Яскравим прикладом вищенаведеного твердження послужить розгляд операції внесення мінеральних добрив. На рисунку 6.2 зображено схему розподілу добрив по поверхні поля. Як бачимо, тільки вірно вибраний суміжний прохід дасть рівномірну норму внесення добрив. А відхилення від рівномірної норми внесення мінеральних добрив має значний вплив на врожайність запланованої культури.

Як відомо, при русі агрегату присутні перекриття і огріхи, звідси і відхилення від норми внесення.

Системи паралельного водіння призначені в першу чергу для високоточного водіння сільськогосподарської техніки по заданому маршруту в межах поля. Головна ідея полягає в тому, щоб звести до мінімуму перекриття й пропуски між сусідніми загінками й при цьому зробити витрати тільки на обладнання й швидке навчання.

Аналізуючи наведену інформацю, можно говорити, що навігаційна система призначена для точного паралельного водіння трактора при внесенні добрив, обробці засобами захисту рослин, працює на основі прийому супутникових сигналів, встановлюється за лічені хвилини на всі типи тракторів.

Забезпечує:

-       збільшення продуктивності техніки на 13-20 %;

-       контроль над виконаними роботами;

-       роботу на безкоштовних супутникових сигналах;

-       точність 15-30 см, від гону до гону;

-       сумісність з будь-якими тракторами;

-       простоту і надійність у використанні;

-       навчання займає не більше 15 хвилин;

-       живлення від бортової мережі трактора 9-36 вольт;

-       робота вночі і в будь-яких умовах видимості;

-       зниження втомлюваності механізатора;

-       відсутність необхідності в залученні сигнальників і сівачів.

Поняття точності позиціювання.

Основна проблема супутникової навігації мобільних сільськогосподарських агрегатів пов'язана з питанням точності визначення координат МТА в полі.

Яка потрібна точність для використання навігації в аграрному виробництві???

Точність GPS, необхідна для точного землеробства часто обговорюване питання. Чи потрібна сантиметрова точність позиціонування при картуванні урожайності кукурудзи? Можливо, достатньо точності в межах ± 5 метрів? При рекламі систем DGPS акцент робиться насамперед на точність позиціювання, що досягається при проведенні польових робіт. Провайдери сигналу диференціальної корекції встановлюють вартість своїх послуг виходячи з величини похибки, що досягається при використанні їх сигналу. При рекламуванні даних сервісів часто використовують різні абревіатури, такі як CEP, RMS і 2DRMS. Що ж насправді означає термін "точність"?

Здатність встановити місцерозташування на місцевості в межах декількох сантиметрів (“сантиметрова точність”) являється критично важливою при картуванні розташування наземних мін и фугасів, при геодезичній зйомці або при автоматизованому керуванні рульовими механізмами тракторів и комбайнів. Похибка позиціювання в межах одного метра (“субметрова точність”) прийнятна для більшості технологій точного землеробства.

Використання сантиметрової точності позиціювання при виконанні більшості агротехнічних заходів з використанням технологій точного землеробства не завжди економічно обґрунтоване. Для більшої частини сільськогосподарських машин точності позиціонування, у межах кількох метрів цілком достатньо.

Крім необхідного рівня точності позиціювання, ми повинні розуміти, що технічні характеристики точності GPS спираються на статистичні методи і термінологію, що ставиться до щільності розподілу та ймовірності.

Через властиві глобальній системі позиціювання похибки (супутник, атмосфера, приймач і т.д. - про них піде мова пізніше), навіть стаціонарний БОР8-приймач, що видає щосекунди потік даних, не гарантує абсолютно точне позиціонування. Деякі із значень досить близькі до дійсних, інші значно від них відрізняються. Таким чином, статистика і точність позиціонування йдуть поруч.

Більшість статистичних вимірювань точності ОР8 ґрунтуються на твердженні, що похибки в позиціонуванні випадкові по своїй природі, і частота повторюваності даних помилок підлягає принципу нормального розподілу.

