CC BY
326
словленная техническим состоянием сельской связи.
По нашему мнению, ответ на вопрос -как бороться с информационной оторванностью сельского населения, лежит в плоскости развития системы региональных и районных учебно-методических центров, оказания квалифицированных консультативных услуг сельскохозяйственным товаропроизводителям и населению сельских территорий.
Пока что представляется существенной не столько проблема создания и развертывания системы, сколько проблема оборудования учебно-методических центров современными техническими средствами и обеспечения их высокоскоростными каналами связи, подключения к Интернету. Решение может быть найдено в совместном использовании учебнометодическими центрами и центрами СИР качественных высокоскоростных каналов связи. Такие решения в настоящее время прорабатываются Минсельхозом России совместно с Мининформсвязью России.
Учебно-методические центры должны быть оснащены специальным программным обеспечением и иметь возможность пользоваться системой научно-технической информации (СНТИ), входящей в АИС СГИО СХ.
Работы по СНТИ начаты Минсельхозом России в 2006 г.
Рядом институтов министерства и Рос-сельхозакадемии подготовлены для этой системы полноформатные электронные версии текстовых документов.
СНТИ АПК предназначена для:
- создания централизованного хранилища на основе полноформатных электронных версий текстов;
- обеспечения удаленного формирования полноформатных электронных версий текстовых документов исследовательскими институтами РАСХ и подведомственными организациями Минсельхоза России по сельскохозяйственной тематике;
- предоставления удаленного доступа к центральному хранилищу с обеспечением поиска и просмотра полнотекстовых документов с учетом тематических особенностей информации АПК, используемых классификаторов, справочников и словарей.
В 2006 г. в работах по тематике участвовало 10 институтов, а в 2007 - уже 60.
Итак, на основании работ, проводимых Минсельхозом России, должна быть создана информационная система, позволяющая получать достоверную информацию о текущей ситуации в сфере производства сельскохозяйственной продукции, повысить прозрачность аг-ропродовольственных рынков, создать условия для адресной поддержки сельхозпроизводителей, позволить принимать обоснованные управленческие решения.
Создание СГИО СХ приведет при ее полномасштабном развертывании к существенному повышению как конкурентоспособности нашего сельского хозяйства, так и уровня развития сельских территорий, уровня и качества жизни сельского населения.
В этой работе Минсельхоз России надеется на активное участие представителей сельскохозяйственной науки в решении научных и методологических проблем создания системы. Для нас представляется очень важным ваше участие в работах по созданию СГИО СХ.
ПРИМЕНЕНИЕ ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ РОССИИ
В.Н. Темников, к.с.-х.н., дир. ГВЦ Минсельхоза России
Сельское хозяйство относится к числу важнейших отраслей экономики, имеющих приоритетное направление развития. Динамичное развитие аграрного производства требует создания высокоэффективной системы земледелия, внедрения современных технологий сбора и обработки информации, необходимой в процессе сельскохозяйственного производства для решения многочисленных задач планирования, прогноза, анализа, моделирования и др.
В настоящее время широко применяются космические информационные технологии, такие, как дистанционное зондирование, спутниковая навигация (системы ГЛОНАСС/вРБ). Они обеспечивают не только данными, необходимыми для оценки состояния сельхозугодий (выращиваемых культур, почв, тепловла-гообеспеченности и других показателей), но и
координатами местоположения обрабатывающих агрегатов и участков поля, нуждающихся в специальной обработке, что создает основы для применения методов прецезионного (точного) земледелия. Развитие сети Интернет предоставляет широчайшие возможности для передачи информации. Развернуты работы по оказанию на базе информационнотелекоммуникационных технологий информационных услуг сельхозпроизводителям и населению сельских местностей. Таким образом, сегодня имеются все необходимые предпосылки для внедрения самых передовых технологий в сельскохозяйственное производство и его информационное обеспечение.
Практически вся информация в сельском хозяйстве имеет пространственную привязку, поэтому географические информационные системы (ГИС) являются наиболее эффектив-
ным средством сбора, обработки и предоставления информации в отрасли. В современных ГИС сосредоточены последние достижения в области баз данных (особенно пространственных). Они содержат мощные средства пространственного анализа, играющие ключевую роль в принятии обоснованных решений, эффективные средства представления данных в форме карт, трехмерных моделей и др.
Работы по использованию ГИС в сельскохозяйственной отрасли России начаты Минсельхозом России в 1999 г. Вопросы их применения разрабатывались в рамках концепций развития отраслевых автоматизированных информационных систем (в 2002 г.). С 2003 г. Главный вычислительный центр Мин-сельхоза России ведет такие работы по заказу министерства на постоянной основе.
