Versuchsrettung nach Superzelle

Veröffentlicht am 28. August 2024 von Andreas Schmidt

Wie jeder weiß, der sich mit landwirtschaftlichen Versuchen beschäftigt, ist die Anlage und Betreuung eines Versuchs mit erheblichem Aufwand verbunden. Nicht zu vergessen der Erkenntnisgewinn, der aus solchen Versuchen gezogen wird!

Mehr als ärgerlich ist es, wenn in der Schlussphase noch etwas schiefgeht, z.B. durch ein Unwetterereignis. Genau dies ereilte uns bei einem Versuch im Jahr 2024.

Aus einer Pressemitteilung des Energieversorgers 50Hertz:

…Am 18.06.2024 hat eine sogenannte Superzelle schwere Schäden im sächsischen Landkreis Meißen angerichtet: Bäume wurden entwurzelt und Häuser teilweise abgedeckt.
Betroffen sind auch zwei parallel verlaufende 380 kV-Stromleitungen. Insgesamt 17 Masten knickten durch den gewaltigen Sturm um…

Abbildung 1: Ein während des Ereignis umgestürzter Hochspannungsmast, Bild 50Hertz

Zwei Hochspannungsmasten standen am Rand unserer Versuchs, während des Sturms fielen sie in die Versuchsflächen.

Abbildung 2: Masten und Versuchsanlage VOR dem Sturm
Abbildung 3: Masten und Versuchsanlage NACH dem Sturm, umgestürzte Masten links oben im Feld

Durch die umgekippten Masten und die Befahrungen während der Sicherungsmaßnahmen war an einigen Stellen eine ordentliche Ernte inklusive Ertragskartierung nicht mehr möglich. Da auf der Fläche nur drei Wiederholungen Platz fanden war damit der Versuch nicht mehr statistisch sicher auszuwerten.

Abbildung 4: Daten aus der Ertragskartierung

Multispektrale Drohnenbefliegung als Rettung

Eher zufällig führten wir am Tag vor dem Unwetterereignis eine Befliegung der Fläche mit unserer Phantom P4 RTK mit ihrer Mulispektralkamera durch. Aus der Literatur ist bekannt, das sich aus dem NDRE Index aus einem bestimmten Zeitraum vor der Ernte flächig die Ertragsdaten ableiten lassen.

Abbildung 5: Berechnung des NDRE Index aus NIR und Red Edge Orthophotos
Abbildung 6: NDRE Index berechnet aus den Drohnendaten

Dieser Zusammenhang konnte auch hier mithilfe der Ertragsdaten aus dem unbeeinflussten Bereich des Versuchs und der Drohnendaten nachgewiesen werden.

Abbildung 7: Korrelation NDRE zu Ertrag aus Ertragskartierung

Auf dieser Basis wurde eine fiktive Ertragskarte ohne Sturmauswirkungen für die gesamte Versuchsfläche berechnet, damit wurde der Versuch wieder auswertbar!

Abbildung 8: Fiktive Ertragskarte im 1m Raster als Basis der Versuchsauswertung

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Differentiated basal fertilization – an insight into the EXAgT system

Veröffentlicht am 30. Juli 2024 von Moritz Gaßan

The value of correctly applied basal fertilization is and remains a part of crop production that should not be underestimated and plays a significant role in the harvest result. Deficits in the basal nutrient supply cannot be easily compensated for. As early as the 19th century, Justus von Liebig taught us that nutrients are not interchangeable; from our long agronomic experience, we have a fundamental skepticism about alternative approaches.

In practice, basal fertilization usually follows a relatively similar pattern. Soil samples are taken either by the farmers themselves or by the service provider in a 3-ha grid and then the mean values of the laboratory data are used to determine uniform fertilizer quantities for each field. However, potential is wasted here, especially in the case of GPS-supported measurements.

Figure 1: Field with very large variations in the P content of the soil. Here, differentiated basal fertilization in the sub-area enables savings on the one hand and a needs-based supply on the other.

Exploit potential with little additional effort

If a farm receives GPS-supported soil samples in a 3-ha grid, it has excellent basic conditions for differentiated basic fertilization. Normally, no additional technology, software or training is required. EXAgT offers site-specific basal fertilization planning as a service for €1.50/ha per nutrient – an inexpensive introduction to this technology.

