CC BY
44
It
Экономическая, социальная, политическая и рекреационная география
УДК 528.9
ГИС-ТЕХНОЛОГИИ В ЯКУТИИ
В данной статье автором проводится анализ необходимости внедрения современных ГИС-технологий в республике Саха (Якутия) с целью сохранения популяции оленей, а также поддержания путей их миграции. Проводится описание технологии взаимодействия традиционных методик слежения и ГИС-технологий. Отдельное внимание автор обращает на то, что использование традиционных технологий в настоящее время утратило свою эффективность и не позволяет в полной мере достигнуть намеченных целей. ГИС-технологии основаны на картах местности, работающих по принципу навигатора, и съемке с беспилотных летательных аппаратов. Для обработки данных, полученных с помощью съемки, используется специализированное программное обеспечение. Автором проводится анализ эффективности использования беспилотных летательных аппаратов как с точки зрения технологичности, так и с позиции охватываемой территории.
In the paper, the author analyzes the necessity to introduce modern GIS-technologies in the Republic of Sakha (Yakutia) in order to preserve the population of the deer, as well as to maintain their migration routes. The description of the interaction of the technology of traditional tracking techniques and GIS technologies are given. The author points out that the use of traditional technologies have lost its effectiveness up to now and does not allow us fully to achieve the intended goals. GIS-technology is based on the maps of the area, working on the principle of the navigator, and making images from unmanned aerial vehicles. Special software is used to process the data obtained by shooting. The author analyzes the effectiveness of the use of unmanned aerial vehicles both in terms of manufactura-bility and of the territory covered.
Ключевые слова: ГИС-технологии, базы данных, система управления, представление информации.
Keywords: GIS-technologies, databases, control system, information representation.
Б01: 10.24411/1728-323Х-2019-14096
Д. В. Андреев, старший преподаватель, Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Северо-Восточный федеральный университет имени М. К. Аммосова», verviL@list.ru, г. Якутск, Россия
Введение. На сегодняшний д ень в Республике Саха (Якутия) имеются острые проблемы, возникающие в различных сферах народного хозяйства, требующие оперативных и эффективных решений. В частности, остро стоит вопрос о сохранении количества домашних и диких оленей, предотвращении угрозы заражения при эпидемиологическом заболевании оленей, сохранении и поддержании путей их миграции по территории Республики Саха (Якутия). Указанная проблема является актуальной в условиях крайнего Севера с его обширной территорией и малодоступностью какого-либо транспорта. Количество информации, которая сегодня имеется в современном мире, не может конкурировать с объемом информации, передаваемой даже сотню лет назад. Темпы жизни постоянно растут, способы получения информации приобретают все более современный характер. Для обеспечения эффективного хранения, поиска необходимой информации, ее обработки и анализа нужны современные, основанные на интерактивных технологиях средства. С каждым годом информационные потребности человека поглощают все новые сферы его деятельности. Практически во всех современных отраслях знаний сформирован богатый опыт применения информации, получаемой из большого количества источников. Все вышеизложенное свидетельствует об актуальности данной работы.
Целью данной работы является обоснование необходимости внедрения ГИС-технологий в республике Саха (Якутия) с целью охраны животного мира.
Методы исследования и полученные результаты. С целью решения проблем мониторинга, охраны и рационального использования ресурсов популяций диких северных оленей должна быть получена объективная информация о расположении основных группировок животных, путях их миграций и численности. Между тем разработанная ранее методика авиаучетов, которая использовалась для достижения указанной цели до недавнего времени, существенно усложняет проведение мониторинга в современных условиях. Концентрация крупных стад и их дислокация в летний период постоянно меняются, причем в этот период они рассредоточены на большой территории и расположены на сотни километров друг от друга. Помимо этого, в последние годы увеличивается изолированность западных и восточных группировок. Новые маршруты и сроки перемещений основных группировок животных нередко оказываются неизвестны и недоступны для исследования традиционными методами с применением одной лишь малой авиации. Внедрение ГИС-технологии позволит обеспечить:
• создание базы данных о состоянии кормовой базы, количественного и качественного состояния поголовья оленьих стад, наличия и распространения на обследуемых территориях хищных животных, способных навредить оленеводству на обследуемых территориях;
• обучения рабочего персонала «Летающей лаборатории» технологии сбора информации при помощи беспилотного летательного аппарата и работы с ней.
