CC BY
134
ГИС-технологии
на службе фитомониторинга
А.М. МАЛЬКО,
директор ФГБУ «Россельхозцентр» Д.Н. ГОВОРОВ, заместитель директора А.В. ЖИВЫХ,
начальник отдела фитосанитарного мониторинга и прогноза Е.С. НОВОСЕЛОВ, агроном II категории
Географическая информационная система (ГИС) - это интегрированная компьютерная система, управляемая специа-листами-аналитиками и осуществляющая сбор,хранение, анализ, моделирование и отображение пространственно соотнесенных данных (D.P. Lusch).
Для сельского хозяйства ГИС-технологии - сравнительно новое и перспективное направление. Так как границы полей от года к году практически не меняются, в качестве основы можно использовать карту местности с нанесенными полями. Важная для сельхозтоваропроизводителей информация размещается на тематических слоях, видимость которых можно настраивать. Таким образом, в разных сочетаниях можно отображать данные о выращиваемой культуре, наличии вредителей, болезней, сорняков, агрохимические показатели почв и другие сведения. Такие материалы, содержащие в удобном виде максимум полезной информации, не могут быть не востребованными.
Отдельно следует сказать о том, что современные сельскохозяйственные машины оснащаются GPS-навигатором, что повышает точность их вождения. С помощью геоинформацион-ной системы проводится учет
движения техники по полям, времени выполнения работ и контролируется загруженность парка машин.
Вполне можно предположить, что в будущем геоинформацион-ные системы найдут еще более широкое применение, и будут использоваться для решения практически любых задач.
Основные преимущества применения ГИС в защите растений - визуализация данных фитомониторинга при нанесении их на карты, высокая точность в определении заселенных вредителями, зараженных болезнями и засоренных сорняками площадей, оптимизация на этой основе защитных мероприятий. Итогом этой работы станет создание высокоточных карт в субъектах РФ с указанием зафиксированных очагов, на основе которых можно будет делать прогноз дальнейшего распространения всех вредных объектов, а также планировать необходимые обработки.
Для совершенствования и модернизации фитосанитарного мониторинга Россельхозцентр в 2010-2011 гг на базе филиалов начал внедрение инновационной географической информационной системы в области защиты растений. Уже используется профессиональная ГИС «Карта-2011» - программный продукт ЗАО КБ «Панорама». В качестве вРв-приемника выбран «вагтт вРЭМАР 60Сх», имеющий ударопрочный корпус и компактный размер.
В 2010-2011 гг. прошли курсы по обучению сотрудников Рос-
сельхозцентра работе с новейшими геоинформационными системами (в частности с ГИС «Картой»), организованные ЗАО КБ «Панорама». Подготовлено 165 специалистов Россельхоз-центра, которые в дальнейшем будут внедрять ГИС-методы в своих филиалах и обучать коллег Для этих целей было закуплено оборудование - 228 навигаторов и программное обеспечение -70 лицензионных ключей ГИС «Карта-2011».
В 2012 г. отделом фитомониторинга центрального аппарата ФГБУ «Россельхозцентр» был разработан классификатор, специально адаптированный именно к проведению фитомониторинга с использованием ГИС по защите растений.
С прошлого года наши специалисты применяют элементы ГИС при проведении фитосанитарного мониторинга. Для формирования ГИС-карты по защите растений в течение всего вегетационного сезона, а также во время осенних почвенных раскопок для учета многоядных вредителей выполняются следующие работы, которые условно можно разделить на две части - полевую и компьютерную.
Первая включает выезд сотрудников на обследование угодий с вРв-навигатором (ГИС-съемка угодий). Специалист, используя навигатор, заносит координаты места обследования в память прибора; в полевом журнале делается запись, в которой указывается номер точки, а также результаты обследования. Таким образом проходят по всему маршруту.
Вернувшись с поля, специалист подключает свой навигатор к компьютеру и выгружает полученные данные в программу
3
РОССЕЛЬХОЗЦЕНТР: В БОРЬБЕ ЗА ФИТОСАНИТАРНУЮ БЕЗОПАСНОСТЬ СТРАНЫ
2 Защита и карантин растений № 11, 2012
Начальник отдела защиты растений филиала ФГБУ «Рос-сельхозцентр» по Астраханской области И.А. Занчипова с помощью GPS-приемника берет точки зимующего запаса саранчовых
по которым согласно цветовой шкале можно оценить численность вредного объекта и соответственно степень его опасности. Карта позволяет проследить фитосанитарную обстановку в соседних субъектах и конкретные места нахождения вредителей.
К примеру, по карте СевероКавказского федерального окру-
га в весенний период 2012 г высокая численность зимующего запаса саранчовых была отмечена в Ставропольском крае и Республике Дагестан (см. рисунок). Данные прогноза, наглядно показанные на карте, подтвердились фактическими данными в течение года. В Ставропольском крае против саранчовых в текущем году было обработано 402,6 тыс. га, в Дагестане -69,9 тыс. га (всего по СевероКавказскому федеральному округу - 532,1 тыс. га).
