Drainagen nach Jahren mit Drohnendaten und GIS wiederfinden

Autoren:
Name Institution e-Mail
Bastian BrandenburgForschungs- und Entwicklungszentrum FH Kiel GmbH bastian.brandenburg@fh-kiel.de

Schwierigkeitsgrad:
mittel
Umsetzungsdauer:
mittel
Reproduzierbarkeit:
international
Technologisierung:
mittel

Kurzbeschreibung



Drainagen nach Jahren wiederzufinden ist oft nicht leicht. Teilweise wurde früher nicht aufgezeichnet, wo Drainagen liegen oder die Karten sind alt und nur grob gezeichnet. Daher ist es sinnvoll, neue Drainagen zu kartieren. Teilweise können anhand der Bodenfärbung im Frühjahr Drainagen sichtbar werden. Per Drohne lassen sich Flächen kartieren, die entstandenen Bilder können dann zu einem großen Bild der Fläche, auch Orthomosaik genannt, verrechnet werden. Auf diesem Bild können dann Linien eingezeichnet werden, die den Drainageverlauf widerspiegeln. Auch das Bild selber kann genutzt werden. In beiden Lösungen sind Koordinaten enthalten die die Linien oder das Bild immer an der selben Stelle verorten. Mit Hilfe von GIS Apps und Software wird die Suche nach Jahren deutlich vereinfacht.

Nach der Befliegung der Flächen werden die entstandenen Bilder zu einem Orthomosaik verrechnet. In diesem lassen sich die Drainagen einzeichnen. Als Shape oder KML exportiert können die Daten dann auf dem Smartphone oder dem PC abgespeichert und verwendet werden.

Auch nach Jahren lassen sich so die Drainagen wiederfinden. Trifft der GPS Punkt des Smartphone auf die Linie, steht der Anwender auf der Drainage und kann diese ausgraben.

Bestandteile


  Technik


  • Drohne
  • Computer

  Anwendung


  • Software

 Daten


  • Orthomosaikbild
  • RGB Bilddatensatz
  • Positionsdaten

Einordnung


Allgemein

Bundesland:
keine Angabe
Übertragbarkeit:
keine Angabe
Produktionsbereich:
Pflanzliche Erzeugung
Produktionsrichtung:
Alle (Pflanze)
Arbeitsbereich:
Alle (Pflanze)
Verfahrensbereich:
keine Angabe

Umgesetztes Praxisbeispiel:

Testumgebung:
Einsatzhäufigkeit:
Mehrmals
Einsatzumfang:
Mehrere Flächen
Kostenumfang digitaler Technik:
(Die Kosten sind als Richtwerte zu verstehen)
 
- Anschaffungskosten für Einsatzumfang:
- Laufende Kosten im Monat pro Einheit:
101 - 500 €


Umsetzungsschritte

Einrichtung & Vorbereitung

Einrichtung & Vorbereitung

1

Befliegung der Fläche per Drohne

Zur Kartierung der drainierten Fläche ist die Befliegung dieser Fläche per Drohne erforderlich. Dabei muss die Fläche kartiert/fotografiert werden. Wie das geht, erfahren Sie in dem Praxisbeispiel: Flächenkartierung via Drohne, mehr Informationsausbeute und Präzision auf unserem Farmwissen (Link siehe unten). Die Flughöhe variiert je nach Drohne, aufgrund der gut sichtbaren Strukturen auf dem Boden sollte eine Flughöhe von 40-50 m ideal sein. Eine Überlappung von 75 % seitlich und in Flugrichtung ist für die spätere Verrechnung wichtig. Falls möglich zeichnen Sie die Fläche etwas größer als in der Wirklichkeit, da die Ränder sonst schlecht verrechnet sind und die Genauigkeit zum Feldrand hin abnimmt.

Vorarbeit Notwendig

Erstellung eines Datensatzes mit Bildern von der drainierten Fläche, siehe: https://farmwissen.de/praxisleitfaden/show/index.php?prax_id=98.

2

Verrechnung der Bilder zu einem Orthomosaik

Nach der Befliegung der Fläche müssen die Bilder zu einem Orthomosaik verrechnet werden. Dies geschieht in Pix4Dfields. Eine genaue Anleitung zu diesem Schritt finden Sie in dem Praxisbeispiel 2D & 3D Karten mit Pix4D für (teil)flächenspezifisches Management (Link siehe unten).

