Page 8 - Landinfo Ausgabe 2-2022
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Digitalisierung





                                                                            fachlicher Praxis manuell durch das LTZ bo-
                                                                            nitiert; auch unter Anwendung der Richtlini-
                                                                            en des Bundessortenamtes. Während der ma-
                                                                            nuellen Bonitur werden entsprechende Teil-
                                                                            abschnitte und Einzelpflanzen im Feld mar-
                                                                            kiert,  um    diese  später   in   den
                                                                            UAS-Bildaufnahmen wieder erkennen zu
                                                                            können.

                                                                            Nach der manuellen Bonitur und dem Ausle-
                                                                            gen der Marker werden die Versuche von
                                                                            SAM beflogen. Die verwendete UAS besitzt
                                                                            ein Kamera-System, welches Bilddaten mit
                                                                            einer räumlichen Auflösung im Submillime-
          Abb. 2: Manuelle Annotation von   ständig und designet die Architektur der auf   ter-Bereich bei gleichzeitig hoher Flächenleis-
          Laubblättern an Maispflanzen.   die Daten angepassten Verarbeitungspipeline.  tung aufnehmen kann. Gelegentlich wird das
          Erstes Laubblatt ist rot markiert,                                Feld durch das LTZ mit einer DJI Phantom 4
          zweites, drittes und viertes sind
          orange, gelb und grün markiert;   Das Landwirtschaftliche Technologiezent-  RTK beflogen, um den Einsatz einer handels-
          Quelle: LTZ Augustenberg,   rum (LTZ) Augustenberg ist eine Einrichtung   üblichen UAS als Bonitursystem im Vergleich
          verändert nach SAM Dimension   der angewandten landwirtschaftlichen For-  zu dem speziellen Kamerasystem von SAM
          UG
                                   schung  im  Geschäftsbereich  des Ministeri-  zu erproben.
                                   ums für Ernährung, Ländlichen Raum und
                                   Verbraucherschutz Baden-Württemberg und   Die Befliegungsdaten werden zunächst dafür
                                   führt im Rahmen des Projektes die manuellen   genutzt, analog zur manuellen Bonitur eine
                                   und bildbasierten Bonituren im Feldversuchs-  bildbasierte  Bonitur  durchzuführen.  Dabei
                                   wesen durch. Des Weiteren evaluiert das LTZ   kommen Verfahren aus der Bildverarbeitung,
                                   die gewonnenen Ergebnisse hinsichtlich ihrer   wie z. B. Clustering und Farbschwellfilter zum
                                   Übertragbarkeit in das Feldversuchswesen so-  Einsatz. Erst in einem weiteren Schritt wird
                                   wie die landwirtschaftliche Praxis und liefert   die KI-gestützte Bonitur unter Hinzunahme
                                   das für die Bonituren notwendige Fachwis-  von Neuronalen Netzen versucht. Dabei
                                   sen.                                     nutzt das FZI Verfahren zur Objekterken-
                                                                            nung mittels maschinellen Lernens und se-
                                                                            mantischer Segmentierung, um die relevanten
                                     Materialien und Methoden               Boniturparameter abzuleiten.
                                   Im Rahmen des Projektes werden drei Ver-  Die mit Hilfe der KI aus den UAS-Bilddaten
                                   suchsgruppen  mit  unterschiedlichen  Ver-  abgeleiteten Boniturparameter sollen im Fol-
                                   suchsfragestellungen durch Bonituren und   genden näher erläutert werden.
                                   Befliegungen begleitet.
                                                                            •  Frühe Entwicklungsstadien des Mais sol-
                                   •  Die Landessortenversuche mit Winterwei-  len über die Anzahl voll entwickelter Laub-
                                     zen und -gerste in Grötzingen sowie Klein-  blätter an der Einzelpflanze erfasst wer-
                                     hohenheim werden vor allem dazu genutzt,   den. Daraus können dann die BBCH-Sta-
                                     Unterschiede zwischen verschiedenen Sor-  dien 10-19 abgeleitet werden.
                                     ten sichtbar zu machen.
                                                                            •  Sowohl im Mais als auch in Winterweizen
                                   •  Hackversuche im Mais sowie ein Hackver-  und -gerste sollen Unkräuter in der Reihe,
                                     such in Winterweizen und Wintergerste    zwischen der Reihe und im Falle von Mais
                                     dienen vor allem dazu, den Unkrautdruck   auch direkt an der Pflanze erfasst werden.
                                     zu kartieren.
                                                                            •  Im Mais sollen zudem die Fahnen klassifi-
                                   •  Ein Beregnungsversuch im Mais zeigt die   ziert und vereinzelt werden, um daraus in
                                     Auswirkung von Trockenstress auf ver-    einem weiteren Schritt die Einzelpflanzen
                                     schiedene Boniturparameter.              pro m  zu zählen und den in der Saatgut-
                                                                                   2
                                                                              vermehrung wichtigen Entfahnungserfolg
                                   Alle Versuche werden hinsichtlich ausgewähl-  messen zu können.
                                   ter Boniturparameter zunächst nach guter



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