CC BY
15МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ www.srjournal.ru
Беляева А. В. Обновление фонда данных o состоянии и использовании земель Республики Мордовия / А. В. Беляева. - Текст : электронный // Научное обозрение. Международный научно-практический журнал. - 2020. - № 2. - 1 электрон. опт. диск (CD-ROM). - Систем. требования: Pentium III, процессор с тактовой частотой 800 МГц ; 128 Мб ; 10 Мб ; W^ws XP/Vista/7/8/10 ; Acrobat 6 х.
ISSN: 2500-4212. Свидетельство о регистрации СМИ: ЭЛ № ФС 77 - 67083 от 15.09.2016 Научное обозрение. Раздел III. Слово молодым ученым. 2020. № 2. ID 225
Беляева Анжелика Викторовна
аспирант, кафедра физической и социально-экономической географии, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарева», г. Саранск Ша_У8£@тай. ги
УДК 528.7 (470.345)
ОБНОВЛЕНИЕ ФOНДА ДАННЫХ O COCТOЯНИИ И ИCПOЛЬЗOВАНИИ ЗЕМЕЛЬ РЕСТУБЛИКИ МOРДOВИЯ
В статье рассматривается обновление фонда пространственных данных в целях проведения мониторинга земель. Кроме того, дан обзор аэро- и космосъемок и сервисов обработки, анализа и моделирования геоданных, а также обзор цифровых платформ предоставления дистанционного зондирования земли, в том числе и c помощью браузеров геоинформационных систем и сервисов, созданных по программе федерального проекта «Информационная инфраструктура».
Ключевые слова: управление земельными ресурсами, пространственные данные, аэро- и космическая съемка, беспилотные летательные аппараты, архитектура современного программного обеспечения обработки снимков, федеральный фонд пространственных данных, единые федеральные информационные системы.
Управление земельными ресурсами требует соблюдения земельных законов, что гарантирует ответственное отношение к ресурсу лица, права и ответственность которого закреплены законами Российской Федерации. В связи с ухудшением качественного состояния земельных ресурсов на территории Республики Мордовия повышение эффективности управления земельными ресурсами является первостепенной задачей для всех участников земельных отношений. Приоритетными задачами являются повышение уровня интенсивности сельского хозяйства, заключающегося в улучшении плодородия почвенного покрова, улучшение показателей сбора урожая с одного гектара без внесения избыточного количества удобрений, устойчивое производство
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ www.srjournal.ru
Беляева А. В. Обновление фонда данных o состоянии и использовании земель Республики Мордовия / А. В. Беляева. - Текст : электронный // Научное обозрение. Международный научно-практический журнал. - 2020. - № 2. - 1 электрон. опт. диск (CD-ROM). - Систем. требования: Pentium III, процессор с тактовой частотой 800 МГц ; 128 Мб ; 10 Мб ; W^ws XP/Vista/7/8/10 ; Acrobat 6 х.
ISSN: 2500-4212. Свидетельство о регистрации СМИ: ЭЛ № ФС 77 - 67083 от 15.09.2016 Научное обозрение. Раздел III. Слово молодым ученым. 2020. № 2. ID 225
продуктов питания с маркировкой «био» и «эко», увеличение фонда земель сельскохозяйственного назначения путем распашки заброшенных полей, проведение мелиоративных работ. Очевидно, что предоставление региональным властям и органам местного самоуправления, организациям, компаниям и всем заинтересованным лицам информации о текущем состоянии, обороте и мелиорации земель позволит принимать решения в более короткие сроки в целях реализации полномочий казенных учреждений и в интересах граждан.
Данная мысль подтверждается и результатами исследования, проведённого НИУ «Высшая школа экономики» в сотрудничестве с НИИ «АЭРОКОСМОС», где как отметил В. С. Салун: «Результаты исследования показали, что пространственные данные чаще используются для реализации собственных полномочий в органах исполнительной власти регионов, чем органах федеральной власти. Объясняется это тем, что органы исполнительной власти регионов тесно связаны с решением конкретных задач. Такие данные востребованы в большей степени при мониторинге, планировании и принятии управленческих решений, оказании госуслуг, формировании реестров, баз данных, аналитики и прогнозов, контроле и надзоре и других областях». [1, 2].