Разработана общая структура модели отраслевой ГИС, состоящей из двух основных частей - блока картографической информации и блока предоставления результатов спутникового мониторинга земель сельхозназначения (рис. 1). В процессе развития данная структура совершенствовалась и претерпевала изменения и в настоящее время стала основой более общей Системы дистанционного мониторинга земель сельскохозяйственного назначения (СДМЗ).
Параллельно разработке структуры отраслевой ГИС создавался рабочий макет отраслевой системы спутникового мониторинга, который обеспечивает получение первичных спутниковых данных, производных цифровых материалов и интеграцию их в отраслевую ГИС (рис. 2).
В создании геоинформационных систем принимает участие целый ряд ведомств и организаций. Совместно с Главным вычислительным центром Минсельхоза работы ведутся Институтом космических исследований Российской академии наук, Почвенным институтом Российской академии сельскохозяйственных наук, Росгидрометом, Федеральным кадастровым центром, Росстатом. Такой состав участников работ говорит о заинтересованности в результатах большого количества организаций, что в дальнейшем позволит создаваемой отраслевой системе получить федеральный статус.
Результаты обработки космической съемки интегрируются на базе геоинформационных технологий с картографическими данными для территорий основных сельскохозяйственных регионов, что позволяет проводить оценку посевных площадей, урожайности, объемов производства, плодородия почв, а также использования земельных ресурсов.
Создание системы спутникового мониторинга с использованием геоинформационных технологий осуществляется по двум основным направлениям.
Задачи работ первого направления состоят в получении базового картографического
материала и создании банка картографического информации.
Картографическая цифровая информация является интегрирующей составляющей ГИС, на которую накладываются статистические и спутниковые данные, климатические и тематические карты, табличная и фактографическая информация.
Основу банка картографической информации составляют цифровые модели местности различных масштабов. Такой подход обусловлен тем, что позволяет представлять картографическую информацию в сочетании с другими информационными технологиями и системами обработки данных, а также использовать информационные продукты одного семейства на самых разных уровнях управления.
Картографическая цифровая информация служит основой поддержки проектов различного сельскохозяйственного назначения, в том числе, например, такого, как проведение сельскохозяйственной переписи.
Проводится мониторинг фитосанитарного состояния посевов и ареалов распространения вредителей, основанный на постоянных наземных наблюдениях.
Совместно с Росстатом проведены работы агрегирования статистических данных за предыдущие годы с цифровыми картами административно-территориального деления РФ. В результате разработаны базы данных, пригодные для наглядного представления в ГИС.
Второе направление работ по созданию системы спутникового мониторинга с использованием геоинформационных технологий -разработка программно-аппаратных средств получения и автоматизированной обработки данных дистанционного зондирования.
Реализуется и совершенствуется система приема и автоматизированной обработки данных дистанционного зондирования (ДЦЗ) и материалов, полученных на их основе. Система способна принимать и обрабатывать данные приборов, установленных на спутниках NOAA (прибор AVHRR), Terra, Aqua (прибор MODIS), SPOT (прибор VEGATATION), Метеор-3М (прибор МСУ-3) и других российских и зарубежных спутниках.
Архив продуктов тематической обработки содержит карты изображений облачности, температуры подстилающей поверхности, индекса NDVI (нормализованного разностного вегетационного индекса).
Процесс роста и созревания разных сельскохозяйственных культур имеет свои особенности, связанные с различным распределением их зеленой массы во времени. Поэтому, изучая изображение в различные месяцы года вегетационного индекса, отнесенного к землям сельскохозяйственного назначения, можно определять степень созревания сельскохозяйственных культур и оценивать их состояние в наблюдаемый период.
№Т>АА МеГеог-ЗМ
ТЕКЛА ЬашІзаГ
Прием, архивация и обработка данных дистационног о зондирования
Мониторинг с е ль хозуг ОДІШ
Контр 0.1Ь состояния посевов
Ф ормировлнт? Т ЄМП ТІІЧЄ с КИХ карт
Оценки
У|)ОЖОЙНОСТИ
гис
Российская Федерация
''. ‘Л*?, і ( V
Область
Хозяйство
?*(*?