Figure 2: Nutrient distribution and distribution maps for lime, P, K, Mg,
The differences between the various nutrients can also be clearly seen here

The advantages are clear: less waste of expensive fertilizer and a better supply of particularly undersupplied sections.

The software solutions used by EXAgT

In the area of differentiated basal fertilization, EXAgT can rely on two software solutions.

Firstly, a plugin developed by us and only used internally by us, which enables site-specific fertilization planning directly in QGIS.

Figure 3: A look at basal fertilization planning using the EXAgT QGIS plugin

On the other hand, the NAVIKAT application planner, a software solution for the “last step” on the way to the terminal, is available to everyone.

The software can be used in the following areas:

  • Import of already created site-specific nutrient maps, e.g. in shape format and export in ISOBUS and John Deere terminal format.
  • Use of management zone maps created by service providers. This involves dividing a field into fixed sub-areas that have homogeneous basic characteristics. These management zones are then treated differently for the various measures by assigning different quantities of inputs to the sub-areas. These can in turn be exported to the ISOBUS and John Deere terminal format.

The NAVIKAT application planner costs 950,- € without VAT and can be purchased in our webshop, a support and software maintenance contract is available via GIS GmbH.

Ask us, we look forward to your tasks! We specialise in company-specific solutions, we value you and your challenges =;-).

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Differenzierte Grunddüngung – ein Einblick in das System der EXAgT

Veröffentlicht am 29. Juli 2024 von Moritz Gaßan

Der Wert einer korrekt durchgeführten Grunddüngung ist und bleibt ein nicht zu unterschätzender Teil des Pflanzenbaus und hat einen signifikanten Anteil an dem Ernteergebnis. Defizite in der Grundnährstoffversorgung sind nicht ohne weiteres ausgleichbar. Dass Nährstoffe nicht austauschbar sind, lehrte uns bereits im 19. Jahrhundert Justus von Liebig, alternative Ansätze sehen wir aus unserer langen agronomischen Erfahrung mit einer prinzipiellen Grundskepsis.

In der Praxis folgt die Grunddüngung meist einem relativ ähnlichen Muster. Bodenproben werden entweder selbst oder vom Dienstleister im 3 ha Raster genommen und dann die Mittelwerte der als Ergebnis gelieferten Labordaten genutzt, um einheitliche Düngemengen für jeden Schlag zu bestimmen. Gerade im Fall von GPS gestützten Messungen werden hier jedoch Potenziale verschenkt.

Abbildung 1: Schlag mit sehr großen Variationen im P-Gehalt des Bodens. Hier ermöglicht eine differenzierte Grunddüngung in der Teilfläche zum einen eine Einsparung und zum anderen eine bedarfsgerechte Versorgung.

Potenziale ausschöpfen mit geringem Mehraufwand

Wenn ein Betrieb GPS gestützte Bodenproben im 3 ha Raster erhält, hat dieser hervorragenden Grundbedingungen für eine differenzierte Grunddüngung. Es ist im Normalfall keine zusätzliche Technik, Software oder Einarbeitung nötig. Die EXAgT bietet die teilflächenspezifische Grunddüngeplanung als Dienstleistung für 1,50 €/ha je Nährstoff an – ein günstiger Einstieg in diese Technologie.

Abbildung 2: Nährstoffverteil- und Streukarten für Kalk, P, K, Mg,
gut zu sehen sind hier auch die Unterschiede zwischen verschiedenen Nährstoffen

Die Vorteile sind eindeutig: Weniger Verschwendung von teurem Dünger sowie eine bessere Versorgung von besonders unterversorgten Teilschlägen.

Die genutzten Softwarelösungen der EXAgT

Im Bereich der differenzierten Grunddüngung kann die EXAgT auf zwei Softwarelösungen zurückgreifen.

Zum einen ein von uns entwickeltes und nur von uns intern genutztes Plugin , welches die teilflächenspezifische Düngeplanung direkt in QGIS ermöglicht.

Abbildung 3: Ein Blick in die Grunddüngeplanung mithilfe des QGIS Plugins der EXAgT

Auf der anderen Seite steht der für alle verfügbare NAVIKAT Ausbringungsplaner, eine Softwarelösung für den „letzten Schritt“ auf dem Weg zum Terminal.

