Применение методов геостатистики для анализа целесообразности перехода к технологиям дифференцированного внесения агрохимикатов

В последние годы особенно актуальными и перспективными представляются задачи точного земледелия, в том числе и технологии дифференцированного внесения агрохимикатов, позволяющие существенно экономить ресурсы, увеличивать урожайность и качество продукции, при этом снижая вредное воздействие на окружающую среду. Однако для каждой конкретной сельскохозяйственной территории необходима оценка перспективности перехода к таким технологиям, не всегда она будет оправдана. В работе предлагается метод решения этой задачи, основанный на применении вариограммного анализа. В основе идеи лежит геостатистическая модель неоднородности территории, где пространственная вариабельность исследуемого параметра $Z$ представляется в виде суммы трех составляющих: $m$ — макрокомпонента, отражающая глобальные пространственные вариации параметра, вызванные, например, особенностями ландшафта; $s$ — мезокомпонента, описывающая изменчивость параметра в пределах масштаба сельскохозяйственного поля; $\varepsilon$ — микрокомпонента, характеризующая случайную микромасштабную вариабельность параметра. Предполагается, что для эффективности перехода к дифференцированному внесению агрохимикатов на конкретной сельскохозяйственной территории необходимо, чтобы внутриполевое варьирование агроэкологических показателей вносило существенный вклад в общую картину неоднородности поля. Также приведен вычислительный эксперимент, демонстрирующий работоспособность предложенного метода, с использованием аэрофотоснимков, ГИС-программ и языка программирования R.