Durchführung

Durchführung

1

Drainagen einzeichnen

Auf dem fertigen Orthomosaik sehen Sie die Gräben des Drainagepfluges oder im Falle des Frühjahrsbildes die Verfärbungen im Boden. Auf diesem Bild können Sie nun Linien einzeichnen. Klicken Sie dazu auf den Pin oben links (siehe Bild). Es öffnen sich drei weitere Unterpunkte. Klicken Sie auf den mittleren Punkt (Linie). Sie können nun in der Karte per Mausklick Punkte setzen, welche sich selbstständig zu Linien verbinden. Zeichnen Sie die erste Drainage ein. Wenn Sie fertig sind, klicken Sie auf den Haken an ihrem letzten Punkt. Nun können Sie einen Namen vergeben. Hier wurde einfach Drainage 1 eingetragen, was den Vorteil hat, dass beim Kopieren der Linie die Nummerierung automatisch fortgeführt wird.

2

Linien kopieren

Haben Sie die erste Linie auf der Drainage entlang gezeichnet, können Sie diese kopieren und auf die nächste Drainage legen. Rechts am Rand sehen sie ihre erste Drainage. Wenn Sie diese anklicken, erscheinen 4 Symbole. Das erste Symbol von links ist das Kopieren-Symbol. Klicken Sie darauf, wird diese wieder editierbar. Ziehen Sie an dem Kreuz, um die Linie auf die nächste Drainage zu ziehen. Klicken Sie wieder auf den Haken, wenn Sie fertig mit der Positionierung sind. Die Benennung sollte automatisch den Namen übernehmen und die Nummerierung fortsetzen. Klicken Sie auf Speichern. Wiederholen Sie den Schritt für die nächste Linie immer mit der vorherigen Linie.

Nachbereitung & Auswertung

Nachbereitung & Auswertung

1

Export der Linien zur Wiederfindung

Die eingezeichneten Linien lassen sich aus der Software exportieren. Klicken Sie oben rechts auf den Button Exportieren. Wählen Sie Anmerkungen aus. Nun sehen Sie ein neues Menü. Unter Ebene sollte das Orthomosaik erscheinen. Unter Anmerkungen können Sie ihre Drainagelinien auswählen, standardmäßig sind alle ausgewählt. Unter Format (ganz unten) wählen Sie nun das passende Format aus. Nehmen Sie KML für GoogleEarth, für Vermessungsapps/GIS Apps wählen Sie Shape. In dem sich öffnenden Windowsfenster wählen Sie einen Speicherort und vergeben einen Namen. Klicken Sie auf speichern.

2

Öffnen der KML

Haben Sie die Linien in einer KML Datei gespeichert, öffnen Sie diese mit Google Earth. Speichern Sie dazu die Datei auf ihrem Telefon und öffnen Sie diese mit einem Klick auf die Datei. Ihr Smartphone fragt Sie ggf. nach der App zum Öffnen der Datei. Wählen Sie Google Earth aus.

Vorarbeit Notwendig

Haben Sie die Google Earth nicht auf dem Telefon, finden Sie diese bei Applegeräten im AppStore und bei Android-Geräten im GooglePlay Store. Nun sehen Sie die Drainagelinien in der Karte und können auf diesen entlanglaufen.

3

Öffnen der Shapedatei

Haben Sie die Linien als Shape exportiert, können Sie diese auf ihrem Rechner speichern und in einer beliebigen GIS-Software öffnen (hier QGIS). Ziehen Sie hierfür die .shp Datei in das Programm. Einige Apps unterstützen das KML Format nicht, dafür aber das Shapeformat. Speichern Sie die Shapedateien auf ihrem Smartphone und öffnen Sie diese in ihrer GIS-App. Wichtig ist, dass die vier Dateien (.shp .shx .prj .dbf) nicht getrennt werden. Fehlt eine der Dateien funktioniert die Shape nicht mehr!

Ergebnisbeschreibung

  Allgemeines Potenzial
Verbesserte Rechtssicherheit
Entbürokratisierung
Beitrag zur digitalen Transformation
Vereinfachtes Datenmanagement
weiteres Ergebnis
  Ökonomisches Potenzial
Einsparung Betriebsmittel
Einsparung Arbeitszeit
Planungssicherheit
Mehrertrag
Entscheidungsunterstützung
weiteres Ergebnis
  Ökologisches Potenzial
Ressourceneffizienz
Bodenschonung
Biodiversität
Emissionsminderung
weiteres Ergebnis
  Soziales Potenzial
Attraktivität des Arbeitsplatzes
Arbeitserleichterung
Entwicklung ländlicher Raum
Arbeitssicherheit
Image / Öffentlichkeitsarbeit
weiteres Ergebnis
Externe Dokumente: