Forschungs- und Innovationsprojekt
Geoinformationstechnologie für landwirtschaftlichen Ressourcenschutz und Risikomanagement - GeoCare

Mit Methoden der Fernerkundung können gut flächenhafte Veränderungen auf der Erdoberfläche erfasst werden. Die frei und kostenlos verfügbaren Sentinel-Daten des europäischen Erdbeobachtungsprogramm Copernicus ermöglichen die Entwicklung einer ressourceneffizienten und steuermittelsparenden Methode zur Ertragsbestimmung im Grünland.

Zielsetzung

Das Bild zeigt Süd-Bayern vom Weltall aus. Deutlich erkennbar sind in dunkelblau die großen Seen Ammersee und Starnberger See und in weiß die großen Städte München und Augsburg.Zoombild vorhanden

Foto: Copernicus Sentinel data (2015)/ESA

Das Gesamtvorhaben GeoCare beabsichtigt eine Optimierung von geodatengestützten agrartechnischen Lösungen für den ressourceneffizienten und nachhaltigen Einsatz in der Agrarwirtschaft. Das Ziel ist die flächendeckende Erfassung sowie der Schutz und die Erhaltung der landwirtschaftlichen Produktion, und damit die Absicherung des Produktionsrisikos des Erzeugers, durch Integration von Geotechnologien.
Der Beitrag der LfL im Vorhaben GeoCare ist die Schaffung einer erstmalig flächendeckenden Ertrags- und Qualitätsabschätzung im Grünland. Dies ist nötig, da Grünland einen Großteil der landwirtschaftlichen Nutzfläche Deutschlands darstellt und entscheidend zur Milch- und Fleischindustrie beiträgt. Trotz dieser Bedeutung kann die Erntemenge von Grünland momentan nur auf Grundlage von Stichproben und Expertenwissen abgeschätzt werden. Ebenfalls gibt es zurzeit keine flächendeckenden und personaleffizienten Erfassungsmethoden für Schnitte im Grünland.
Daher ist das Ziel der LfL die Entwicklung eines Verfahrens zur flächendeckenden Ertrags-und Qualitätsabschätzung im Grünland auf Grundlage eines phänologischen Grünlandmodells unter Einbezug von Radardaten für die Bestimmung der Schnittzeitpunkte.

Projektablauf

Im Projekt wird ein Verfahren auf Grundlage eines phänologischen Grünlandmodells unter Einbezug von Radardaten für die Bestimmung der Schnittzeitpunkte entwickelt. Dazu wird gemeinsam mit der GAF AG ein derzeit in der Entwicklung befindliches technisches Verfahren der Grünschnittdetektion auf Basis von Sentinel-1 Daten erarbeitet, die ergebnisorientierte Eignung ermittelt und das Verfahren entsprechend angepasst werden. Weiterhin wird in Zusammenarbeit mit dem Deutschen Wetterdienst (DWD) und der Universität Kiel (Abt. Grünland und Futterbau/Ökologischer Landbau) ein schlagbezogenes, phänologische Ertrags- und Qualitätsmodells an mittelgebirgs- und alpennahe, vom Höhenprofil stark gegliederte Verhältnisse mit unterschiedlichen Grünlandtypen angepasst und erstmalig in eine flächendeckende Grünlandertragsmodellierung überführt. Die LfL liefert die für die Entwicklung und Validierung erforderlichen Messdaten über die Schnitttermine, den Grünlandaufwuchs und weitere Standortdaten, z.B. über die Bewirtschaftung. Weiterhin bereitet die LfL die Daten für eine flächenhafte Nutzung vor und begleitet die übergreifenden Genauigkeitsanalysen und Modellvergleiche.
Am Ende des Vorhabens soll ein operationeller, dauerhaft zur Verfügung stehender Service zur besseren, regionalspezifischen Grünlandertragsmodellierung auf der Basis von Schnittzeitpunkten (Sentinel-Satellitendaten) und DWD-Daten (RADOLAN, Bodenmessnetze) zur Verfügung stehen. Dieses dient der Beratung der Landwirte zur ressourcenschonenderen, ökonomisch und ökologisch sinnvollen Bewirtschaftung von Grünland. Außerdem liefert der Service bessere Grundlagen für die Politikberatung und trägt zur Entwicklung eines Regionalertragindizes für indexbasierte Versicherungslösungen und eines in GeoCare entwickelten Risikomonitoringsystems bei.

Satellitengestützte Schätzung von Grünland- und Feldfuttererträgen

Hintergrund

Satellit Sentinel-1B, über der Erde kreisend.    Zoombild vorhanden

Foto: ESA-P. Carril

Der Klimawandel wirkt sich zunehmend auch auf die Landwirtschaft aus. Dadurch wird das bereits bestehende Produktionsrisiko weiter steigen. Negative wirtschaftliche Konsequenzen in Folge von Ertragseinbußen, die durch ungünstige Witterungsbedingungen, Schädlingsbefall, Krankheiten und sonstige Schäden entstehen, erfordern zunehmend Kompensation durch Versicherungen.
Für die Etablierung von Versicherungsprodukten ist die Verfügbarkeit von unabhängigen und verlässlichen Daten über die Produktion auf landwirtschaftlichen Flächen besonders wichtig. Ein angemessenes Monitoring der versicherten Ernteerträge während ihrer Entwicklung, und die damit verbundene Risiken, wird sowohl schlagbasiert als auch auf regionaler Ebene benötigt. Verfahren werden erforderlich, die bei einer Schadensregulierung schnell und objektiv informieren sowie dokumentieren. Fernerkundung und Geoinformatik können dabei eine zentrale Rolle spielen.
Die optischen und radargestützten Sentinel-Satellitendaten des europäischen Erdbeobachtungsprogramms Copernicus, und dessen öffentlicher und kostenfreier Datenzugang über die geschaffene Datenzugangs-Infrastruktur (Sentinel Data Hub) bieten die Grundlage für die methodisch und technologischen Entwicklungskomponenten im Vorhaben GeoCare.

Copernicus in Deutschland - Erdbeobachtung und Dienstleistungen der Geoinformation Externer Link

Logo der Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung und des Projektträgers Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung
Projektinformation
Teilprojektleitung und -bearbeitung: Dr. S. Hartmann, Dr. K. Grant
Projektlaufzeit: 26.04.2016 - 25.04.2019
Finanzierung: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL): Förderung von Innovationen in der Agrartechnik zur Steigerung der Ressourceneffizienz „BigData in der Landwirtschaft“
Förderkennzeichen: 2815702115