Использование ГИС-технологий в управлении сельскохозяйственным производством Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»

УДК 338+333.72

Е.В. Понькина, К.В. Воробьев

Использование ГИС-технологий в управлении сельскохозяйственным производством

В условиях современных рыночных отношений целью сельскохозяйственного производства является как получение максимальной прибыли, так и обеспечение расширенного воспроизводства основных средств, куда, в первую очередь, относятся приобретение новой техники и проведение почвоохранных мероприятий. Поэтому при управлении конкретным производством важным является оперативный анализ состояния сельскохозяйственных угодий, уровня воспроизводства плодородия почв и текущего состояния предприятия и прогноз основных экономических показателей производства с оценкой интервалов их изменений.

При разработке и принятии решений по управлению производством и реализацией продукции растениеводства необходимо опираться на результаты пространственного анализа эффективности производства.

Для разработки системы, удовлетворяющей указанным требованиям, необходимо использовать методы экономико-математического и имитационного моделирования, методы прогнозирования и ГИС-технологии. Последние широко используются за рубежом для решения задач управления сельскохозяйственным производством [1-3]. Это направление получило название «точное сельское хозяйство» или «прецизионное земледелие», в России же оно пока не достигло широкого распространения [4].

В статье представлено описание программно-технологического комплекса для управления деятельностью сельскохозяйственного предприятия по производству и реализации продукции растениеводства. Разработка комплекса основывалась на принципах прецизионного земледелия. Комплекс разработан на базе инструментальных средств ArcView Gis 3.2, MSAccess, MSExcel и содержит следующие подсистемы (см. рис. 1):

- картографирования;

- ведения базы атрибутивных и статистических данных;

- имитационного моделирования.

Подсистема картографирования разработана в среде ArcView GIS 3.2. В качестве исходных картографических материалов могут выступать топографические карты мест-

ности, аэрофотоснимки и т.п. Полученная электронная картооснова используется для построения тематических электронных карт.

Подсистема ведения базы атрибутивных и статистических данных разработана в среде Microsoft Access. Источниками атрибутивных данных являются результаты полевых опытов, статистическая и бухгалтерская отчетность хозяйства.

Подсистема имитационного моделирования реализована в среде Microsoft Excel. Ее главное назначение - выполнение прогнозов основных экономических показателей производства и проведение оценки интервалов их значений. Прогноз проводится для трех сценариев развития производства:

- наилучших условий развития производства (благоприятный сценарий);

- развития производства согласно сложившейся тенденции (средний сценарий);

- неблагоприятных условий развития производства (неблагоприятный сценарий).

Вычисленные значения показателей для благоприятного и неблагоприятного сценариев определяют область возможных состояний объекта на планируемый период времени. Методики моделирования и проведения сценарных расчетов подробно рассматривались в работах [5-7].

Схема взаимодействия между подсистемами программно-технологического комплекса приведена на рисунке 1.

В блоке 1 производится подготовка исходной карты объекта, описываются участки земель по их использованию, производится подсчет площади, расстояний участков до ближайшего населенного пункта или склада. Все земли хозяйства разбиваются на 6 групп: пашни, сенокосы, пастбища, залежь, многолетние насаждения, другие земли. Ввод информации осуществляется отдельно по каждой группе земель. В данном блоке формируется сообщение для пересылки в блок 2, которое содержит данные по площади участков, типу произрастаемой растительности, порядковый номер участка в выделенной группе земель, расстояние до ближайшего населенного пункта или склада.

ПРОГРАММНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИИ КОМПЛЕКС

для управления производством продукции растениеводства

ПОДСИСТЕМА картографи-

рования (блок 1)

Карта земель, находящихся в ведении сельхозпредприятия

ПОДСИСТЕМА ведения базы атрибутивных и статистических данных (блок 2)

Система земледелия хозяйства, данные полевых испытаний и пр.

ПОДСИСТЕМА имитационного моделирования (блок 3)

Экономические показатели, характеризующие деятельность предприятия

Рис 1. Структура программно-технологического комплекса

На основании этих данных в блоке 2 производится расчет структуры земельного фонда, структуры посевных площадей и пр., осуществляется ввод атрибутивных данных, характеризующих почвенный покров (типы почв и их физические, агрохимические и др. характеристики), степень подверженности негативным процессам (засоленность, переувлажненность, уровень кислотно-щелочного баланса и пр.) по выделенным участкам земель. Затем подготовленные данные передаются в блок 3, где производится прогноз основных экономических показателей сельскохозяйственного производства (затрат на производство культур, урожайности культур, цен реализации товарной продукции, цен приобретения сельхозтехники). Результаты расчета передаются в блок 2. На основании результатов вычислений проведенных в блоках 2 и 3 с помощью растро-во-векторного преобразования и других методов и технологий создаются цифровые пространственно-временные картографические модели местности.

