CC BY
209
УДК 614.616.9:504.064.36
АНАЛИЗ ЭПИЗООТИЧЕСКОЙ СИТУАЦИИ ПО ЛЕЙКОЗУ КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА
В.Г. ПОТАНИН, главный специалист
A.Ф. АЛЕЙНИКОВ, доктор физико-технических наук, зам. директора
СибФТИ Россельхозакадемии
М.И. ГУЛЮКИН, академик РАСХН, директор института
ВИЭВ Россельхозакадемии
B.В. ХРАМЦОВ, доктор ветеринарных наук, зав. лабораторией
ИЭВС и ДВ Россельхозакадемии
М.А. АМИРОКОВ, кандидат ветеринарных наук, начальник
Управление ветеринарии Новосибирской области
E-mail: [email protected]
Резюме. Приведено описание компьютерной системы эпизоотического мониторинга при лейкозе КРС и основные принципы ее использования для анализа эпизоотической ситуации. Система разработана с использованием ГИС-технологий и предназначена для накопления, систематизации и последующего анализа эпизоотической и фоновой информации. Ключевые слова: система мониторинга, эпизоотический процесс, база данных, лейкоз крупного рогатого скота, картографическое отображение.
Лейкоз занимает первое место в современной нозологической структуре инфекционных болезней [1]. Сохранение устойчивого благополучия животноводства по этому заболеванию - важнейшая задача сельскохозяйственной, в том числе ветеринарной науки и практики, которая имеет первостепенное значение в обеспечении населения продуктами животного происхождения. Эпизоотологический мониторинг при лейкозе позволяет решать ряд комплексных задач, включая выяснение причин возникновения болезни с учетом уровня профилактики, организационно-хозяйственных, зоотехнических, технологических и других факторов.
Большой объем информации и потребность в оперативности получения результатов ее обработки при решении подобныхзадач выдвигают на передний план необходимость создания средств, соответствующих современным информационным технологиям.
Исходя из этого, цель наших исследований - разработка системы информационно-аналитической поддержки эпизоотологического мониторинга при лейкозе КРС (система «Лейкоз»).
Условия, материалы и методы. В процессе создания системы «Лейкоз» была разработана достаточно объемная и разветвленная база данных. Принципы систематизации и формирования информации для нее основаны на применении методик эпизоотологического исследования для
задач мониторинга, а также использовании данных инструментального контроля по конкретной болезни животных (результаты экспертизы диагностического исследования на лейкоз КРС) и широкого спектра дополнительных сведений, которые дают возможность прогнозировать возникновение и развитие болезни (условия содержания животных и др.) [2]. Информация такого плана подготавливается для административных объектов нижнего уровня, таких как ферма или отдельное хозяйство, не имеющее ферм, а затем интегрируется для уровней района и области.
Результаты и обсуждение. Созданная учеными ИЭВСиДВ и СибФТИ Россельхозакадемии система информационно-аналитической поддержки эпизоотического мониторинга при лейкозе КРС [3] предназначена для накопления, систематизации и последующего анализа эпизоотической и фоновой информации с целью определения закономерностей развития эпизоотического процесса, на основе которых будут выработаны управленческие решения по локализации и ликвидации лейкоза КРС с наименьшими экономическими и временными потерями.
Разработанную систему предполагается использовать в ветеринарной медицине при контроле эпизоотологического благополучия: в службах ветеринарного надзора, в районных и областных органах управления сельскохозяйственным производством, на крупных животноводческих комплексах, а также в научно-исследовательских учреждениях ветеринарного профиля.
Построение базы данных системы «Лейкоз» в ее структурном решении (рис. 1) направлено на обеспечение возможности пользователю (предметному специалисту в области ветеринарии или животноводства) оперативно контролировать сложившуюся эпизоотическую обстановку. Входящие в ее состав таблицы в основном определяются разработанной моделью предметной области и характеризуются варьированием количества полей от 3 до 34. Реализация базы данных обеспечивает пользователю простой и удобный ввод информации, а также ее анализ и вывод получен-
Рис. 1. Структурная схема базы данных.
Рис. 2. Вид экрана при отображении информации по области
ных результатов в наглядной форме (с возможностью оперативного перехода к детальному представлению отдельных частей обобщенного анализа).