Одним з визначень точності, що іноді використовуються для характеристики положення нерухомої точки на місцевості, є круговий розподіл помилок (CEP). Цей термін має відношення до передбачуваних координат точки в горизонтальній площині і найкращим чином описується наступним прикладом. Уявімо, що ви перебуваєте в точці з відомими точними координатами. Якщо використати GPS-приймач для визначення координат даної точки, то при кожному з вимірів будуть отримані різні значення, що знаходяться в певних межах. Записуючи кожне з певних значень і відкладаючи їх на графіку, зрештою, ви отримаєте схему, подібну наведеній нижче. Розподіл отриманої помилки буде випадковим. Іншими словами, із 100 зафіксованих точок 50 будуть відкладені на північ від позначки з істинними координатами, і 50 будуть знаходитися південніше (те ж саме буде і з розподілом схід-захід). Розподіл координат точки, що визначені точним приймачем буде щільним навколо точки з дійсними координатами. Менш точний приймач дасть набір точок з більш широким розподілом. СЕР - це найменший радіус кола, в межах якого зосереджено 50% передбачуваних координат точки, обчислених за допомогою GPS. Наприклад, якщо 50% обчислених GPS координат (протягом тривалого періоду часу) знаходяться на відстані 3 м від дійсних координат, то точність приймача буде складати 3 м СЕР. Решта 50% розрахованих координат будуть знаходитися на відстані більше 3 м від дійсного місця. Якщо збирати координати в тривимірному вимірі, то термін сферичний розподіл помилки (SEP) буде описуватися сферою, всередині якої знаходиться 50% обчислюваних ймовірних координат точки.

Рисунок - Круговий розподіл помилки - це коло, всередині якої знаходиться 50% очікуваних координат точки

Для характеристики точності обчислення координат навігаційними системами також використовують статистичний показник середньоквадратичного відхилення (СКВ) вимірювань від істинних координат, який характеризує процент вимірів координат, що попали у зазначений показник точності.

Часто виможете зустріти такий термін, як RMS (корінь з квадрату середнього, позначається σ) і 2DRMS (подвоєний корінь з квадрату середнього, 2σ). Згадане скорочення RMS, приблизно еквівалентне статистичному терміну середньоквадратичне відхилення (SD). Величина SD характеризує розмах щільності розподілу. На малюнку нижче наведені дві кривих нормального розподілу: одна - з великим SD, інша - з маленьким.

Невелике значення SD характеризує щільний розподіл (більше точок знаходиться ближче до середнього, дійсного значення). І навпаки, більше 8Б означає широку дисперсію (більше точок знаходиться далі від дійсного значення).

Наприклад, якщо указано, що точність обчислення координат складає 1 метр СКВ, то це означає, що близько 68 % обрахованих координат попадає в коло радіусом 1 метр, а якщо йдеться мова про 1м 2 СКВ, то це означає, що в коло радіусом 1 метр повинно попасти близько 95 % вимірів координат, що надходять від навігаційного обладнання.

Джерела помилок та удосконалення глобальних систем позиціонування.

Незважаючи на використання вкрай складних технологій і значні фінансові витрати на створення системи GPS, її точність все дуже схильна до впливу різних джерел помилок. Деякі джерела "помилок" є невід'ємною частиною системи і їх називають системними. Вони включають:

1.        Неточне визначення часу. Нібито незначні помилки у вимірі часу можуть викликати помітні помилки при визначенні координат об'єкта. Наприклад, так як сигнали супутників NAVSTAR поширюються зі швидкістю світла і дальнометрія заснована на вимірюванні часу проходження сигналу, похибка годинника в одну мілісекунду може призвести до помилки у визначенні координати в 300 км. Вона приводить до виникнення систематичної помилки визначення координат близько 0,6 м.

2.        Помилки обчислення орбіт. Супутники знаходяться на високій орбіті, і атмосфера Землі не може чинити на них впливу. Однак такі явища природи, як сила гравітації Місяця і Сонця, так само як і тиск сонячної радіації ("сонячний вітер"), створюють незначні помилки у визначенні висоти орбіти супутників, їх координат і швидкості. З часом ці помилки накопичуються, стаючи більш суттєвими.

З'являються неточності прогнозу і розрахунку ефемерид супутників, що виконуються в апаратурі приймача. Ця погрішність також носить систематичний характер і приводить до помилки вимірювання координат близько 0.6 м.