Государственное регулирование рационального природопользования на территорию Республики Мордовия осуществляется:
-во-первых, путем сбора информации, «в качестве основных источников актуальных сведений служат землеустроительная, градостроительная, лесоустроительная документации» [3], картографические материалы, геоданные, архивы;
-во-вторых, с помощью обработки полученных сведений как с использованием методик согласно требованиям РФ, так и экспериментальных, проводимых совместно институтами и аграриями;
-в-третьих, посредством анализа обоснованных данных с последующим составлением отчета, размещением на официальном сайте Росреестра и его публикации.
Исходя из регионального доклада о состоянии и использовании земель в Республике Мордовия в 2018 году, «изученность характеристик земель в Республике остаётся на низком уровне. Причиной является почвенное и геоботаническое обследования качества земель на территории Республики, которое проводилось в 80-90-е годы прошлого столетия», и требует обновления [3]. Поэтому актуальные оперативные сведения о качественных и количественных характеристиках земель, типах почв и их состоянии, истощении и деградации, подверженности водной и ветровой эрозии, переувлажненности и заболоченности земель являются одним из острых вопросов, стоящих перед
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ www.srjournal.ru
Беляева А. В. Обновление фонда данных о состоянии и использовании земель Республики Мордовия / А. В. Беляева. - Текст : электронный // Научное обозрение. Международный научно-практический журнал. - 2020. - № 2. - 1 электрон. опт. диск (CD-ROM). - Систем. требования: Pentium III, процессор с тактовой частотой 800 МГц ; 128 Мб ; 10 Мб ; W^ws XP/Vista/7/8/10 ; Aacbat 6 х.
ISSN: 2500-4212. Свидетельство о регистрации СМИ: ЭЛ № ФС 77 - 67083 от 15.09.2016 Научное обозрение. Раздел III. Слово молодым ученым. 2020. № 2. ID 225
Росреестром.
Одним из решений проблемы по обновлению фонда данных на территории Республики Мордовия является наиболее полное использование открытых геоданных. Материалы аэро- и космических съёмок могут быть применены для решения различных задач изучения территории Республики. Преимущества этих видов съёмок заключаются в оперативности получения снимков исследуемой территории, возможности регулярных или периодических наблюдений за процессами на определённом участке земли, выявление нарушений пользования землей, категория которой не предусматривает данный вид пользования либо ухудшения качества почв, а также инвентаризация, заросших лесом, сельскохозяйственных земель c целью определения лесохозяйственного и природоохранного значения молодых лесов.
Спутниковая съемочная аппаратура позволяет получить снимок земной поверхности c пространственным разрешением до 0,23 м, а с высотных самолетов - от 0,1 м и крупнее. Такая точность удовлетворяет потребность в ДЗЗ широкого охвата, применимых к мониторингу состояния земель региона, обработке данных, проводимых специалистами по разработке тематических ГИС или дешифрировании снимков для обновления картографических данных. Ведется разработка и внедрение спутниковых съемочных систем, решающих конкретные задачи в определенной отрасли производства и науки. Для решения задач сельского хозяйства целесообразно применять спутники серии Sentinel-1 и Sentinel-2, сенсор MODIS на аппаратах Terra и Aqua, радиометр VIIRS спутника Suomi NPP, аппарат Landsat-8, SPOT 7. «В состав современной российской группировки спутников дистанционного зондирования входят КА природно-ресурсного и гидрометеорологического назначения «Ресурс-П», «Канопус-В», «Метеор-М» и «Электро-Л»» [4, 5].