Беспилотный летательный аппарат, пролетая по запрограммированному маршруту на заранее определенной высоте, осуществляет фото (видео) съемку территории пастбища оленьих путей миграций в автоматическом режиме. В течение полета все получаемые данные фиксируются в цифровом виде и в д альнейшем обрабатываются с помощью специальных ПО.
В таблице представлены сравнительные данные по использованию ЛЛ (летающей лаборатории) и регионального перевозчика.
Итогом полета является комплекс высококачественных цифровых снимков с географическими привязками, отображающими известную площадь. После обработки снимки можно использовать для последующего анализа, исходя из поставленных задач. В зависимости от этих задач варьируется программа полета и параметры съемки. Метод авиаучета численности хищных животных заключается в определении количества и ареала их обитания на контролируемой площади с помощью фото- и видеосъемки, сделанной с летательного аппарата. На основании собранных материалов, обработанных в соответствии с методом проведенного обследования территории, рассчитывается показатель численности. Для проведения авиаучета применяется современный беспилотный летательный аппарат, оборудованный цифровой профессиональной фотокамерой, тепловизоры и комплекс специализированных компьютерных программ для обработки полученных данных. В течение одного дня возможно провести сплошную съемку территории площадью около 5—7 тыс. га.
Данная технология объединяет традиционные операции при работе с базами данных, такими как запрос и статистический анализ, с преимуществами полноценной визуализации и географического (пространственного) анализа, которые предоставляет карта. Кроме того, ГИС является новым языком общения и сотрудничества, дающим возможности совместной работы специалистам разных областей знания и разных стран. ГИС-техно-логии являются мощным инструментом для работы и наглядного представления информации. Используя передовые возможности систем управления базами данных (СУБД), являясь уникаль-
ными редакторами растровой и векторной графики и обладая широчайшим инструментарием для проведения аналитических операций, ГИС зарекомендовали себя в качестве эффективного средства решения задач в области картографии, геологии, муниципального управления, землеустройства, экологии, транспорта, энергетической промышленности, сельского и лесного хозяйства.
По некоторым оценкам, около 80 % всей информации, связанной с деятельностью человека, имеет пространственную привязку. Сопроводительная документация (паспорта объектов, фотографии, протоколы) хотя и не отображается непосредственно на карте, имеет взаимосвязь с объектами карты, обладающими пространственной привязкой. Как следствие, ГИС-технологии находят все большее применение в современном информационном обществе, являясь удобным инструментом для решения многих практических, научных и учебных задач [1, 2].
В настоящее время в Республике Саха (Якутия) есть острые вопросы, возникающие в энергетической отрасли народного хозяйства, требующие обоснованных ответов [3]. В частности, базовые расчеты проводятся для отладки и проверки для практической реализации методов технико-экономического сравнения и исследования культурных и функциональных зависимостей показателей сравниваемых вариантов электроснабжения. В процессе расчета определяются основные факторы, влияющие на критериальные величины, а также основные технико-экономические показатели вариантов. Это можно осуществить, применяя ГИС-технологии.
Расчеты можно проводить вручную. При несложных зависимостях показателей и для ориентировочных укрупненных расчетов. При услож-
Сравнительные данные по использованию ЛЛ (летающей лаборатории) и регионального перевозчика
Задачи ЛЛ (летающая Региональный
лаборатория) перевозчик
Доставка сотрудников + +
и оборудования
до указанного района
Оперативность + —
выполнения
Сбор необходимой + —
информации
Транспортное обеспе- + +
чение
Прямая подчиненность + —
структуры
Профессионализм + —
персонала
Транспортные расходы + —
Снижение финансовой 80—90 т.р./ 160—280 т.р./
нагрузки летный час летный час
№ 4, 2019
97
нении учитываемых взаимодействий технико-экономических показателей, а также при многовариантности расчетов целесообразно применение моделей оценки эффективности вариантов. При помощи ГИС-технологии можно отследить протяженность электрических сетей, просматривать удаленные участки, проводить полный анализ и собирать полную базу данных и создать модель по укрупнению ориентировочных расчетов [4, 5].
К классу таких моделей относятся оценочные, основанные на исследовании альтернативных вариантов. Для районов Севера, в отличие от обжитой территории, характерно относительно небольшое число вновь вводимых энергетических объектов. В то же время по каждому объекту требуется тщательный анализ условий и показателей строительства и эксплуатации, которые определяются особенностями территориальных зон, носящих «очаговый» характер. В указанных условиях проявляются преимущества оценочных моделей. При использовании ГИС-технологии обеспечивается более корректное сопоставление показателей экономической эффективности альтернативных вариантов. Кроме того, упрощается анализ вариантов по другим учитываемым критериям.
