Annex I

Système d'information géographique (SIG)

L'utilisation de l'agriculture de précision (PA) exige des données geo-référencées obtenues lors de l=échantillonnage du sol ou par une moissonneuse équipée d=un capteur de rendement. Les coordonnées des sites d=échantillonnage ou du rendement au champ sont déterminées grâce à des satellites et à une balise de localisation (aux coordonnées connues) située au sol ou sur une antenne. Ceci permet à toute l'information pour un point d=échantillonnage donné (le rendement, l=humidité du sol, la fertilité du sol et autres paramètres physiques du sol) d=être localisée selon la longitude et la latitude sur une carte du champ. Diverses méthodes mathématiques d=interpolation (krigeage et pondération selon la distance inverse) sont employées pour estimer les valeurs entre les points d=échantillonnage. Pour chacun des points d=échantillonnage il existe une valeur de rendement, de pH, de P, etc... Les cartes servent à identifier les secteurs du champ possèdant une variation dans leurs teneurs en éléments nutritifs, leur topographie, leur % d'argile etc...L'interpolation, puis la production de cartes de teneur en éléments nutritifs, de topographie, etc...se fait habituellement avec un logiciel se basant sur un système d'information géographique (SIG).

Le système de positionnement global (GPS) emploie des signaux provenant de satellites pour définir, jour et nuit, les positions au sol. Cependant, les signaux qui sont employés nous parviennent de 24 satellites militaires américains qui parcourent le globe et il s=est avéré par le passé qu=une erreur puisse être incorporée au signal de chacun de ces satellites (problèmes depuis résolue). Les satellites suivent des trajectoires différentes mais invariables autour de la terre ce qui assure qu=à tout moment et de n=importe où, quatre des vingt-quatre satelittes sont "en vue" d=un récepteur GPS. Les satellites transmettent sans interruption des ondes radio à très haute fréquence, 1.2-1.5 GHz, et chaque satellite possède un code d'identification qui accompagne son signal.

L'opération du GPS est basée sur la distance séparant le récepteur des satellites, c=est à dire qu=un récepteur GPS placé sur une moissonneuse détermine sa position en mesurant la distance le séparant de plusieurs satellites dans l'espace. Le récepteur du GPS de l'utilisateur mesure le temps de parcours des signaux voyageant entre le satellite et le récepteur. Ce temps de parcours permet de calculer la distance de chaque satellite. Le récepteur connaît également la position actuelle de chaque satellite grâce à des éphémérides électroniques (un registre des positions des satellites au cours du temps). Pour obtenir un point de position précis , quatre satellites sont nécessaires pour obtenir le positionnement de la moissonneuse. Là où toutes les "sphères" intersectent est la position de la moissonneuse. Ce procédé est répété au complet plusieurs fois par seconde. Les signaux de quatre satellites permettent de déterminer la position horizontale (latitude et longitude), la position verticale (altitude) et le temps.

Retournons aux militaires : ils reçoivent deux signaux de chaque satellite, ce qui leur permet de calculer exactement où ils sont à quelques centimètres près. Nos récepteurs GPS ne reçoivent qu=un signal de chaque satellite, donnant typiquement des exactitudes de 5 à 8 m. Cependant, les données peuvent être corrigées en temps réel. Pour ceux de nous qui ne sommes pas des militaires, nos récepteurs compensent en employant le "GPS différentiel" (DGPS) ou correction en temps réel. La balise du Garde Côtier emploie le signal GPS pour calculer sa position. Mais, parce qu'elle est fixe, elle compare sa position calculée à sa position connue, puis exprime la différence. Les unités GPS portatives sur le terrain reçoivent ce signal, et l'emploient pour automatiquement corriger leurs positions calculées. Cette lecture corrigée de GPS donne typiquement une position à 1 à 2 m près.

Les unités de GPS portatives, qui coûtent généralement moins de $300, ne reçoivent pas de signaux de correction, et typiquement localisent les positions à 10 à 30 m près. Il existe également d'autres sources d=erreurs dans l=évaluation d=une position. Les signaux provenant des satellites peuvent aussi rebondir de branches d'arbres où de la surface de bâtiments. Les récepteurs portatifs sont donc très inexacts en forêt.

L'agriculture de précision pourrait permettre l'utilisation de la technologie à taux variable (TTV), permettant une application différentielle de chaux, d'engrais, de potassium etc...selon les conditions au champ. Il est nécessaire d=avoir une carte de taux d'application, typiquement basée sur une carte des propriétés chimiques du sol (une carte de pH pour déterminer le taux de chaulage). Cependant, une analyse plus sophistiquée des sols, du rendement, et des données de télédétection pourrait servir à produire des cartes d=applications pour les engrais azotés, basées sur le rendement Aprévu@ du maïs, la Averdeur@ de la culture, et la teneur en matière organique du sol. L'application d'herbicide pourrait être basée sur des images aériennes indiquant la présence des mauvaises herbes. L=art et la science de développer des cartes de taux d'application pour la TTV est un domaine de recherche et de développement en évolution.