Anwendungsbeispiele

Erfahren Sie mehr über den vielfältigen Einsatz von GIS und welche Lösungen, neben dem üblichen Vermessungsthema, mit GPS realisiert werden können.

  • GPS im Weinberg und der Landwirtschaft
  • GPS im Wald und der Forstwirtschaft
  • Naturschutz mit GPS Kartieren
  • UNTERSTÜTZUNG FÜR DIE ARBEIT IM WEINBERG

Täglich erreichen uns Anfragen zu hochpräzisem GPS und mobilen GIS-Applikationen. Die Einsatzbereiche sind inzwischen ganz unterschiedlich. Während die Nutzung in der Energieversorgung und in den Bauhöfen der Kommunen schon zum Alltag gehören, sind Anwendungen in Forst, Landwirtschaft und bei Winzern noch ganz neu und mit besonderen Anforderungen verknüpft.



2019 erreichte uns die erste Anfrage aus dem Bereich Weinbau. Ein Winzer hatte sich am Markt nach hochgenauen GPS-Empfängern umgeschaut und ist auf unser Angebot gestoßen. In einem ersten Telefonat erfuhren wir die Aufgabenstellung und ersannen die optimale Lösung für den Winzer.

Verstreut liegende Parzellen

Man muss wissen, dass Winzer sehr oft viele, meist nicht zusammenhängende Einzelflächen bewirtschaften. In diesem Fall waren es über 240 Rebflächen im südlichen Rheinhessen und der angrenzenden Pfalz, verteilt auf eine Gesamtfläche von 25 Quadratkilometern.

Eigentlich denkt man, dass ein Winzer eher ein zusammenhängendes Weingut bewirtschaftet. Dem ist aber nicht so. Durch Erbe, Heirat und Pacht entsteht über viele Jahrzehnte oder gar Jahrhunderte ein Flickenteppich unterschiedlichster Lagen.

Wo verläuft die Grenze?

Dadurch, dass die Nachbarflächen von anderen Winzern bewirtschaftet werden, entstehen oft Grenzstreitigkeiten, zumal an alten Flurstücken oft die Vermarkung durch Grenzsteine fehlt oder schlichtweg bei der Nutzbarmachung untergepflügt wurden. Bedenkt man, dass eine Rebreihe zur Nächsten nur 1,50 Meter benötigt, so wird schnell klar, dass auch schmale Streifen zuweilen sehr kostbar sein können, denn Rebflächen sind nicht selten 200 Meter lang. Bei einem Abstand von 1,5 Meter spricht man dann von etwa 140 Pflanzen mehr oder weniger, deren Früchte zur Verarbeitung in den Weinkeller wandern. Also ist der Winzer schon sehr daran interessiert, ob er die volle Fläche bewirtschaftet oder seinen Grund womöglich mit jemanden teilt.

Daten von Landesvermessungsämtern nutzen

Da die Landesvermessungen der Bundesländer inzwischen Datendienste mit der Liegenschaftskarte anbietet ist es möglich, mit dem sehr genauen GPS im Feld eine Standortbestimmung durchzuführen und die Grenzen festzustellen und neu zu vermarken. Die Technik ist leicht handhabbar und die Genauigkeit über jeden Zweifel erhaben. Im Streitfall können beide Winzer zusammen ins Feld gehen und einvernehmlich klären, wo die Grenze verläuft.

Technik im handlichen Format

Um die Technik möglichst handlich zu gestalten, haben wir ein Android Tablet, eine Tablethülle und einen sehr kompakten Empfänger mit Antenne kombiniert. Das Gerät kann mühelos in der Hand gehalten werden, wenn man die Grenze oder Grenzpunkte abschreitet. Auf dem Tablet ist eine leistungsstarke Applikation eines Geoinformationssystems (GIS) installiert. In dieser App ist die Liegenschaftskarte hinterlegt, auf der die im Besitz befindlichen Rebflächen des Winzers farbig dargestellt werden. Die Karte kann online und offline genutzt werden – also auch ohne Verbindung zum Internet.

