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Coordinating institute

Project

Title:Entwicklung einer flugrobotergestützten Expertenplattform für einen präzisen Pflanzenschutz im Erwerbsobstbau
Start:19.05.2017
End:18.05.2020
Coordinating institute:Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e.V. (ATB), Potsdam
Coordinator:Michael Schirrmann
ATB contact:Michael Pflanz
Funding:Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL), Berlin/Bonn
Grant agreement number:2814903915
Funding framework:Innovationsförderung
Partner:CiS-GmbH, Bentwisch; Stiftung Kompetenzzentrum Obstbau - Bodensee, Ravensburg-Bavendorf
  
Part of research program:Precision farming in crop and livestock production
Abstract:Effizienter Pflanzenschutz erfordert eine an die vorhandene Blattfläche angepasste Dosierung der auszubringenden Pflanzenschutzmittel. Die präzise Erfassung der Blattfläche in sogenannten Raumkulturen wie Apfel- oder Pflaumenanlagen ist in der Praxis aber bislang kaum möglich.
Die Forscher im Projekt Corona-PRO beschäftigt daher insbesondere, wie sich in Raumkulturen die vorhandenen Blattflächen präzise erfassen lassen. Sie werden hierfür eine flugrobotergestützte Methode entwickeln, photogrammetrische Verfahren zur Erfassung der baumspezifischen Blattdichte einsetzen, digitale Modelle des Kronenvolumens für Applikationskarten erstellen sowie neue Methoden der Kleinraumnavigation zur Erstellung von räumlichen Luftbildaufnahmen erarbeiten. Ziel ist eine bedarfsgerechte und präzise Applikation von Pflanzenschutzmitteln und damit eine Reduzierung der Aufwandmenge. Damit kann der Eintrag in die Umwelt aber auch in die Nahrungskette verringert werden. Im Rahmen des Projektes Corona-PRO wird eine praxistaugliche Methodik entwickelt, die es dem Anwender oder Dienstleister ermöglichen soll, mittels UAV-gestützter Einzelluftbildaufnahmen bedarfsgerechte 3D-Modelle der Laubflächen einzelner Bäume oder Fruchtwandabschnitte zu erstellen.Das Offline-Konzept im Projekt verlagert die Auswertung und Analyse von Sensorinformationen an einen Dienstleister, der im Ergebnis eine Applikationskarte zur Verfügung stellt. Das Zusammenspiel zwischen Anwender- und Expertenplattform wird durch praxisnahe Feldversuche der teilraumspezifischen Applikation in verschiedenen Obstanlagen, u. a. auch am Forschungsstandort Marquardt des ATB, validiert werden.
Abstract:Efficient plant protection requires a precise dosage of the plant protection agents to the existing leaf area. The precise recording of the leaf surface in so-called spatial cultures such as apple or plum orchards is hardly possible in practice. Researchers in the project Corona-PRO therefore are particularly focusing on how the existing leaf area can be precisely recorded in spatial cultures. For this purpose, they will develop a methodology using a flight robot, they will use photogrammetric methods to record tree specific leaf densities, develop digital models of crown volume for application maps, and develop new methods of small space navigation for creating of spatial aerial photographs. The aim is to realize a precise application of plant protection agents, thus reducing the applied amount of plant protection products and enabling to minimize entry into the environment but also into the food chain. Within the framework of the project Corona-PRO, a practical methodology will be developed which is intended to enable the user or service provider to create 3D models of individual trees or fruit wall sections using UAV-assisted aerial single-images. The offline concept in the project shifts the evaluation and analysis of sensor information to a service provider, which as a result will provide an application card.The interaction between user and expert platform is validated in field trials at different orchard sites, also at ATB's research site Marquardt.
 

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