CC BY
2АГРОХИМОБСЛУЖИВАНИЕ
ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ПРОДУКТОВ И ДАННЫХ ГОСУДАРСТВЕННОГО МОНИТОРИНГА ЗЕМЕЛЬ
В.М. Красницкий, д.с.-х.н., А.Г. Шмидт, И.Б. Брюханов, ФГУЦАС «Омский»
Приведены описание и состав информационных продуктов для обработки данных государственного мониторинга земель, а также их использования в практических целях.
Ключевые слова: мониторинг, программное обеспечение, геоинформационные системы (ГИС), динамика агрохимических показателей, интерактивная электронная карта.
Согласно принятой «Концепции развития государственного мониторинга земель сельскохозяйственного назначения и формирования государственных информационных ресурсов об этих землях на период до 2020 г.» для обеспечения функционирования мониторинга внедряются новые средства и технологии, системы наблюдений, сбора и обработки информации, в том числе на основе данных дистанционного зондирования Земли. Такой подход считается наиболее объективным и оперативным, что позволяет одновременно вести наблюдение за использованием земли, а также давать прогноз развития сельскохозяйственных культур и величины потенциального урожая.
Объекты и методы исследования. Для проведения мониторинга на региональном уровне, который осуществляет ФГУ ЦАС
«Омский», с целью обработки его данных используют разработанное и приобретенное программное обеспечение. Среди них -автоматизированная система обработки агрохимических показателей участков сельскохозяйственных угодий (банк данных), геоинформационные системы АгсОК 9.3, Географ, модуль для АгсОК - СапуМар и др. Основа для ввода, обработки и хранения данных мониторинга, в том числе показателей плодородия почвы, - банк данных, представляющий собой систему ввода информации и генерации необходимых отчетов.
Результаты и их обсуждение. В программу вводят паспортные данные поля такие как тип почвы, площадь, номер, тип угодья, культура, агрохимические показатели - гумус, кислотность, содержание фосфора, калия, тяжелых металлов (2п, Си, С( РЬ, Н^, Ав), подвижных форм микроэлементов (В, Мп, 2п, Си, Со, Мо). Всего 16 показателей. Предусмотрена возможность поиска необходимых данных по различным критериям (год, хозяйство, район). Система позволяет формировать различные отчеты с уровнем обобщения хозяйство - район - зона - область (табл. 1).
ФГУ ЦАС «Омский»,
1. Паспортная ведомость средних агрохимических показателей в почвах рабочих участков
Уча- Тип сево- Но- Площадь, Тип Кислотность Группа Гумус, Группа Фосфор, Группа Калий, Группа
сток оборота мер га почвы (рН) рН % гумуса мг/кг фосфора мг/кг калия
поля почвы почвы
1 Полевой II 416 Чо 7,27 6 4,07 2 116 4 317 6
2 >> III 425 Чо 7,21 6 4,20 2 104 4 346 6
3 >> I 417 Чо 7,16 6 4,66 2 128 4 330 6
4 >> II 412 Чо 7,16 6 4,99 2 132 4 386 6
5 >> III 405 Чо 7,17 6 4,90 2 119 4 365 6
6 >> V 415 Чо 7,33 6 4,34 2 88 3 250 6
7 >> IV 408 Чо 7,32 6 4,16 2 93 3 270 6
8 >> I 414 Чо 7,29 6 4,04 2 98 3 277 6
9 >> II 404 Чо 7,30 6 5,06 3 205 6 207 6
10 >> III 409 Чо 7,06 6 5,09 3 119 4 439 6
11 Кормовой I 403 Чо 7,36 6 4,20 2 112 4 338 6
12 >> II 440 Чо 7,21 6 5,16 3 155 5 601 6
13 >> III 401 Чо 6,87 6 4,43 2 100 4 292 6
14 Полевой I 418 Чо 7,25 6 4,43 2 133 4 431 6
15 >> II 365 Чо 7,30 6 4,39 2 110 4 366 6
Программой предусмотрена возможность формирования отчетов по каждому показателю с указанием распределения площадей угодий в пределах заданных градаций. Например, в таблице 2 представлен отчет распределения площадей по содержанию гумуса с обобщением по району, зоне и области. Такие обобщенные данные позволяют проследить динамику агрохимических показателей на протяжении длительного периода и выявить направление их изменений. Экспорт данных из программы в виде файлов формата (М позволяет на их основе в геоинформационной системе АпоОК создавать различные агрохимические картограммы (рис.1).
Спектр решаемых задач при помощи геоинформационной системы АгсОК достаточно широк - от простой векторизации растров до компоновки различного картографического материала с диаграммами и анализа географических объектов. Агрохимические картограммы и другой картографический
материал могут предоставляться заказчику как на бумаге, так и в электронном виде. Один из новых информационных продуктов, предлагаемых ФГУ ЦАС «Омский» различным организациям, - интерактивная электронная карта, формируемая при помощи программы СаппуМар.
Так, выделяя соответствующий географический объект (поле культуры, водоем и др.), заказчик может просмотреть всю необходимую информацию о нем. Например, для поля сельскохозяйственной культуры - информацию о площади, показателях плодородия, дозах удобрений (рис. 2).
В целях наиболее рационального применения удобрений, в отделе мониторинга ФГУ ЦАС «Омский» могут быть рассчитаны их дозы для каждого элементарного участка поля, имеющего географические координаты. Такой вариант по-элементарного внесения удобрений актуален для пропашных, кормовых и других культур, возделываемых по интенсивной
технологии. При этом заказчику могут быть выданы файл с рассчитанными дозами для каждого элементарного участка поля для загрузки в ОРБ-навигатор трактора и паспортная ведомость доз удобрений (табл. 3).