Die Lösung setzt sich aus folgenden Bausteinen zusammen:
– Samsung Galaxy Active Tab2
– EMLID M2 Empfänger
– Tallysman Fingerantenne für die Nutzung als Handheld
– Antennenhalter für das Tablet
– gummierte Tablethülle

Erweiterung Ackerschlepper:
– Abracon Antennen
– Surveystab Extender 50cm 5/8 Zoll Gewinde
– Antennenkabel 2m
– serielles Kabel Sonderkonfiguration

Gerätekonfiguration, Konfektion
Datenerzeugung und Einspielung

Kosten rund 1.850,- Euro netto

Fremdintegration kein Thema

Die Nutzung zur Grenzfeststellung ist aber nicht die einzige Anwendung bei dem Winzer. Rebflächen werden mit Maschinen mit geringer Spurbreite bewirtschaftet. Um die Parallelfahrt der Maschinen und den Einsatz von Pflanzenschutzmitteln und Dünger zu steuern, wird in diesem Fall die Software Machinery Guide eingesetzt. Die Software hat eine generische Bluetooth-Schnittstelle für GPS Empfänger. Es gelang auf Anhieb, Machinery Guide mit dem GPS zu verbinden und zu nutzen. Für den Einsatz mit dem Ackerschlepper erhielt der Winzer noch eine weitere externe Antenne und Halterung, die am Ackerschlepper verbleiben kann. Je nach Einsatzzweck verfügt der Winzer somit über ein Handgerät und ein Einbaugerät für den Fahrbetrieb.

Effektive Bewirtschaftung und Kontrolle

Bei über 240 Rebflächen muss klar sein, dass ein Winzer diese Anzahl von Flächen nicht alleine bewirtschaften kann. Deshalb dient ihm jetzt das präzise GPS mit App auf dem Tablet auch für das landwirtschaftliche Asset Management. Bei der Fahrt durch die Rebreihen kann der Winzer Probleme in der Rebfläche über ein Menü erfassen, wobei in Fahrtrichtung immer links oder rechts markiert wird und die Art des Schadens oder Mangels an der Pflanze, dem Pfahl oder Draht.

So erfasste Informationen lassen sich auswerten und verwalten und dienen dazu, Arbeitseinsätze in den Rebflächen und der Material-Beschaffungen zu koordinieren. Dass ganz nebenbei auch noch die Pheromonfallen im Weinberg erfasst und Wuchsbeobachtungen durchgeführt werden, fällt bei der Technik leicht und kann dazu dienen, viele Vorgänge im Feld zu rationalisieren.

Ganz zum Schluss kommt der Genuss

Uns hat der Einsatz im Weinberg viel neues Wissen beschert und unsere Sinne für neue Aufgaben für hochpräzises GPS geschärft. Überdies haben wir ein tolles Weinanbaugebiet und seine Produkte kennen und schätzen gelernt.

Wir empfehlen daher auch gerne die Produkte unseres “Hightec”- Winzers Herrn Hans-Jakob Fuchs vom Weingut Fuchs aus Flörsheim Dalsheim https://www.weingut-fuchs.de/

FORSTWIRTSCHAFT

GPS im Wald und der Forstwirtschaft

Wald – Lebensraum und Wirtschaftsgut

Der Wald ist Rohstoffquelle, Erholungsraum und Rückzugsgebiet für Mensch und Tier zugleich. Eine nachhaltige Waldbewirtschaftung soll helfen, dass der Wald auch in Zukunft diesen Aufgaben „gewachsen“ bleibt. Viele Landwirte bewirtschaften neben ihren Äckern meist kleine oder größere Waldflächen und sind so einen Teil des Jahres quasi als Forstwirte unterwegs. Sind die Waldparzellen besonders klein, stellt sich recht oft die Frage, wo genau verläuft die Grenze? Grenzen wurden früher vielfach im Gelände mit dem Nachbarn vereinbart und über Generationen weitergegeben. Meist diente ein Baum oder Stein zur Markierung. Was aber, wenn diese heute nicht mehr aufzufinden sind?

