FernEE 2.0 und SatErnte – Fernerkundung in der Erntestatistik

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Im Jahr 2018 startete unter der wissenschaftlichen Leitung des Instituts für Pflanzenbau und Bodenkunde, dem Julius Kühn-Institut (JKI), das Projekt SatAgrarStat. Koordiniert durch das Statistische Bundesamt (StBA) und in Kooperation mit weiteren Bundesländern, werden die Einsatzmöglichkeiten und der Nutzen von Satellitendaten für die Erntestatistik untersucht. Ziel ist es, den Ertrag bestimmter Feldfrüchte frühzeitig zur Ernte zu bestimmen. Die Ergebnisse sollen die Ernteberichterstatterinnen und Ernteberichterstatter der Ernte- und Betriebsberichterstattung entlasten, die Genauigkeit der bisherigen Erhebung verbessern und eine Regionalisierung der Daten vorantreiben. Heute wird das Projekt unter dem Namen SatErnte unter Federführung des Statistikamt NORD (NORD) weitergeführt.

Gleichzeitig beteiligt sich das Landesamt für Statistik Niedersachsen seit 2021 am Projekt FernEE 2.0 des Hessischen Statistischen Landesamtes (HSL). Ebenfalls werden zur Ertragsschätzung Satellitendaten genutzt. Ebenso fließen Faktoren wie Bodenbeschaffenheit, Lage und Wetter in das Modell des Maschinellen Lernens.

Wie sind die Projekte aufgebaut und welche Daten werden genutzt?

Die Koordination von SatErnte liegt in den Händen von NORD. Datenverarbeitung, Forschung und Entwicklung betreut das JKI. Die teilnehmenden Statistischen Ämter der Länder sind für die Datenerhebung und -aufbereitung sowie Überprüfung, Dokumentation und Verbreitung der Forschungsergebnisse zuständig. Der Forschungsschwerpunkt liegt auf den in Deutschland wichtigsten Fruchtarten wie Winterweizen, Sommergerste und Winterraps sowie Wintergerste.

Das Projekt FernEE 2.0 wird durch das HSL koordiniert und vollständig durchgeführt. Ergebnisse werden ebenso direkt mit den teilnehmenden Ländern geteilt. Aktuell werden Ertragsmengen zu Winterweizen, Sommergerste und Winterraps sowie Wintergerste und in Zukunft auch Kartoffeln geschätzt.

Neben den aus Satellitendaten berechneten Werten werden Referenzdaten durch Messungen am Boden erhoben. Nur so lässt sich die Genauigkeit und Validität der Methode ermitteln. Als Datengrundlage werden die Volldruschergebnisse der Besonderen Ernte- und Qualitätsermittlung (BEE) genutzt.

Datenerhebung am Boden

Im Fall von SatErnte werden die erhobenen Daten zusammen mit Erhebungen von Versuchsfeldern des JKI sowie den Satellitendaten des Erdbeobachtungsprogramms Copernicus der Europäischen Union verarbeitet und ausgewertet. Bei FernEE 2.0 werden die Daten mit anderen Daten wie Wetter und Lage mittels Maschinellem Lernen verschnitten.

Die Auswertung der Fernerkundungsdaten erfolgt anhand eines Modells des JKI bzw. des HSL.

Wem nutzten die Ergebnisse?

Die Ergebnisse unterstützen die Regionalisierung der Ertragsergebnisse und tragen zur Digitalisierung in der Verwaltung bei. Ein weiteres großes Ziel ist die Entlastung der Auskunftspflichtigen sowie die Erhebung valider und objektiver Ergebnisse.

Ergebnisse für Niedersachsen sollen in naher Zukunft auf der Homepage des LSN veröffentlicht werden.