ANALYSIS OF SATELLITE GEODETIC MEASUREMENT METHODS APPLICATION IN STUDYING SPATIAL VARIABILITY OF PHYSICOCHEMICAL PROPERTIES OF AGROLANDSCAPES SOIL IN PRECISION FARMING SYSTEM M. V. Vaneeva, E. A. Vysotskaya
DOI 10.12737/2782-490X-2025-4-3-65-72 УДК 631.58:528.2
Keywords:
satellite measurements, geodetic survey, agricultural landscape microrelief, topographic plan, soil mapping, physicochemical properties of soil, precision farmingAbstract
The surface microrelief of agricultural fields significantly influences moisture distribution and soil nutrient
transport. Studying and describing the horizontal transport and accumulation processes is essential for monitoring the dynamics of modern pedogenesis processes in precision farming. The objective of this study is to compare the effectiveness
and sufficiency of geodetic surveys with varying picket point densities (sparse and detailed) for identifying microrelief
elements and their relationship to spatial variability of agricultural soil properties, using satellite geodetic equipment to
study physicochemical and agrochemical properties of soils in Voronezh region. The study examined methods for continuous and sparse topographic surveys of the microrelief of a field surface in the Verkhnekhavskiy district of Voronezh regionusing satellite geodetic measurements. It is concluded that the use of detailed microrelief surveys at 20-50 m intervals only
in certain problematic areas of the study area significantly reduces fieldwork time. Analysis of the study results also revealed that a contour cross-section height of 0.50 m is sufficient for identifying the boundaries of significant field microrelief elements, while providing slightly less information, compared to a cross-section height of 0.25 m, which requires more
fieldwork. A topographic map obtained using 0.50 meter cross-section allows for determination of boundaries of negative
and positive microrelief forms, while the finer detail of boundaries at 0.25 meter cross-section does not significantly alter
the shape and arrangement of survey elements. The feasibility of using satellite geodetic surveying to study the spatial
heterogeneity of soil cover associated with the influence of terrain microrelief during soil mapping and the study of horizontal variability in soil physicochemical properties is substantiated for planning precision farming interventions.
For citation: Vaneeva M.V., Vysotskaya E.A. Analysis of satellite geodetic measurement methods application in
studying spatial variability of physicochemical properties of agrolandscapes soil in precision farming system. Agrobiotechnologies and digital farming. 2025; 3(15). 65-72 p. http://dx.doi.org/10.12737/2782-490X-2025-4-3-65-72
References
Литература
Роде А.А. Почвоведение. Москва; Ленинград: Гослесбумиздат, 1955. 524 с.
Роде А.А. Система методов исследования в почвоведении. / Отв. ред. д-р с.-х. наук, проф. Р. В. Ковалев;
[АН СССР. Сиб. отд-ние. Ин-т почвоведения и агрохимии]. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1971. 92 с.
Сибирцев Н.М. Избранные сочинения. Т. 1. Почвоведение. Москва: Государственное издательство сельскохозяйственной литературы, 1951. 472 с.
Географические закономерности действия удобрений / А.Х. Шеуджен, Т.Н. Бондарева, Л.М. Онищенко,
С.В. Есипенко. Майкоп: Полиграф-ЮГ, 2017. 94 с. ISBN 978-5-9909934-6-4.
Никитина Л.В., Романенков В.А. Влияние систем удобрения в склоновом агроландшафте на калийный
режим суглинистой почвы // Плодородие. 2020. №4 С. 30-38. DOI: 10.25680/S19948603.2020.115.10
Оценка питательности различных видов кормов, заготовленных из кукурузы, в зависимости от уровня
химизации и почвенного покрова Республики Татарстан / Л.Т. Вафина, Р.В. Миникаев, Н.Ф. Вафин, С.В. Сочнева, Н.В. Трофимов // Агробиотехнологии и цифровое земледелие. 2024. №1 (9). С. 13-19
Шпедт А.А., Никитина В.И. Влияние микрорельефа на агрохимические свойства чернозема и урожайность
яровой пшеницы и ячменя // Почвоведение. 2009. № 8 С. 977-983.
Исмагилов Р.Р., Абдулвалеев Р.Р. Изменение уровня минерального питания растений на поле со сложным
рельефом // Пермский аграрный вестник. 2016. №4 (16). С. 27-30.
Ванеева М.В., Куликов Ю.А. Формы рельефа поверхности сельхозугодий как фактор локального изменения состава и физико-химических свойств почв // Модели и технологии природообустройства (региональный
аспект). 2024. № 2 (19). С. 99-104.