Wachstum über Generationen

Wo vor allem der Rohstoff Holz ganzjährig eine Rolle spielt, werden Programme für eine optimale und nachhaltige Bewirtschaftung entwickelt und hohe Investitionen in die Aufforstung standortangepasster Arten getätigt. Dabei spielt nicht immer die Flächengröße und die Holzmenge die entscheidende Rolle. Manche Bäume sind erst in der übernächsten Generation mit 80 Jahren erntereif und blicken dann auf viele Jahre sorgfältige Pflege zurück. Sie haben zuletzt nicht selten einen Wert von 6-8 Tsd. €. Ein kleines Vermögen, das man gerne in den Grenzen seines eigenen Waldstücks gesichert sehen möchte.

Denn, liegt dieser Baum im Grenzbereich eines anderen Grundstücks, wird es u.U. knifflig. Weiß man um die Genauigkeit herkömmlicher GPS-Empfänger wird schnell klar, dass es mit einer Abweichung von 2 und mehr Metern zu einem erheblichen Konflikt mit dem Nachbarn kommen kann. Ein GPS-Empfänger, wie der im Reach RS2 der Firma EMLID, punktet mit einer Genauigkeiten im Zentimeter-Bereich und schafft klare Verhältnisse.

Verlässliche Grenzen für eine fundierte Planung

Ähnlich und doch etwas anders verhält es sich mit den sogenannten „Brotbäumen“, wie z.B. der Fichte oder Douglasie. Sie werden flächenhaft in Gruppen aufgeforstet und ebenso flächig, meist mit großen Maschinen, den Harvestern, geerntet. Hier machen ein oder 2 Meter in der Länge gleich viele Bäume mehr oder weniger aus, die man zum einen aufforsten und zum anderen auch wieder ernten kann. Die Lage der Parzellengrenze gilt es daher auch in unwegsamen Gelände möglichst genau zu erfassen. Weiter ist es von Wert, hierüber an verlässliche Parzellengrößen zu kommen und im Sinne der Massennachhaltigkeit eine angemessene Planung für die weiteren Forsteinrichtungszeiträume machen zu können.

Wege für eine sichere Ernte und einen schnellen Abtransport

Mit Schleppern oder Rückepferden werden geerntete Stämme zum Lagerplatz am Wegrand gerückt und zu Poltern aufgestapelt. Werden hierzu Spezialmaschinen eingesetzt, ist dies meist mit hohen Kosten verbunden. Um diese so gering wie möglich zu halten ist es von Bedeutung zu wissen, wo genau sich die Lagerplätze befinden und welcher Rückeweg dorthin anschließt. Gleiches gilt für den Abtransport der Polter. Eine lange Suche im Gelände verbraucht unnötig viel Zeit und verringert die Gewinnspanne zum Ertrag.

Eine Kartenapplikationen und ein handelsübliches Tablet helfen im Vorfeld bei der Planung und später bei der Ausführung und Navigation im Gelände. Als Basiskarte dienen Daten der Landes- und Katasterämter. So ausgerüstet, kann es mit dem GPS-Gerät zur Grenzfindung im Gelände gehn. In der Karte lässt sich gut analysieren, welche Rückegassen und -wege für eine Erschließung der Parzelle infrage kommen und wo der Polterstandort am besten für einen schnellen Abtransport angelegt werden sollte.

Waldarbeiter und Fuhrleute erhalten die Pläne auf ihr mobiles Gerät und können hierüber navigieren. Unabhängig von der Netzabdeckung reicht hierzu ein Satellitensignal. Die gewonnen Daten lassen sich sehr effektiv nun auch für die Feinerschließung der folgenden Forsteinrichtungsräume nutzen.