3.        Багатошляховість розповсюдження сигналу. З'являється в результаті вторинних віддзеркалень сигналу супутника від крупних перешкод, розташованих в безпосередній близькості від приймача. При цьому виникає явище інтерференції, і зміряна відстань виявляється більшою дійсної. Аналітично дану похибку оцінити достатньо важко, а найкращим способом її компенсації є раціональне розміщення антени приймача щодо перешкод. В результаті дії цього чинника помилка визначення псевдодальності може збільшитися на 2,0 м.

4.        Іоносферні затримки сигналу. Іоносфера - це іонізований атмосферний шар в діапазоні висот 50 - 500 км, який містить вільні електрони. Наявність цих електронів викликає затримку розповсюдження сигналу супутника, яка прямо пропорційна концентрації електронів і обернено пропорційна квадрату частоти радіосигналу. Для компенсації виникаючої при цьому помилки визначення псевдодальності використовується метод двочастотних вимірювань на частотах L1 і L2 (у двочастотних приймачах). Лінійні комбінації двочастотних вимірювань не містять іоносферних похибок першого порядку.

Наша атмосфера уповільнює і переломлює (відхиляє) радіосигнали з супутників. Ці затримки в основному відбуваються в іоносферній оболонці Землі, що складається з електрично заряджених частинок на висоті 80-400 км над поверхнею планети.

Моделювання впливу іоносфери зазвичай дозволяє врахувати тільки 50% помилки. Вплив іоносфери пропорційний концентрації електронів в іоносфері і квадрату частоти GPS сигналу. Саме через це були розроблені двох частотні GPS-приймачі, здатні розрахувати передбачуваний Р-код для кожного з сигналів, L1 і L2, для того, щоб визначити вплив іоносфери. Двочастотні приймачі більш точні в порівнянні з одночастотними через послаблення впливу іоносфери на точність визначення координат.

Крім того, для часткової компенсації цієї похибки може бути використана модель корекції, яка аналітично розраховується з використанням інформації, що міститься в навігаційному повідомленні. При цьому величина залишкової немодельованої іоносферної затримки може викликати похибку визначення псевдодальності близько 10 м.

5.        Тропосферні затримки сигналу. Тропосфера - самий нижній від земної поверхні шар атмосфери (до висоти 8 - 13 км). Вона також обумовлює затримку розповсюдження радіосигналу від супутника. Величина затримки залежить від метеопараметрів (тиску, температури, вологості), а також від висоти супутника над горизонтом. Компенсація тропосферних затримок проводиться шляхом розрахунку математичної моделі цього шару атмосфери. Необхідні для цього коефіцієнти містяться в навігаційному повідомленні. Тропосферні затримки викликають помилки вимірювання псевдодальностей в 1 м.

6. Геометричне розташування супутників.

На точність визначення координат за допомогою GPS і DGPS впливати також і розташування (геометрія) супутників в просторі. "Гарний" розподіл супутників означає, що вони рівномірно розташовані на небсхилі. Точки перетину уявних сфер легко встановити, коли відстежуються супутники широко розкидані в просторі. "Поганий" розподіл супутників означає, що вони щільно зосереджені в якійсь певній ділянці небосхилу в межах прямого пройму GPS-приймача. Якість геометрії супутників і величина похибки позиціонування описуються терміном геометричне пониження точності (GDOP).

7.  Існує ще одне штучне джерело помилок - так звана селективна (виборча) доступність (S/А). Це технологія, що використовується міністерством оборони США з метою перешкоджання більшості цивільних користувачів в повній мірі використовувати точність системи GPS. У сигнал супутників вводиться випадкова помилка. 2 травня 2000 року використання S/A було завершене. Уряд США не має наміру надалі використовувати S/A з тієї причини, що існують інші методи запобігання використанню GPS проти самих же збройних сил США. Проте досі GPS супутники мають можливість впроваджувати S/A свій сигнал. Помилка може сягати 100 м.

8. Інструментальна помилка приймача Обумовлена, перш за все, наявністю шумів в електронному тракті приймача. Відношення сигнал/шум приймача визначає точність процедури порівняння прийнятого ССЗ і опорного сигналів, тобто похибка обчислення псевдодальності. Наявність даної похибки приводить до виникнення координатної помилки близько 1,2 м.

Удосконалені системи позиціонування

Точність (Accuracy) визначення координат, безперечно, є найважливішим параметром ГСП. Як правило, в характеристиках виробу вона указується для горизонтальних координат і досить рідко - для висоти.