Самсонова В.П., Мешалкина Ю.Л. Оценка роли рельефа в пространственной изменчивости агрохимически важных почвенных свойств для интенсивно обрабатываемого сельскохозяйственного угодья // Вестник
Московского университета. Серия 17. Почвоведение. 2014. № 3. С. 36-44.
Научно-обоснованный прогноз развития точного земледелия в России / Е.В. Рудой, М.С. Петухова, С.В.
Рюмкин, Е.В. Труфляк, Н.Ю. Курченко; Новосиб. гос. аграр. ун-т, Кубан. гос. аграр. ун-т им. И.Т. Трубилина.
Новосибирск: ИЦ НГАУ «Золотой колос», 2021. 138 с. ISBN 978-5-94477-295-4
Шемняков Д.В, Налиухин А.Н. Изучение внутрипольной вариабельности агрохимических показателей
пахотных почв и определение потребности в удобрениях и мелиорантах в технологиях точного земледелия //
Молочнохозяйственный вестник, 2015. №2 (18), С. 55-64.
Maher A. El-Hallaq, Spatiotemporal analysis in land use and land cover using GIS case study: Gaza city (Period
– 2007). Journal of Engineering Research and Technology. 2015. Vol 2. No 1. P. 48–55.
Каличкин В. К., Донченко А. С., Голохваст К. С. Формирование системы цифрового управления земледелием на основе мониторинга и длительных полевых опытов// Агробиотехнологии и цифровое земледелие. 2025.
№2(14). С. 58-68.
Ванеева М.В., Высоцкая Е.А. Мониторинг пространственной вариации агроландшафтов в системе точного земледелия // Высокоэффективные технологии в агропромышленном комплексе: материалы V Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. Елец: ФГБОУ ВО «Елецкий государственный университет им. И.А. Бунина». 2025. C. 46–50.
Савин И. Ю., Жоголев А. В., Прудникова Е. Ю. Современные тренды и проблемы почвенной картографии // Почвоведение. 2019. № 5. С. 517-528.
Трофимов Н. В., Яхин И. Ф. Проблемы и перспективы применения беспилотных летательных аппаратов
в сельском хозяйстве // Агробиотехнологии и цифровое земледелие. 2025. 2(14). С. 69-76.
Савин И. Ю., Прудникова Е. Ю. Об оптимальном сроке спутниковой съемки для картографирования
пахотных почв // Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева. 2014. Вып. 74. С. 66-77
Картографирование почвенно-земельного покрова как эффективный механизм формирования границ
земельных участков сельскохозяйственного назначения / Д. А. Шаповалов, Д. И. Рухович, А. Л. Куляница, П. В.
Королева // Международный сельскохозяйственный журнал. 2018. № 5 (365). С. 5-15.
Гладнев В.В., Ванеева М.В., Куликова Е.В. К вопросу о применении современных геодезических технологий в проектах защиты земель от эрозии // International Agricultural Journal. 2022. Т. 65. № 4. С. 1770-1784.
DOI: 10.55186/25876740_2022_6_4_25.
Ванеева М.В., Сорока Ю.С., Жаренков М.Н. Сравнительный анализ точности спутниковых определений
в различных режимах измерений // Модели и технологии природообустройства (региональный аспект). 2022. №
(14). С. 81-87.
ГОСТ Р 59562-2021. Съемка аэрофототопографическая. Технические требования. Москва: Стандартинформ, 2021. 66 с.
References
Rode AA. Pochvovedenie. [Soil]. Moscow; Leningrad: Goslesbumizdat. 1955; 524 p.
Rode AA. Sistema metodov issledovaniya v pochvovedenii. [System of soil science research methods. Edited by
Doctor of Agricultural Sciences, Professor R.V. Kovalev]. AN SSSR. Sib. otd-nie. In-t pochvovedeniya i agrokhimii.
Novosibirsk: Nauka. Sib. otd-nie. 1971; 92 p.
Sibirtsev NM. Izbrannye sochineniya. T.1. Pochvovedenie. [Selected works. Vol.1. Soil science]. Moscow: Gosudarstvennoe izdatelstvo selskokhozyaystvennoy literatury. 1951; 472 p.
Sheudzhen AKh, Bondareva TN, Onishchenko LM, Esipenko SV. Geograficheskie zakonomernosti deystviya udobreniy. [Geographical patterns of fertilizer action]. Maykop: Poligraf-YuG. 2017; 94 p. ISBN 978-5-9909934-6-4.