Finden ist Glücksache – Wiederauffinden planbar

Von der Aufforstung bis zur Ernte vergehen Jahre. Es bedarf der ständigen Inventur, Pflege und Kontrolle auf Schäden, Krankheiten, Befall mit Schädlingen oder Totalausfall. Für das Wiederauffinden und Durchführen von gezielten Maßnahmen ist es wichtig zu dokumentieren, wo genau sich der entsprechende Baum befindet. Mit einem GPS Empfänger und einer Kartenapplikation auf Tablet, lässt sich der Baum genau orten. Die Position wird in der Karte erfasst und gespeichert. Mit der Auswahl von weiteren Merkmalen zum Zustand des Baumes und der zu ergreifenden Maßnahme, ist der Baum klar definiert und von jedem nachfolgenden Waldarbeiter wieder auffindbar.

GPS UND MOBILES GIS IM NATURSCHUTZ

Zwischen Wunsch und Wirklichkeit findet sich vieles, unter anderem auch der ehrenamtliche Naturschutz. Hier gibt es auch viele Vorstellungen und Wünsche, die einmal Wirklichkeit werden sollen. Auf dem  Weg von der Idee zur Umsetzung gilt immer alle Beteiligten in dem Vorhaben mitzunehmen. Die Kartierung von Biotopen bildet hier oftmals eine wichtige Grundlage und an dieser Stelle kommen GIS und die mobilen GPS-Lösungen ins Spiel.

War die Kartierung bisher oftmals mühsame und langwierige Handarbeit mit Karte, Papier und Bleistift, eröffnen sich dank handlicher GNSS Empfänger und direkter Kopplung an ein Tablet ganz neue Möglichkeiten.

Projekt Dünstekovener Teiche

Unweit vom Firmensitz betreut der NABU Bonn in der ehemaligen Kiesgrube Dünstekoven ein 50ha großes Naturschutzgebiet, das besonders auch für Amphibien ein wichtiger Lebensraum ist. Über die Jahre sind durch Naturschutzmaßnahmen in dem Gelände eine Vielzahl kleiner Teiche und Tümpel entstanden, die nun weiter ausgebaut und miteinander vernetzt werden sollen. Als Grundlage für alle Planung sowie die entsprechende Anträge bei den Behörden wurde eine Kartierung der bestehenden Gewässer benötigt.

Schnelle und präzise Kartierung

TOPO graphics hat dieses Projekt technisch unterstützt und die benötigte Hard- & Software für die Kartierung bereit gestellt. Im Einsatz war ein Ublox F9P-Chip mit externer Antenne auf einem Vermessungsstab. Die Stromversorgung erfolgte unmittelbar über das Tablet. Zur Aufzeichnung wurde Mapit GIS verwendet. Für eine hohe Präzision der erfassten Koordinaten wurde der HEPS-Dienst von SAPOS NRW genutzt. Mit dieser technischen Konstellation war eine schnelle Erfassung der einzelnen Gewässer möglich. In einem halben Tag wurden so rund 60 Kleingewässer im Naturschutzgebiet exakt eingemessen und konnten anschließend nahtlos im GIS weiterverarbeitet werden.Außerdem wurden in einem zweiten Schritt die auch jene Stellen mit GPS erfasst, die für die Erweiterung und Vernetzung der Gewässerflächen interessant sind. Durch die direkte Verarbeitung im GIS war so eine unmittelbare Weiterverarbeitung und Auswertung der Daten möglich. Sowohl die grafische Aufbereitung als Karte wie auch die Analyse untere anderem der Gesamtfläche der Gewässer war so möglich – eine ideale Grundlage für die weitere Planung und Umsetzung der Maßnahmen.Eine händische Aufnahme aller Gewässer mit Papier, Bleistift und Maßband wäre um ein vielfaches aufwändiger gewesen und hätte bedeutend mehr der Zeit in Anspruch genommen – ein sehr wertvolles Gut gerade im Ehrenamt. Wir freuen uns daher sehr, dass wir den Naturschutz mit unserer Technik so unterstützen konnten.