CC BY
357ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ НАУКИ
ПРИМЕНЕНИЕ ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ
В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ 1 2 Ботнева Ю.С. , Потапов А.А.
1Ботнева Юлия Сергеевна - студент;
2Потапов Александр Анатольевич - студент, кафедра геоинформационных систем, Уфимский государственный авиационный технический университет,
г. Уфа
Аннотация: области применения геоинформационных технологий сельском хозяйстве разнообразны и включают в себя поисковые задачи, а также задачи, связанные с хранением и обработкой картографической, атрибутивной, графической и текстовой информации. Для хранения, поиска и выдачи информации по запросам конечных пользователей (сотрудников предприятия), используются системы управления базами данных. Они могут содержать разнообразную информацию такую как данные агрохимического анализа почвы, анализ потребности в технике и оборудование, мониторинг работы сотрудников и анализ их эффективности. Геоинформационные системы могут решить и повысить экономическую эффективность предприятия, улучшить качество и количество урожая, упростить ряд задач для сотрудников агропромышленного производства.
Ключевые слова: ГИС, геоинформационная система, ГИС-технологии, сельское хозяйство, система, дистанционное зондирование Земли, ДДЗ.
На сегодняшний день значительно увеличивается поток информации во всех сферах жизнедеятельности по сравнению с прошлым веком, появилась необходимость поиска новых способов хранения этой информации, представления, формализации и систематизации, а также автоматической обработки. Таким образом, растет интерес к системам, способным хранить и обрабатывать разные виды информации. Такими системами являются информационные системы, в том числе, ГИС.
ГИС или геоинформационные системы представляют собой системы для хранения, анализа, обработки и изменения пространственных данных, т.е. данных, имеющих географическую привязку.
Геоинформационные системы применяются в различных сферах человеческой деятельности: в коммунальном хозяйстве, в здравоохранении, в охране окружающей среды, в транспортной среде, в сельском хозяйстве и т.д.
Применение ГИС в сельском хозяйстве обусловлено тем, что в этой сфере деятельности важна географическая привязка объектов на местности
Области применения геоинформационных технологий сельском хозяйстве разнообразны и включают в себя поисковые задачи, а также задачи, связанные с хранением и обработкой картографической, атрибутивной, графической и текстовой информации. Для хранения, поиска и выдачи информации по запросам конечных пользователей (сотрудников предприятия), используются системы управления базами данных. Они могут содержать разнообразную информацию такую как данные агрохимического анализа почвы, анализ потребности в технике и оборудование, мониторинг работы сотрудников и анализ их эффективности. Геоинформационные системы могут решить и повысить экономическую эффективность предприятия, улучшить качество и количество урожая, упростить ряд задач для сотрудников агропромышленного производства.
1. Данные с сельскохозяйственной техники или точное земледелие
Точное земледелие — комплексная высокотехнологичная система сельскохозяйственного менеджмента, включающая в себя технологии глобального позиционирования (GPS), географические информационные системы (GIS), технологии оценки урожайности (Yield Monitor Technologies), технологию переменного нормирования (Variable Rate Technology) и технологии дистанционного зондирования земли (ДЗЗ) [1].
Точное земледелие содержит в своей основе точку зрения о том, что земля на одном участке поля является неоднородной, следовательно, растения могут созревать неравномерно, что приводит к убыткам предприятия в виде повторных процедур (внесение удобрений и пестицидов, обработка от вредителей и т.д.) для какого-то участка поля.
Точное земледелие подразделяется на 4 этапа:
1. Координатная привязка данных или создание электронной карты.
2. Описание неоднородностей - информация об изменении участка земли. Измерение электропроводности почвы, совмещённое с анализом механического и химического состава почвы, позволяет создать точную карту агроэкологических условий [1].
3. Принятие решений - с помощью известных данных разрабатывается стратегия оптимизации затрат.
4. Практика работы с неоднородностями - применение выбранной стратегии.
Фермеры используют точное земледелие, потому что оно помогает растениям
равномерно расти и созревать, повышает количество урожая, позволяет экономить на агрохимикатах.
2. Данные со спутников и беспилотников
Спутниковые технологии собирают информацию с земельных участков в реальном времени. Эта информация может включать в себя микроволновую энергию с поверхности Земли, с помощью которой можно контролировать производство сельскохозяйственных культур и прогнозировать засуху и наводнения [3]. Также это могут быть вегетационные индексы для анализа растительности на данном участке.