Die Software ist in folgenden Bereichen anwendbar:

  • Import von bereits erstellten teilflächenspezifischen Nährstoffkarten z.B im Shapeformat und Export im ISOBUS und John Deere Terminalformat.
  • Nutzung von durch Dienstleister erstellten Managementzonenkarten. Hierbei wird ein Schlag in feste Teilflächen eingeteilt, die homogene Grundeigenschaften aufweisen. Diesen Managementzonen werden daraufhin bei den verschiedenen Maßnahmen unterschiedlich behandelt in denen den Teilflächen unterschiedliche Betriebsmittelmengen zugeordnet werden. Diese können wiederum in das ISOBUS und John Deere Terminalformat exportiert werden..

Der NAVIKAT Ausbringungsplaner kostet 950,- € ohne MWSt. und ist in unserem Webshop erwerbbar, ein Support- und Softwarewartungsvertrag ist über die GIS GmbH verfügbar.

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R&D projects with EXAgT participation, current status

Veröffentlicht am 1. Juli 2024 von Moritz Gaßan

Assessment Swarm

Our joint project „Boniturschwarm“ of the TU Dresden, Chair of Agricultural Systems Engineering and EXAgT GmbH has been running for three months as part of LAND.VISION.

The aim of this project is to increase the productivity of the use of commercially available drones without having to use large, cost-intensive drones with their high investment/insurance and training requirements.

By (pre-)processing the images in the field, the overall processing time from drone flight to a scoring and application map is to be greatly reduced.

Anyone who has „stumbled“ across my WhatsApp status messages recently has been able to get an impression of our current work. This consists of compiling and describing various deployment scenarios as well as practical flights with a single drone to collect data as material for a future photogrammetric processing route.

In addition to the project, we (the EXAgT and some employees of the TU Dresden) were instructed by an experienced drone pilot (Fabian Naumann from Apus Systems) in the manual control (also without GPS) of different types of drones and practiced this in detail.

Figure 1: Practical drone flight training, here with Fabian Naumann from Apus and Samuel Pantke and Benjamin Striller from TU Dresden.

The project has now been running for a year. One of its aims is to develop a digital toolbox for on-farm experiments that will enable farmers, both independently and in cooperation with consultants, researchers, companies and colleagues, to efficiently investigate practically relevant experimental questions on their own farms. This toolbox will serve as an assistant for the planning, implementation and evaluation of experiments.

As part of the team, we contribute our many years of practical expertise in the field of PiG/OFR trials. Our contributions range from defining the requirements for the QGIS plug-in for OFR planning to providing an OFR manual.

Figure 2: Experimental plant of an OFR trial of the use of foliar fertilizer in spelt

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F&E Projekte mit EXAgT Beteiligung, aktueller Stand

Veröffentlicht am 30. Juni 2024 von Andreas Schmidt

Boniturschwarm

Seit drei Monaten läuft unser gemeinsames Projekt „Boniturschwarm“ der TU Dresden, Professur der Agrarsystemtechnik und der EXAgT GmbH im Rahmen von LAND.VISION.

In diesem Projekt geht es darum, die Produktivität des Einsatzes von handelsüblichen Drohnen zu steigern, ohne größere kostenintensive Drohnen nutzen zu müssen mit deren hohen Investitions-/Versicherungs- und Schulungsbedarf.

Durch eine (Vor-)verarbeitung der Bilder auf dem Feld soll die Gesamtbearbeitungszeit von Drohnenflug bis zu einer Bonitur- und Applikationskarte stark verkürzt werden.

Wer in der letzten Zeit zufällig über meine WhatsApp-Statusmeldungen „gestolpert“ ist, konnte einen Eindruck von unserer augenblicklichen Arbeit bekommen. Diese besteht im Zusammentragen und der Beschreibung verschiedener Einsatzszenarien sowie der praktischen Befliegung mit einer einzelnen Drohne zur Datensammlung als Material für eine zukünftige photogrammetrische Verarbeitungsstrecke.

Zusätzlich zum Projekt haben wir (die EXAgT und einige Mitarbeiter der TU Dresden) uns von einem erfahrenen Drohnenpiloten (Fabian Naumann von Apus Systems) in die manuelle Steuerung (auch ohne GPS) verschiedener Drohnentypen einweisen lassen und dies ausführlich praktisch geübt.

