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SoFi

Smart Soil Information for Farmers

Innovationsförderung des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft:Richtlinie über die Förderung von Innovationen im Themenbereich Boden als Beitrag zum Klimaschutz gemäß Pariser Abkommen (COP 21) und zur Anpassung an Klimaänderungen

Fusion sensorbasierter Bodeninformationen zur bodenschonenden Bewirtschaftung und umweltgerechten Düngung

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KonsortiumLeitung  RLP AgroScience, Institut für Agrarökologie: 

Dr. Matthias Trapp, Gregor Tintrup genannt Suntrup, Niklas Keck

Partner: Universität Trier, Fachbereich VI, Bodenkunde/Physische Geographie:

Prof. Dr. Christoph Emmerling, Dr. Raimund Schneider, Prof. Markus Casper, Julius Weimper Dienstleistungszentrum Ländlicher Raum Rheinhessen‐Nahe‐Hunsrück:  

Michael Lipps, Dr. Herwig Köhler, Dr. Wolfgang Schneider, Daniel Eberz Firma Premosys: 

CEO Matthias Kuhl, Projektleiter Bernd Faber, Markus Kuhl Maschinenbetriebsring Trier‐Wittlich: 

Geschäftsführer Robert Schneider, Thomas Görres

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Motivation und Ausgangslage:Neuordnung der guten fachlichen Praxis beim Düngen 

(Düngeverordnung vom 17.02.2017, Drucksache 148/17, BMEL) 

Vorgaben zur Begrenzung der Düngung und zur Reduzierung von Nährstoffüberschüssen

Vorgaben zur Verlängerung der Sperrfristen für die Ausbringung von stickstoffhaltigen Düngemitteln im Herbst und Winter

Vorgaben zur Erhöhung der Lagerkapazitäten für Wirtschaftsdünger

Regelung für die Düngung in der Nähe von Wasserläufen und im hängigen 

Gelände

Beschränkung der Düngung auf überschwemmten, wassergesättigten, gefrorenen 

und schneebedeckten Böden

präzisere Vorgaben zur Ausbringungstechnik

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Ziele von SoFi:

Etablierung von Methoden zum Aufbau eines überbetrieblichen Flächenmanagement zur besseren Verteilung von Güllekapazitäten

Optimierte Gülleausbringung im Hinblick auf Flächen‐ und Wegestreckenoptimierung

Standort‐ und witterungsangepasste Bodenbearbeitung zur Vermeidung von 

Schadverdichtung

Risikominimierung von klimarelevanten Emissionen, insbes. N2O, NH3, ggf. CH4

in Pilotgebieten in Rheinland‐Pfalz und Baden‐Württemberg

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Methoden von SoFi: Fusion heterogener Datenquellen Aufbau und Nutzung von Intensivmessstellen

Kontinuierliche Erfassung hydrologischer Bodeneigenschaften

Entwicklung generischer Diagnosetools mit skalierbaren Übersetzungsschlüsseln für 

Bodeninformationen aus heterogenen Quellen

Validierung durch Vor‐ Ort‐ Beprobungen an diesen Intensivmessstellen 

Methodenentwicklungen zur Anwendung der Missionen Sentinel 1 und 2 

Erfassung des aktuellen Feuchtestatus auf landwirtschaftlich genutzten Flächen

MultiSource –Ensemble Auswertung verschiedener Datenquellen (insb. S1 und S2)

Bestimmung von Biomasse und die Anbindung an Wachstumsprognosemodelle

Integration aktueller dynamischer und prognostizierter Wetterdaten als WebMapService

Konzeption und Entwicklung von Sensoren zur 

Überwachung der klimawirksamen Einbringung von organischen Substraten im Grünland und

Aufnahme von GroundTruth‐Daten zum Abgleich mit Sentinel 1 und 2

Entwicklung von automatisierten Auswerteroutinen für schlagbezogene lokale Bewirtschaftungs‐ 

und maschinengestützte Sensordaten

Ergebnis

Set flexibel einsetzbarer Geodatensätze als Dienste in Experten‐ und Beratungstools 

in modernen, web‐basierten Medien wie Apps (Standortpass) und 

in bestehende, z.T. fahrzeugbasierten Agrar‐Softwarelösungen (AgriNavi) 

zur Optimierung von Steuerungsprozesse 

Dabei soll in der Pilotregion Rheinland–Pfalz das vom DLR–RNH betriebene Digitale AgrarPortal (DAP) als

zentrale Datendrehscheibe mit der GeoBox‐Infrastruktur als universelle Schnittstelle zu den 

proprietären Programmen unterschiedlicher Landmaschinenhersteller und den jeweiligen 

Agrarsoftwarelösungen genutzt werden.

Kartendienste zur standort‐ und witterungsoptimierten Bodenbearbeitung und 

Stickstoffausbringung für Landwirte, Lohnunternehmer und Maschinenringe

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Standortauswahl nach Bodenart

Lehmig‐tonig: Welschbillig (Bitburger Gutland): 

Betrieb Bohrshof

Schluffig‐lehmig: Östringen (Kraichgau) 

Stifterhof Odenheim 

Sandig: Sponheim (Nahe) 

Betrieb Hof Mades

Sandig: Münchweiler an der Alsenz (Pfalz), 

Hofgut Neumühle (assoziierter Standort)

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Überwachung der klimawirksamen Einbringung von organischen Substraten im Grünland

Aufnahme von GroundTruth‐Daten zum Abgleich mit Sentinel 1 und 2

Sensorentwicklung als Embedded Solutions

Radolan DWD (links) und Wetterstationen Agrarmetereologie  und DWD (rechts)

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Understanding, Quantifying and Analyzing Dynamics in Multitemporal Remote Sensing Data ‐

an Object‐based Approach Realized in the RoiSeries IDL Library

Niklas Keck, Gregor Tintrup gen. Suntrup, Djamal Guerniche, Matthias Trapp

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Sentinel 1: Erfassung von 

Überschwemmungsflächen

Normalized Difference Temporal Index (n >=2, temp = 6 days)

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Welche Fernerkundungsdaten und ‐dienste können für die Zwecke der Landwirtschaft 

sowie Forschung und Entwicklung genutzt werden? 

Sentinel 1 und 2, Wettersatelliten, flugzeuggestützte Geodaten (LiDAR, DOP)

Welches Anwendungspotential haben Fernerkundungsdaten und ‐dienste für den 

landwirtschaftlichen Bereich? 

Vielfältige, hier: aktuelle Standortinformationen als Dienste

Was sind die Voraussetzungen und Grenzen ihres Einsatzes?

Verfügbarkeit der Daten, Verfügbarkeit ausreichender CalVal‐ Daten

Übertragbarkeit auf Standorte ohne CalVal 

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Zukunftsvision

Kalibrierungs‐ und Validierungsdaten durch lokale Sensorik:

Entwicklung von maschine learning Algorithmen

Ableitung DE‐ EU‐ weiter Dienste zur Bodenfeuchte

Intergation von Bodenwasserhaushaltsmodelle für Standorte mit ausreichender Datengrundlage 

on the fly

Dienst mit Wahrscheinlichkeiten des Eintreffens

Dienst mit Ampel Befahrbarkeit

SaaS als Endprodukt (Software as a Service) als Dienst für die GeoBox:

cloudbasierte Datenbereitstellung und ‐ verarbeitung 

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit