Boomgaardkaarten met centimeterprecisie over Europese grenzen heen.

Samenvatting

Agriconnect, gevestigd in Peyruis in Zuid-Frankrijk, bouwt Cclair, de eerste Franse dienst voor het variabel uitdunnen van boomgaarden op basis van bloeidichtheidskaarten.

Terwijl een op de tractor gemonteerde eenheid door de rijen rijdt, leggen de camera's en GNSS de bloei-intensiteit en positie van elke boom vast. De Cclair-webapp zet dit vervolgens om in een behandelingskaart die automatisch wordt toegepast door standaard spuitcomputers.

De agronomische winst voor telers is aanzienlijk, dus de kaarten moeten betrouwbaar zijn; dat betekent dat elke boom op de juiste plek moet worden vastgelegd. Omdat Agriconnect actief is in Frankrijk, Italië en Spanje, kampte het bedrijf met inconsistente nationale GNSS-basisstationgegevens en een andere workflow in elk land.

Door het virtuele basisstation van Rinexlab via onze API te integreren, wordt de cameratrajectorie nu nabewerkt (PPK, post-processed kinematic) ten opzichte van een basisstation in het midden van elk veld. Hierdoor wordt elke boom georefereerd met een nauwkeurigheid op centimeterniveau en kan er één geautomatiseerde positioneringsworkflow in alle drie de landen worden gebruikt.

‍

De partner

Agriconnect, met het hoofdkantoor in Peyruis in de Alpes-de-Haute-Provence, ontwikkelt precisielandbouwtools voor de fruitteelt. De Cclair-dienst, bekroond met een bronzen medaille tijdens de SIVAL Innovation-wedstrijd van 2024, wordt gepresenteerd als de eerste Franse dienst voor variabel uitdunnen (éclaircissage) op basis van bloeidichtheidskaarten en is geschikt voor zowel gangbare als biologische boomgaarden.

Een onboard-acquisitie-eenheid wordt aan de voorzijde van de tractor gemonteerd en fotografeert met behulp van GNSS en gemotoriseerde camera's elke boom in het perceel, waarbij de bloei-intensiteit in verschillende dichtheidsniveaus wordt ingedeeld.

Die kaart wordt ingevoerd in de Cclair-webapp, waar de teler per bloeiniveau een uitdunningsstrategie instelt. Cclair genereert vervolgens modulatiebestanden die compatibel zijn met standaard geleidingscomputers op de markt.

Omdat uitdunnen de gewasbelasting per boom reguleert, moet het voorschrift op de juiste bomen terechtkomen. De positionering erachter moet daarom in elk land waar Agriconnect werkt nauwkeurig en consistent zijn. Telers die Cclair gebruiken, rapporteren aanzienlijke winst in opbrengst en een vermindering van zowel chemische uitdunningsmiddelen als handmatige uitdunningstijd.

‍

De uitdaging

Een uitdunningskaart is alleen nuttig als elke boom op de juiste plek staat. Dat maakt een nauwkeurige georeferentie van elke boom het fundament van de gehele Cclair-dienst, en dat fundament was lastig consistent over de grenzen heen te leggen.

Tijdens werkzaamheden in Frankrijk, Italië en Spanje liep Agriconnect tegen drie samenhangende problemen aan. Het was lastig om consistente GNSS-basisstationgegevens te verkrijgen van lokale aanbieders in elk land.

Het onderhouden van een afzonderlijke correctieworkflow per regio zorgde voor aanzienlijke operationele complexiteit. En omdat de correctiebronnen varieerden, gold dat ook voor de positioneringsnauwkeurigheid: precies het aspect waar de uitdunkaarten het minst op konden inleveren.

‍

Eén RINEX-bron, overal waar ze werken

De doorslaggevende factor was het wegnemen van de afhankelijkheid per land. In plaats van het afzonderlijk inkopen en beheren van basisstationgegevens in Frankrijk, Italië en Spanje, had Agriconnect behoefte aan één betrouwbare RINEX-bron die overal hetzelfde presteerde, ongeacht de locatie van het veld.

De Rinexlab biedt precies dat: een virtuele basisstationdienst (VRS) die via één API een RINEX-bestand (het standaard GNSS-observatieformaat voor nabewerking) levert voor een basisstation op elke gewenste locatie – in het geval van Agriconnect het midden van elk veld. Door het basisstation in het midden van het veld te plaatsen, blijven de basislijnen kort, wat helpt om ambiguïteiten op te lossen naar een vaste oplossing op centimeterniveau. Bovendien elimineert één uniforme bron voor het gehele werkgebied de variabiliteit die voorheen de nauwkeurigheid ondermijnde.

Minstens zo belangrijk is dat de Rinexlab is ontworpen voor integratie in plaats van handmatige bediening. Omdat de dienst via een API toegankelijk is, kan deze direct in de bestaande pipeline van Cclair worden opgenomen en automatisch voor elk veld worden aangeroepen, in plaats van dat het een handmatige stap is die per land moet worden beheerd.

‍

De oplossing in de praktijk

Agriconnect heeft de Rinexlab via onze API rechtstreeks geïntegreerd in de Cclair-workflow. Voor elk veld vraagt de pipeline automatisch een RINEX-bestand aan voor een virtueel basisstation dat in het midden van dat veld is gepositioneerd. Er hoeft geen lokaal basisstation te worden opgezet en er hoeft geen provider per land te worden gecoördineerd. De basisgegevens komen op aanvraag uit één enkele bron.

Met die virtuele basis voert Cclair een nabewerking uit op de GNSS-rovergegevens (PPK, post-processed kinematic) om een uiterst nauwkeurig traject voor de camera te genereren terwijl deze door de boomgaard beweegt. Omdat het traject wordt berekend op basis van een virtuele basis met een korte basislijn, wordt een groter deel vastgelegd met een vaste (ambiguïteit-opgeloste) centimeteroplossing. Hierdoor kan het systeem elke boom georefereren met een nauwkeurigheid die voldoet aan landmeetkundige standaarden.

De georeferentie-video voedt vervolgens het algoritme dat de bloeidichtheids- en uitdunkaarten produceert.

‍

De cirkel is rond in het veld. De in kaart brengende fase wordt nabewerkt; de spuitfase gebeurt in real-time. Wanneer operators terugkeren met de spuitmachine in real-time RTK-fixmodus, past de console de uitdunkuur automatisch toe volgens de vooraf gedefinieerde kaart: de juiste dosering op de juiste bomen, gebaseerd op een positionering die vanaf het begin consistent was.

‍

De resultaten

• Eén uniforme positioneringsworkflow voor heel Europa, zonder de noodzaak om per land verschillende RINEX-providers te zoeken of te beheren; de operationele complexiteit die de aanleiding vormde voor dit project is verdwenen.
  ‍
• Operationele kostenbesparingen door automatisering en verminderde coördinatielast, omdat het virtuele basisstation via een API wordt opgevraagd in plaats van handmatig per regio te worden geregeld.
  ‍
• Een 20% hogere fix-rate, waarbij een groter deel van het nabewerkte traject wordt opgelost naar een vaste centimeter-oplossing, zelfs met eenvoudigere GNSS-chipsets. Betere resultaten dus, zonder dat u hoeft te investeren in nieuwe hardware.
  ‍
• Georeferencing op centimeterniveau voor elke boom, waardoor het obstakel dat de kaarten voorheen beperkte, nu juist de betrouwbare basis vormt.
  ‍
• Een hogere algehele leveringskwaliteit, met een nauwkeurige en consistente aanpak van het in kaart brengen van de bloeidichtheid tot aan het variabel uitdunnen in het veld.

‍