AgRover


System zur Erfassung von Hyperspektraldaten im Feld

  • Die Sensorplattform zum Scannen der Hyperspektrallinien wird mittels eines Geländewagens (AgRover) über das Feld bewegt und erfasst die Pflanzen sowohl von oben als auch von der Seite. Durch die Leichtbauweise des AgRovers kommt es dabei nur zu minimalen Einflüssen auf das zu untersuchende Feld. Pro Tag können Flurstücke mit einer Größe bis zu 3km (in Abhängigkeit von den spezifischen Anbaumerkmalen) vermessen werden.

Bild 2. Hyperspektralkamera mit beweglichem Spiegel um Pflanzen von der Seite aufzunehmen

  • Gegenwärtig kommt ein Hyperspektralsensor im kurzwelligen Infrarotbereich (1000 – 2500 nm, 256 Banden) mit einer maximalen Scanbreite von ca. 25 cm und einer räumlichen Auflösung von ca. 1 mm zur Anwendung. Optional kann das System auch mit einem Hyperspektralsensor mit Sensitivität im sichtbaren bzw. Nahinfrarotbereich (400 – 1000 nm) ausgerüstet werden.

  • Für die Lokalisierung/Identifizierung von Feldern, Flurstücken oder Bereichen mit spezifischen Behandlungen werden QR-Codes und farbige Markierungen eingesetzt. Diese Verfahrensweise wird gegenwärtig durch ein sattelitengestütztes Navigationssystem (GNSS; z.B. GPS, GLONASS & GALILEO) erweitert, welches mit einer von einer unabhängigen Basisstation generierten RTK-Korrektur eine Positionsgenauigkeit von 2cm erlauben wird.

Bild 3. QR - Codes und farbige Markierungen vermitteln Positionsinformationen

  • Aus den hyperspektralen Daten können für die Nährstoff- oder Metabolitprofile entsprechende Computermodelle kreiert werden (in Zusammenarbeit mit
    Fraunhofer Institute IFF, Magdeburg).

  • Es wurde ein indirektes Screening-Verfahren für die Erfassung der Wurzeltiefe der Pflanzen entwickelt. Bei diesem System werden in bekannten Abständen zur Erdoberfläche Düngebänder eingebracht. Veränderungen im hyperspektralen Verhalten der oberirdischen Pflanzenteile lassen dabei Rückschlüsse über das Erreichen der Düngebänder durch die Wurzeln zu und vermitteln folglich Informationen über die Wurzeltiefe. Dies ist bis zu einer Wurzeltiefe von 50cm möglich.

Bild 4. Maschine zur genauen Positionierung von Düngebändern im Boden (bis zu einer Tiefe von 50 cm) als Voraussetzung für ein indirektes Screening der Wurzeltiefe