Nikitina LV, Romanenkov VA. [Influence of fertilization systems in a slope agricultural landscape on the potassium
regime of loamy soil]. Plodorodie. 2020; 4 30-38 p. DOI: 10.25680/S19948603.2020.115.10
Vafina LT, Minikaev RV, Vafin NF, Sochneva SV, Trofimov NV. [Assessment of nutritional value of various types
of feed, prepared from corn, depending on the level of chemicalization and soil cover of the Republic of Tatarstan]. Agrobiotekhnologii i tsifrovoe zemledelie. 2024; 1 (9). 13-19 p.
Shpedt AA, Nikitina VI. [Influence of microrelief on the agrochemical properties of chernozem and productivity of
spring wheat and barley]. Pochvovedenie. 2009; 8. 977-983 p.
Ismagilov RR, Abdulvaleev RR. [Change in the level of mineral nutrition of plants in a field with complex relief].
Permskiy agrarnyy vestnik. 2016; 4 (16). 27-30 p.
Vaneeva MV, Kulikov YuA. [Landforms of agricultural lands surface as a factor in local changes in the composition and physicochemical properties of soils]. Modeli i tekhnologii prirodoobustroystva (regionalnyy aspekt). 2024; 2 (19).
-104 p.
Samsonova VP, Meshalkina YuL. [Assessing the role of relief in spatial variability of agrochemically important
soil properties for intensively cultivated agricultural land]. Vestnik Moskovskogo universiteta. Seriya 17. Pochvovedenie.
; 3. 36-44 p.
Rudoy EV, Petukhova MS, Ryumkin SV, Truflyak EV, Kurchenko NYu. Nauchno-obosnovannyy prognoz razvitiya tochnogo zemledeliya v Rossii. [Scientifically based forecast of precision farming development in Russia]. Novosib.
gos. agrar. un-t, Kuban. gos. agrar. un-t im. I.T. Trubilina. Novosibirsk: ITs NGAU “Zolotoy kolos”. 2021; 138 p. ISBN
-5-94477-295-4
Shemnyakov DV, Naliukhin AN. [Study of intra-field variability of agrochemical parameters of arable soils and
determination necessity for fertilizers and ameliorants in precision farming technologies]. Molochnokhozyaystvennyy
vestnik, 2015; 2 (18). 55-64 p.
Maher A. El-Hallaq. Spatiotemporal analysis in land use and land cover using GIS case study: Gaza city (Period
– 2007). Journal of Engineering Research and Technology. 2015; Vol.2. No.1. 48-55 p.
Kalichkin VK, Donchenko AS, Golokhvast KS. [Formation of a digital agricultural management system based on
monitoring and long-term field experiments]. Agrobiotekhnologii i tsifrovoe zemledelie. 2025; 2(14). 58-68 p.
Vaneeva MV, Vysotskaya EA. [Monitoring spatial variation of agricultural landscapes in the precision farming
system. Highly effective technologies in the agro-industrial complex]. Materialy V Vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy
konferentsii s mezhdunarodnym uchastiem. Elets: FGBOU VO “Eletskiy gosudarstvennyy universitet im. I.A. Bunina”.
; 46-50 p.
Savin IYu, Zhogolev AV, Prudnikova EYu. [Modern trends and problems of soil cartography]. Pochvovedenie.
; 5. 517-528 p.
Trofimov NV, Yakhin IF. [Problems and prospects of using unmanned aerial vehicles in agriculture]. Agrobiotekhnologii i tsifrovoe zemledelie. 2025; 2(14). 69-76 p.
Savin IYu, Prudnikova EYu. [On the optimal timing of satellite imagery for mapping arable soils]. Byulleten Pochvennogo instituta im. V.V. Dokuchaeva. 2014; Issue 74. 66-77 p.
Shapovalov DA, Rukhovich DI, Kulyanitsa AL, Koroleva PV. [Mapping of soil and land cover as an effective
mechanism for forming boundaries of agricultural land plots]. Mezhdunarodnyy selskokhozyaystvennyy zhurnal. 2018; 5
(365). 5-15 p.
Gladnev VV, Vaneeva MV, Kulikova EV. [On application of modern geodetic technologies in land erosion protection projects]. International Agricultural Journal. 2022; Vol.65. 4. 1770-1784 p. DOI: 10.55186/25876740_2022_6_4_25.
Vaneeva MV, Soroka YuS, Zharenkov MN. [Comparative analysis of accuracy of satellite determinations in various measurement modes]. Modeli i tekhnologii prirodoobustroystva (regionalnyy aspekt). 2022; 1 (14). 81-87 p.
Semka aerofototopograficheskaya. Tekhnicheskie trebovaniya. [GOST R 59562-2021. Aerial phototopographic
surveying. Technical requirements]. Moscow: Standartinform. 2021; 66 p.