Библиографический список
Создаваемые оценочные модели должны служить основой для обработки специализированной программно-информационной базы [1, 2]. БПЛА оперативно собирает информацию о численности заболевших оленей в общем стаде и предоставляет ее ответственному лицу через оператора БПЛА.
Инновационными способами воздушного мониторинга является оснащение БПЛА специальными датчиками, работающими в микроволновом и инфракрасном режимах. Дополнительно к ним необходимо монтировать пневмокраситель, который позволит метить больных оленей. БПЛА, оснащенные необходимой аппаратурой весом до 50 кг, прошли успешную проверку при использовании сотрудниками МЧС в Удмуртии. Управление аппаратами осуществляется со станций наземного управления и ПО.
Выводы. В сложившейся ситуации необходимо совершенствование используемой сегодня методики учета энергетических показателей объектов и т. д. с применением аэрокосмических средств и новых ГИС-технологий для оперативной обработки результатов наблюдений. В конечном итоге такой подход позволит существенно сократить расходы на аренду авиатехники и даст более объективную оценку состояния энергетических узлов.
1. Гуляев В. П., Александров Н. П., Климов С. М., Соловьев Г. А. Использование программного обеспечения EPIINFO при сборе и обработке данных по технолого-техническим системам АПК Республики Саха ( Якутия) / Научно-образовательная среда как основа развития агропромышленного комплекса регионов России: Сборник научных трудов по материалам научно-практической конференции, посвященной 60-летию высшего аграрного образования Республики Саха (Якутия). — Якутск, 2017. — С. 182—186.
2. Александров Н. П., Гуляев В. П., Климов С. М., Соловьев Г. А. Использование систем сбора и хранения информации в агропромышленном комплексе // Вестник ИрГСХА. — 2017. — № 81—1. — C. 114—118.
3. Угаров С. Г. Применение геоинформационных технологий в индексно-кадастровом картографировании / С. Г. Угаров, С. А. Ефимов, Г. Н. Казакова // Ученые записки Таврического национального университета им. В. И. Вернадского. Серия: География. — 2019. — Т. 22 (61). — № 1. — C. 129—142.
4. Прокопьева Н. И., Спиридонова М. В. Современные приборы и диагностические технологии в ветеринарной медицине ( обзорный д идактический м атериал): учебно-методическое пособие // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. — 2013. — № 11—1. — С. 74—75.
GIS-TECHNOLOGIES IN YAKUTIA
D. V. Andreev, Senior Teacher. Federal State Autonomous Educational Institution of Higher Education "M. K. Ammosov North-Eastern
Federal University", Yakutsk, Russia
References
1. Gulyaev V. P., Aleksandrov N. P., Klimov S. M., Solov'ev G. A. Nauchno-obrazovatel'naya sreda kak osnova razvitiya agro-promyshlennogo kompleksa regionov Rossii: Sbornik nauchnyh trudov po materialam nauchno-prakticheskoj konferencii, posvyashchennoj 60-letiyu vysshego agrarnogo obrazovaniya Respubliki Saha (Yakutiya) [Scientific and educational environment as a basis for the development of the agro-industrial complex of the regions of Russia: Collection of scientific papers on the proceedings of the scientific-practical conference dedicated to the 60th anniversary of higher agricultural education of the Republic). Yakutsk, 2017. P. 182—186. [in Russian]
2. Aleksandrov N. P., Gulyaev V. P., Klimov S. M., Solov'ev G. A. Vestnik IrGSKHA [Bulletin of the IGSHA]. Irkutsk. 2017. No. 81—1. P. 114—118. [in Russian]
3. Ugarov S. G., Efimov S. G., Kazakova G. N. Uchenye zapiski Tavricheskogo nacional'nogo universiteta im. V. I. Vernadskogo. Seriya: Geografiya. [Scientific notes of the Tauride National University. V. I. Vernadsky. Series: Geography]. Simferopol. 2019. Vol. 22 (61). No. 1. P. 129—142. [in Russian]
4. Prokop'eva N. I., Spiridonova M. V. Mezhdunarodnyj zhurnal prikladnyh i fundamental'nyh issledovanij [International Journal of Applied and Basic Research]. 2013. No. 11—1. P. 74—75. [in Russian]
