SHAPE Bodenmanagementsystem: Software-Entwicklung, DSS und Dateninfrastruktur

Ziel des AP ist der Aufbau der kompletten, durchgängigen Datenverarbeitungskette, von der Datenerhebung über die Speicherung bis zur Analyse und Darstellung (Dashboards) der Daten und Ergebnisse. Die Produkte der einzelnen Arbeitspakete verfügen über eigenständige Datenbanken mit identischen Datenausgabeformaten, um die Integration in das Gesamtsystem sicherzustellen. Die zu entwickelnden Teilkomponenten verfügen über offene Software-Schnittstellen (API), die die Interoperabilität mit weiteren Systemen ermöglichen. Wenn immer möglich, werden die Daten als Open Data veröffentlicht. Die Datenerhebung erfolgt über die internetfähigen Messsysteme sowie über Eingabemasken zur manuellen Dokumentation von Bewirtschaftungsmaßnahmen (Aussaat, Düngung, Bewässerung, etc.). Hier sollen auch Spracheingaben ermöglicht werden. Externe Datenquellen mit Raumbezug werden ebenfalls eingebunden. Dazu gehören sowohl zeitlich veränderliche Wetter- und Fernerkundungsdaten, als auch statische Informationen, wie topographische oder bodenkundliche Karten und Liegenschaftskataster. Letztere dienen dem Aufbau einer Ackerschlagkartei. Mithilfe von Machine-Learning werden aus generierten Beobachtungen Zusammenhänge zwischen aktuellen und historischen im SHAPE Feldlabor aufgezeichneten Bodenmesswerten einerseits und Entscheidungen der Kulturführung andererseits identifiziert, um daraus modellbasierte Zielgrößen für einen angestrebten Bodenzustand sowie die derzeit mögliche Ableitung von konkreten Handlungsempfehlungen für die Landwirtschaft darzustellen. Diese Empfehlungen werden mit Hilfe der im AP 4 gewonnenen Erkenntnisse weiter angepasst und dann in erste Regeln überführt. Durch das Einbinden von Expertenwissen, die Interaktion mit dem Anwender und die stetige Ergänzung weiterer “verifizierter” Regeln aus AP 4 wird das System kontinuierlich ergänzt und im weiteren Verlauf der Anwendung trainiert. Der Datenstrom verzweigt, je nach Anwendungsszenario: Privatwirtschaftlich: ergänzende Teilentwicklungen für das Bodenmanagementsystem basierend auf der IoT-Plattform Eijkelkamp: kundenspezifische Datenhaltung und -analyse Ableitung konkreten Zielgrößen und Handlungsempfehlungen als Service mathematische Validierungsmodelle und -prozesse zur Beurteilung der Datenplausibilität Kennzeichnung validierter Daten Aufbau einer Benutzerverwaltung, mit Rollen und Rechten, die das Sammeln und Teilen von Daten ermöglicht benutzerspezifische Zuordnung von Parametern und Zielgrößen Integration bestehender Messtechniken und resultierender Datenströme Die Entwicklung von SDKs zur Verbindung verschiedener Bodenmessgeräte, zur Definition von Anwendung- und Geschäftsfällen