В целом использование программно-технологического комплекса позволяет для заданного плана посевных площадей, плана обновления машинно-тракторного парка и плана проведения почвоохранных мероприятий рассчитать основные экономические показатели производства продукции растениеводства и определить интервалы их изменений. Данная разработка может применяться

как в целях обоснования выделения необходимого объема инвестиций и условий их предоставления, так и для мониторинга состояния сельскохозяйственных угодий.

Реализация программно- технологического комплекса проведена на примере хозяйства Тальменского района Алтайского края.

Исходной картографической основой выступила топографическая карта местности с нарезкой полей и была дополнена атрибутивной базой данных. В качестве исходных атрибутивных данных по каждому рабочему участку сельскохозяйственных угодий использовались данные системы земледелия, разработанной и утвержденной Алтайским предприятием ЗАПСИБНИИГИПРОЗЕМ. Пример заполнения исходных данных для одного из участков приведен на рисунке 2.

На основании установленной системы земледелия построена карта севооборотов (см. рис. 3) и карты структуры посевных площадей на следующие пять лет с учетом последовательности культур в севообороте. Каждому полю, относящемуся к конкретному севообороту, присвоены порядковые номера (выделены на рисунке 3 жирным цветом).

По заданной структуре посевных площадей, проведен расчет затрат на производство, валового сбора товарной продукции, окупаемости затрат и других экономических показателей. Реализована возможность получения тематических электронных карт,

характеризующих рабочие участки по типам почв, механическому составу, содержанию питательных веществ, содержанию гумуса, величине кислотно-щелочного баланса, которые во многом определяют систему обработки почвы данного участка и перечень возделываемых культур.

Анализ доходности сельскохозяйственного производства по отдельным участкам проводится в ГИС с использованием показателей

притока выручки от реализации товарной продукции, окупаемости затрат на производство, средней величины окупаемости затрат за весь период планирования. Расчет данных показателей проводится при среднем сценарии развития производства. На рисунке 4 приведена тематическая карта, характеризующая рабочие участки по показателям окупаемости затрат на производство.

Рис. 2. Формы для ввода исходных данных по рабочим участкам

1, 2,... - номер поля в севообороте Севообороты | Кормовой-1 | Кормовой-2 Ц Кормовой-3 | Полевой-1 | Полевой-2 | Полевой-3 | | Полевой-4

| Полевой с кукурузой | | Полевой с сахарной свеклой

□ Схема исп. ПОСТ-УЧАСТ | | Другие земли

Гидрография

^ Река "Чумыш"

|Озера /\/ Мелкая речка

протока

шево

Населенный пункт ^ ЛПХ

.....^ Др. объекты

/¡¡¡у Дороги / Лесополоса

20 Kilometers

г~ I I I I I I

Рис. 3. Закрепление полей хозяйства по севооборотам

Рис. 4. Анализ доходности производства по участкам сельхозугодий

1. ГИС сельскохозяйственных и земельных ресурсов Бангладеш // http:// www.dataplus.ru / win / All_Gi / 14_AGRI / Bangladesh.html.

2. Меттернихт Г., Гонзалес С. Картирование и анализ опасности засоления почв с помощью ГИС и технологии обработки данных дистанционного зондирования // Modernern Agriculture, 1998. Т. 1. Вып. 7.

3. Ушаков А. Использование геоинформационных технологий в сельском хозяйстве // http:// www.dataplus.ru /win / All_Gis /14_AGRI /Ushakov.htm

4. Пространственный анализ в сельском хозяйстве: Подход с использованием ГИС // http:// www.dataplus.ru / win / All_Gis / 14 AGRI /Course.html

1тура

5. АПК Алтайского края: состояние, проблемы и основные направления социально-экономического развития отрасли / Под ред. А.М. Зубахина, Н.М. Оскорбина, Е.И. Роговского. Барнаул: Изд-во Алт. ун-та, 2001.

6. Понькина Е.В., Роговский Е.И. Имитационная модель финансовых потоков при производстве продукции растениеводства // Финансовое оздоровление предприятий АПК. Труды НАЭКОР. Вып. 5. Т. 2. М: Изд-во МСХА, 2001.

7. Роговский Е.И., Суманосова М.А., Понькина Е.В. Система региональных нормативов для оценки рентабельности растениеводства // АПК: Экономика и управление, 2001. №7.