CC BY
51
1,5-2,0 м. Из-за увеличения объемов перевалки полезного ископаемого эффективность бульдозерно-экскаваторного способа разработки заметно снижается по мере уменьшения мощности продуктивных отложений (m < 2,0-2,5 м). Выбор применяемого горного оборудования параметрами описанной технологической схемы не ограничивается и будет зависеть только от общих запасов полезного ископаемого.
Исходя из небольшого расстояния транспортирования пород бульдозером и соответственно высокой
его производительности, анализируемый способ разработки будет экономически эффективен даже при коэффициенте перевалки Кп = 6-8. При больших значениях Кп эффективность данной технологии резко снижается и целесообразность использования буль-дозерно-экскаваторного способа при таких горнотехнических параметрах россыпи требуют более детальной экономической оценки.
Статья поступила 14.04.2015 г.
Библиографический список
1. Пат. № 2506425, РФ, МПК-9 Е21С41/26. Способ открытой месторождений / Б.Л. Тальгамер, А.В. Франчук; опубл. разработки наклонно залегающих маломощных пластовых 10.02.2014. Бюл. № 4. 5 с.
УДК 528.92, 528.946
ТЕХНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СОЗДАНИЯ КОМПЛЕКСНОЙ ЦИФРОВОЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ КАРТЫ ВЬЕТНАМА НА ОСНОВЕ ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ И ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА
© Хоанг Зыонг Хуан1
Иркутский национальный исследовательский технический университет, 664074, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.
Изложена технология создания комплексной цифровой сельскохозяйственной карты территории Вьетнама на основе ГИС и ДЗЗ из космоса. Такая карта позволит эффективно решать актуальные задачи сельского хозяйства Вьетнама: планирование сельскохозяйственных работ, управление производством сельскохозяйственной продукции в растениеводстве и животноводстве и структурой сельскохозяйственных культур в земледелии. Ожидается также увеличение возможностей прогнозирования урожайности. В целом она может быть использована в вопросах планирования и развития экономики сельского хозяйства Вьетнама.
Ключевые слова: Вьетнам; цифровая комплексная сельскохозяйственная карта; сельское хозяйство; геоинформационное картографирование; дистанционное зондирование Земли (ДЗЗ).
DEVELOPING TECHNOLOGY FOR VIETNAM TERRITORY INTEGRATED DIGITAL AGRICULTURAL MAP CREATION BASED ON GIS AND REMOTE SENSING Hoang Duong Huan
Irkutsk National Research Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk, 664074, Russia.
The paper describes the technology of integrated digital agricultural map creation for the Vietnam territory on the basis of GIS and remote sensing. This map will enable efficient solution of topical problems of agriculture in Vietnam: planning of agricultural works, management of agricultural production (crop and livestock) and structure of crops in agriculture. Moreover, it is expected to improve the opportunities of yield prediction. In general, it can find application in the planning and development of the agricultural economy of Vietnam.
Keywords: Vietnam; integrated digital agricultural map; agriculture; geoinfomation mapping; earth remote sensing.
Социалистическая Республика Вьетнам занимает самую восточную часть Индокитайского полуострова, площадью 329 314 км2. Граница Республики проходит на юго-западе по побережью Сиамского залива (Тайского залива), на востоке по побережью Тонкинского залива Южно-Китайского моря, на севере страна граничит с Китаем, а на западе - с Лаосом и Камбоджей (рис. 1) [2].
Вьетнам является индустриально-аграрной страной, в которой до сих пор сельское хозяйство играет
главную роль в экономике. Вьетнам имеет особые природные условия для развития сельского хозяйства.
• Страна находится в тропическом поясе, в котором хорошо развиваются сельскохозяйственные культуры. Особенности сельскохозяйственных культур тропического пояса заключаются в непрерывной вегетации растений в течение года, здесь произрастают теплолюбивые многолетние и однолетние культуры с наиболее длительным периодом вегетации.
1Хоанг Зыонг Хуан, аспирант кафедры маркшейдерского дела и геодезии, тел.: 89247005773, e-mail: [email protected]
Hoang Duong Huan, Postgraduate of the Department of Mine Surveying and Geodesy, tel.: 89247005773, e-mail: [email protected]
Рис. 1. Географическое положение Вьетнама
• Речная система Вьетнама чрезвычайно разветвлена и разнообразна, более 2000 бассейнов рек расположены неравномерно в трех частях страны. Кроме рек, в стране есть много небольших озер и прудов, большинство из озер находится в равнинных районах. Эта гидрографическая система не только хорошо орошает сельскохозяйственные культуры, но и создает плодородные аллювиальные равнины, которые интенсивно используются сельскохозяйственной отраслью страны.
