Порівняно з супутниковим та авіаційним моніторинг з допомогою БПЛА має принципові переваги не лише за точністю й вартістю, а і можливістю використання в умовах низької хмарності, що є вкрай актуальним з огляду на потребу в оперативному моніторингу. У рослинництві БПЛА використовують для ідентифікації проблемних ділянок поля, контролю якості виконання польових робіт сільськогосподарською технікою тощо. Здійснюються спроби використання БПЛА для моніторингу стану живлення рослин на базі так званих вегетаційних індексів (ВІ), які обчислюються за значеннями спектрів відбиття у певних частотних діапазонах. Проте, впровадження змінного нормування добрив на основі оптичної діагностики забезпечення рослин елементами живлення стримується недостатньою науковою та методологічною підтримкою цих технологій. Так, питання перерахунку значень спектрів відбиття чи їх комбінацій у величини стану мінерального, зокрема азотного живлення, представляє собою вагому наукову та технічну проблему, що і стало метою нашої роботи.

Створення ВІ для супутників визначалось певними фізичними чинниками, а саме наявністю «вікон прозорості атмосфери», що обумовило частотні діапазони для моніторингу, а також нестабільність природнього освітлення. Є певна невизначеність у виборі спектрів для моніторингу живлення рослин, зокрема забезпечення азотом. Так, ВІ NDNI (Normalized Difference Nitrogen Index) використовує спектральні канали із довжиною хвилі 1510 нм та 1680 нм. Сенсори GreenSeeker та CropCircle ACS-470, які застосовують для моніторингу стану азотного живлення на наземному обладнанні, використовують ВІ NDVI та SRI і відповідно спектральні канали 450, 550, 650, 670, 730, 800. Наші дослідження проводились впродовж 2016 року в багаторічному стаціонарному досліді кафедри агрохімії та якості продукції рослинництва ім. О. І. Душечкіна НУБіП України.

Для вивчення оптичних характеристик рослин були обрано такі варіанти досліду (на прикладі пшениці озимої): 1) без добрив (контроль); 2) Р₈₀; 3) Р₈₀К₈₀; 4) N₆₀Р₈₀К₈₀; 5) N₉₀Р₁₂₀К₁₂₀. Зразки рослин відбирали одночасно зі зйомкою за допомогою БПЛА.

Залежність між значеннями інтенсивності складових кольору та вмістом азоту в сухій речовині рослин найбільш яскраво виражене для червоної та зеленої складових. Було встановлено, що для червоного та зеленого каналів коефіцієнт детермінації складає 0,89 та 0,94 відповідно, який є вищим ніж у ВІ  IPCA – 0,83, VARIgreen – 0,85 та RGR – 0,79 відповідно. Це дозволяє стверджувати про доцільність розробки ВІ, спеціалізованих саме для  використання БПЛА.