Использование ГИС в  сельском хозяйстве

УДК 631.5.

Использование ГИС в сельском хозяйстве

Сенников М.Н., Омаров Е.О., Ибраева Н.А., Омарова Г.Е., Колбачаева Ж.Е

ТарГУ им. М.Х.Дулати

Разумное использование, сохранение и восстановление орошаемых земель в современном урбанизированном мире становится все более сложной и, в то же время, не терпящей отлагательства, задачей. Планы, решения по сбережению и рациональному использованию водо-земельных ресурсов и связанному с ними бизнесу часто противоречивы и принимаются в обстановке столкновения интересов и с высокой степенью неопределенности. Программное обеспечение в географических информационных системах (ГИС), дает возможность людям, занимающимся сельским хозяйством, легко интегрировать и использовать имеющиеся источники табличной и картографической информации для повышения качества принимаемых решений.

Большинство сложностей по управлению водо-земельными ресурсами на базовом уровне в действительности являются информационной проблемой. Используя интегрированную ГИС, можно получить гарантию того, что потребности всех лиц, связанных с сельским хозяйством, будут удовлетворены за счет общего и разделяемого доступа к объективной информации. дает мелиораторам мощное средство для того, чтобы показать применение принципов стабильного развития и интегрированного управления водо-земельными ресурсами. Сельское хозяйство было одной из первых отраслей, применивших ГИС, но отнюдь не сразу управляющие действительно осознали ту интегрирующую роль, которую играют ГИС в создании планов, согласовании графиков, принятии важных решений по использованию ресурсов. Результатом явилось массовое применение технологии ГИС в целом, и программных продуктов, в особенности, в решении многих текущих и стратегических задач отрасли.

Система, которая надежно следит за мелиоративным состоянием и позволяющая легко обновлять данные водо-земельных ресурсов, пересматривались и перерабатывались планы мероприятия орошаемых систем, задаваясь данными орошаемых полей можно быстро получить сводку о вегетационных изменениях, распределении видов изменении и сопутствующих данных и возможных последствиях влияющих на природную среду. И это является удобным способом распространения плановой информации с минимальными усилиями.

С помощью интегрированной ГИС не проблема, которую надо преодолевать, а новые возможности управляющего сельским хозяйством, владеющего нужными средствами и данными. Например, программы ГИС освободит больше времени профессионалам для анализа альтернативных вариантов мероприятий и концентраций при решении наиболее сложных задач и проблем, которые действительно требуют их профессионального мастерства.

Программное обеспечение ГИС является мощным набором программных средств для создания и редактирования географических баз данных, для целей пространственного анализа, поиска, представления и управления данными. Эти средства могут использоваться для поддержки разнообразных функций прогнозирования и управления водо-земельными ресурсами, таких как: разработка долговременной стратегии поставок, прогнозы запасов и прогнозирование урожаев, расчет строительства мелиоративных систем с минимальными затратами, проведение визуального ландшафтного анализа с наложением делянок орошаемых полей, решение споров относительно границ собственности, установление границ естественных местообитаний, моделирование сценариев распространения орошения, засоления и осуществление тактического прогнозирования и планирования по получению стабильных урожаев сельскохозяйственных культур.

Некоторые из особых свойств, которые делают эти программные обеспечения лидером ГИС в решении задач мелиоративной отрасли, состоят в следующем:

Мощная и гибкая модель данных:

- Интегрированное управление табличными и географическими данными;

- Векторная топология (точка, линия и полигон) и растровые модели данных;

- Интеграция данных;

- Интеграция многих сред (например, растровых и векторных изображений);

- Поддержка стандартных форматов изображений и цифровое отображение;

- Взаимосвязь с системами спутниковой привязки ;

- Возможности обмена данными более чем в 30 стандартных форматах;

- Автоматическое картирование, составление отчетов и анализ;

- Отображение стандартных карт и составление таблиц;

- Тематические карты, запросы и виды анализа;

- Интеграция баз данных и снабжение стандартами во всей организации;

- Прямой доступ к базам данных в среде ГИС;

- Поддержка многих стандартных промышленных реляционных баз данных и сетевых функций;