Abbildung 1: Praktische Schulung Drohnenflug, hier mit Fabian Naumann von Apus sowie Samuel Pantke und Benjamin Striller von der TU Dresden.

SNaPwürZ

Das Projekt läuft jetzt seit einem Jahr. Ziel ist es u.a., eine digitale Toolbox für On-Farm-Experimente zu entwickeln, die es Landwirten, sowohl eigenständig als auch in Kooperation mit Beratern, Forschern, Unternehmen und Kollegen, ermöglicht, praxisrelevante Versuchsfragen effizient in ihren eigenen Betrieben zu untersuchen. Diese Toolbox wird als Assistent für die Planung, Durchführung und Auswertung von Versuchen dienen.

Wir bringen als Teil des Teams unsere langjährige Praxisexpertise im Bereich PiG/OFR Versuche ein. Unsere Zuarbeiten beginnen mit der Definition der Anforderungen an das entstehende QGIS-Plugins zur OFR Planung bis zur Bereitstellung eines OFR Handbuchs.

Abbildung 2: Versuchsanlage eines OFR Versuchs des Einsatzes von Blattdünger im Dinkel

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GPS innovations for end users, drone flying – a gimmick?

Veröffentlicht am 29. Mai 2024 von Moritz Gaßan

While the news has recently been dominated by GPS interference from Russia at its borders and in the Baltic Sea, there have also been positive developments.

The media hype surrounding the European GPS alternative/supplement Galileo has died down in recent years, RTK receivers have become affordable and the SAPOS correction signal is free everywhere in Germany. Negative for the providers but good for the customer, competition has been increasingly based on price since the appearance of good quality and inexpensive chipsets and antennas.

The L5 band opens up new possibilities

GPS, Galileo and QZSS (Japan) now all offer the L5 frequency band in addition to L1 and L2, and with new affordable chipsets and antennas you can take advantage of this band. These are

  • Greater accuracy: Positioning is more precise, especially in dense urban canyons and under trees (even under foliage) partly due to a faster data transmission rate (10 times higher than with L1).
  • Less interference: Multipath errors due to signal reflections are better suppressed.

Benefit soon!

We will be offering this new technology later this year, giving you even more precise and reliable surveying solutions!

See field report (german): https://www.optimalsystem.de/os/docs/2024-04-29-f10n-urban.pdf.

Drone flying – a gimmick?

Recently, I have been “accused” of my activities as a drone pilot being just a “gimmick” and not real work. However, the actual flying and evaluation of the data currently takes up a large part of my working time.

First of all, it should be noted that a flight is not an end in itself; every mission is preceded by a specific question from a customer.

Preparation:

Every flight is thoroughly planned. The area to be flown over is transferred to the flight planning software and the flight plan is created based on the desired ground resolution.

Execution:

At the deployment site, the flight direction is adjusted to the wind conditions and the connection is established with the relevant SAPOS service. The actual flight is largely autonomous, with me monitoring the drone and changing the battery if necessary.

Evaluation:

Back in the office, I create an orthophoto (georeferenced aerial image) and carry out the image analysis. Under optimal conditions (SAPOS/RTK, low wind), this is usually done automatically, but can become more complex in adverse conditions.

Two practical examples:

Figure 1: Aerial survey to determine the emergence rate, on the left the flight planning, on the right a generated digital estimation frame 1x1m² above the orthophoto as an aid for “plant counting”.

Figure 2: Overview flight for a test, left flight planning, right orthophoto as layer in QGIS

Admittedly, the accusation of “gimmickry” is not easy to refute. However, I am aware of the high effort and quality of my work, and my customers confirm this by accepting our invoices 😉 .

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GPS Innovationen für Anwender, Drohnenfliegen – Spielerei?

Veröffentlicht am 28. Mai 2024 von Andreas Schmidt

Während die Nachrichten in letzter Zeit von GPS-Störungen durch Russland an seinen Grenzen und der Ostsee dominiert wurden, gibt es auch positive Entwicklungen.

Der Hype in den Medien um die europäische GPS Alternative/Ergänzung Galileo ist in den letzten Jahren abgeflacht, RTK Empfänger sind erschwinglich geworden, das SAPOS Korrektursignal ist in Deutschland überall kostenlos. Negativ für die Anbieter aber gut für den Kunden, der Wettbewerb läuft seit dem Erscheinen qualitativ guter und preiswerter Chipsätze und Antennen immer mehr über den Preis.