В качестве инструмента территориального планирования и управления сельским хозяйством Вьетнама предлагаются цифровые сельскохозяйственные карты, которые созданы на основе геоинформационных систем (ГИС) и дистанционного зондирования земли (ДЗЗ) из космоса. В состав таких карт входят: карты возраста риса и его урожайности [5], карты сельскохозяйственных культур [6], карты мониторинга роста риса и прогноза величины урожая [8], карты мониторинга развития рисовых посевов [10], карты рисовых полей [11] и т.д. Но в целом в стране отсутствует комплексная цифровая сельскохозяйственная карта (КЦСК), которая отвечала бы территориальным и ресурсным особенностям Вьетнама. В связи с этим оказывается актуальной проблема разработки технологии создания КЦСК с использованием данных ДЗЗ из космоса и ГИС-технологий.
Для разработки технических основ создания
КЦСК, в первую очередь, необходимо подготовить ее содержание. В основу проектирования содержания карты положены научные и технические принципы:
- единая система условных обозначений, построенная на сочетании элементов топографических и сельскохозяйственных карт;
- единая система типов локализации объектов на карте;
- системные связи между структурой грамматического строя языка карты и смысловым представлением условного обозначения.
Для определения масштаба создаваемой карты необходимо определить ее сущность, назначение, качественные и количественные характеристики картографируемых объектов и комплексов, а также особенности природных и социально-экономических условий исследуемой территории. Масштаб созданной карты составляет 1:100 000, который позволяет решить региональные задачи по инвентаризации сельского хозяйства.
Содержание КЦСК представляет собой совокупность слоев, в которых отображены характеристики общегеографических и тематических элементов сельскохозяйственного производства (рис. 2). Эти элементы отображены на карте во взаимодействии друг с другом, показано комплексное влияние природных и социально-экономических условий территории на сельскохозяйственную деятельность.
Рис. 2. Схема векторных слоев содержания цифровой комплексной сельскохозяйственной карты
Общегеографические элементы КЦСК представлены элементами топографических карт по соответствующим масштабам или по более крупным масштабам. Отбор (генерализация) этих элементов определяется уровнем развития сельского хозяйства территории (интенсивным или экстенсивным) и зависит от функции создаваемой карты.
Тематические элементы КЦСК состоят из объектов растениеводства и животноводства. Информация о пространственных и физических характеристиках растений (зерновые, технические, овощебахчевые культуры и садоводческие) определяется по космическим снимкам путем тематического дешифрирования, поскольку растительность является верхним слоем земной поверхности, по которой можно определить экологическое состояние местности. В настоящее время имеется множество программ по обработке данных дистанционного зондирования Земли из космоса. Среди них можно выделить следующее популярное программное обеспечение: ENVI, ArcGIS, ERDAS и т.д. [3, 7, 9].
Тематическое содержание цифровой комплексной сельскохозяйственной карты масштаба 1:100 000 приведено в табл. 1. Систематизация и отбор условных обозначений объектов сельского хозяйства выполнен на основе сельскохозяйственных карт, составленных в разное время. В зависимости от пространственной локализации и вида объекта выбираем в табл. 1 способ картографического изображения.
Разработанное содержание карты характеризует особенности территории влажных, тропических и субэкваториальных климатических зон. Информация о
животноводстве (скотоводстве, свиноводстве, птицеводстве, рыбоводстве) определяется по данным статистических материалов, которые опубликованы на официальном сайте Статистического ведомства Вьетнама [12].
На примере рисовых полей дана зависимость площади их картографического изображения от масштаба карты (табл. 2). Рисовые поля Вьетнама расположены на равнинных, предгорных и горных местностях.
Технология создания КЦСК с использованием данных ДЗЗ из космоса и ГИС-технологий включает в себя следующие этапы:
- подготовительный этап;
- этап полевых работ;
- составительские работы и издание карты.
На подготовительном этапе создания КЦСК проводится проектирование карты, которое включает составление программы карты, формулировку назначения карты, сбор и анализ исходных данных и разработку содержания создаваемой карты.
