RT Dissertation/Thesis T1 Entwicklung eines GIS-gestützten schlagbezogenen Führungsinformationssystems für die Zuckerwirtschaft A1 Laudien,Rainer WP 2005/07/11 AB Die EU strebt ab dem Jahr 2005 eine GIS-gestützte Dokumentation aller landwirtschaftlich genutzten Flächen an. Vor diesem Hintergrund besteht die Zielsetzung der vorliegenden Doktorarbeit in der Entwicklung und dem Aufbau eines ebenenübergreifenden, anwenderfreundlichen und datenintegrierenden Führungsinformationssystems für die Zuckerwirtschaft. Dieses soll Geographie-, Fernerkundungs- und attributive Sachdaten verarbeiten, visualisieren, archivieren und dokumentieren. Für die Konzeption dieses "Sugar Beet Management Informationssystems" (SuMIS) wird ein GIS-gestützter, modular-aufgebauter, schlagspezifischer Ansatz verwendet, um jeden einzelnen Prozess innerhalb der Wertschöpfungskette "Zuckerrübe" aufzeigen zu können. So kann mit Hilfe von SuMIS jeder Prozess zu seiner Herkunft nach- und zurückverfolgt werden . SuMIS stellt ein umfassendes System dar, das durch die Integration von GIS- und Fernerkundungsdaten auch als "Decision Support System" im Rahmen des "Supply Chain Managements" eingesetzt werden kann. Durch den modularen prozessorientierten Aufbau von SuMIS kann das Potential des Systems von unterschiedlichen Nutzern entlang der Wertschöpfungskette ausgeschöpft werden. Hierzu zählen beispielsweise die schlagspezifische Dokumentation auf Anbauerseite oder die GIS-gestützte Entscheidungsfindung auf Konzernseite. Die Konzeption und Entwicklung von SuMIS basiert auf den Geodaten zweier Untersuchungsgebiete: Gemmingen im Kraichgau (Gebiet 1) und Plattling in Niederbayern (Gebiet 2). Der Datensatz von Gemmingen, der sich aus betrieblichen und externen Geodaten zusammensetzt, bildet den Hauptbestandteil der relationalen Geodatenbank von SuMIS, die den Kern des Systems darstellt. Während die Zuckerrübenschläge des Gebietes 1 keinem hohen Krankheitsdruck ausgesetzt sind, mit Hilfe von SuMIS aber auch Wachstumsanomalien biotischen Ursprungs und Vitalitätsunterschiede fernerkundungsgestützt detektiert und verortet werden sollen, werden multi- und hyperspektrale Reflexionsdaten auf ausgesuchten infizierten Schlägen des Gebietes 2 erhoben. Hierfür wird ein hyperspektrales Spektroradiometer stationär auf einer Messapparatur befestigt, um die Feldmessungen zu erheben, die in einer Spaktralbibliothek im HTML-Format archiviert werden. Daneben werden multitemporale traktor- und flugzeuggestützte Spektroradiometermessungen erzeugt und zur Validierung der bodengestützten hyperspektralen Daten eingesetzt. Die so erhobenen spektralen Messergebnisse werden mit Hilfe von multi- und hyperspektralen Vegetationsindizes ausgewertet, um die unterschiedlichen Pflanzenvitalitäten zu verdeutlichen. Die Entwicklung von SuMIS schließt u.a. die Visual Basic Programmierung selbst erstellter sowie die Auswahl ergänzender Funktionalitäten ein, die die oben genannten EU-Forderungen der schlagbezogenen GIS-Funktionalität gewährleisten. Neben den erwähnten hyperspektralen Vitalitätsanalysen werden in der vorliegenden Dissertationsschrift auch multispektrale, fernerkundungsgestützte Landnutzungsklassifikationen vorgestellt, die mit pixel- und objektorientierten Ansätzen durchgeführt werden, um Zuckerrübenschläge schnell und einfach von anderen Feldfrüchen zu unterscheiden. Hierfür werden Reflexionsdaten des räumlich hoch-auflösenden multispektralen Satellites "QuickBird" verwendet. Um diese Landnutzungsklassifikationen zu erzeugen und um Zuckerrüben von anderen Feldfrüchten einfach und zeiteffektiv unterscheiden zu können, werden zwei Softwarepakete genutzt und miteinander verglichen: ERDAS® als pixelbasiertes und eCognition als objektorientiertes Rasteranalyseprogramm. Mit Hilfe der selbst programmierten Funktionalitäten von SuMIS kann der Anwender ohne jegliche GIS oder Datenbankkenntnisse seine Schlagdaten digitalisieren, in der Geodatenbank speichern und in SuMIS visualisieren. Durch die informationsspezifische Struktur der Geodaten in Form von einzelnen Informationsschichten sind mit Hilfe von SuMIS beispielsweise mathematische Berechnungen, Überlagerungen, Verschneidungen und Verknüpfungen möglich. Diese Tatsache kann zur räumlichen Analyse sowie zur Generierung neuer Informationslayer genutzt werden. Solche räumlichen GIS-Analysen werden in der vorliegenden Dissertationsstudie im Rahmen einer fallbeispielhaften Anwendung exemplarisch aufgezeigt. Die darin vorstellten Ergebnisse bestätigen die korrekte Auswahl der angewendeten und selbst entwickelten Ansätze. Neben der Beschreibung der Konzeption und Entwicklung von SuMIS werden auch die Akzeptanz des Systems und dessen Funktionalitäten von ausgewählten potentiellen Nutzern aus der Zuckerwirtschaft bewertet und die Perspektiven für eine breite Umsetzung vorgestellt. Bei dieser Analyse fließen sowohl wirtschaftliche als auch andere, nicht wirtschaftliche Einflussfaktoren in die Ergebnisfindung ein. Die ermittelten Ergebnisse werden diskutiert und der Nutzen des Systems für die Zuckerwirtschaft herausgearbeitet. K1 Agrarinformatik K1 Geoinformationssystem K1 Fernerkundung K1 Zuckerrübenanbau PP Hohenheim PB Kommunikations-, Informations- und Medienzentrum der Universität Hohenheim UL http://opus.uni-hohenheim.de/volltexte/2005/87