Для подальшого підвищення точності визначення координат необхідне введення додаткових поправок і вдосконалених алгоритмів. Одним з таких алгоритмів є Differential ГСП (ДГСП) коли використовуються координати від двох ГСП-приймачів, одного - робочого, другого - еталонного (стаціонарно встановленого в місці, координати якого заміряні з високою точністю), і обидва пеленгують ГСП-супутники в один і той же проміжок часу, що дає можливість обчислити поправку і довести точність визначення координат до 0,5… 3 метрів. Так, наприклад, діє служба берегової охорони США, яка має мережу башт, що приймають сигнали ГСП і передають скоректовані сигнали за допомогою маякових (beacon) передавачів.

Одним з рішень, що підвищує точність позиціонування систем GPS і ГЛОНАСС на земній поверхні або в навколоземному просторі, є супутникова система диференціальної корекції, що забезпечує певну територію даними диференціальних поправок, що транслюються з геостационарного супутника. На сьогоднішній день створено три таких супутникових системи, що транслюють диференційний сигнал вільного доступу, які отримали загальну назву SBAS - Space Based Augmentation System ("Уточнюючі" системи космічного базування).

Роботу системи широкозонного диференціального сервіcу можна представити таким чином. Базові станції моніторингу системи (RIMS) визначають координати кожного супутника диференціальної корекції, а також здійснюють безперервне спостереження за всіма супутниками NAVSTAR. Далі станції RIMS передають накопичену інформацію на контрольні станції системи (MCC). На станціях MCC формуються диференціальні поправки і відбувається обчислення точності сигналів навігаційних систем прийнятих усіма станціями моніторингу та похибок визначення їх координат внаслідок впливу іоносфери. Потім обчислені поправки передаються на навігаційні станції передачі даних, рівномірно розташовані на території, що обслуговується. Ці станції використовуються для закладки навігаційної інформації та управління геостаціонарними супутниками. Після цього поправки передаються на геостаціонарні супутники і стають доступні користувачам GPS-приймачів на частоті L1 GPS з модуляцією і кодуванням за зразком GPS-сигналу. Сигнали є безкоштовними і приймаються практично усіма GPS приймачами, включаючи кодові (навігаційні). Ці системи допомагають підвищити точність позиціонування до ± 1… 5 м в плані, що цілком достатньо для задач навігації.

Система WAAS - це перша супутникова система диференціальної корекції вільного доступу на території США. В даний час система WAAS забезпечує диференціальним сервісом території Канади і Мексики і значну частину акваторії Тихого Океану.

Система WAAS містить більше 20 базових станції (WRS), розташованих на всій території Сполучених Штатів. Кожна їх станція обладнана GPS апаратурою і спеціальним програмним забезпеченням, призначеним для прийому GPS сигналів, аналізу отриманих вимірювань, обчислення помилок іоносфери, відхилень траєкторій і годин супутників. Ці дані передаються на центральну станцію управління (Master Station - WMS), де повторно обробляється і аналізуються з урахуванням вимірів, отриманих з усіх базових станцій мережі. Потім коригувальна інформація передається на геостаціонарні супутники і вже звідти ретранслюються користувачам.

Система EGNOS

Починаючи з 1993 року була запущена програма EGNOS спрямована на поліпшення роботи систем GPS на території Європи.

Система EGNOS забезпечує підвищення точності GPS- позиціонування до ± 1-5 м на території країн Західної та Центральної Європи, акваторії Середземного моря і частини акваторії Атлантичного океану. На територіях країн Східної Європи система EGNOS працює в тестовому режимі, прийом сигналу нестабільний. На території України прийом сигналів EGNOS можливий, з поступовим погіршенням його якості у міру переміщення від західних областей до східних. В результаті користувачі на території Європи одержать точність в межах 1-4 м, тобто в 3--6 рази вищу, ніж тепер.

Більш досконалі методи визначення місцезнаходження МТА в полі базуються на застосуванні гіроінерціальних приладів і комбінацій приладів з ГСП, процесорних систем та гірокомпасів. Гірокомпаси дозволяють виконувати операції не тільки з визначення координат, але і навігації мобільних об'єктів, тобто спрямовувати їх по необхідній, наперед заданій траєкторії руху. Точність роботи гіроінерціальних приладів підвищується, коли відомі координати опорних (реперних) точок від яких вираховується абсолютна позиція МТА, а також коли використовуються системи коригування показників гірокомпасів з використанням каналів супутникової навігації.

