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CropWatch

Informationssystem zur Prozesskontrolle und -analyse in der Pflanzenproduktion

Gefördert vom BLE von 04/2016 – 03/2019

Partner:

  • Institut für Nutzpflanzenwissenschaften
  • terrestris GmBH

 

Ziel des Projektes

Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines funktionsfähigen Demonstrators eines Informationssystems zur Kontrolle und Analyse des Pflanzenproduktionsprozesses. Es besteht im Wesentlichen aus einem serverbasierten Datenmanagementsystem mit integrierten Möglichkeiten zur Aufnahme, Speicherung, Prozessierung und Auswertung von Daten unterschiedlichster Herkunft aus dem Pflanzenproduktionsprozess. Es bedient sich zweier Digitalkameras, die an einem Traktoranbaugerät und an einem unbemannten Fluggerät montiert sind und während der Bewegung aus unterschiedlichen Höhen Bilder von Pflanzenbeständen liefern, und einer Wetterstation, die Standortspezifische Wetterdaten tagesaktuell ermittelt. Daten zu den Eigenschaften des Pflanzenstandortes, der Bewirtschaftung und der Ernteergebnisse werden vom Nutzer bereitstellt. Aus zeitlich und räumlich hoch aufgelösten Bildern werden geometrische und radiometrische Daten extrahiert und mittels neuer Algorithmen pflanzenproduktionsrelevante Vegetationsparameter abgeleitet, Informationen zu Pflanzenstandort, wachstumslimitierenden Witterungsszenarien, zum Pflanzenzustand und zur Ertragsbildung generiert sowie Analyseergebnisse webbasiert und nutzerbezogen visualisiert.

Innerhalb von 5 Arbeitspaketen werden die Messplattformen realisiert, aus den Rohbilddaten Punkt- und Farbinformationen extrahiert und die Vegetationsparameter abgeleitet, die wissens-, regel- und datenbasierten Informationen zu Pflanzenstandort, Witterungsszenarien, Pflanzenzustand und Ertragsbildung generiert und das die Rohdaten aufnehmende, synchronisierende, speichernde, prozessierende sowie auswertende und im Web visualisierende Datenmanagementsystem entwickelt.

Nutzer sind Landwirte, Lohnunternehmer und Beratungsunternehmen, die den Pflanzenproduktionsprozess ressourceneffizienter gestalten wollen und Pflanzenzüchter, die das Wachstum und die Ertragsbildung einer Vielzahl von Parzellen im Zuchtgarten besser charakterisieren wollen, um ressourceneffizientere Sorten zu züchten.

Einsatz von UAVs in der Landwirtschaft

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Abbildung 1: Unbemanntes Flugsystem mit handelsüblicher RGB Kamera. Auf dem UAV befindet sich ein in der Arbeitsgruppe entwickeltes Sensorsystem, mit dem die Position und Orientierung des UAVs mit einer Genauigkeit im Zentimetre bzw. Gradbereich in Echtzeit bestimmt werden kann. Im Vordergrund befindet sich die dazu ebenfalls benötigte GNSS Referenzstation.

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Abbildung 2: Aus einzelnen Luftbildern gerechnetes Orthofoto eines Weizenparzellenversuchs (Prof. Ewert, INRES)

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Abbildung 3: Ortsaufgelöstes Pflanzenwachstum in einem Abstand von zwei Wochen

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Abbildung 4: Ortsaufgelöste absolute Kronendachhöhe eines Weizenparzellenversuchs (Abstand der Flüge etwa zwei Wochen)

 

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