Систему информационно-аналитической поддержки эпизоотологического мониторинга при лейкозе КРС можно разделить на две крупные подсистемы: «Хозяйство», реализованная в среде Delphi и «Регион» - в среде MapInfo. Для правильной работы ее необходимо ежемесячно пополнять текущей информацией. При этом основная часть данных поступает в подсистему «Хозяйство», а затем после соответствующей обработки передается в подсистему «Регион».
Для ввода информации в подсистеме «Хозяйство» задействованы 16 форм, которые, несмотря на обилие информации, интуитивно понятны и просты в использовании. Некоторые из них изменяют свою структуру в зависимости от вида уже внесенной информации, а также дают возможность использовать электронный календарь и списки для выбора нужного значения или характеристики из предлагаемого набора.
Оценка реальной эпизоотической ситуации должна осуществляться по всем уровням административной иерархии: область, район, хозяйство. Рекомендуется ее рассмотрение с верхнего уровня. Сразу после запуска подсистемы «Регион» начинает выполняться режим «Начальный запуск», в результате чего осуществляется анализ входной информации и на экран выводится дифференциальная картина распределения эпизоотических показателей (в виде круговых диаграмм) по районам и интегральные показатели по области в виде табличной строки в нижней части экрана (рис. 2). Это дает возможность быстро охватить обстановку по области и выявить те районы, в которых складывается негативная ситуация.
Наличие в системе графической части, реализованной с использованием ГИС-технологий, предоставляет пользователю возможность дополнительно включать любую пространственно-распределенную информацию (особые природные характеристики или аномалии, включая погодные параметры и др.) для определения их скрытого влияния на возникновение и протекание эпизоотических процессов. Это, например, позволяет проверять вероятность того, что одной из причин рас-
пространения лейкоза могут служить общие непроточные водоемы, используемые несколькими хозяйствами, определять наличие связи между очагом болезни и высокой концентрацией кровососущих насекомых и др. Даже просмотр распределения этих факторов на картографической картине совместно со сведениями об эпизоотическом процессе открывает пользователю много новой информации и создает почву для дальнейшего поиска.
Для более точного выявления районов, с которыми связано ухудшение эпизоотической ситуации в области, необходимо обратиться к рекомендациям, разрабатываемым системой на основе количественного анализа. По информации о районах с напряженным состоянием эпизоотической ситуации (выявленных в результате проработки сведений по области) можно рационально оценить сложившуюся обстановку и выявить причины ее возникновения.
Переход на уровень хозяйства с анализом соответствующих данных выполняет подсистема «Хозяйство». Она позволяет определить основные характеристики хозяйства и условия содержания животных, а также углубиться по информации вплоть до отдельной особи. Сведения по отдельным животным (например, сроки массового заражения в сопоставлении со сроками поступления нового поголовья или других факторов, приводящих к контакту) с учетом конкретных условий хозяйства можно использовать для выявления причин возрастающей эпизоотии и формирования базы для выбора противолейкозных мероприятий.
Выводы. Разработанная система «Лейкоз» позволяет:
осуществлять наблюдение за текущим состоянием эпизоотического процесса по лейкозу КРС и при необходимости выполнять последовательный переход от верхнего территориального уровня (например, информация по области) к более низкому (информация по конкретному хозяйству). При этом в качестве объекта низкого уровня выбирается тот, который представляет интерес по наличию отличительных характеристик наблюдаемого процесса (высокая заболеваемость и др.);
использовать для ввода информации разработанные формы;
выполнять повторный анализ накопленной в системе информации по запросу пользователя;
фильтровать накопленные сведения путем конкретизации адреса объекта;
проводить сравнительный анализ по различным датам;
использовать для принятия решений автоматически разрабатываемые системой рекомендации, определяющие проблемные объекты с указанием причины их выделения;
рассчитывать динамику по инфицированности и заболеваемости;
отображать результаты обработки информации по проводить научные исследования на базе использо-эпизоотическим процессам, как в табличном, так и в вания пространственно-распределенной информации графическом виде на картографической основе; и результатов ее обработки.
Литература.