При проведении мультиспектральной съёмки c аэро- и космических летательных аппаратов представляется возможность узнать текущее состояние посевов с определенной периодичностью. Так для «Канопус-В» период составляет 5 суток, а съемка с Landsat-8 - до 16 дней. Очевидно, что использование такого вида съемок будет неэффективным при наблюдении фаз роста посевов, а при выборе регулярной съемки с использованием сенсора MODIS теряется качество снимка и его обработка. Анализ и моделирование с использованием геоданных невозможны в отдельных регионах страны, где земельный участок соизмерим с пикселем съемки. Таким образом, использование снимков спутников на территории Мордовии применимо для мониторинга земли, выявления процессов, снижающих качество земельных ресурсов, в том числе и под влиянием человека.
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ www.srjournal.ru
Беляева А. В. Обновление фонда данных о состоянии и использовании земель Республики Мордовия / А. В. Беляева. - Текст : электронный // Научное обозрение. Международный научно-практический журнал. - 2020. - № 2. - 1 электрон. опт. диск (CD-ROM). - Систем. требования: Pentium III, процессор с тактовой частотой 800 МГц ; 128 Мб ; 10 Мб ; W^ws XP/Vista/7/8/10 ; Aacbat 6 х.
ISSN: 2500-4212. Свидетельство о регистрации СМИ: ЭЛ № ФС 77 - 67083 от 15.09.2016 Научное обозрение. Раздел III. Слово молодым ученым. 2020. № 2. ID 225
Использование БПЛА при съёмке местности позволяет автоматизированно определить площадь и точные координаты границ землепользования, а также применимо при облачности, в отличие от спутниковой съёмки. БПЛА используются и в небольших хозяйствах, позволяя отслеживать процессы размыва и эрозии на склонах полей. Стоимость съемок и обслуживания БПЛА c экономической точки зрения несравненно меньше любого пилотируемого летального аппарата. «Комплекс на базе «Геоскан 201 PRO» специально разработан для решения целого спектра задач сельского хозяйства. В комплекте с мультиспектральной камерой и ГИС Спутник Агро дает возможность проводить обследование и инвентаризацию земель, сопровождать мелиоративное строительство, оперативно создавать карты NDVI, планировать внесение удобрений и контролировать проведение агротехнических мероприятий» [6].
Архитектура современного программного обеспечения обработки снимков создана исходя из идеи, что хранению подлежат исходные снимки и алгоритмы, позволяющие при необходимости показать результат c помощью визуального метода анализа изображения или метода его автоматизированной (цифровой) обработки. Учитывая это, современные программные модули стали доступны более широкому кругу пользователей и не привязаны к мощности компьютерной техники, позволяя при этом обработать массивы ДЗЗ, формирующих снимок, «на местах» Кроме данных преимуществ системы позволяют интегрировать картографические данные с использованием масок тематических карт, наложением разновременных снимков, интеграции открытых атрибутивных данных баз ведомств РФ, в том числе архивов, метеослужб, МЧС.
Значительное количество космических изображений ДЗЗ, полученных со спутников Landsat, Sentinel, и др., обратиться к которым можно через сервис Google Maps, портал ArcGIS Online, программу SAS.Планета, приложение LandsatLook и прочим, бесплатно предоставляются в режиме онлайн любому пользователю. Наибольшей популярностью пользуются следующие онлайн-ресурсы: сервис EarthExplorer и GloVis от USGS (Служба геологической съёмки США), порталы LandViewer от EOS, Copernicus Open Access Hub и EO Browser и Sentinel Playground от Sentinel Hub. Программное обеспечение платформ позволяет моделировать свои ГИС, функционал которых обеспечивает оперативность принятия решения, основываясь на результатах анализа собранных данных. Для решения определенных задач обработку снимков можно реализовать, используя платформу ArcGIS ESRI и ее модули обработки пространственных данных. Технологии ArcGIS (портал ArcGIS-online, ArcGIS PRO) предоставляют базовые карты или снимки на определенную территорию в
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ www.srjournal.ru
Беляева А. В. Обновление фонда данных о состоянии и использовании земель Республики Мордовия / А. В. Беляева. - Текст : электронный // Научное обозрение. Международный научно-практический журнал. - 2020. - № 2. - 1 электрон. опт. диск (CD-ROM). - Систем. требования: Pentium III, процессор с тактовой частотой 800 МГц ; 128 Мб ; 10 Мб ; W^ws XP/Vista/7/8/10 ; Aacbat 6 х.
