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Tree shape and foliage volume map guided precision orchard sprayer

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Digitale Kartografie von Bäumen für präzises Versprühen von Pflanzenschutzmitteln

Neue Technologien tragen zur enormen Erweiterung des Einsatzgebietes von Verfahren zur Ausbringung von Pestiziden bei. Der Begriff "Precision Agriculture" (Präzisionsackerbau) kann verwendet werden, um eine Vielzahl dieser Verfahren zu beschreiben. Die Technologien, die während des Projekts PRECI SPRAY entwickelt wurden, können ebenfalls mit diesem Begriff beschrieben werden.

Klimawandel und Umwelt

Von den Partnern des Forschungsprojekts PRECI SPRAY wurden speziell für den Bereich des Präzisionsackerbaus Methoden entwickelt, mit denen die verwendete Menge der Pestizide in Obstplantagen reduziert werden kann. Durch eine Anpassung der Menge und der Sprührichtung der Pestizide an die Form und das Volumen des Blattwerks konnte eine Verringerung des ausgebrachten Schädlingsbekämpfungsmittels erreicht werden. Zudem konnten die erhofften finanziellen Einsparungen und ein Nutzen für die Umwelt erzielt werden. Die Einführung der Informationstechnologie in dem Bereich der Bewirtschaftung von Obstplantagen hat zur Entwicklung eines hochpräzisen Systems zum Versprühen von Pflanzenschutzmitteln geführt. Um die für jeden einzelnen Baum benötigte Pestizidmenge zu bestimmen, muss der Ort und die Form aller Bäume der Plantage in allen drei Raumrichtungen exakt in einer Karte verzeichnet werden. Die Sprühanlage kann sowohl die Menge als auch die Sprührichtung auf Basis der gesammelten Informationen automatisch kontrollieren. Während das System die einzelnen Baumreihen abfährt, können die Düsen bei unterschiedlichem Abstand zu den Bäumen geöffnet oder geschlossen werden. Hierfür wurden die Daten zur Kartografie der Bäume und zur Steuerung des Systems mithilfe von räumlichen Luftbildvermessungen der Plantage gewonnen, die durch die Verwendung von Verfahren zur automatischen Bildverarbeitung und der Photogrammetrie durchgeführt wurden. Zur Bestimmung der genauen Luft- und Bodenkoordinaten sämtlicher vormarkierter Punkte wird die Aerotriangulation verwendet. Hierdurch können die nötigen Informationen bereitgestellt werden, um individuelle photogrammetrische Stereomodelle auf Daten zu beziehen, die früher im Wachstumsjahr gewonnen wurden, und um Karten zur Form und zum Volumen der Bäume zusammenzustellen. Die so aktualisierten Karten in Kombination mit zusätzlichen Daten zur Bewirtschaftung werden als Arbeitsplan an die Sprühanlage übermittelt. Die fahrbare Sprühanlage kann sich durch die Verwendung eines Satellitennavigationssystems in Echtzeit positionieren. Während der Entwicklung und der Erprobung dieses hochpräzisen Systems zum Versprühen von Pflanzenschutzmitteln konnten wertvolle Erkenntnisse über die positiven Auswirkungen technischer Lösungen auf die Baumgesundheit und den Umweltschutz gewonnen werden.

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