Stiftelsen lantbruksforskning

Lantbruks- och trädgårdsföretagarnas egen forskningsstiftelse finansierar behovsdriven forskning för svenska förhållanden.
Läs mer

Ny teknik för förbättrad insamling av data till fosformodeller

Status: Avslutat
Projektnummer: H0870020
Kategori:
Ansökningsår: 2008
Datum för slutrapport: 19 juni 2014
Huvudsökande: Anna Rydberg
Organisation: JTI Institutet för jordbruks- och miljöteknik AB
E-postadress: anna.rydberg@jti.se
Telefon: 010-516 69 55
Beviljade medel: 550 000 SEK

Sammanfattning av slutrapport
I detta projekt har högupplöst höjddata i form av ytmodeller tagits fram med hjälp av ett obemannat flygplansystem (UAS Unmanned Aircraft System). Systemet har tagit flygbilder, platsbestämda med GPS, och beräknat ytmodeller i tre olika upplösningar och utvärderat deras lämplighet att användas i olika modeller för att beräkna fosforförluster. Vid tidpunkten för projektstart (2009) var den idag tillgängliga nationella höjddatabasen (NNH) bara i planeringsstadiet och enda nationellt tillgängliga höjddata då var lantmäteriets höjddatabas med en x-y-upplösning på 50x50 m.
Resultaten visar att ytmodeller med en upplösning av 1x1 m och 2x2 m, pekar ut i stort sett samma riskområden för fosforläckage. Kartorna med riskberäkningarna från dessa data är detaljerade och kan vara ett bra underlag till konkreta diskussioner med lantbrukarna kring lokalanpassade åtgärder. Upplösningen på 50x50 m kunde däremot inte användas för fältspecifika åtgärder.

Populärvetenskaplig sammanfattning
För att minska fosforläckage från jordbruket krävs ofta aktiva insatser. Dessa insatser ger bäst effekt och blir billigast om de anpassas efter lokala förutsättningar. Högupplösta ytmodeller, som i detta fall framtagna med ett obemannat flygplanssystem – s k Unmanned Aircraft System (UAS) - kan utgöra ett viktigt dataunderlag när riskområden för fosforförluster ska kartläggas. Utifrån dessa kan man med hjälp av olika fosformodeller kartlägga tre stora riskfaktorer: erosion, ytavrinning och stående vatten - faktorer som alla har en stor inverkan på fosforförluster.

När man använder fosformodeller och verktyg för att identifiera riskområden för fosforläckage kan upplösningen på de ingående ytmodellerna vara en faktor som leder till att fosformodellerna ger olika resultat. För låg upplösning ökar risken att missa områden där förlusterna är stora, och där åtgärder skulle kunna göra stor nytta om de sattes in. En för hög upplösning innebär å andra sidan behov av mer omfattande beräkningar, eftersom datamängden blir betydligt större samtidigt som resultatet kan bli plottrigt och svårtolkat. Det är alltså viktigt att hitta en lagom bra upplösning på ytmodellerna för att fosformodellerna ska ge optimalt resultat.

I det här projektet skapades digitala ytmodeller över ett avrinningsområde med hjälp av ett UAS som flögs på 250 m höjd. Bästa möjliga upplösning i x-y-led på ytmodell (i detta fall 1x1 m), användes för att räkna fram två ytterligare ytmodeller med lägre upplösningar. Dessa upplösningar valdes för att motsvara Lantmäteriets äldre höjdmodell (50 x50 m) och den nya nationella höjdmodellen (NNH) på 2x2 m. De olika ytmodellerna utvärderades sedan avseende deras förmåga att identifiera områden med risk för fosforavgång. Fem olika modeller användes för att kartlägga tre riskfaktorer: WATEM och USPED för modellering av risker för erosion, USLE2D och FLOW ACC för ytavrinning samt TWI för risk för stående vatten i fälten.

En enkätundersökning genomfördes med lantbrukare i området för att hämta in deras egna observationer och erfarenheter kring de tre risktyperna. Lantbrukarna ombads att på kartan rita in delar av fält och skiften där det förekom episoder med ytavrinning, erosion eller stående vatten, vilket sedan användes för verifiering av modelleringsresultatet.

Resultaten visar att ytmodeller med en upplösning av 1x1 m och 2x2 m, pekar ut i stort sett samma riskområden för fosforläckage. Det styrker att den rikstäckande NNH är fullt tillräckligt och ett bra tillskott som dataunderlag till fosformodellering. Kartorna med riskberäkningarna från dessa data är detaljerade och kan vara ett bra underlag till konkreta diskussioner med lantbrukarna kring lokalanpassade åtgärder. Upplösningen på 50x50 m kunde däremot inte användas för fältspecifika åtgärder.

Denna studie identifierade generellt större områden som riskområden jämfört med lantbrukarnas egna bedömningar. Tillämpningar av verktyg och modeller som användes här bör kunna leda till säkrare gränsdragningar för riskområden och kan användas för att prioritera de delar av ett avrinningsområde där det är mest angeläget att sätta in åtgärder för att minska fosforförluster. Den typ av data som togs fram inom ramen för detta projekt kan även vara av intresse för lantbruk och miljöarbete i andra sammanhang. Digitala ytmodeller skulle kunna användas för att skapa bättre beslutsstödsmodeller för exempelvis gödsling på fältnivå eller för att bestämma bästa placering för anläggning av nya våtmarker.