ISSN: 2500-4212. Свидетельство о регистрации СМИ: ЭЛ № ФС 77 - 67083 от 15.09.2016 Научное обозрение. Раздел III. Слово молодым ученым. 2020. № 2. ID 225
заданный момент времени в онлайн-режиме без потери времени на поиски фрагмента карты или снимка и добавлением оперативных данных, визуализируя ситуацию в реальном времени, а с использование модуля ArcGIS Spatial Analyst существенно расширяют функционал обработки, анализа и моделирования растровых и векторных слоев картографируемого объекта.
Отечественные разработки компании «Сканекс» - геосервис «ЖосмосАгро» и веб-ГИС-платформа GeoMixer позволили создать карту зон плодородия сельхозугодий холдинга «Мираторг», основываясь на собственных геоданных, в частности, динамических значений вегетационного индекса NDVI, с использованием функционала GeoMixer. ^нцепция точного земледелия АПХ «Мираторг» с визуальным представлением ситуации полей в виде карты зон плодородия сельхозугодий совместно с внедрением технологии Strip-till наглядно демонстрирует результативность интеграции геоинформационных разработок. На сегодняшний день разработка систем с применением геоданных используется повсеместно. Наглядными примерами являются полевые сведения, высылаемые с бортового компьютера комбайнов Claas, New Holland, Case IH, Challenger, Deutz-Fahr, John Deere о влажности зерна, наполнения бункера в данный момент, картирования урожайности путем передачи статистических и графических данных.
Разработка ГИС на цифровых государственных платформах, предусмотренных федеральным проектом «Информационная инфраструктура», позволяет внедрять геоинформационные технологии в большинство направлений сферы развития экономки. Сервисы федеральной государственной информационной службы Единого государственного реестра недвижимости (ФГИС ЕГРН), единой федеральной информационной системы земель сельскохозяйственного назначения (ЕФИС ЗСН), публичной кадастровой карты, единой электронной картографической основы (ЕЭKO) созданы для информационного взаимодействия подведомственных организаций, компаний и частных лиц, сокращая сроки предоставления данных и улучшая качество предоставляемой информации. «Примером интеграции ЕФИС с вышеперечисленными базами является распознавание сельскохозяйственных культур и верификация сведений на территорию Ромодановского района Республики Мордовия» (рис. 1) [V].
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ www.srjournal.ru
Беляева А. В. Обновление фонда данных o состоянии и использовании земель Республики Мордовия / А. В. Беляева. - Текст : электронный // Научное обозрение. Международный научно-практический журнал. - 2020. - № 2. - 1 электрон. опт. диск (CD-ROM). - Систем. требования: Pentium III, процессор с тактовой частотой 800 МГц ; 128 Мб ; 10 Мб ; W^ws XP/Vista/7/8/10 ; Acrobat 6 х.
ISSN: 2500-4212. Свидетельство о регистрации СМИ: ЭЛ № ФС 77 - 67083 от 15.09.2016 Научное обозрение. Раздел III. Слово молодым ученым. 2020. № 2. ID 225
Рис. 1. Распознавание сельскохозяйственных культур и верификация сведений на территорию Ромодановского района Республики Мордовия
В базу ФГИС ЕГРН включены сведения об участниках земельных отношений, их правах, а также характеристики объектов недвижимости. Использование сервиса «Публичная кадастровая карта» ускоряет поиск и просмотр результатов государственного мониторинга и инвентаризации земель, визуализацию общедоступных сведений о земельных участках, их границах, территориальных зонах, зон с особыми условиями пользования территорией. В веб-сервис добавлен слой ЕЭКО, подготовленный по данным цифровых топографических карт и цифровых навигационных планов городов открытого пользования федерального фонда пространственных данных, что способствует более точному представлению ситуации широким кругом заинтересованных лиц и местных органов государственной власти.
