Projekte in den Förderprogrammen des BMEL, betreut durch den Projektträger BLE (PT BLE)
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| Titel: | Advanced Monitoring of Tree Crops for Optimized Management - How to Cope With Variability in Soil and Plant Properties? (3D-Mosaic) |
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| Beschreibung (dt.): | Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines auf Kommunikations- und Informations¬technologien (ICT) basierenden Systems zur Optimierung der Bewässerung in den wirtschaftlich bedeutendsten Obstkulturen Apfel und Zitrusfrüchte. Die Bewässerung soll durch das 3D-Mosaic-System hinsichtlich Ertrag, Qualität und Wasserverbrauch optimiert werden. Das Lösungskonzept von 3D-Mosaic beruht auf angepassten Monitoring-Methoden basierend auf 2D und 3D Bildverarbeitung und spektraler Analysen, wobei der Datenerhebung automatisiert in der Obstanlage erfolgt. Die Aufzeichnung erfolgt ortsspezifisch, so dass die Mosaic-Struktur des Bodens und Pflanzenbestandes erfasst werden. Dazu werden Sensoren, Monitoring-Strategien, Informationsverarbeitungs- und Entscheidungsunterstützungssysteme entwickelt, die über eine räumlich differenzierte Datenerfassung und Datenverarbeitung zur Berechnung von Bewässerungskarten führen. Die Arbeit ist in sechs Pakete gegliedert: 1. Anpassung einer autonomen Sensorplattform zum Transport mobiler Sensoren und zur Umsetzung effizienter Monitoring-Strategien; 2. Entwicklung eines mobilen Bildverarbeitungssystems zur Erfassung von Bäumen und Früchten; 3. Entwicklung mobiler Fruchtsensoren zur nicht-invasiven Erfassung der Fruchtqualität am Baum; 4. Feldexperimente zur Datengewinnung und Prüfung des Systems; 5. Geo-Informationssystem (3D-Datenverwaltung und Applikationskarten); 6. Entwicklung eines Entscheidungsunterstützungssystem zur Erstellung von Bewässerungskarten |
| Ergebnis (dt.): | 3D-MOSAIC hat präzise, zonenspezifische Produktionsmaßnahmen in Obstanlagen zum Ziel, womit eine verbesserte Ressourceneffizienz und somit die Verringerung des ökologischen Fußabdrucks der Nahrungsmittelproduktion erreicht wird. 3D-MOSAIC verfolgte einen horizontalen Forschungsansatz, wobei Arbeitsgruppen mit multidisziplinärem Fachwissen und Infrastruktur zusammen arbeiteten. Für die automatisierten Pflanzenmessungen wurde eine autonome Plattform eingesetzt, um verschiedene optische Sensor-Systeme automatisiert zu betreiben. Neuartige Sensoren für in-situ Fruchtanalysen wurden entwickelt und in einem drahtlosen Sensor-Netzwerk integriert. Weitere bildgebende Fruchtsensoren wurden getestet, beispielsweise laser-induzierte Rückstreumessungen. In 3D-MOSAIC-Feldversuchen erfolgte die Datenerfassung in einem Mediterranen Anbaugebiet an Zitrusfrüchten (Citrus paradisii) und am heimischen Standort bei Steinobst (Prunus domestica). Räumliche Muster der Ertragsparameter (Bonitur sowie Daten der Kronen- und Fruchtsensoren) wurden untersucht. Die Datensätze liegen in einem geografischen Informationssystem vor, in dem Pflanzen- und Bodendaten berücksichtigt werden. Hot-Spots wurden basierend auf dem Grad der Autokorrelation abgegrenzt. In Übereinstimmung mit den Ergebnissen der Präzisions-Landwirtschaft von Ackerkulturen wurden räumliche Muster der Ertragsparameter festgestellt. Während dem synergistischen Austausch in Arbeitsgruppen (vom Roboter über Sensor-Robustheit und neue Technologien zur Fruchtanalyse sowie die räumliche Auswertung) konnte eine bessere Sicht auf die Möglichkeiten des Präzisions-Obstbaus (Precision Fruticulture) erreicht werden. Das transnationale Projekt 3D-MOSAIC leistet somit einen Beitrag, um die wirtschaftlich und gesellschaftlich notwendige Automatisierung landwirtschaftlicher Prozesse weiterzuentwickeln und das Konzept Precision Fruticulture in Europa über die Startlinie zu führen. |
| Laufzeit: | Beginn: 01.05.2011 / Ende: 31.07.2013 |
| Ausf. Einrichtung: | Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB) - Abt. für Technik im Gartenbau, Potsdam |
| Themenfelder: | Pflanzenbau, crop production |
| Förderprogramme: | EU-Forschung |
| Schlagworte: | Sensorik, sensor technology, Ressourcenschutz, Ressourceneffizienz, resource protection, resource efficiency, Obstbau, fruit production, Präzise Landwirtschaft, precision farming, Produktqualität, product quality, Steinobst, stone fruit, Monitoring |
| Förderkennzeichen: | 2810ERA095 |
| Dokument zum Download: | 3D-Mosaic_final_summary_report.pdf (922,1 KB) |
Kontakt: |
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oder E-Mail an projekttraeger-agrarforschung@ble.de |
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