Покращення технічних характеристик систем позиціонування відбувається також шляхом підвищення тактової частоти передачі навігаційної інформації від датчиків координат до, наприклад, бортового комп’ютера, а також шляхом використання так званих фазових датчиків координат. Це дозволяє зробити кроки в напрямку переходу від макро-технологій ТЗ до мікро-технологій, тобто технологій з розв'язанням просторової задачі на субметровому рівні. Особливого поштовху до цього надають тенденції прискореного розвитку технологій реального часу кінематичного (РЧК) ДГСП. На світовому ринку ГСП-технологій відмічається значне збільшення номенклатурного ряду та кількості подібного обладнання.

-   створення банку даних;

-   аналіз та обробка інформації;

-   порівняння фактичних параметрів з нормативними;

-   групування ґрунтів за категоріями згідно з нормативами (агровиробниче групування);

- розробка заходів регулювання, адекватних екологічному стану
ґрунтів із визначенням площ.

Інформацію про стан ґрунтового покриву області можна отримати у таких організаціях, як:

−       обласні філії інституту землеустрою УААН;

−       станції хімізації сільського господарства;

−       санепідемстанції;

−       управління екології та охорони природи;

−       управління земельних ресурсів;

−       управління лісового господарства;

−       гідрогеологічні та гідромеліоративні експедиції;

−       облводгоспи та центри комплексного використання водних ресурсів. Об'єктом моніторингу ґрунтів є весь ґрунтовий покрив країни,

незалежно від форми власності на землю, тобто територій землі, які піддаються антропогенному впливу (залученню людиною у господарське або інше використання).

Моніторинг ґрунтів відрізняється від даних земельного кадастру інформаційним забезпеченням управління земельними ресурсами, тобто фіксацією перевищення встановлених допустимих норм антропогенного навантаження і несприятливих (критичних) ситуацій у використанні й охороні ґрунтів щодо фонового (стандартного)значення.

Під час моніторингу особливе значення надається контролю родючості ґрунтів за такими параметрами:

-   зміни запасів гумусу;

-   зміни рН ґрунту (кислотності, лужності);

-   зміни вмісту мікроелементів у ґрунті;

-   деградація ґрунту на пасовищах (ущільнення, закупорення та ін.);

-   підтоплення земельних угідь, заболочення і перезволоження земель, засолення ґрунтів, заростання угідь чагарниками;

- забруднення ґрунту пестицидами, важкими металами, хімічними та
радіоактивними елементами та іншими токсикантами;

- зміни стану меліорованих земель (іригаційна ерозія, вторинне
засолення, заболочення, надмірне осушення та ін.).

Залежно від призначення, моніторинг ґрунтів поділяється на загальний, оперативний і фоновий.

Загальний, або базовий чи стандартний, моніторинг - це оптимальні за кількістю параметрів спостереження за використанням та охороною ґрунтів, об'єднаних у єдину інформаційно-технологічну мережу, які дають змогу на основі оцінки і прогнозування стану земельних ресурсів розробляти необхідні управлінські рішення.

Загальний, або базовий чи стандартний, моніторинг - це оптимальні за кількістю параметрів спостереження за використанням та охороною ґрунтів, об'єднаних у єдину інформаційно-технологічну мережу, які дають змогу на основі оцінки і прогнозування стану земельних ресурсів розробляти необхідні управлінські рішення.

Оперативний, або кризовий, моніторинг ґрунтів - це спостереження за спеціальними показниками цільової мережі пунктів-стаціонарів за окремими об'єктами підвищеного екологічного ризику в окремих регіонах, які визнані зонами надзвичайної екологічної ситуації, а також в районах аварій із шкідливими екологічними наслідками з метою забезпечення оперативного реагування на кризові ситуації та прийняття рішень щодо їх ліквідації, створення безпечних умов для населення.

Фоновий, або науковий, моніторинг ґрунтів - це спеціальні спостереження за всіма складовими екосистеми "земля", а також за характером зміни складу угідь, процесами, пов'язаними із змінами родючості ґрунтів (розвиток ерозії, втрата гумусу, погіршення структури ґрунту, заболочення та засолення), міграцією забруднених речовин тощо. З його допомогою встановлюються джерела чи причини, які зумовлюють деградацію ґрунтів.

