Intelligente Augen am Himmel überwachen nachhaltige Landwirtschaft
Der Agrarsektor gewährleistet die Ernährungssicherheit in der EU, schafft Arbeitsplätze und trägt zur Wirtschaft der EU bei, dennoch ist die Zukunft der Landwirtschaft nicht „sicher“. Die Ernten sind durch immer häufigere und schwerere Wetterereignisse bedroht, die landwirtschaftlichen Einkommen sind im Vergleich zu nichtlandwirtschaftlichen Sektoren bereits niedrig, und der Sektor steht vor Herausforderungen bei der Umstellung auf nachhaltigere Praktiken. Die Gemeinsame Agrarpolitik (GAP) der EU soll diesen Problemen mit Einkommensunterstützung für landwirtschaftliche Betriebe, Marktmaßnahmen zum Umgang mit schwierigen Marktsituationen und Maßnahmen zur ländlichen Entwicklung begegnen. Darauf entfällt fast ein Viertel des EU-Haushalts. Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts ENVISION wurden digitale Instrumente und Technologien entwickelt, die auf Erdbeobachtungsdaten und weitere Quellen zurückgreifen, um die EU bei der Überwachung der Einhaltung der Gemeinsamen Agrarpolitik und die landwirtschaftlichen Betriebe bei der nachhaltigeren und stärker von Resilienz geprägten Bewirtschaftung ihrer Kulturen zu unterstützen.
Satellitendaten und weitere Daten unterstützen Vorhersagemodelle und Visualisierung
Von der quelloffenen ENVISION-Plattform werden Copernicus-Satellitenbildmaterial und Systeme zur Identifizierung landwirtschaftlicher Grundstücke genutzt, die anhand der Beiträge der landwirtschaftlichen Unternehmen optimiert wurden. „Zur effizienten Organisation und Analyse von Erdbeobachtungsdaten setzt ENVISION den hochmodernen Open Data Cube zur Erdbeobachtungsdatenverarbeitung ein. Mithilfe fortgeschrittener Verarbeitungsmethoden, Maschinenlernalgorithmen und Datenaugmentationsverfahren werden wertvolle Erkenntnisse aus Satellitenbildmaterial gewonnen und es wird sichergestellt, dass unsere Vorhersagemodelle robust sind und sich gut auf neue Daten übertragen lassen“, erklärt Projektkoordinator Anastasios Karakostas von DRAXIS Environmental. Das ENVISION-Paket aus Überwachungs- und Einhaltungsinstrumenten erfasst Daten über Bereiche, an denen Interesse besteht, und stellt Analysen in Form nutzungsfreundlicher interaktiver Karten dar. Auf diese Weise werden die GAP-Zahlstellen und bescheinigenden Stellen bei der ganzjährigen effizienten, kostengünstigen und kontinuierlichen Überwachung landwirtschaftlicher Flächen unterstützt. Die ENVISION-Mobilanwendung ist für landwirtschaftliche Betriebe in den Online-Shops für Android und iPhone erhältlich. „Der quelloffene Ansatz und unser zusätzliches Entwicklungsinstrument ermöglichen es den Interessengruppen, die Funktionen der Plattform frei an ihre individuellen Bedürfnisse anzupassen und zu erweitern, und gewährleisten eine kontinuierliche Bereicherung der Plattform durch eine vielfältige Gemeinschaft“, erläutert Karakostas.
Umfassende Dienstleistungen zur Überwachung und Einhaltung von Vorschriften
Die ENVISION-Plattform gestattet die Analyse von Vegetations- und Bodenindizes in Zeitreihen, wobei die Bewertung von kulturspezifischen Wachstumstrends, Bodengesundheit und Bodenerosion unterstützt wird. Bei Kulturpflanzenkarten wird maschinelles Lernen zur Klassifizierung von Kulturarten genutzt, wodurch die Überwachung der Anbaudiversifizierung, die Erkennung von Dauergrünland und vieles mehr möglich wird. Mit dem Dienst zur Erfassung des Mähens auf Grünland wird überwacht, ob die landwirtschaftlichen Betriebe die Umwelt- und Klimaanforderungen der Gemeinsamen Agrarpolitik einhalten und das Dauergrünland erhalten. Die Überwachung des Bodenzustands liefert Schätzungen des qualitativen organischen Kohlenstoffs im Oberboden. Außerdem wird mit dem Dienst zur Überwachung ökologischer Kulturen genau zwischen ökologischen und konventionellen Anbaukulturen unterschieden und das Pflanzenwachstum überwacht.
Ko-Kreation von Instrumenten zur Überwachung der Landwirtschaft
„ENVISION revolutioniert die landwirtschaftliche Überwachung mithilfe der von Beginn an stattfindenden Einbeziehung der zukünftigen Kundschaft als Mitgestaltende, sodass sichergestellt wird, dass die Dienstleistungen den Bedürfnissen der Endnutzenden entsprechen. Dieser nutzungszentrierte Ansatz ist für die Entwicklung fortgeschrittener, marktreifer Lösungen entscheidend“, stellt Karakostas fest. Pilotanwender Aušrius Kučinskas von der Nationalen Zahlstelle Litauen bestätigt den Erfolg dieses Ansatzes: „Die ENVISION-Produkte und Dienstleistungen haben einen erheblichen Mehrwert geschaffen, insbesondere bei der Umsetzung der Gemeinsamen Agrarpolitik. Die bemerkenswerten Vorteile der Sanktionsvermeidung, des geringeren Arbeitsaufwands, von weniger Überprüfungen vor Ort, der Kosteneinsparungen und des verbesserten Pflanzen- und Erntemanagements haben sich tiefgreifend auf unseren Betrieb ausgewirkt... und wir sehen eine Zukunft voraus, in der diese Algorithmen zum organisatorischen Standard der Überwachung der Einhaltung der Gemeinsamen Agrarpolitik werden.“ Die Ergebnisse der Arbeit von ENVISION dürften die Nachhaltigkeit des Agrarsektors erheblich verbessern, da kontinuierliche und umfassende Überwachungen von Umwelt- und Klimavariablen auf nationaler Ebene möglich, eine wirksame Landbewirtschaftung gefördert und Ökosystemleistungen geschützt werden.
Schlüsselbegriffe
ENVISION, GAP, Landwirtschaft, Erdbeobachtung, bescheinigende Stellen, Klima, Zahlstellen, Vorhersagemodelle, Gemeinsame Agrarpolitik, Ernteüberwachung, Pflanzenüberwachung, Systeme zur Identifizierung landwirtschaftlicher Grundstücke