По карте Приволжского федерального округа высокая численность зимующего запаса саранчовых отмечена в Оренбургской и Самарской областях, Респуб-
ГИС «Карта-2011». Затем, сверяясь с полевым журналом, к точкам, согласно полученным данным, ставит значки определенного цвета, которые указывают на вид вредителя и его численность. Далее вносятся расшифровывающие подписи, при необходимости строятся графики и диаграммы.
В весенний период 2012 г. с использованием ГИС-методов проводились контрольные обследования зимующего запаса особо опасных вредителей (саранчовые, мышевидные грызуны, луговой мотылек, вредная черепашка и колорадский жук). Полученные данные позволили составить электронные карты зимующего запаса выбранных объектов по ряду субъектов РФ. В настоящее время сотрудники Россельхозцентра осуществляют ГИС-мониторинг в 69 субъектах Российской Федерации.
Созданные благодаря этой работе региональные высокоточные карты были объединены в карты по федеральным округам,
ГИС-карта зимующего запаса особо опасных вредителей в Северо-Кавказском федеральном округе (весна 2012 г.)
РОССЕЛЬХОЗЦЕНТР: В БОРЬБЕ ЗА ФИТОСАНИТАРНУЮ БЕЗОПАСНОСТЬ СТРАНЫ
Программист I категории отдела защиты растений филиала ФГБУ «Россельхозцентр» по Республике Башкортостан И.А. Хусаинов обрабатывает данные в программе ГИС «Карта-2011»
лике Башкортостан. Это так же подтвердилось в течение года. Личинками стадных видов саранчовых по округу было заселено 193,9 тыс. га, нестадными - 832,2 тыс. га. В Башкортостане по саранчовым вредителям был введен режим ЧС. Обработки против саранчовых в округе проведены на 384,2 тыс. га.
При оценке ГИС-данных всегда необходимо учитывать особенности развития и поведения анализируемого вредного объекта, природно-климатические условия и пр. Например, прогнозирование распространения лугового мотылька не всегда напрямую зависит от мест дислокации его зимующего запаса и часто корректируется высокой способностью бабочек к дальним перелётам. Так, весной 2012 г. при контрольных обследованиях зимующего запаса лугового мотылька наибольшая заселенная площадь была выявлена в Башкортостане (на 15,16 тыс. га с численностью 1,7 гусениц на 1 м2) и Оренбургской области (на 11,24 тыс. га с численностью 1 экз/м2). Однако в вегетационный период вредитель в большей степени проявился не только в Башкортостане (заселено 65,5 тыс. га) и в Оренбургской области (107,9 тыс. га), но и в Саратовской (122,3 тыс. га) и Пензенской (114,3 тыс. га) областях. Согласно данным ФГБУ «Россельхозцентр», в Пензенской области получила распространение популяция лугового мотылька, прилетевшая из одного из соседних регионов.В Саратовской области аналогичная ситуация наблюдалась в 2011 г
ГИС-методы используются нашими специалистами не только при мониторинге вредителей и болезней растений. Так,
осенью 2011 г специалистами филиала ФГБУ «Россельхоз-центр» по Ленинградской области была проведена масштабная работа по фиксации мест произрастания борщевика Сосновско-го. С помощью навигаторов определяли границы и площади очагов борщевика, после чего отражали результаты обследований на карте области. Для визуального отображения разных степеней засорения использовались яркие цвета. Таким образом, была создана наглядная модель, по которой можно было судить об очагах борщевика, выявлять закономерности их распространения и наиболее засоренные площади. Подробнее с результатами проделанной работы можно ознакомиться на сайте ФГБУ «Россельхозцентр» http:// www.rosselhoscenter.ru/index.php/ stati-20.
Специалисты Приморского филиала ФГБУ «Россельхоз-центр», наряду с ГИС-монито-рингом вредных объектов, на договорной основе проводили составление агрохимических карт полей. Места взятия почвенных проб на карте отмечались таким же образом, как и точки при проведении фитомониторинга. По агрохимической карте руководители хозяйств могут увидеть обеспеченность полей питательными элементами (фосфор, калий, азот и др.)
и скорректировать внесение удобрений с учетом состояния почвы. Такие карты, безусловно, нужны сельхозтоваропроизводителям, так как по ним можно вести точное земледелие с высокой экономией ресурсов.
Не исключено, что в дальнейшем список объектов, по которым проводятся ГИС-обследо-вания, будет расширен. Возможен запуск ГИС-сервера, что сделает максимально упрощенным обмен информацией между нашими филиалами и позволит наблюдать фитосанитарную обстановку на территории России практически в режиме реального времени. Пока дальнейшее развитие ГИС-мониторинга сдерживается недостаточным финансированием данного направления.
ФГБУ «Россельхозцентр» готово к совместной работе в области ГИС-мониторинга с другими сельскохозяйственными службами (агрохимцентрами и др.) с целью создания объединенных ГИС-карт.
РОССЕЛЬХОЗЦЕНТР: В БОРЬБЕ ЗА ФИТОСАНИТАРНУЮ БЕЗОПАСНОСТЬ СТРАНЫ
5
