В сочетании с традиционными методами различные типы моделей стали обязательными инструментами в исследованиях, направленных на количественное определение и объединение самых важных физических, химических и биологических процессов, происходящих в ненасыщенной зоне почв. Для решения практических задач в экологии и сельском хозяйстве разрабатываются сложные имитационные модели, использующие почвенные параметры, влияющие на водоудерживающую способность и транспорт воды и растворенных в ней веществ в почвенной толще. Можно привести примеры, когда для работы в таких моделях требовалось более 80 типов входных данных, из которых только 20 действительно экспериментально определялись, а остальные были «оценены». Под термином «оценка» параметров математических моделей подразумевается применение, так называемых педотрансферных функций (ПТФ). Что же явилось предпосылкой их появления? С одной стороны - это явно высокая зависимость водоудерживающей способности почв от таких факторов, как механический, агрегатный, минералогический состав, плотность почвы, содержание органического вещества, т.е. от базовых почвенных свойств. С другой стороны - практическая нецелесообразность весьма трудоемких экспериментальных определений, связанных с полевыми и лабораторными работами, нередко длительными и высоко затратными. Именно эти причины обусловили поиск корреляции между параметрами гидрофизических функций (или отдельными наиболее часто определяемыми точками на ОГХ) и основными почвенными свойствами. Обнаруженные исследователями уравнения связи между фундаментальными почвенными свойствами и гидрофизическими (почвенно-гидрологическими) свойствами и функциями получили название педотрансферных.
Педотрансферные функции - это функциональные соотношения, которые доступные почвенные (ped) свойства (например, текстура, структура, содержание органическое углерода и др.) переводят (transfer) в недостающие (например, почвенно-гидрологические характеристики). Существует много публикаций и обзоров, описывающих методы получения ПТФ и их применимость. Исторически сложилось, что «оценка» гидрофизических свойств доминирует при решении практических задач в почвоведении, однако почвенно-химические и почвенно-биологические параметры также могут быть «оценены».
Для понимания процесса разработки педотрансферных функций приведена общая схема. Кажущаяся простота получения ПТФ не должна вводить в заблуждение исследователя и оставлять в стороне основные вопросы, которые нужно прояснить в данной главе: Зачем нужны педотрансферные функции? Какие входные переменные наиболее предпочтительны для включения в ПТФ? Что определять в качестве выходных параметров? Какие методы лучше использовать? Как количественно оценить точность и надежность педотрансферных функций?
Стоит особо отметить, что разработка и развитие ПТФ в целом сопряжено с созданием баз данных, поэтому помимо методических аспектов необходимо затронуть вопрос об организации почвенного информационного обеспечения.