1. Куулар Г.Д., Лопсан Ч.О., Монгуш С.О. Ретроспективный анализ по вирусному лейкозу (ВЛКРС) в различных природно-климатических зонах республики Тыва // Повышение эффективности сельскохозяйственного производства на опустыненных землях аридной зоны: Материалы региональных совещаний и конференции поведению сельскохозяйственного производства на опустыненных землях в аридной зоне. - Абакан, 2006. - С. 136 -139.
2. Система мониторинга лейкоза крупного рогатого скота в Российской Федерации /Ответственный за выпуск М.И. Гулюкин. -М., 2007. - 51 с.
3. Потанин В.Г., Алейников А.Ф., Храмцов В.В. Программный продукт для мониторинга при лейкозе КРС // Материалы Междунар. науч.-практ. конф. «Аграрная наука - сельскому хозяйству» . - Барнаул, 2011. - Книга 3. - С. 406 -408.
ANALYSIS OF EPIZOOTIC SITUATION ON LEUKOSIS CATTLE WITH USE OF MONITORING SISTEM V.G. Potanin, A.F. Aleynikov, M.I. Gulukin, V.V. Khramtsov, M.A. Amirokov
Summary. Description of computer system of epizootic monitoring at leukosis cattle and basic principles of her are resulted use for analysis of epizootic situation. System is developed with use of GIS-technologies and destined for accumulation, ordering and subsequent analysis of epizootic and background information.
Keywords: Monitoring system, epizootic process, database, bovine leukemia, cartographical display.
УДК 504.54.05
СИСТЕМА МОНИТОРИНГА ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ ТЕХНОГЕННЫХ ЛАНДШАФТОВ
Д.В. ЭЙДЕНЗОН, кандидат технических наук, президент
NovoSpark Corporation
Е.А. ИЖМУЛКИНА, начальник отдела инновационных технологий
Н.А. МАРИНОВ, ведущий специалист по инновационным проектам
О.В. ЛОШКАРЕВА, аспирант Кемеровский ГСХИ e-mail: [email protected]
Резюме. В статье представлена система мониторинга окружающей природной среды техногенных ландшафтов, базирующаяся на наземных средствах получения информации и данных дистанционного зондирования с искусственных спутников Земли.
Ключевые слова: мониторинг техногенно нарушенных ландшафтов, информационная система, окружающая среда, геоинформационные технологии.
В связи со значительным воздействием угольной промышленности на окружающую природную среду перед региональными и местными органами власти в Кемеровской области встает задача мониторинга и прогнозирования сроков нейтрализации загрязнений и восстановления биологической продуктивности техногенных ландшафтов. В 2011 г. в Кузбассе, по данным региональной администрации, добыто 188 млн т угля, из них 60 % - самым дешевым открытым способом. На сегодняшний день отходы добывающей промышленности, представленные в Кузбассе отвалами вскрышных и вмещающих горных пород, составляют 12 млрд м3; 80 % почвенного покрова земледельческой части региона трансформировано, а около 100 тыс. га уничтожено
полностью; к 2020 г. площадь таких земель, по подсчетам ученых, достигнет 120...150 тыс. га [1].
За восстановленными землями необходим постоянный контроль. По требованиям Международного общества по восстановлению окружающей среды через два года после проведения рекультивации растительный ценоз должен представлять собой самоподдерживающую систему. Таких территорий в Кузбассе крайне мало [2]. Одна из главных причин сложившейся ситуации - отсутствие системно организованного мониторинга и, как следствие, периодичности и представительности экологической информации. Главная задача мониторинга техногенно нарушенных ландшафтов - создание информационной основы для принятия эффективных решений по предотвращению негативных воздействий на окружающую среду, которую можно сформировать на базе современных информационных технологий.
Исходя из изложенного, цель наших исследований - разработка системы мониторинга окружающей природной среды техногенных ландшафтов в угледобывающих регионах.
Условия, материалы и методы. Исследования проводили в рамках НИР «Разработка информационно-аналитической системы для мониторинга воздействия угольной промышленности на окружающую среду и прогнозирования сроков нейтрализации загрязнений и восстановления биологической продуктивности техногенных ландшафтов» (соглашение 8658 с Минобрнауки России).
При построении системы мониторинга учитывали опыт проблемной научно-исследовательской лаборатории рекультивации нарушенных земель Кеме-