На этом этапе проводится подготовка к геоинформационному картографированию, включающему выбор программного обеспечения для выполнения камеральных работ в процессе создания карты, выбор математической основы (масштаба, системы координат, проекции создаваемой карты) и разработку базы данных.
Обобщенная технологическая схема выполнения подготовительного этапа создания ЦКСК представлена на рис. 3.
Таблица 1
Тематическое содержание комплексной цифровой сельскохозяйственной карты масштаба 1:100 000
№ Объект карты Тип локализации Способ картографического изображения
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ объекты и комплексы
Растениеводство
Зерновые культуры
Рис поливной
1 Рис суходольный Рис плавающий Точечный, Значки, качественный фон, количественный фон, картограмма
Кукуруза Фасоль Соя площадной
Технические культуры
2 Пищевые культуры Текстильные и волокнистые культуры Каучуконосы Тонизирующие культуры Масличные культуры Эфиромасличные культуры Стимулирующие культуры Культуры, выделяющие сок и смолу Точечный, площадной Значки, качественный фон, количественный фон, картограмма
Овощебахчевые культуры
3 Листовые культуры Плодовые культуры Луковичные культуры Корнеплоды Бахчевые культуры Точечный, площадной Значки, качественный фон, количественный фон, картограмма
Садоводство
4 Плодоводство Точечный, Значки, качественный фон, количественный фон, картограмма
Цветоводство площадной
Животноводство
5 Скотоводство Птицеводство Свиноводство Рыбоводство Точечный, площадной Значки, качественный фон, количественный фон, картограмма, ареалы
Сельскохозяйственные предприятия, научно-исследовательские и другие учреждения и учебные заведения
Сельскохозяйственные учреждения
6 Научно-исследовательские сельскохозяйственные учреждения Сельскохозяйственные учебные заведения Сельскохозяйственные предприятия Точечный, площадной Значки, качественный фон
Рис. 3. Технологическая схема выполнения подготовительного этапа при создании КЦСК
Таблица 2
Зависимость площади картографического изображения рисовых полей от масштаба карты
№ Район картографирования Минимальная площадь одного поля на местности, кв. м Масштаб Площадь одного поля на карте, кв. мм
1:500 40 000
1:5 000 400
1 Равнинный 10 000 1:25 000 16
1: 50 000 4
1:100 000 1
1:1 000 000 0,01
1:500 19 600
1:5 000 196
2 Предгорный 4 900 1:25 000 7.84
1: 50 000 1.96
1:100 000 0,49
1:1 000 000 0,0049
1:500 10 000
1:5 000 100
3 Горный 2 500 1:25 000 4
1: 50 000 1
1:100 000 0,25
1:1 000 000 0,0025
На этапе полевых работ производится координирование объектов, заполнение журнала полевого обследования и фотографирование объектов на местности.
Координирование объектов на местности представляет собой получение географических координат в выбранной системе координат (WGS-84) при использовании GPS- навигатора. GPS-навигатор выбирается в соответствии с точностью масштаба создаваемой карты.
В полевых журналах фиксируется следующая информация:
- дата;
- наименование объекта;
- номер точки (этот же номер вводится в память GPS-навигатора);
- номер фотографии;
Полевое обследование
Подготовка пла полевого об на выполнения следования
Координирование объектов Фотографирование объектов
-? Ведение полевого журнала <-
Ж
Привязка результатов полевого обследования к ГИС
Рис. 4. Технологическая схема выполнения этапа полевых работ при создании КЦСК
- географические координаты объекта;
- краткое описание объекта;
- прочая информация.
Технологическая схема выполнения этапа полевых работ представлена на рис. 4.
Составительский этап включает в себя весь комплекс работ по обработке данных ДЗЗ из космоса и обработку векторных материалов, которые осуществляются средствами ДЗЗ- и геоинформационных технологий. Работа выполнена в ENVI, ГИС Mapinfo Professional и ГИС «Карта» («ПАНОРАМА») [3, 1, 4].
Технологическая схема выполнения составительских работ и издания КЦСК представлена на рис. 5.
Фрагмент подготовленной КЦСК приведен на рис. 6. Структура и состав легенды карты представлены на рис. 7.