Для решения поставленных задач государственного мониторинга сельскохозяйственных земель необходимы полный набор данных дистанционного зондирования земли различно-
го пространственного разрешения, получаемых с помощью космических аппаратов, и формирование на их основе векторного слоя границ полей. В этом плане в ФГУ ЦАС «Омский» ведут работу по созданию векторного слоя границ полей земель сельскохозяйственных угодий региона в формате ЛгсОТБ на основе имеющихся космоснимков (рис. 3).
2. Паспортная ведомость содержания гумуса в почвах пашни Омской области ФГУ «ЦАС «Омский», Годы обследования: 1997-2010
Район Год Площадь пашни, тыс.га Содержание гумуса, % Среднее, %
очень низкое 0-2,0 низкое 2,1-4,0 среднее 4,1-6,0 повышенное 6,1-8,0 высокое >8,0
тыс.га % тыс.га % тыс.га % тыс.га % тыс.га %
Горьковский 2000 126,724 0,119 0,1 1,372 1,1 49,062 38,7 72,215 57,0 3,956 3,1 6,3
Называевский 2007 139,925 2,307 1,6 110,149 78,7 27,469 19,6 5,4
Саргатский 1997 98,265 5,893 6,0 42,575 43,3 48,046 48,9 1,751 1,8 5,9
Итого по зоне Северная лесостепь 364,914 0,119 0,0 9,572 2,6 201,79 55,3 147,73 40,5 5,707 1,6 5,9
Нововаршавский 2005 183,537 111,644 60,8 71,893 39,2 3,8
Одесский 2005 163,345 25,551 15,6 137,794 84,4 4,4
Оконешниковский 2003 181,545 13,644 7,5 165,298 91,1 2,603 1,4 4,9
Павлоградский 2006 212,545 25,774 12,1 186,771 87,9 4,4
Полтавский 2000 220,874 13,366 6,1 193,319 87,5 14,189 6,4 5,1
Полтавский 2009 220,324 18,991 8,6 193,331 87,7 8,002 3,6 5,0
Русско-Полянский 2002 284,38 2,192 0,8 129,89 45,7 150,627 53,0 1,278 0,4 0,393 0,1 4,0
Таврический 1999 181,293 14,294 7,9 165,908 91,5 0,935 0,5 0,156 0,1 4,8
Таврический 2010 175,185 7,631 4,4 167,554 95,6 4,7
Рис.1. Агрохимическая картограмма содержания подвижного фосфора Рис.2. Интерактивная электронная карта
Рис. 3. Векторный слой границ полей на основе космоснимка
3. Паспортная ведомость потребности сельскохозяйственных культур в удобрениях
ФГУ ЦАС «Омский, Район Исилькульский, Хозяйство ВНИИМК Год обследования 2001_
Уча- Номер Куль- Планируе- Доза Доза Доза
стки элемен- тура мый уро- азо- фос- ка-
(по- тарного жай, ц/га та фора лия
ля) участка кг/га
7 738 оз.пшен 30 90 60 60
739 ица 30 90 60 60
740 >> 30 60 60
741 >> 30 46 60
742 >> 30 49 60
743 >> 30 53 60
744 >> 30 53 60
745 >> 30 34 60
8 830 оз.рожь 40 50 45 40
831 >> 40 50 45 40
832 >> 40 45 40
834 >> 40 45 40
835 >> 40 45 40
836 >> 40 45 40
9 771 овес 45 65 50 40
772 >> 45 65 50 40
773 >> 45 50 40
774 >> 45 50 40
Определены 10 тестовых хозяйств в зоне обслуживания ФГУ ЦАС «Омский», в которых проводят наземные наблюдения за состоянием полей и формируют информативный блок в виде отчета МОП - 1В для установления спектральных характеристик сельскохозяйственных угодий и произрастающих на них культур. Таким образом, ФГУ ЦАС «Омский»
непосредственно участвует в создании государственных информационных ресурсов о сельскохозяйственных землях региона с целью анализа, прогноза и выработки государственной политики в сфере земельных отношений и использования этих земель. На основе информационных ресурсов о сельскохозяйственных землях с использованием современных технологий формируется информация:
• о границах сельскохозяйственных земель, их площади, состоянии, виде разрешенного и хозяйственного использования, потенциальной продуктивности;
• о сельскохозяйственных землях, выведенных из сельскохозяйственного оборота, включая границы, площади, состояние, год последнего использования в обороте;
• о сельскохозяйственных землях, введенных в оборот в текущем году и за заданный период наблюдений, включая границы, площади, состояние, вид хозяйственного использования, потенциальную продуктивность, продолжительность пребывания сельскохозяйственных земель в залежном состоянии в последние годы;
• о состоянии плодородия почв.
Заключение. Информация, предоставляемая на основе государственных информационных ресурсов о сельскохозяйственных землях, должна быть доступна федеральным органам исполнительной власти, органам исполнительной власти субъектов РФ, органам местного самоуправления, сельскохозяйственным товаропроизводителям, физическим и юридическим лицам.
Конечным результатом агрохимических и экологических изысканий могут быть: бумажные и электронные картографические материалы, интерактивные карты о состоянии земель, паспортные ведомости содержания химических веществ в почвах, рекомендации по внесению удобрений, структуре севооборотов, оценка качества сельскохозяйственных угодий.
PRACTICAL USE OF INFORMATION PRODUCTS AND DATA ON THE STATE MONITORING OF LANDS
V.M. Krasnitsky, A. G. Shmidt, I.B. Bryukhanov Omskii Center of Agricultural Service, pr. Koroleva 34, Omsk, 644012 Russia
The description and structure of information products for processing the data of the state monitoring of lands and their practical use were presented.
Keywords: monitoring, software, geoinformation systems, dynamics of agrochemical indicators, interactive electronic map.
