Systematische Ansätze zur effizienten Datensynchronisation in den Gartenbauwissenschaften (HortSEEDS)
Dieser Use Case Pilot befasst sich mit der Entwicklung eines Prototyps zur Harmonisierung von Daten und Metadaten für einen standardisierten Ablauf von Gatenbauexperimenten.
Partner:
Leibniz Institute of Vegetable and Ornamental Crops (IGZ)
Beschreibung
Die Integration von Labor- und Felddaten in die landwirtschaftliche und gartenbauliche Forschung ist aufgrund der Unterschiede in den räumlichen und zeitlichen Dimensionen sowie der Größe und Formate der verschiedenen Datensätze eine Herausforderung.
Laborbasierte Analysen, wie transkriptomische oder metabolische Analysen, erzeugen oft Datensätze mit vielen Variablen, die detaillierte Einblicke in die Mechanismen bieten, die den Reaktionen der Pflanzen auf die Umwelt zugrunde liegen und die auch die Leistung von Gemüsekulturen bestimmen. Es ist eine Herausforderung, diese großen und detaillierten Datensätze mit Daten zu kombinieren, die in Gewächshaus- und Freilandexperimenten gesammelt wurden.
Bei letzteren werden üblicherweise kontinuierliche Sensordaten (z. B. Wetterdaten, Bodenfeuchtigkeit), Bodendaten (N, P, K) sowie Daten zu Insekten- und mikrobiellen Gemeinschaften generiert. Insbesondere für Gemüsekulturen werden solche Daten in einem viel feinkörnigeren und zeitlich dichteren Maßstab generiert als bei Feldkulturen. Die Entwicklung eines standardisierten Arbeitsablaufs ist daher von entscheidender Bedeutung, um diese verschiedenen Daten für eine ordnungsgemäße Weitergabe und Weiterverarbeitung zu harmonisieren.
Dies erfordert die Entwicklung konsistenter Protokolle für die Datenerfassung, die Gewährleistung der Kompatibilität von Daten, die mit verschiedenen Ansätzen gewonnen wurden, und den Einsatz robuster Analysemethoden, die unterschiedliche Datenmaßstäbe und -quellen berücksichtigen. Um einen standardisierten Workflow für Gartenbauexperimente zu etablieren und anzupassen, werden wir in diesem Anwendungsfall-Pilot die Stoffwechsel-, Sensor- und biologischen Daten verwenden, die in einem gemeinsamen Feldexperiment, GreenCycle, am IGZ generiert wurden.
Am Ende dieses Pilotprojekts werden wir einen ersten Prototyp zur Harmonisierung von Daten und Metadaten durch standardisierte Ontologien und Workflows erstellt haben, der als Blaupause für die Gartenbauwissenschaften dienen kann.