Heil, K. und Schmidhalter, U.
(2017)
Fusion von Sensordaten zur Detektion von C- und N-Gehalten im Oberboden.
In: Jahrestagung der DBG 2017: Horizonte des Bodens, 02.-07.09.2017, Göttingen.
Kurzfassung
Ziel: Die Studie untersucht die Kombination von Sensordaten (scheinbare elektrische Leitfähigkeit ECa gemessen mit EM38 und EM38-MK2 (1) sowie mit vis-NIR-Spektrometer (passives Spektrometer (bis 1700 nm) und Activ Flash Spectrometer (AFS, bis 1000 nm) des PhenoTrac4 (2) , beide mit Bildung verschiedener Indizes) zur flächigen Vorhersage von Corg, Ccarb, Ct und Nt auf einem Acker im ehemaligen Überflutungsgebiet der Isar (Mergel- im Wechsel mit sehr humosen Schichten über kalkhaltigem Schotter: Oberboden 9,36 % Ct, Ccarb: 5,96 %, Corg: 3.4, Nt: 0,41%). Methode: Schleppergestützte Messung der Fläche mit den genannten Sensoren. Beprobung von 45 Punkten mit anschließender Analyse der genannten Zielvariablen. Neben den Sensorwerten wurden auch die Gauß-Krüger-Koordinaten sowie die Entfernung der Probenahmepunkte zur Feldgrenze als Prädiktoren eingeführt. Auf die Verwendung von topographischen Parametern wurde verzichtet, da die rd. 2 ha große Fläche nahezu eben ist. Zur statistischen Vorhersage wurde Support Vector Machine Regressionen gerechnet. Ergebnis: Die Zielvariablen lassen sich mit Bestimmtheitsmaßen von 0,79-0,81 und RMSE-Beträgen von 0,01- 0,28 % abbilden. Dabei sind die bestimmenden Prädiktorvariablen bei Ct und Corg hauptsächlich die Nord-Süd-Ausdehnung, die Entfernung zur Feldgrenze, ECa-h sowie Reflexionswerte bei Wellenlängen um 1000 nm (AFS). Bei Ccarb und Nt treten die Nord-Süd-Ausdehnung zurück und Reflexionswerte von 400-600 kommen hinzu. Schlussfolgerung: Diese und andere unserer Studien haben folgendes aufgezeigt: - Die beschriebene Sensorkombination erhöht die Genauigkeit und auch die Reproduzierbarkeit der Messungen. - Die Einbeziehung von stetigen Variablen wie Koordinaten und auch topographischen Beschreibungen steigern die Komplexität und stabilisieren gleichzeitig die Berechnungen. - Während die ECa-Messungen weitestgehend standardisiert sind, fehlen derartige standardisierte Vorgehensweisen bei Reflexionsmessungen.
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