На сучасному етапі значний обсяг інформації, велика кількість факторів, що впливають на формування врожаю, складність взаємозв'язків систем у сільськогосподарському виробництві дедалі більше утруднюють вибір спеціалістом оптимального рішення. Тому дуже важливо надати в розпорядження спеціаліста інструментарій, використання якого допомагало б розробляти точні й своєчасні рекомендації (технологічні дії) відповідно до конкретних умов виробництва, стану ґрунту, посівів тощо.

При проведенні ґрунтового обстеження, вмісту необхідних для росту і розвитку сільськогосподарських культур елементів живлення зазвичай приділяється найбільша увага.

Рослини отримують більшу частину елементів живлення з ґрунту.

Під родючістю ґрунту розуміють її забезпеченість елементами живлення, доступними для використання рослинами. Рослинам для оптимального розвитку необхідно велика кількість елементів живлення в різних кількостях. Ґрунти містять елементи живлення в різних формах, деякі з них є недоступними для рослин.

Наприклад, ґрунти з високим вмістом карбонату кальцію зазвичай характеризуються низькою забезпеченістю рухомими формами фосфору. Причиною цього є швидке зв'язування доступного фосфору і переведення його в недоступну для більшої частини рослин форму трикальційфосфату.

У цьому випадку, незважаючи на значний вміст загального фосфору, ґрунт характеризується низьким вмістом доступного фосфору.

Метою проведення ґрунтового обстеження є виявлення ґрунтових факторів, що є лімітуючими для росту рослин і отримання адекватного витратам врожаю.

Основними елементами мінерального живлення рослин, які надходять ґрунту, є:

• азот (N);

• фосфор (P);
• калій (K).

Інші елементи, іноді вносяться в ґрунт у вигляді добрив, часто називаються:

•  Вторинними елементами живлення;

•  Мікроелементами.

Азот (N). Для багатьох культур оптимальне забезпечення мінеральним азотом є вирішальним фактором отримання високого врожаю.

Калій (К) виконує функції, пов'язані з властивостями клітинних розчинів рослин. Це елемент, який відповідає за транспорт поживних речовин через рослинні тканини.

Фосфор (Р) є важливим елементом, від наявності якого залежить якість формування та розвитку генеративних частин рослин. Зазвичай значні кількості фосфору накопичуються в насінні і плодах. Даний елемент вкрай необхідний для отримання якісного посівного матеріалу.

Вторинні поживні елементи включають кальцій (Са), магній (Mg) і сірку (S). Кальцій стимулює розвиток кореневих систем, стебел і листя, покращує загальний стан рослин і стійкість до хвороб. Магній необхідний для синтезу хлорофілу. Він також відповідає за формування важливих рослинних компонентів, таких як цукру, крохмаль і жири. Сірка міститься в протоплазмі всіх живих рослинних клітин. Наявність адекватних кількостей сірки необхідно для синтезу білків, активного росту і розвитку, стійкості рослин до знижених температур.

Однією з найважливіших умов отримання запланованої врожайності є кваліфіковане проведення ґрунтового обстеження на вміст доступних форм поживних елементів і рН ґрунтового розчину.

рН характеризує величину кислотності ґрунтового розчину. Низькі величини рН вказують на те, що в ґрунтовому розчині міститься велика кількість іонів водню (Н⁺), Тобто ґрунт має високу кислотність. Ці іони здатні взаємодіяти з поживними речовинами ґрунту і переводити їх у малодоступні для рослин форми. Для нейтралізації низькою рН необхідно проводити вапнування ґрунту.

