Selber RTK genau messen - Gut und Günstig

Autoren:
Name Institution e-Mail
Sebastian Streit Institut für Zuckerrübenforschung (IfZ) streit@ifz-goettingen.de

Schwierigkeitsgrad:
mittel
Zubereitungsdauer:
mittel
Reproduzierbarkeit:
international
Technologisierung:
mittel

Kurzbeschreibung



Mithilfe dieses low-cost Ansatzes können Landwirt*innen unter Nutzung des in vielen Bundesländern kostenlosen SAPOS-Korrektursignal RTK genau Punkte auf ihren Ackerflächen einmessen und selbstständig weiterverarbeiten und für diverse Anwendungsfälle nutzen (Grenzsteine, Drainagen, Spritzfenster etc.) ...

Mit dem RTK Calibrated Surveyor Kit der Fa. ArduSimple kann in Verbindung mit dem eigenen Android Mobiltelefon und einer entsprechenden App das SAPOS-Korrektursignal der Landesvermessungsämter für RTK genaue Erfassung von Punkten oder Flächen genutzt werden. ...

Landwirt*innen können selbstständig und, im Vergleich zu bisher am Markt verfügbaren Messsystemen, äußerst kostengünstig aber nicht weniger genau Punkte und Flächen von Interesse auf ihren Ackerflächen einmessen und prozessieren. ...

Zutatenliste


  Technik


  • Digitales Endgerät
  • GNSS Modul

  Anwendung


  • App

 Daten


  • GNSS Korrekturdaten

Einordnung


Allgemein

Bundesland:
Alle Bundesländer
Übertragbarkeit:
Regional
Produktionsbereich:
Produktionsrichtung:
Verfahrensbereich:

Arbeitsbereich:

Umgesetztes Praxisbeispiel:

Testumgebung:
Einsatzhäufigkeit:
Einsatzumfang:
Kostenumfang digitaler Technik:
(Die Kosten sind als Richtwerte zu verstehen)
 
- Anschaffungskosten für Einsatzumfang:
101 - 1000 €
- Laufende Kosten im Monat pro Einheit:
0 - 10 €


Zubereitungsschritte

Einrichtung

In der Einrichtung des Praxisbeispiels sollen die Grundlagen für die anschließende Durchführung geschaffen werden. Zum Beispiel die Einrichtung eines Accounts, Installation von Software und Aufbau von Technik.

1

Positionierung des Mobiltelefons von GPS auf RTK umstellen

Damit das Mobiltelefon seinen Standort nicht mehr allein über das GPS bzw. GNSS bezieht, sondern aus der Kombination von GNSS und dem Korrektursignal muss bei Android Systemen eine Einstellung in den Entwickleroptionen verändert werden. Für das Öffnen der Entwickleroptionen muss unter Einstellungen -> Telefoninfo -> Softwareinformationen der Eintrag "Buildnummer" siebenmal in Folge angetippt werden. Daraufhin öffnen sich die Entwickleroptionen des Mobiltelefons. In den Entwickleroptionen muss unter dem Punkt "App für simulierten Standort auswählen" der Lefebure Ntrip Client ausgewählt werden.

2

RTK calibrated surveyor kit kaufen und zusammenbauen

Auf der Internetseite der Firma Ardusimple oder Mouser Eletronics kann die RTK Messeinheit erworben werden. Der Lieferumfang besteht im wesentlichen aus einer GNSS Multiband Antenne, einem u-blox Modul, den benötigten Kabeln und, bei Bedarf, einem Messstab. Den Zusammenbau des Stabs erläutert das Tutorial im Farmwiki (Vorarbeit)

Vorarbeit Notwendig

https://farmwiki.de/de/Tutorials/GIS/RTK-Stab

3

App für die Aufnahme bzw. das Auffinden für Koordinaten installieren

Die App QField ist eine mobile GIS Anwendung für das Aufzeichnen von Koordinaten und beschreibenden Parametern im Feld. Andersrum können bereits bekannte Koordinaten eingelesen und im Feld gesucht werden.