Систематическое наблюдение за состоянием земель сельскохозяйственного назначения и их использованием входит в задачи системы ЕФИС ЗСН. «К ее функциям относятся интеграция и комплексный анализ показателей земель сельскохозяйственного назначения, отображение фактического землепользования, а также картографическая визуализация результатов исследований и обеспечение информацией авторизованных пользователей. ЕФИС ЗСН интегрирует данные базами Росреестра, Роскосмоса,
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ www.srjournal.ru
Беляева А. В. Обновление фонда данных o состоянии и использовании земель Республики Мордовия / А. В. Беляева. - Текст : электронный // Научное обозрение. Международный научно-практический журнал. - 2020. - № 2. - 1 электрон. опт. диск (CD-ROM). - Систем. требования: Pentium III, процессор с тактовой частотой 800 МГц ; 128 Мб ; 10 Мб ; W^ws XP/Vista/7/8/10 ; Acrobat 6 х.
ISSN: 2500-4212. Свидетельство о регистрации СМИ: ЭЛ № ФС 77 - 67083 от 15.09.2016 Научное обозрение. Раздел III. Слово молодым ученым. 2020. № 2. ID 225
что обеспечивает карте земель сельскохозяйственного назначения высокий уровень верификации» [7].
Разработка и создание полнофункциональной информационной инфраструктуры обновления пространственных данных на территорию Республики Мордовия позволит решить задачи реализации систематических наблюдений (мониторинга) за состоянием и использованием земель, эффективно повышать уровень интенсивности сельского хозяйства, способствовать ускорению принятия управленческих решений путем взаимодействия ведомств и органов государственной власти на всех уровнях с применением цифровых геоинформационных систем, обеспечить доступ к данным для проведения научных и исследовательских работ, содействовать проведению опытов по внедрению точного рационального земледелия для аграриев как крупных агрохолдингов, так и личных подсобных хозяйств.
Список использованных источников
1. Исследование и прогнозирование потребностей экономики в пространственных данных, данных дистанционного зондирования Земли и геоинформационных технологиях / Центр региональных программ совершенствования государственного и муниципального управления // Институт государственного и муниципального управления НИУ «Высшая школа экономики» : сайт научной организации. URL: httрs://рd.gosrеformа.ru/ (дата обращения: 25.12.2019).
2. Пространственные данные: потребности экономики в условиях цифровизации / E. Б. Белогурова, В. E. Воробьев, O. Г. Гвоздев и др. // Фед. служба гос. регистрации, кадастра и картографии ; Нац. исслед. ун-т «Высшая школа экономики» ; НИИ «АЭПОКОСМОС». М. : НИУ ВШЭ, 2020. 128 с.
3. O состоянии и использовании земель в Республике Мордовия в 2018 г. : регион. докл. / Редкол. : C. А. Подсеваткин, C. И. Емельянов, А. Н. Уляшкин [и др.]. Саранск : Росреестр, 2019. URL: http://rosreestr.ru/upload/to/respubHka-mordoviya/statistika-i-anaHtika/regionalnyi-
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ www.srjournal.ru
Беляева А. В. Обновление фонда данных о состоянии и использовании земель Республики Мордовия / А. В. Беляева. - Текст : электронный // Научное обозрение. Международный научно-практический журнал. - 2020. - № 2. - 1 электрон. опт. диск (CD-ROM). - Систем. требования: Pentium III, процессор с тактовой частотой 800 МГц ; 128 Мб ; 10 Мб ; W^ws XP/Vista/7/8/10 ; Aacbat 6 х.
ISSN: 2500-4212. Свидетельство о регистрации СМИ: ЭЛ № ФС 77 - 67083 от 15.09.2016 Научное обозрение. Раздел III. Слово молодым ученым. 2020. № 2. ID 225
doklad/%D0%A0%D0%B5%D0%B3%.%20%D0%B4%D0%BE%D0%BA%D0%B B%D0%B0%D0%B4%20%D0%B2%202018%20%D0%B3.doc (дата обращения: 25.12.2019).