Забезпеченість поживними речовинами і величина рН всього два з багатьох факторів, що впливають на врожайність сільськогосподарських культур. Фермери повинні оцінювати й інші, не менш важливі є характеристики ґрунтового покриву при використанні технологій точного землеробства. Нижче наведено перелік деяких з ґрунтових характеристик, що впливають на продуктивність культур:

•  Вміст у ґрунті органічних речовин (ОР);

•  Гранулометричний склад (вміст фізичного піску і фізичної глини);

•  Структура - щільність і розпушеність;

•  Ємність обмінних катіонів (ЄОК);

•  Топографія місцевості і ухил;

•  Система обробки ґрунту;

•  Дренаж;

•  Потужність гумусного шару;

Концепція неоднорідності За своїми біологічними, хімічними, фізичними властивостями ґрунт у природних умовах поля неоднорідний як для великих площ, так і в межах одного конкретного поля. Відповідно до викладеного можна дійти висновку: якщо замість середніх (інтегрованих) норм розподілу технологічних матеріалів (ТМ) (добрив, засобів захисту рослин, насіння) користуватись адаптованими (диференційованими) до кожної ділянки поля, можна досягти, якщо не збільшення врожайності, то у крайньому разі, гарантувати той самий рівень при зниженні матеріальних витрат. Адаптація технологічних операцій відповідно до особливостей ґрунтових умов у межах окремо взятої елементарної ділянки обумовлює не лише економічні, а й екологічні вигоди процесу виробництва сільськогосподарської продукції.

Ведення господарства відповідно до потенціалу окремої ділянки вимагає наявності точних базових даних про реальний стан ґрунту: запаси поживних речовин, кислотність, вміст гумусу та інших показників.

Основним методом встановлення реального стану ділянки є агрохімічний аналіз ґрунту. Проте важливу роль у встановленні потенціалу ділянки має не лише якість проведення аналізу, а й якість відбору ґрунтових зразків: кількість одиничних проб, їх розміщення на площі ділянки та встановлення положення точок відбору.

Види моніторингу ґрунтів та угідь:

 1)  Дистанційне  зондування  Землі (ДЗЗ) -  віддалений  моніторинг  за

допомогою  обладнання,  що  встановлене  на  пілотованих  та  безпілотних космічних об'єктах;

2) Моніторинг  стан  ґрунту  і  рослин  на  різних стадіях  їх  росту  з повітря  за допомогою пілотованих  та безпілотних літаків, гелікоптерів, повітряних куль тощо;

3)  Близький  моніторинг  за  допомогою  об'єктів наземного базування.

Недоліки дистанційного  зондування  Землі (ДЗЗ).

В  даний  час  застосування  даних  ДЗЗ  для  вирішення  практичних сільськогосподарських  завдань  знаходиться  в  початковій  фазі  свого комерційного  використання. 

Це  пов'язано,  перш  за  все,  з  високою  вартістю даних  ДЗЗ  і  низькою достовірністю  інформації, через те що процес реєстрації  змін параметрів  електромагнітного випромінювання  екстер'єрних  та  інтер'єрних  характеристик  поля  залежить  від цілого ряду факторів, таких як:

-  зміна оптичних властивостей грунту, які залежать від типу грунту, його вологості,  наявності  на  поверхні  рослинних  решток  та  стан  їх  перегнивання, ступеня і виду обробітку грунту;

-  зміна  оптичних  властивостей  фітоценозів  протягом  вегетаційного періоду;

-  зміна  екстер'єрних  характеристик  фітоценозів -  густина  стояння рослин,  площа покриття  ґрунту  рослинами,  площа  листової  поверхні, орієнтація елементів рослин до сторін світу;

-  природно-кліматичні умови зйомки;

-  стан  атмосфери  за  характером  розсіювання  випромінювання,  що обумовлено  наявністю  і  розмірами  присутніх  в  атмосфері  частинок (пилові частинки, молекули газів, аерозолі, краплі води тощо);

-  просторові  умови  зйомки:  висота  зйомки,  кут  розташування  оптичної вісі  приладу  до  горизонту,  співвідношення  прямої  і  розсіяної  радіації,  час зйомки (розташування сонця), тощо.

Є  всі  підстави вважати,  що  у  міру  появи  супутникових  систем  нового  покоління (з  вищим просторовим  і  тимчасовим  дозволом)  і  з  виходом  все  більшої  кількості компаній  на  ринок  надання  послуг  ДЗЗ,  ситуація  на  ринку  технологій  ТЗ мінятиметься убік більш широкого їх застосування.

Методи близького моніторингу:

1)    Традиційний (ручний відбір проб + лабораторний аналіз);

2)    Автоматизовані засоби збору місцевизначеної інформації;

3)    Вимірювання місцевизначених параметрів в реальному часі в безперервному або циклічному режимах.