Рис. 5. Технологическая схема выполнения составительских работ и издания КЦСК
Рис. 6. Авторский оригинал комплексной сельскохозяйственной карты (г. Ханой)
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ ОБЪЕКТЫ
Рястоииоводстао
Эерноям* культуры
Рио.ояме поля
Кукурузы
Фясшъ
Тякиичясп» культуры
Пищмм яупьтуры Стимулирующие культуры
Ояоше-Ояачеяы» культуры
Листоаыя культуры Плодояыа культуры {•якчяпые «утауры
Жияоднояодстяо Скотоаовстяо Сяиноаодстко Птицяаадстоо РыОоаадстяо НАСЕЛЕННЫЕ ПУНКТЫ Горам
Ряйомы »ородсмхо тиля Ряйоиы оммяого тип* Поселки тородршго типа Поселки сяльскгно тип* Пежины» ит ....... пункты
ш
ДОРОЖНАЯ СЕТЬ
Жяпяшыя пороги Ряслубпмяисми шоссе Праяимнияльнме шосся Грунт ояые дорши Тропы
ГРАНИЦЫ И ОГРАЖДЕНИЯ
Границ* госудярстя Границы провинции Грянииы ряйомоя Нагорали
РЕЛЬЕФ
Гориюмтягт» и отмени высот
Сплошные торигоитяли лрояядемы черва 20м
ГИДРОГРАФИЯ И СООРУЖЕНИЯ ПРИ НИХ
я Крупные реки
Б Мапме реки
В Ручки
Г Источники Iключи ралнияи)
Озер* аадакрянмлищя
РАСТИТЕЛЬНОСТЬ Лесняя и кустярпикояяя растительно« п.
Листяямный ляс Хясиыый лас Бамбуковый лас СмямктнньМ пес Релкий пяс Подгтооок КуСТЯ|»|ИКИ
Пугомя растительность
Рис. 7. Легенда к комплексной сельскохозяйственной карте (на примере района Республики Вьетнам)
Представленные технические основы создания КЦСК могут быть использованы при разработке карт сельского хозяйства других территорий. Технология позволяет оперативно подготовить картографическую
модель территории, характеризующую состояние и тенденции развития сельского хозяйства.
Статья поступила 25.05.2015 г.
Библиографический список
1. ГИС Mapinfo Professional // Официальный сайт ESTI MAP [Электронный ресурс]. URL: http://www.esti-map.ru/ (23.02.2015).
2. О Вьетнаме // Туристическое агентство «АЙС НАТ» [Электронный ресурс]. URL: http://www.ice-nut.ru/vietnam/vietnam000.htm/ (23.02.2015).
3. Программный комплекс ENVI: учеб. пособие. М.: компания «Совзонд», 2007. 265 с.
4. Профессиональная ГИС «Карта 2011» // Официальный сайт компании «КБ Панорама» [Электронный ресурс]. URL: http://www.gisinfo.ru/products/map2011_prof.htm/ (23.02.2015).
5. Ступин В.П., Хоанг Зыонг Хуан, Чинь Ле Хунг. Мониторинг и картографирование возрастных категорий рисовых посевов на основе данных многозональной съемки Landsat 7 ETM+ // Вестник ИрГТУ. 2014. № 4. С. 85-90.
6. Хоанг Зыонг Хуан. Картографирование сельскохозяйственных культур по космическим снимкам среднего разрешения // Материалы VII Сибирской научно-практической конференции молодых ученых по наукам о Земле. Новосибирск, 2014. С. 438-439.
7. ArcGIS Desktop [Электронный ресурс]. URL: http://esri-cis.ru/products/arcgis-for-desktop/detail/key-features/ (23.02.2015).
8. Duong Van Kham. Nghien cuu ung dung cong nghe vien tham va GIS phuc vu giam sat trang thai sinh truong, phat trien va du bao nang suat lua o Dong bang song Hong // De tai nghien cuu khoa hoc cap bo. Ha Noi: Khoa hoc, 2014. 120 tr.
9. Erdas Imagine [Электронный ресурс]. URL: Ь^/Лтт^^ьтар.ш/Программноеобеспечение/ IntergraphCorp/tabid/145/Default.aspx (23.02.2015).
10. Lam Dao Nguyen. Rice crop monitoring by using remote sensing data // Journal of Science of the Earth. Vietnam. 2014. № 7. P. 286-293.
11. Lam Dao Nguyen, Hoang Thi Phung. Rice crop mapping in the Mekong River Delta using TerraSAR-X radar remote sensing data // Journal of Science of the Earth. Vietnam. 2014. № 6. P. 185-191.
12. Tong cuc thong ke [Электронный ресурс]. URL: http://thongkehanoi.gov.vn/frontend/ (23.02.2015).