4

RTK Positionierung in der App freigeben

Unter Receiver Settings muss ein Häkchen unter GPS Mock Locations gesetzt werden, damit das Mobiltelefon seinen Standort aus der App beziehen kann. Die Receiver Connection, also die Verbindung zu der ArduSimple Antenne erfolgt über Bluetooth, daher wird hier die Option "External via Bluetooth" gewählt.

5

SAPOS Dienst über Landesvermessungsämter beziehen

Für die RTK Genauigkeit wird das Korrektursignal der Landesvermessungsämter benötigt. In unserem Anwendungsfall das Korrektursignal SAPOS-HEPS. Das zuständige Landesvermessungsamt ist auf der zentralen Seite https://sapos.de/ zu finden. Vom Landesvermessungsamt erhält man einen Benutzernamen und ein Passwort für den Zugang. Für die Übermittlung des Korrektursignals erhält man zudem Angaben zu der Ntrip Caster URL, dem Port und dem Mountpoint. Dies wird in einem späteren Zubereitungsschritt genauer erklärt.

6

Apps für Empfang des Korrektursignals auf dem Mobiltelefon installieren

Das Korrektursignal wird im sogenannten Ntrip Format von den Referenzstationen der Landesvermessungsämter über Mobilfunk an Mobiltelefone übertragen. Zur Weiterverarbeitung des Signals werden daher Apps benötigt, die das Ntrip Format unterstützen. Für Android Systeme eignet sich z.B. der Lefebure Ntrip Client. Unter Ntrip Settings die Angaben zu Benutzername, Caster IP, Port und Mount Point / Data Stream eingegeben. Unter Receiver Settings muss ein Häkchen unter GPS Mock Locations gesetzt werden, damit das Mobiltelefon seinen Standort aus der App beziehen kann. Die Receiver Connection, also die Verbindung zu der ArduSimple Antenne erfolgt über Bluetooth, daher wird hier die Option "External via Bluetooth" gewählt.

7

Positionierung des Mobiltelefons von GPS auf RTK umstellen

Damit das Mobiltelefon seinen Standort nicht mehr allein über das GPS bzw. GNSS bezieht, sondern aus der Kombination von GNSS und dem Korrektursignal muss bei Android Systemen eine Einstellung in den Entwickleroptionen verändert werden. Für das Öffnen der Entwickleroptionen muss unter Einstellungen -> Telefoninfo -> Softwareinformationen der Eintrag "Buildnummer" siebenmal in Folge angetippt werden. Daraufhin öffnen sich die Entwickleroptionen des Mobiltelefons. In den Entwickleroptionen muss unter dem Punkt "App für simulierten Standort auswählen" der Lefebure Ntrip Client ausgewählt werden.

Vorbereitung

In der Vorbereitung wird die eingerichtete Technik und/oder Anwendung für die Durchführung des Praxisbeispiels einsatzbereit gemacht. Zum Beispiel das Erstellen/Verschicken einer Applikationskarte und der Import von Feldgrenzen.

1

SAPOS Korrektursignal beantragen

Für dieses Beispiel benötigen Sie eine SAPOS Lizenz vom zuständigen Landesvermessungsamt. Je nach Bundesland kann dieser Service kostenfrei sein bzw. es können Kosten in unterschiedlicher Höhe anfallen. Infos dazu finden Sie auf der SAPOS-Webseite des jeweiligen Landes.

2

Mobiltelefon über Bluetooth mit RTK Modul verbinden

Bluetooth auf dem Mobiltelefon einschalten und mit RTK Modul koppeln (Passwort standardmäßig 1234)

3

Mit dem SAPOS Korrektursignal verbinden

Mit den vom Landesvermessungsamt bereitgestellten Daten, d.h. Caster URL, Port und Mount Point (Beispiel Niedersachsen: Ntrip-Caster-URL: openservice-sapos.niedersachsen.de, Port: 2101, Mountpoint: VRS_3_2G_NI) sowie dem Benutzernamen und Passwort mit dem SAPOS Signal verbinden.

