

Kumu hoʻohālike hoʻolaha mua:
ʻIke kuhikuhi neoneo =0.4×(EC>4dS/m)+0.3×(mea olaola <0.6%)+0.3×(wai <5%)

Ka hopena o ke aupuni:
Ua piʻi aʻe ka uhi ʻana o nā mea kanu mai 12% a i 37%
62% ka emi ʻana o ka paʻakai o ka ʻili

3. ʻŌlelo aʻo no ka pōʻino honua (Shizuoka Prefecture, Japan Landslide Monitoring Network)

ʻŌnaehana nānā:
I loko o ka pali: sensor kaomi wai pore (pae 0-200kPa)
Ka neʻe ʻana o ka ʻili: MEMS dipmeter (hoʻonā 0.001°)

ʻAlgorithm hoʻolaha mua:
Ua koʻikoʻi: ua nui ka lepo >85% a me ka ua i kēlā me kēia hola >30mm
Ka helu hoʻoneʻe: 3 mau hola i hala >5mm/h hoʻāla i ka pūlama ʻulaʻula

Nā hopena hoʻokō:
Ua hoʻolaha pono ʻia ʻekolu mau ʻāina hoʻohele honua i ka makahiki 2021
Ua hoʻemi ʻia ka manawa pane ulia pōpilikia i 15 mau minuke

4. Hoʻoponopono ʻana i nā wahi i haumia ʻia (Ka mālama ʻana i nā metala kaumaha ma Ruhr Industrial Zone, Kelemānia)

Papahana ʻike:
Mea ʻike fluorescence XRF: ʻIke ʻana i ka lead/cadmium/Arsenic ma kahi (pololei ppm)
Kaula hiki REDOX: Ke nānā ʻana i nā kaʻina hana bioremediation

Mana akamai:
Hoʻāla ʻia ka Phytoremediation ke hāʻule ka nui o ka arsenic ma lalo o 50ppm
Ke ʻoi aku ka nui o ka hiki ke hana ma mua o 200mV, hoʻolaha ka hoʻokomo ʻana o ka mea hāʻawi uila i ka hoʻohaʻahaʻa ʻana o ka microbial.

ʻIkepili hoʻokele:
Ua hoʻemi ʻia ka haumia kēpau e 92%
Ua hoʻemi ʻia ke kaʻina hana hoʻoponopono e 40%

4. Ke au o ka ulu ʻana o ka ʻenehana
Ka hoʻoliʻiliʻi ʻana a me ka hoʻonohonoho ʻana
Hiki i nā mea ʻike nanowire (<100nm ke anawaena) ke nānā i ka ʻāpana aʻa mea kanu hoʻokahi
ʻIli uila palupalu (300% hohola) HOʻOPILI i ka hoʻololi ʻana o ka lepo

Hoʻohuihui ʻike multimodal
Hoʻohuli ʻia ke ʻano o ka lepo e ka nalu acoustic a me ka conductivity uila
Ke ana ʻana o ke ʻano pulse thermal o ka conductivity wai (pololei ±5%)

Hoʻokele ʻo AI i ka ʻikepili akamai
Hoʻomaopopo nā pūnaewele neural convolutional i nā ʻano lepo (98% pololei)
Hoʻohālike nā māhoe kikohoʻe i ka neʻe ʻana o nā meaʻai

5. Nā hihia noi maʻamau: Papahana pale ʻāina ʻeleʻele ma ka Hikina ʻĀkau o Kina
Pūnaewele nānā:
Uhi ʻia he 100,000 mau seti o nā mea ʻike i 5 miliona ʻeka o ka ʻāina mahiʻai
Ua hoʻokumu ʻia kahi waihona ʻikepili 3D o "ka makū, ka momona a me ke kūlike" ma ka papa lepo 0-50cm

Kulekele palekana:
Ke emi iho ka mea olaola ma lalo o 3%, he mea pono ke huli hohonu ʻana i ka mauʻu maloʻo
ʻO ka nui o ka lepo >1.35g/cm³ e hoʻoulu ai i ka hana subsoiling

Nā hopena hoʻokō:
Ua emi ka nui o ka nalowale o ka papa lepo ʻeleʻele ma 76%
Ua piʻi aʻe ka awelika o ka hua soya i kēlā me kēia mu ma 21%
Ua hoʻonui ʻia ka mālama ʻana o ke kalapona e 0.8 tons/ha i kēlā me kēia makahiki

Hopena
Mai ka "mahiʻai empirical" a i ka "mahiʻai ʻikepili," ke hoʻololi hou nei nā mea ʻike lepo i ke ʻano o ke kamaʻilio ʻana o kānaka me ka ʻāina. Me ka hoʻohui hohonu ʻana o ke kaʻina hana MEMS a me ka ʻenehana Pūnaewele o nā Mea, e hoʻokō ka nānā ʻana i ka lepo i nā holomua i ka hoʻonā spatial nanoscale a me ka pane manawa pae minuke i ka wā e hiki mai ana. I ka pane ʻana i nā pilikia e like me ka palekana meaʻai honua a me ka hōʻino ʻana o ka ecological, e hoʻomau kēia mau "kiaʻi leo ʻole" i kanu hohonu ʻia e hāʻawi i ke kākoʻo ʻikepili koʻikoʻi a paipai i ka hoʻokele akamai a me ka kaohi ʻana i nā ʻōnaehana ʻili o ka Honua.