Drohninger – Modul Versuchswesen

In landwirtschaftlichen Versuchen entstehen unterschiedliche Daten aus Versuchsplanung, Feldbonitur, Drohnenbefliegung, Sensorik, Laboranalysen und Ertragsfeststellung.

Werden diese Informationen in getrennten Dateien, Tabellen und Ablagesystemen geführt, kann die Zuordnung zu Varianten, Wiederholungen und einzelnen Parzellen aufwendig werden.

Das Modul Versuchswesen führt die projektbezogenen Informationen in einer gemeinsamen Datenstruktur zusammen.

Mögliche Einsatzbereiche sind:

- Sorten- und Züchtungsversuche
- Feld- und Parzellenversuche
- Betriebsmittelversuche
- Dünge- und Pflanzenschutzversuche
- Anbau- und Managementversuche
- Entwicklungs- und Forschungsprojekte
- Demonstrationsflächen
- mehrjährige Beobachtungsreihen
- Drohnen- und sensorbasierte Bestandserfassung
- mobile Bonitur im Feld

Vor Projektbeginn werden Versuchsaufbau, Parzellenstruktur, gewünschte Merkmale, Erhebungszeitpunkte und vorgesehene Auswertungen festgelegt.

Parzellen beziehungsweise Microplots bilden die räumliche Grundlage für die Zuordnung der erfassten Daten.

Die Geometrien können abhängig vom Projekt:

- aus vorhandenen Geodaten übernommen
- anhand eines Versuchsplans erstellt
- auf einer Referenzkarte digitalisiert
- aus vermessenen Eckpunkten abgeleitet
- nachträglich an die tatsächliche Feldlage angepasst werden

Für eine verlässliche Zuordnung müssen Lage, Größe, Orientierung und Identifikation der Parzellen mit dem tatsächlichen Versuchsaufbau übereinstimmen.

Abweichungen bei Aussaat, Anlage, Fahrgassen, Parzellenrändern oder Georeferenzierung können die spätere Datenauswertung beeinflussen.

Georeferenzierte Drohnenaufnahmen können verwendet werden, um Versuchsflächen zu dokumentieren und räumlich auswertbare Merkmale abzuleiten.

Je nach Sensorik und Projekt können unter anderem verarbeitet werden:

- RGB-Aufnahmen
- multispektrale Aufnahmen
- georeferenzierte Orthofotos
- Höhen- und Oberflächenmodelle
- Vegetationsindizes
- Punktwolken
- thermische Daten
- weitere projektbezogene Sensordaten

Welche Daten für ein bestimmtes Merkmal geeignet sind, muss vor der Erfassung geprüft werden.

Ein Vegetationsindex ist beispielsweise eine aus Spektralwerten berechnete Kennzahl. Er stellt nicht automatisch eine eindeutige Messung von Ertrag, Biomasse, Krankheitsbefall, Nährstoffversorgung oder Trockenstress dar.

Für eine fachliche Interpretation können zusätzliche Feld-, Labor- oder Referenzdaten erforderlich sein.

Die Vergleichbarkeit von Ergebnissen über verschiedene Parzellen oder Zeitpunkte hängt von einem möglichst einheitlichen Erfassungs- und Verarbeitungsablauf ab.

Einflussfaktoren sind unter anderem:

- Versuchsdesign
- Parzellengröße und Randbereiche
- Aufnahmezeitpunkt
- Entwicklungsstadium
- Beleuchtung und Wetter
- Flughöhe und Bodenauflösung
- verwendeter Sensor
- Kalibrierung
- Bildüberdeckung
- Georeferenzierung
- Lagegenauigkeit der Parzellen
- Verarbeitungseinstellungen
- verwendete Modell- oder Softwareversion
- Umgang mit fehlenden oder auffälligen Daten

Änderungen an Sensorik, Flugplanung, Auswertungsmethode oder Modellversion müssen dokumentiert werden, wenn Ergebnisse über mehrere Zeitpunkte oder Standorte verglichen werden sollen.

Drohninger ermöglicht die projektbezogene Zuordnung unterschiedlicher Datenquellen zu einer Parzelle beziehungsweise einem Microplot.

Dadurch können beispielsweise gemeinsam betrachtet werden:

- Drohnenaufnahmen
- abgeleitete Vegetationsindizes
- Höhen- und Strukturinformationen
- mobile Bonituren
- Fotos aus der Feldkontrolle
- Behandlungstermine
- Ertrags- oder Laborwerte
- weitere importierte Versuchsdaten

Die gemeinsame Darstellung erleichtert die Zuordnung und den Vergleich. Sie beweist jedoch nicht automatisch einen ursächlichen Zusammenhang zwischen den beobachteten Merkmalen.

Korrelationen und Unterschiede müssen entsprechend dem Versuchsdesign und mit geeigneten statistischen Methoden beurteilt werden.

Versuchs- und Ergebnisdaten können in unterstützten Formaten für die weitere Bearbeitung exportiert werden.

Je nach vereinbartem Umfang können dazu gehören:

- Parzellenstammdaten
- Varianten und Wiederholungen
- Boniturwerte
- automatisch abgeleitete Kennzahlen
- Zeitreihen
- Geometrien
- Karten
- Tabellen
- Bildausschnitte
- Berichte

Der Export aus Drohninger stellt noch keine fertige wissenschaftliche oder statistische Bewertung dar.

Die Wahl des statistischen Verfahrens muss zum Versuchsdesign, zur Fragestellung, zur Verteilung der Daten und zu vorhandenen Wiederholungen passen. Fehlende Werte, Ausreißer und räumliche Effekte müssen entsprechend berücksichtigt werden.

Für ein Versuchsprojekt können unterschiedliche Benutzerrollen und Zugriffsrechte eingerichtet werden.

Je nach Konfiguration können beispielsweise folgende Gruppen berücksichtigt werden:

- Versuchsleitung
- Feldpersonal
- Boniturteams
- Datenverarbeitung
- Projektpartner
- Auftraggeber
- externe Auswertung

Die Zugriffsrechte sollten so vergeben werden, dass Personen nur jene Daten und Funktionen erhalten, die sie für ihre Aufgabe benötigen.

Änderungen, Freigaben und Korrekturen sollten mit Benutzer, Zeitpunkt und betroffenem Datensatz nachvollziehbar dokumentiert werden, soweit diese Protokollierung im vereinbarten Funktionsumfang enthalten ist.

Das Modul Versuchswesen unterstützt die strukturierte Erfassung, Verarbeitung und Bereitstellung von Versuchsdaten.

Es ersetzt nicht:

- die fachgerechte Planung eines Versuchs
- ein geeignetes Versuchsdesign
- erforderliche Wiederholungen und Kontrollen
- die Kalibrierung der verwendeten Sensoren
- Feld- oder Laborreferenzen
- die Prüfung automatisch abgeleiteter Werte
- eine geeignete statistische Auswertung
- die fachliche Interpretation der Ergebnisse

Eine automatisierte Auswertung kann aus ungeeigneten oder unvollständigen Eingangsdaten keine verlässlichen Ergebnisse erzeugen.

Für amtliche, zulassungsbezogene oder anderweitig regulierte Versuche können zusätzliche Vorgaben zu Methodik, Dokumentation, Datenintegrität und Aufbewahrung gelten. Deren Einhaltung muss für das konkrete Projekt gesondert geprüft werden.