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Verbundprojekt: Entwicklung eines sensorgestützten Steuerungssystems für die ressourcenschonende Irrigation von Feld- und Fruchtgemüse auf der Basis der Nahbereichsphotogrammetrie - Teilprojekt 1 (PLANTSENS)

Projekt


Förderkennzeichen: 2815701615
Laufzeit: 01.06.2017 - 31.05.2020
Fördersumme: 254.499 Euro
Forschungszweck: Angewandte Forschung
Stichworte: Digitalisierung

Wasser gehört zu den essentiellen Ressourcen bei der Produktion von Obst und Gemüse. Wachstum und Ertrag stehen in direktem Zusammenhang mit der Wasserverfügbarkeit, die wegen des Klimawandels zukünftig auch in gemäßigten Klimazonen aufgrund längerer Zeiträume ohne oder mit geringen Niederschlägen eingeschränkt sein wird. Ziel ist die Entwicklung eines innovativen pflanzenbasierten, kameragestützten Steuerungssystems für die Irrigation von Feld- und Fruchtgemüse. Teilziel ist die Erforschung der Möglichkeiten IR-Kamerasysteme zur Bestimmung des Crow Water Stress Indexes in Kombination mit SWIR-Reflektometrie zur photogrammetrischen Bestimmung des Wasserstatus einzusetzen. Das Sensorsystem wird dazu an Schienen/Seilzug- und UAV-Trägersysteme angepasst. Neue Verfahren sind zu erforschen, um große Datenmengen über lange Wegstrecken outdoor und indoor im Gewächshausbereich ohne Störung zu übertragen und die auszuwertenden Bilddaten zur Steuerung der Irrigation zu verwenden. Zur Erforschung der berührungslosen Wasserstatusbestimmung werden zu Beginn des Vorhabens Messungen an Pflanzen und die Installation der IR-Kamera- und Sensorsysteme sowie die Entwicklung der photogrammetrischen Steuerungssoftware vorgenommen. Dabei ist es am Anfang von Bedeutung die berührungslosen Messungen des Wasserstatus parallel zu Kontrollmessungen mit destruktiven Verfahren einzusetzen. Anschließend folgt die Feinjustierung, die Programmierung der Auswerte- und Kontrollsoftware sowie die Erfassung georeferenzierter Bilddaten. Wesentliches Ziel des Projektes ist die Erforschung der Datenfernübertragungstechnik der Kamerabilddaten an den Zentralrechner über lange Wegstrecken und des Kommunikationssystems mit der Bewässerungseinrichtung. Im weiteren Verlauf findet ein Testbetrieb mit Datenprozessierung, -analyse und Ansteuerung der Irrigation sowie wissenschaftlicher Auswertung im Labor statt. Abschließend wird ein Labor-Funktionsmuster für das PLANTSENS System zusammengestellt und geprüft.

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