4. Государственная корпорация по космической деятельности РОСКОСМОС // РОСКОСМОС : сайт компании. URL: https://www.roscosmos.ru (дата обращения: 25.11.2019).
5. Российские космические системы - лидер космического приборостроения России // РКС - Российские космические системы. URL: http://russianspacesystems.ru (дата обращения: 26.12.2019).
6. Технологии, машины и оборудование для координатного (точного) земледелия : учебник / В. И. Балабанов, В. Ф. Федоренко и др. М. : ФГБНУ «Росинформагротех», 2016. 240 с. : ил.
7. Единая федеральная информационная система o землях сельскохозяйственного назначения: Перечень информационных систем Минсельхоза России // Министерство сельского хозяйства Российской Федерации : сайт организации. URL: httр://еfis.mcх.ru/ (дата обращения
Bеlуаеvа Аnzhеlikа
graduate student, Department Physical and Social and Economic geography, Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «National Research Ogarev Mordovia State University», Saransk
UPDATING THE DATABASE ON THE STATUS AND LAND USE IN THE REPUBLIC OF MORDOVIA
The article deals with updating of the spatial data collection for land monitoring. In addition, there is an overview of aerial and space surveys and services for processing, analyzing and geodata modeling, as well as an overview of digital
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ www.srjournal.ru
Беляева А. В. Обновление фонда данных o состоянии и использовании земель Республики Мордовия / А. В. Беляева. - Текст : электронный // Научное обозрение. Международный научно-практический журнал. - 2020. - № 2. - 1 электрон. опт. диск (CD-ROM). - Систем. требования: Pentium III, процессор с тактовой частотой 800 МГц ; 128 Мб ; 10 Мб ; W^ws XP/Vista/7/8/10 ; Acrobat 6 х.
ISSN: 2500-4212. Свидетельство о регистрации СМИ: ЭЛ № ФС 77 - 67083 от 15.09.2016 Научное обозрение. Раздел III. Слово молодым ученым. 2020. № 2. ID 225
platforms for providing remote sensing of the earth, including using browsers of geoinformation systems and services created under the Federal project «Information infrastructure».
Keywords: land management, spatial data, aerial and space surveys, unmanned aerial vehicles, architecture of modern image processing software, Federal spatial data fund, unified Federal information systems.
© АНО СНОЛД «Партнёр», 202Ö © Беляева А. В., 2G2G
Учредитель и издатель журнала:
Автономная некоммерческая организация содействие научно-образовательной и литературной деятельности «Партнёр» ОГРН 1161300050130 ИНН/КПП 1328012707/132801001
Адрес редакции:
430027, Республика Мордовия, г. Саранск, ул. Ульянова, д.22 Д, пом.1 тел./факс: (8342) 32-47-56; тел. общ.: +79271931888; E-mail: [email protected]
О журнале
S Журнал имеет государственную регистрацию СМИ и ему присвоен международный стандартный серийный номер ISSN.
S Материалы журнала включаются в библиографическую базу данных научных публикаций российских учёных Российский индекс научного цитирования (РИНЦ).
S Журнал является официальным изданием. Ссылки на него учитываются так же, как и на печатный труд.
S Редакция осуществляет рецензирование всех поступающих материалов, соответствующих тематике издания, с целью их экспертной оценки.
S Журнал выходит на компакт-дисках. Обязательный экземпляр каждого выпуска проходит регистрацию в Научно-техническом центре «Информрегистр».
S Журнал находится в свободном доступе в сети Интернет по адресу: www.srjournal.ru. Пользователи могут бесплатно читать, загружать, копировать, распространять, использовать в образовательном процессе все статьи.
Прием заявок на публикацию статей и текстов статей, оплата статей осуществляется через функционал Личного кабинета сайта издательства "Партнёр" (www.anopartner.ru) и не требует посещения офиса.