Projektet har finansierats av Stiftelsen Lantbruksforskning (SLF). Det redovisas i JTI:s rapportserie Lantbruk & Industri, nr 424 ”Obemannat flygplanssystem för insamling av höjddata till fosformodeller” och kan hämtas från JTI:s webbplats.

 

Antal träffar i projektbanken: 1676

Förbättrad utvärdering av officiella fältförsök genom bildanalys av drönarfoton med maskininlärning
Aakash Chawade

Projektnummer: O-20-23-462 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

Crop production
Energy and biomass

The goal of the project is to digitize the data from the Swedish official field trials through automated estimates of important traits such as germination, growth, resistance, maturity and the effect of plant protection products. The purpose is to streamline and improve scoring of both diseases but …

Läs mer

Fullständiga växthusgasbudgetar för odlade mulljordar skapar underlag för klimatsmarta åtgärder
Achim Grelle

Projektnummer: O-18-23-169 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

Växtodling
Energi & biomassa
Kött
Mjölk

Conventional technology is virtually unable to measure complete GHG budgets of drained organic soils, which may provide misleading results. So, global estimates of GHG emissions are based on coarse assumptions that don’t take into account the complexity of agroecosystems. Better data are needed for …

Läs mer

Vattenstress och sensorstyrd kvävegödsling: utveckling av beslutsstöd för bättre synergier mellan vatten- och kvävestatus
Bo Stenberg

Projektnummer: O-19-20-319 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

Crop production
Energy and biomass

This project aims to modify existing sensor systems for adapted nitrogen fertilization to consider water stress at
supplementary fertilization in cereals. Different approaches to consider sensor data and soil information will be tested
in field trials. Current commercial systems interpret water …

Läs mer

Mjölkfettsyror - verktyg för att hitta kor med ökad risk för ämnesomsättningssjukdomar och reproduktionsstörningar
Kjell Holtenius

Projektnummer: O-19-20-306 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

Milk

The overall objective of this project is to create milk biomarkers based on specific milk fatty acids for identification of cows with reproductive disorders and metabolic disturbances. Milk will be analysed by Fourier-transform mid-infrared technology. An important value of this project for the …

Läs mer

Utveckling av den didaktiska processen i ridundervisning (Delstudie 3: Ridlärare-Häst)
Charlotte Lundgren, Linköpings universtitet

Projektnummer: H-17-47-278 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2017

'Work Package 3: Riding Instructor-Horse' is the final part of the project 'Improving Teaching Methods in Riding Education: the Interplay between Rider, Riding Instructor and Horse'. In this project, the Swedish-Norwegian Foundation for Equine Research has previously funded the first two work …

Läs mer

Säkrad mikrobiell kvalitet hos grovfoder och mjölkråvara för lönsam produktion av långlagrad ost
Åse Lundh

Projektnummer: O-16-20-764 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2016

Mjölk

Increased production and export of products with high added values, e.g. long-ripened hard cheeses, are considered important steps for a positive development of the Swedish dairy sector. Increased investment in Swedish premium cheese will, however, require increased volumes of high quality raw milk …

Läs mer

Validering av prebiotiska och antioxidanta effekter av vetekli hemicellulosor i bakprodukter
Francisco Vilaplana

Projektnummer: O-17-20-962 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2017

Socker

Wheat bran is the largest by-product of wheat flour production with approximately 300,000 tonnes in Sweden. Bran is mainly used in animal feed, as human digestion is not fully able to absorb it. Wheat bran contains valuable biomolecules, such as dietary fiber (arabinoxylans, AX) and phenolic …

Läs mer

Tidiga larm om produktionsstörningar för snabbare åtgärd och minskade förluster i grisföretag
Fernanda Cetrangolo Dórea

Projektnummer: O-17-20-978 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2017

Kött

Disease and production disturbances in a herd are often silent, and may cause major losses if they remain undetected. Continuous analysis and monitoring of data already recorded at the farm level can improve profitability. This project will develop methods for monitoring trends in production and …

Läs mer

Förbättrad arbetsmiljö inom hästnäringen genom nya metoder och verktyg
Cecilia Lindahl, RISE Research Institutes of Sweden

Projektnummer: H-17-47-281 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2017

Although the equine sector in Sweden has gone through an expansion the last decades, the working methods have not changed. Working conditions must be improved to enable the horse industry to offer safe, sustainable and attractive jobs. The aim is to develop methods and tools for work environment …

Läs mer

Bakbenshälta hos häst - varför är den så svår att se och hur kan vi bli bättre?
Elin Hernlund, Sveriges Lantbruksuniversitet

Projektnummer: H-17-47-304 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2017

Correct assessment of hind limb lameness is a challenge, also for most experienced vets. This causes incorrect diagnoses and faulty treatment interventions which lead to unnecessary suffering for the horses and an unnecessary financial burden for owners and insurance companies. The aim of this …

Läs mer
Prenumerera på vårt nyhetsbrev