Vorarbeit Notwendig

Bestellen der Zugangsdaten beim jeweiligen Landesvermesssungsamt

4

App zur Erfassung von Positionen starten

Eine der installierten Apps (SW Maps oder QField) zur Erfassung von Positionsdaten starten und zur Erfassung nutzen.

Umsetzung

In der Umsetzung wird das eigentliche Ziel des Praxisbeispiels umgesetzt. Dabei wird die vorbereitete Technik und/oder Anwendung eingesetzt. Zum Beispiel die Auswahl und Weiterverarbeitung ausgewählter Geodaten und die Abarbeitung einer Applikationskarte und gleichzeitige Dokumentation der Maßnahme.

1

Besondere Feldpunkte einmessen

Mithilfe der gewählten App auf dem Mobiltelefon können besondere Punkte von Interesse auf dem Acker eingemessen werden. Dies können zum Beispiel Grenzsteine oder die Eckpunkte der Ackerfläche sein. Aber auch das Einmessen von Flächen ist hochgenau möglich und erlaubt so die Anlage von Spritzfenster, die nach einmaligen Einmessen über mehrere Jahre exakt wieder auffindbar sind.

Vorarbeit Notwendig

Für die Übertragung von Versuchsplänen auf das Mobiltelefon müssen diese vorher in einem GIS Programm erstellt werden

2

Messung im Feld

Mit Hilfe der App können jetzt Punkte im Feld eingemessen oder bereits bekannte Punkte gesucht werden. Wichtig ist, dass der Messstab während der Messung im Lot ist damit der eingemessene Punkt am Boden mit der Antennenposition am Stabende übereinstimmt.

3

Messungen mit QField App

Vorarbeit Notwendig

Für die Übertragung von Versuchsplänen auf das Mobiltelefon, müssen diese vorher in einem GIS Programm erstellt werden

Nachbereitung

In der Nachbereitung werden die durchgeführten Schritte kontrolliert um das Ergebnis des Praxisbeispiels sicherzustellen. Zum Beispiel kann dies die Einsicht einer Dokumentationskarte zur Überprüfung von Soll- und Ist-Menge sein.

1

Daten in GIS Software exportieren

Nach der erfolgreichen Einmessung können Sie die eingemessenen Koordinaten in eine beliebige GIS Software für weitere Auswertung übertragen.

Auswertung

In der Auswertung soll das durchgeführte Praxisbeispiel hinsichtlich seines Erfolges untersucht werden. Zum Beispiel der Effizienzvergleich von vernetzten Maschinen/ dokumentierten Maßnahmen.

1

Auswertung der Daten im GIS

Auf Farmwiki.de finden Sie verschiedenste Tutorials zu GIS-Software, wie QGIS oder ArcGIS PRO. Hier können Sie aufgenommene Daten verarbeiten und nutzen. Shape Dateien lassen Sich auch im Sammelantrag verwenden.

Vorarbeit Notwendig

https://farmwiki.de/Tutorials/GIS/QGIS https://farmwiki.de/Tutorials/GIS/ArcGIS

Ergebnisbeschreibung

Ökonomisches Potenzial
Einsparung Betriebsmittel
Einsparung Arbeitszeit
Planungssicherheit
Mehrertrag
  Ökologisches Potenzial
Ressourceneffizienz
Bodenschonung
Biodiversität
Positive Wirkung auf die Umwelt
  Soziales Potenzial
Attraktivität Arbeitsplatz
Arbeitserleichterung
Entwicklung ländlicher Raum
Arbeitssicherheit
Image / Öffentlichkeitsarbeit