Das L5-Band bringt neue Möglichkeiten

Sowohl GPS, Galileo als auch QZSS (Japan) bieten jetzt durchgehend zusätzlich zu L1 und L2 das L5-Frequenzband, mit neuen bezahlbare Chipsätzen und Antennen kann man die Vorteile dieses Bands nutzen. Diese sind:

  • Höhere Genauigkeit: Die Positionsbestimmung wird präziser, besonders in dichten Häuserschluchten und unter Bäumen (auch unter Laub) u.a. durch eine schnellere Datenrate (10-mal höher als bei L1).
  • Weniger Störungen: Multipath-Fehler durch Signalreflexionen werden besser unterdrückt.

Profitieren Sie bald!

Wir werden diese neue Technik noch in diesem Jahr anbieten und Ihnen so noch präzisere und zuverlässigere Vermessungslösungen ermöglichen!

Siehe Erfahrungsbericht https://www.optimalsystem.de/os/docs/2024-04-29-f10n-urban.pdf.

Drohnenfliegen – Spielerei?

In letzter Zeit wurde mir „vorgeworfen“, dass meine Aktivitäten als Drohnenpilot nur „Spielerei“ sei und keine richtige Arbeit. Dabei nimmt die eigentliche Befliegung und Auswertung der Daten aktuell einen Großteil meiner Arbeitszeit ein.

Dazu erst einmal die Bemerkung das eine Befliegung kein Selbstzweck ist, jedem Einsatz geht eine konkrete Fragestellung eines Kunden voraus.

Vorbereitung:

Jeder Flug ist gründlich geplant. Die zu befliegende Fläche wird in die Flugplanungssoftware überführt und der Flugplan anhand der gewünschten Bodenauflösung erstellt.

Durchführung:

Am Einsatzort erfolgt die Anpassung der Flugrichtung an die Windverhältnisse und die Verbindung mit dem jeweiligen SAPOS-Dienst. Der eigentliche Flug läuft weitgehend autonom ab, wobei ich die Drohne überwache und bei Bedarf den Akku wechsle.

Auswertung:

Zurück im Büro erstelle ich ein Orthofoto (georeferenziertes Luftbild) und führe die Bildauswertung durch. Dies geschieht bei optimalen Bedingungen (SAPOS/RTK, schwacher Wind) meist automatisch, kann aber bei widrigen Verhältnissen komplexer werden.

Zwei Beispiele aus der Praxis:

Abbildung 1: Befliegung zur Bestimmung der Aufgangsrate, links die Flugplanung, rechts ein generierter digitaler Schätzrahmen 1x1m² über dem Orthophoto als Hilfsmittel zum „Pflanzenzählen“.

Abbildung 2: Übersichtsbefliegung für einen Versuch, links Flugplanung, rechts Orthophoto als Layer in QGIS

Zugegeben, der Vorwurf der „Spielerei“ ist nicht leicht zu widerlegen. Jedoch weiß ich um den hohen Aufwand und die Qualität meiner Arbeit, und meine Kunden bestätigen dies durch die Akzeptanz unserer Rechnungen 😉 .

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News from ISO FARM RESEARCH (IFR)

Veröffentlicht am 6. Mai 2024 von Moritz Gaßan

At Agritechnica 2023, AMAZONE, EXA Computing, geo-konzept, Hanse-Agro, the Kiel University of Applied Sciences, the start-up AgDoIT and we received the DLG-Agrifuture Concept Winner award.

Now it’s time to turn this concept into reality! We started with the automated trial planning module, for which our colleagues from AgDoIT programmed an initial version of the planning tool using the knowledge and experience of EXAgT.

Testing/further development and troubleshooting are carried out in parallel with the use of the software in real OFR trials.

Among other things, we are supervising a trial on underfoot fertilisation in maize with a project partner. In this case, for technical reasons, it cannot be set up using an application map, and the necessary randomisation of the test elements in each block makes it difficult to set up a reliable test system. In this case, lane planning is necessary, whereby each individual test element is planned in all repetitions using a full lane and implemented one after the other in the tractor terminal via RTK autopilot.

Figure 1: Automated test facility with full-track planning for test link A

IFR at the Amatechnica

On 23.05.2024 our partner Amazone is organising its in-house exhibition Amatechnica. Our colleagues from AgDoIT will have the opportunity to present IFR at this event, and we will be there to support them! We will announce more details in the run-up to the trade fair.

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Neues von ISO FARM RESEARCH (IFR)

Veröffentlicht am 27. April 2024 von Andreas Schmidt

Auf der Agritechnica 2023 haben AMAZONE, EXA Computing, geo-konzept, Hanse-Agro, die Fachhochschule Kiel das Startup AgDoIT und wir die Auszeichnung DLG-Agrifuture Concept Winner bekommen.

Nun geht es darum, dieses Konzept Realität werden zu lassen! Begonnen wurde mit dem Modul automatisierte Versuchsplanung, dafür haben die Kollegen von AgDoIT unter Nutzung des Wissens und der Erfahrung der EXAgT eine erste Version des Planungstools programmiert.

Die Erprobung/Weiterentwicklung und Fehlerbeseitigung erfolgt parallel zum Einsatz der Software in realen OFR-Versuchen.

Unter anderem betreuen wir bei einem Projektpartner einen Versuch zur Unterfußdüngung im Mais. In diesem Fall kann dieser aus technischen Gründen nicht mithilfe einer Applikationskarte angelegt werden, außerdem macht die notwendige Randomisierung der Prüfglieder jeweils im Block eine sichere Versuchsanlage schwierig. Hier ist eine Spurplanung nötig, dabei wird jedes einzelne Prüfglied in allen Wiederholungen mittels jeweils einer Vollspur geplant und im Schlepperterminal via RTK-Autopilot nacheinander umgesetzt.

Abbildung 1: Automatisierte Versuchsanlage mit Vollspurplanung für das Prüfglied A

IFR auf der Amatechnica

Am 23.05.2024 veranstaltet unser Partner Amazone seine Hausmesse Amatechnica. Die Kollegen von AgDoIT bekommen in dem Rahmen die Möglichkeit IFR vorzustellen, wir werden sie dabei unterstützen! Genaueres werden wir im Vorfeld der Messe bekanntgeben.

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agra 2024 – we’re there!

Veröffentlicht am 10. April 2024 von Moritz Gaßan

agra will take place at Messe Leipzig from the 11th to the 14th of April 2024. We can be found in Hall 2 at Booth D34 together with the GIS GmbH. On the 13th of April at 11:30 Andreas Schmidt will give a presentation „Digital Innovations in On Farm Research“ at the AgriFood Innovation Forum in Hall 2 at the Saxony Trade & Invest Corp. at booth D16.

We look forward to your visit!

These are the topics we want to present to you at agra:

Our services in the area of field maps, the preparation of balance sheets and fertiliser requirement calculations as well as agricultural aid applications

It is becoming increasingly difficult to keep track of the legal regulations, including the Fertiliser Ordinance, Plant Protection Act and conditionalities. We offer the creation of field maps, field and farm-related, in compliance with all regulations and guidelines in order to fulfil all documentation obligations. In particular, we calculate the fertiliser requirements for nitrogen and phosphorus to comply with the Fertiliser Ordinance, provide soil sample materials and draw up fertiliser balances.

Conditionalities, ecological rules and agri-environmental measures – we provide support and advice on applications for direct payments and area-based agricultural subsidies.

Precision farming (PF) with in-house equipment WITHOUT the need for your own sensors and software

The use of PF often means considerable expense for interested companies. On the one hand in the purchase/subscription of the necessary technology/software and even more so in the area of personnel deployment such as working hours/training/(annual) familiarisation.

We offer our help here. Our services are focussed on

Site-specific work with application maps

  • Fertilisation after autumn scan satellite
  • N-fertilisation, growth regulators
  • Basic fertilisation
  • Maize/cereal sowing

Fixed lanes/CTF light

Lane planning taking into account the

  • Hoeing technology requirements
  • Sprayer requirements

Trials without special trial technology on your fields

  • The trial system and harvesting can be integrated into the normal production process.
  • statistically reliable
  • OFR/IFR/PiG
Figure 1: Our joint booth in 2019 with GIS GmbH

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