Monitoring of typical field work in different soil conditions using remote sensing – a literature review and some concepts for the future

The objective of the study was to analyse actual possibilities of monitoring and controling different field work such as cultivation, fertilization, harvesting with the use of remote sensing techniques. Moreover, the analysis covered utilization of different type of machinery using remote sensing systems, searching for and collection of data on soil structure in certain agricultural areas and adjusting conditions for development of digital maps. Obtaining data by the use of remote sensing methods is integrated with information concerning spatial variability of soil and plants, which comes from registered units which provide recorded changes of different parameters, having importance from the point of view application in precision agriculture. Precision agriculture guarantees not only obtaining very high and good quality yields but also limits pollution of the natural environment and reduction of production costs. Bands which cover these features can measure iron and other soil components. Thermal bands are used for determination of the stage of plants growth and also for prediction of expected yield. Some plants which are warm and the others which are cool show up difference in thermal bands. Development of precise agriculture contributes to the management of the system by controlling farm machinery during field work, monitoring biomass and crop yields, taking soil samples, dosing mineral fertilizers and pesticides, field crops measurement, monitoring animals, generation of field parcels identification, monitoring farm machinery work. Satellite systems enable obtaining information on the soil structure and different types of crops with feed plants as well.

Celem opracowania była analiza aktualnych możliwości monitorowania oraz sterowania pracą maszyn podczas uprawy, nawożenia i zbioru przy wykorzystaniu teledetekcji. Poza tym istotnym jest również badanie i zbiór danych dotyczących struktury gleby na danym obszarze dla przygotowania map cyfrowych do ogólnego wykorzystania. Ważnym jest też odpowiedni dobór sprzętu rolniczego w zależności od polowych warunków uprawy, nawożenia i zbioru. Dane uzyskane przy wykorzystaniu metod teledetekcyjnych są zintegrowane z informacją o przestrzennej zmienności warunków glebowych oraz wymaganiami roślin uprawnych i mogą służyć pomocą w planowaniu działań w rolnictwie precyzyjnym w zakresie uprawy, nawożenia i zbioru roślin. Rolnictwo precyzyjne gwarantuje pozytywny wpływ na ochronę środowiska, wzrost plonów oraz obniżenie kosztów produkcji rolnej. Wykorzystanie systemu teledetekcji umożliwia sterowanie procesem pracy maszyn rolniczych, takie jak: regulowanie dawką nawożenia pól w zależności od jakości gleb, monitorowanie wydajności roślin uprawnych, monitorowanie stanu technicznego maszyn, monitorowanie stada zwierząt hodowlanych. Systemy satelitarne dzięki programom komputerowym umożliwiają opracowanie map z aktualną strukturą gleb na danym terenie i przewidywaniem odpowiednich upraw do zastosowania, aby uzyskać wysokie plony przy niskich kosztach produkcji rolnej. Zastosowanie analizy spektrum fal odbitych od roślin uprawnych umożliwia określenie fazy dojrzałości, wielkości plonu oraz uszkodzeń roślin spowodowanych warunkami atmosferycznymi lub działaniem owadów lub dzikich zwierząt. Dotyczy to także odbicia fal elektromagnetycznych od powierzchni gleby uprawnej o różnej klasie i różnym składzie fizyko-mechanicznym.