Experimental validation of an automated soil leachate monitoring system for agricultural Non-Point source pollution and nutrient run-off to water bodies
Notice bibliographique
Résumé
Despite advancements, precise on-site measurement of agricultural non-point source pollution and its impact on water quality remains challenging. Existing systems face limitations in addressing spatial variability and temporal fluctuations and accurately capturing nutrient dynamics in water bodies. This study introduces an innovative automated monitoring framework to assess nitrogen (N) and phosphorus (P) contributions from agricultural runoff. This research also presents an innovative mathematical modeling framework and experimental validation for an automated soil leachate collection system (ASLCS) designed to monitor agricultural non-point source pollution, particularly focusing on nitrogen (N) and phosphorus (P) dynamics integrating soil water dynamics, pressure variations, and sensor responses. The model demonstrated exceptional accuracy in simulating soil water content across multiple depths (30, 60, and 90 cm) with remarkably low RMSE values of 0.0038, 0.0044, and 0.0036 m 3 /m 3 respectively. The soil leachate collection rates showed a strong correlation with soil water content (R 2 > 0.98 across all depths), with collection efficiency peaking at soil water contents above 0.28 m 3 /m 3 . Pressure dynamics analysis revealed sophisticated relationships between normalized pressure and volume (R 2 = 0.9911 and 0.9977), while ultrasonic level sensor performance demonstrated high measurement accuracy (R 2 = 0.9902) across operational ranges. The capability of the designed model to monitor nutrient concentrations showed exceptional precision, with validation results indicating high accuracy for NH 4 -N (R 2 = 0.9968, 0–10 mg/L range), NO 3 -N (R 2 = 0.9960, 0–20 mg/L range), and phosphorus (R 2 = 0.9943, 0–5 mg/L range). This integrated approach represented a significant advancement in automated monitoring technology, offering real-time, high-precision tracking of agricultural nutrient leaching while minimizing soil disruption.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».