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Geometrische Umgebungsrepräsentation

Um die Landwirte bei der Bewirtschaftungsplanung ihrer Flächen zu unterstützen, werden hyperspektrale 3D-Scans eingesetzt. Damit kann die Umgebung in verschiedene Kategorien eingeteilt werden und es können verschiedene Bodeneigenschaften zugeordnet werden.

Zur Aufnahme eines semantischen Umgebungsmodells setzen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universität Osnabrück einen 3D-Laserscanner ein. Diese erfassen die Umgebung sehr genau und erzeugen aus einer großen Anzahl dreidimensionaler Messpunkte sogenannte 3D-Punktwolken. Mit Hilfe einer Hyperspektralkamera können jedem einzelnen Messpunkt weitere Daten zugeordnet werden. Im Gegensatz zu einer Multispektralkamera kann eine Hyperspektralkamera das gesamte Spektrum des einfallenden Sonnenlichts vom nahen Infrarot- bis zum violetten Bereich erfassen. Das in SoilAssist eigesetzte System ist derzeit deutschlandweit einmalig. Es ermöglicht, die aufgefangenen hypersprektralen Signale im Raum exakt zu verorten.

Zur Verbesserung des Pflanzenmonitorings können die mit der Hyperspektralkamera am Boden aufgenommen Daten mit den Befliegungsdaten der Kieler Kolleginnen und Kollegen vereint werden. Darüber hinaus bilden die hyperspektralen 3D-Scans die Grundlage des SoilAssist-Planungs- und Assistenzsystems. Der hohe Informationsgehalt der Daten ermöglicht es, die Umgebung in verschiedene Kategorien zu unterteilen.

Feldfrüchte, braches Ackerland oder Zufahrtswege können leicht voneinander unterschieden und mit Hilfe künstlicher Intelligenz verarbeitet werden. So können bestimmten Standorten beispielsweise verschiedene Bodeneigenschaften zugewiesen werden.

Diese Informationen werden im SoilAssist-Planungssystem verarbeitet, um den Landwirt bei der Planung der Bewirtschaftung seiner Flächen bestmöglich unterstützen zu können. Wenn das Planunssystem ausgereift ist, soll es möglich sein, verschiedene Befahrungsvarianten automatisiert auf Grundlage der erhobenen Umgebungsdaten zu simulieren und zu bewerten und Handlungsempfehlungen für eine möglichst bodenschonende Bewirtschaftung zu generieren.

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