Die Zukunft smarter Landwirtschaft

Das Forschungsprojekt ARmEO (Augmented Reality meets Earth Observation) der BOKU University und der Fachhochschule St. Pölten macht satellitengestützte Daten für Landwirt*innen und andere Akteur*innen zugänglicher, nutzbarer und effektiver. Dank satellitengestützter Werkzeuge und dem Einsatz von Augmented-Reality-Technologien trägt das Projekt zu nachhaltigerer und effizienterer Landwirtschaft bei.

Die Geschichte der Landwirtschaft ist geprägt von Wandel. Moderne Messtechniken wie Feld- und Maschinensensoren, Analysewerkzeuge zur Nutzung von großen Datensätzen und Satellitendaten stehen bereits zur Verfügung. Entscheidungen über den Einsatz von Dünge- oder Pflanzenschutzmitteln, den Zeitpunkt und das Ausmaß der Bewässerung, das Ausbringen des Saatguts sind daher auf Grundlage von verschiedenen Datenquellen möglich.

Augmented-Reality-Technologien zur Darstellung von Satellitendaten

Forschende entwickelten erfolgreich im Projekt ARmEO (Augmented Reality meets Earth Observation) eine benutzerfreundliche und kosteneffiziente Lösung zur Kombination von satellitengestützten Informationen und Augmented-Reality-Technologien (AR) für die intelligente Landwirtschaft. Das Vorhaben konzentrierte sich dabei auf den Einsatz von innovativen AR-Visualisierungsmethoden, die Menschen bei der Bewältigung spezifischer landwirtschaftlicher Herausforderungen durch eine neuartige Darstellung von digitaler Information unterstützen.

"Digitale Informationen und deren örtlicher Ursprung in der Welt werden heute noch meist getrennt voneinander betrachtet, weshalb deren Potential in der Landwirtschaft oft ungenutzt bleibt. Ursache von Problemzonen am Feld bleiben unklar und eine gezielte Verbesserung dieser Situation benötigt teure und spezialisierte Ausrüstung. Die direkte Visualisierung von Daten am Feld mittels AR, wobei reale Gegebenheiten mit abstrakter, digitaler Information verschmolzen werden, beschleunigt den Prozess der Verständnisgewinnung enorm und wird in Zukunft mittels AR-Brillen für jeden nutzbar werden“, betont Matthias Husinsky, Co-Projektleiter und Dozent am Department Medien und Digitale Technologien der FH St. Pölten.

Revolution für smarte Landwirtschaft

ARmEO hat das Potenzial, die intelligente Landwirtschaft zu revolutionieren. Es macht satellitengestützte Daten für Landwirt*innen und andere Akteur*innen zugänglicher und deren Nutzung effektiver. Die Ergebnisse des Projekts können zu nachhaltigeren und zielgerichteten landwirtschaftlichen Praktiken beitragen. Gleichzeitig fördert die gemeinsame Nutzung von Daten die Zusammenarbeit und Wissensaustausch innerhalb der landwirtschaftlichen Gemeinschaft.

„Als Wissenschaftler muss ich nun nicht mehr mit Daten und Feldarbeit jonglieren“, hält Francesco Vuolo vom Institut für Geomatik der BOKU University fest. „Mit ARmEO konnten wir einen Augmented-Reality-Prototyp konzipieren, der wichtige Informationen direkt zur Verfügung stellt. Mit diesem innovativen Tool kann während des Sammelns von Proben nahtlos auf Daten zugegriffen werden, was die Arbeit im Feld effizienter und genauer als je zuvor macht.“ Er sei schon gespannt auf die weitere Verfügbarkeit von ARmEO und sei bereits an dessen Weiterentwicklung beteiligt, um die Grenzen dieser transformativen Technologie auszudehnen, ergänzt Vuolo.

Praktischer Einsatz für Landwirt*innen

Durch die Entwicklung eines Prototyps für die Visualisierung von Satellitenkarten im landwirtschaftlichen Bereich unter Verwendung der Microsoft HoloLens 2 wurde die User-Experience für den Einsatz mit räumlichen Daten verbessert. Neben den Forschenden, testeten auch Landwirt*innen selbst den Einsatz der AR-Brille.

Neben der AR-Visualisierung wurden innerhalb des Projekts Tools für den Pflanzenvergleich unter Verwendung von Zeitreihen von Copernicus Sentinel-2-Satellitendaten entwickelt. Das ermöglicht nun Landwirt*innen, die Wachstumskurven einzelner Parzellen mit denen benachbarter Parzellen unter ähnlichen Boden- und Klimabedingungen zu vergleichen.

Gleichzeitig entwickelten die Forschenden einen Algorithmus zur Erstellung einer Karte des Ertragspotenzials. Diese Karte kann erstmals mit offiziellen Stickstoffverordnungsdaten verknüpft werden, um Düngemittel effizienter einzusetzen.

Über ARmEO

Das Kooperationsprojekt ARmEO wurde von der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft (FFG) im Rahmen des nationalen Weltraumprogramms ASAP 16 (FFG Austrian Space Applications Programme) gefördert. ASAP16 ist ein Förderprogramm, das die Entwicklung innovativer weltraumgestützter Lösungen für terrestrische Anwendungen unterstützt. Es wird vom österreichischen Bundesministerium für Klimaschutz, Umwelt, Energie, Mobilität, Innovation und Technologie (BMK) finanziert und von der FFG umgesetzt und verwaltet.

Das Projekt ARmEO-Projekt bestand aus einem Konsortium von drei österreichischen Organisationen und einem niederländischen Unternehmen:
Dem Institut für Geomatik der Universität für Bodenkultur Wien (BOKU), dem Department für Medien und Digitale Technologien der FH St. Pölten, dem
AGROservice (ein landwirtschaftliches Beratungsunternehmen).

• Alle Details zum Projekt ARmEO finden Sie auf der Website.
• Hier finden Sie ein Video, zu Veranschaulichung der AR-Lösung.