С
и
-її Сі
Г* 2
к X
н Л
г <Л Л
«
и
п
5
Рис. 1. Схема отраслевой системы мониторинга агроресурсов
Гпавный вычислительный центр
Инвентаризация сельхозугодий Оценка использования земель Оценка состояния посевов Прогнозирование урожайности Оценка плодородия почв
Г раницы землепользователей
Г раницы сельхозугодий
" Космокарты
База данных мониторинга земель сельскохозяйственного назначения
Цифровая картографическая основа
Рис. 2. Компоненты создаваемой системы мониторинга агроресурсов
Кроме того, динамика вегетационного индекса позволяет выявить земли,выведенные по тем или иным причинам из сельскохозяйственного оборота, и контролировать в дальнейшем этот процесс на основе объективных фактических данных, получаемых с помощью космических средств наблюдения.
Использование современных геоинфор-мационных систем и спутникового мониторинга сельхозугодий дает возможность получить более объективную оценку размеров и качества земель, в первую очередь, используемых под зерновыми посевами в зонах интенсивного и рискованного земледелия.
В настоящее время на сайте http://www.aarocosmos.avc.ru размещены данные спутникового мониторинга сельхозугодий основных регионов-производителей растениеводческой продукции.
Как было сказано выше, данные спутникового мониторинга сельскохозяйственных земель представлены на сайте и доступны для основных производителей растениеводческой продукции.
Для оценки перспектив предстоящего урожая необходимо размещение информации о ходе сева озимых и яровых культур, а также о ходе уборочных работ в летний и осенний периоды. Такие данные традиционно собираются и обобщаются ГВЦ Минсельхоза России, и задача заключается в разработке удобного формата для размещения и представления таких данных с определенной периодичностью на картографических материалах.
Например, информация о севе яровых культур может обновляться на сайте в период проведения сева еженедельно, на основе собираемых ГВЦ Минсельхоза России сведений о севе яровых культур в сельскохозяйственных предприятиях (федеральная государственная статистическая отчетность 3-сх).
Прогнозирование объемов производства различных видов растениеводческой продукции может осуществляться на основе графического представления динамики хода индекса ЫйУ!. Повысить точность прогнозирования можно посредством выделения зерновых культур на основе расчетов или наблюдений из всей площади пахотных земель и построения для них отдельных диаграмм с определением годов-аналогов.
Состояние посевов - это основа прогнозирования, фактор, от которого зависит ожидаемый объем валового сбора всех видов растениеводческой продукции. Экономические факторы в краткосрочном периоде тоже могут оказать влияние на показатели валового сбора. Ожидаемые тенденции развития экономики АПК можно учесть и соответствующим образом скорректировать прогноз. Данных о состоянии пахотных земель и общей экономической ситуации в АПК достаточно для проведения предварительной оценки объемов предстоящего урожая.
На основе определения годов-аналогов определяются ожидаемые объемы производства в текущем году по каждому субъекту Федерации.
Автоматически должны определяться фактические значения показателя производства для года-аналога, которые и являются прогнозными для текущего года.
В 2007 г. были проведены работы по подготовке цифровых слоев контуров полей крупных сельскохозяйственных объектов (КСО) в ряде регионов Южного федерального округа. Маска полей существенно улучшает результаты спутникового мониторинга роста растений. Для этого использовались спутниковые данные крупного разрешения (спутника Lаndsаt), по которым проводилась дешифрация полей, и векторные цифровые модели местности масштаба 1:200 000, сшитые послойно на территории регионов, объекты которых использовались в качестве ориентиров.
Особенностью текущего периода развития Системы дистанционного мониторинга земель сельхозназначения (СДМЗ) является смещение акцентов от простого предоставления пользователям регионального и федерального уровней спутниковой информации к созданию групп и совокупностей разнотипных информационных слоев, позволяющих на основе их совместного анализа выполнять прогнозные работы в различных направлениях сельскохозяйственной деятельности. В связи с этим возникает необходимость развития и поддержания систем оценки сельскохозяйственных площадей, проведения сравнительного анализа динамики развития культур на основе архивных спутниковых данных, а также разработки новых алгоритмов обработки спутниковых данных на основе масок полей КСО, позволяющих значительно повысить точностные характеристики информационных продуктов и их качественные показатели.
Учитывая разнородность и разномас-штабность используемых данных, важное значение приобретают работы по интеграции информационных ресурсов, что обеспечит создание единой информационной системы на базе ГИС-технологий с привлечением данных дистанционного зондирования.
Результаты проведенных работ позволили нам принять участие в совместном региональном проекте. Теперь несколько слов о проекте. Летом 2007 г. проходил Госсовет Президента в Калужской области, посвященный результатам использования космической деятельности в народном хозяйстве.