С помощью квадрокоптеров можно получать данные об оценке роста растений и их количестве, данные о наличии у растений болезней, данные о сорняках и вредителях, а также объемные 3D данные.
3. Картографическое приложение
Устаревшие данные не могут дать актуальной информации о состоянии земельных участков и, исходя из этого, невозможно принимать решения о том, что выращивать, насколько плодородна земля и какой ожидается урожай. Для устранения данных устаревших технологий с их минусами и начинают повсеместно внедряться новые для предприятий географические информационные системы.
В целом, такие системы включают в себя:
• цифровую модель местности, на которой осуществляются агротехнические операции;
• сведения о дистанционном зондировании;
• информацию о свойствах и характеристиках почв;
• карты посевов по годам;
• специфические данные, необходимые предприятию;
• историю обработки полей и т.д. [4]
В настоящее время существует большой выбор многоинструментальных программных продуктов ГИС. Самые известные из них ArcGIS, ГеоГраф ГИС, MapInfo, Quantum GIS, Панорама и т.д. К данным геоинформационным системам можно подключать узконаправленные тематические модули, несущих разные цели: от
обработки растровых и векторных изображений до построения цифровых моделей и инструментов для выполнения различных расчетов.
С помощью таких картографических систем фермеры видят, что произрастает на земельном участке, когда выполнен посев, когда проводился последний полив и обработка от вредителей, когда данный земельный участок был обработан агрохимикатами и т.д.
4. Мониторинг сельскохозяйственной техники
Сбор информация для функционирования мониторинга осуществляется с помощью аппаратных средств, которые принимают GPS-сигнал. Для передачи данных используется GSM-модем и SIM-карта. Передача осуществляется с использованием GPRS канала по сети Internet. Кроме данных собираемых в автоматическом режиме система позволяет осуществлять импорт информации с внешних носителей данных, или ручной ввод из журналов учета и регистрации [5].
Агропромышленное предприятие в своем составе имеет большое количество сельхозтехники: культиваторы, комбайны, тракторы, плуги, жатки, сеялки, катки. Предприятие имеющие такое количество автопарка, так или иначе пытаются контролировать процесс работы и все что связано с эксплуатацией техники.
Так чтобы избежать большого количества утомительной работы, предприятие вводит спутниковый мониторинг. Мониторинг позволяет в реальном времени осуществлять GPS-слежение за положением сельхозтехники на карте, осуществляю контроль движения, и получая статистку (расходы на топливо, все возможные простои, реальный пробег), а также приучит водителей к дисциплине, что все вместе приведет к более эффективному использованию ресурсов предприятия.
Применяя GPS/ГЛОНАСС мониторинг, есть возможность более наглядно осуществлять слежение за сельхозтехникой, где бы она ни находился. Помимо схематических карт, в системе мониторинга присутствуют фотографии карты со спутника, что зачастую более наглядно.
Введенный в агропромышленном предприятия GPS-мониторинг окупается за месяцы, благодаря сокращению расходов на сельхозтехнику (расходов на топливо и эффективное использование рабочего процесса), что и позволяет добиться gps- мониторинг.
В результате внедрения системы мониторинга и контроля сельхозтехники предприятие получает возможность составлять отчеты за любой интересующий период [6].
Список литературы
1. Википедия - Точное земледелие: сайт - [Электронный ресурс], 2018г., режим доступа /URL: https://m.wikipedia.org/wiki/Точное_земледелие (Дата обращения: 10.06.2018).
2. Википедия - GPS: сайт - [Электронный ресурс], 2018г., режим доступа /URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/GPS (дата обращения: 11.06.2018).
3. Agriculture Technology: How GIS Can Help You Win the Farm: сайт - [Электронный ресурс], 2018г., режим доступа / URL: https://gisgeography.com/farming-agriculture-technology/ (дата обращения: 12.06.2018).
4. Применение ГИС-технологий в сельском хозяйстве: сайт - [Электронный ресурс], 2018г., режим доступа / URL: http://www.radixtools.ru/publish-gis-agriculture (дата обращения: 12.06.2018).
5. Применение ГИС для осуществления технологии «точного земледелия»: сайт -[Электронный ресурс], 2018г., режим доступа / URL: https://gisinfo.ru/item/65.htm (дата обращения: 13.06.2018).
6. Мониторинг: сайт - [Электронный ресурс], 2017г., режим доступа /URL: http://bashmonitor.ru/monitoring.html/ (дата обращения: 15.06.2018).
