Skrót GPS oznacza globalny system pozycjonowania (Global Positioning System). System składa się z satelitów rozmieszczonych na sześciu orbitach, oddalonych od powierzchni Ziemi o ponad 20.000 km. Satelity wysyłają informacje o swoim położeniu. Sygnał dociera do odbiornika z różnym opóźnieniem, zależy to od odległości dzielącej satelitę od anteny odbiornika. Odbiornik GPS na podstawie analizy czasów i pozycji tych satelitów potrafi określić swoje położenie.
Sygnały GPS znalazły szerokie zastosowanie w różnych dziedzinach życia. Możliwości określenia pozycji za pomocą odbiornika GPS doceniają marynarze, piloci, kierowcy, turyści, geodeci oraz rolnicy. Po wstąpieniu Polski do Unii Europejskiej, polskim rolnikom przysługuje prawo uzyskania dopłat bezpośrednich do posiadanych upraw.
Aby otrzymać dopłatę obszarową rolnik musi złożyć wniosek, który zawiera, m.in. dane o powierzchni poszczególnych upraw. Pomiaru wielkości pola można dokonać różnymi sposobami (np. pomiar geodezyjny, pomiar GPS, pomiar ręczny). Ważne jest, aby błąd pomiaru nie przekraczał 3%, ponieważ kwota płatności ulegnie redukcji o dwukrotność stwierdzonej różnicy. Od 2004 roku, rolnicy używają zestawów pomiarowych opartych o wybrane modele odbiorników GPS. Urządzenia te sprawdziły się w ponad 4.000 gospodarstw zarówno dużych i małych (dane własne). Wyniki pomiarów deklarowane we wnioskach o dopłatę były wyrywkowo weryfikowane przez wytypowane firmy. Pomiary kontrolne były również często przeprowadzane urządzeniami GPS.
Dzięki odbiornikom GPS pomiar pola powierzchni danej uprawy jest łatwy i szybki. Jak wskazuje praktyka, obarczony jest również znacznie mniejszym błędem niż przy wykorzystaniu tradycyjnych metod pomiaru. Przeprowadzone liczne testy i badania urządzeń GPS dowiodły, że błąd pomiaru działki o wielkości 2 ha wahał się w granicach 2%. Przy powierzchniach około 1 ha błąd zawierał się w granicach 2-3%. Podczas pomiaru większych pól (ponad 10 ha) błąd pomiaru był poniżej 1%. Dlatego im większa powierzchnia pola tym lepsza dokładność. Aby uzyskać wymaganą dokładność na małych działkach, poniżej 3 ha, pomiar należy wykonać szczególnie starannie. Najlepiej minimum trzykrotnie i obliczyć średnią. Wielkość błędu pomiarowego nie zależy od kształtu pola.
Na dokładność pomiaru mają wpływ jeszcze inne czynniki. Duże znaczenie ma technika wykonania pomiaru, dlatego trzeba przestrzegać procedury pomiarowej. Im większa ilość odbieranych satelitów tym większa dokładność. Korzystne jest, choć nie zawsze możliwe, jeśli odbieramy sygnał WASS/EGNOS (system korekcyjny zwiększający dokładność pomiaru). Należy unikać pomiarów przy dużym zachmurzeniu i opadach atmosferycznych, które tłumią sygnały satelity. Do przeprowadzenia pomiarów powinniśmy używać urządzenia z dodatkową anteną zewnętrzną, która ma większą czułość. W czasie pomiaru antenę odbiornika należy dokładnie przemieszczać nad granicą mierzonego pola. Należy jej zapewnić jak najlepszą widoczność nieba. Nie powinniśmy zakrywać jej górnej części.
Pomiar powierzchni pola jest bardzo prosty. Włączony odbiornik szuka sygnału satelitów. Może to potrwać około 3-10 minut. Następnie na ekranie wyświetli naszą pozycję. Aby zmierzyć pole wystarczy je obejść wzdłuż granicy. Odbiornik GPS co 1 sekundę rejestruje nasz ślad (największa dokładność zapisu). Nie zaleca się nadmiernego wydłużania interwału zapisu punktów śladu, gdyż może to powodować niedokładności w rejestracji np. narożników działek Urządzenie samo oblicza powierzchnie w [ha] lub w [m2].
Przy dużych powierzchniach można wykorzystać samochód, ciągnik, quad, rower lub inny pojazd. Warunkiem dokładnego pomiaru jest staranne prowadzenie anteny odbiornika po granicy pola. Należy o tym pamiętać wybierając miejsce instalacji anteny na pojeździe (np.za pomocą przyssawki magnetycznej). Maksymalna prędkość podczas pomiaru to 25 km/h. Używając anteny zewnętrznej sam odbiornik może być w dowolnym miejscu (np. w plecaku, kabinie pojazdu). W zależności od modelu, pamięć urządzenia GPS pozwala na wykonanie 10 lub 20 pomiarów po około 2 godziny i 45 minut. Odbiorniki zasilane są dwoma bateriami R6, których czas pracy waha się od 10-30 godzin (w zależności od modelu).
Do odbiornika można dokupić różne akcesoria, np.: kabel zasilający do samochodu, uchwyty mocujące w kabinie pojazdu lub na rowerze, pokrowce. Warto zadbać o to, aby nasz odbiornik posiadał pamięć na mapy szczegółowe oraz był wyposażony w kabel transmisji danych do komputera wraz z oprogramowaniem, które umożliwi przenoszenie i np. drukowanie mapek naszych pól.
Kupując zestaw GPS zwróćmy uwagę czy oferta handlowa obejmuje również stację meteorologiczną. W ostatnim czasie, urządzenia te cieszą się bardzo dużym zainteresowaniem wśród rolników. Stacje meteorologiczne informują o aktualnym czasie, dacie, fazach księżyca oraz temperaturze i wilgotności wewnątrz i na zewnątrz pomieszczenia. Urządzenia te rejestrują również ciśnienie atmosferyczne wraz z wykresem jego zmian w ciągu ostatnich 24 godzin oraz prognozują pogodę na dzień następny. Najnowszej generacji stacje meteo pracujące w systemie METEOTRONIC potrafią odbierać komunikaty nadawane radiowo podając prognozę na 48 godzin. Stacje meteo pozwalają rolnikowi rozwiązać problem przewidywania pogody. Producent urządzenia podaje, że trafność prognozowania pogody przez stację meteorologiczną ustalono na poziomie 75%. Pod uwagę wzięto również fakt użytkowania stacji w bardzo różnych obszarach klimatycznych. Dokładność prognoz stacji meteo będzie większa na terenach, na których pogoda jest bardziej stabilna (np. generalnie słoneczna), a mniejsza na ternach, gdzie pogoda zmienia się często i gwałtownie.
Zestawy pomiarowe GPS przeznaczone dla rolników indywidualnych lub grup rolników pozwalają nie tylko na dokonywanie pomiaru powierzchni działek oraz upraw rolnych. Odbiorniki GPS można wykorzystać do wyznaczania odległości, nawigacji maszyn rolniczych po śladzie, zaznaczania i archiwacji punktów (np.: miejsca pobrania próbek glebowych, miejsc szczególnie zakamienionych, zachwaszczonych, podmokłych, miejsc, w których występują przeszkody terenowe).
Poza rolnictwem GPS są przydatne do nawigacji w terenie, podczas jazdy samochodem, na jachcie, motolotni oraz w wielu innych dziedzinach życia, gdzie potrzebujemy dokładnej pozycji. Ich obsługa jest prosta i nie wymaga specjalistycznego szkolenia.
Włodzimierz Chodor