- Функции надежной безопасности баз данных;

- Возможности управления библиотекой карт;

- Комплексный пространственный анализ и возможности запроса;

- Перекрытия точка-, линия-, полигон-полигон, связи соседства и близости;

- Моделирование по регулярной сетке с применением расширений программ ГИС;

- Анализ линейных сетей;

Сельскохозяйственные организации используют настоящую ценность программного обеспечения ГИС в области совершенствования принятия решений и повседневной деятельности. По мере роста потребностей в природных ресурсах, становится настоятельно необходимым, чтобы планы управления природными ресурсами были более понятными, более динамичными, доступными для общественности, и учитывали многие ценности, связанные с водой, землей и обществом. Программное обеспечение ГИС управляет очень большими географическими базами данных в сплошном безразрывном режиме. Мощная среда данных позволяет интегрировать широкое многообразие прикладных задач, что отвечает современным требованиям планирования сельского хозяйства. С появлением программного обеспечения и родственные программные продукты, которые создают для отображения данных и запроса баз данных, объединенные географические данные стали легкодоступны для всех внутри компании, округа, района, провинции или даже государства. Планирование управления сельским хозяйством включает составление прогнозов того, как будет выглядеть орошаемое земледелие в результате тех или иных способов управления. Возможность данного анализа является решающей практически для всех сторон прогноза управления, особенно в области долгосрочных оценок продукции сельскохозяйственных культур и естественных местообитаний. Прогнозирование включает применение стратегии управления - обычно в виде модели - к сельскому хозяйству ГИС-кадастрам и проектирование результата действия стратегии на мелиоративные и другие связанные земельные объекты в будущем. Это означает, что информационные системы сельского хозяйства должны не только описывать текущее состояние орошаемых земель, но и уметь работать с динамикой освоения водо-земельных ресурсов и изменениями обширных ландшафтных областей, как на коротком, так и на длинном отрезке времени. Программное обеспечение ГИС может играть ключевую роль в решении этой прикладной задачи. и запоминает как географическую, так и численную структуру мелиорируемых земель и, с помощью Макроязыка программ ГИС, связывает пространственную базу данных с моделями планирования, предоставляя полный контроль пользователю через графический интерфейс. Поэтому конечный пользователь может без труда просматривать базы данных, устанавливать параметры модели, наблюдать за результатами. ГИС дает эффективную возможность добавлять важные параметры, как временные, так и пространственные, в процессе планирования управления. В рамках кадастра и модели Вы можете прогнозировать и далее наблюдать, как может выглядеть орошаемые земли в будущем через 5, 10, 25 или 100 лет.

Топологический структурированная база данных программного обеспечения ГИС дает важную информацию для пространственного моделирования орошаемых земель. Пространственные модели орошаемых земель используют как абсолютные, так и относительные географические привязки орошаемых массивов в проектировании и проверке стратегий орошения как части процесса планирования сельского хозяйства. Так как учитывается размещение отдельных орошаемых землях, можно создавать графики урожайности и будущие участки, которые легко преобразовать в карты. Одновременно с этим относительная географическая привязка дает возможность учесть экономические и естественно-природные особенности.

Мелиораторы уже давно оценили потенциальную значимость цифровой информации дистанционного зондирования для обновления водо-земельных кадастров. Тем не менее, чтобы практически использовать этот ценный источник информации, данные спутниковых изображений должны получить географическую привязку, должны быть откорректированы с учетом рельефа и связаны с такой технологической инфраструктурой как ГИС.

Эти требования теперь выполняются, что способствует развитию новых направлений картирования и управления в области мелиорации. Например, организации по сельскому хозяйству и использовали базу данных ГИС совместно с системой по обработке изображений, чтобы помочь решению проблем, связанных с орошаемыми землями - для выяснения где, как и когда возделывать те или иные сельскохозяйственные культуры с учетом зональности. Управления ресурсам теперь могут включать данные дистанционного зондирования, используя программы ГИС, анализировать их совершенными средствами обработки изображений и статистическими программами, а затем интегрировать их с другими ресурсными картами в ГИС.

Интегрированное управление ресурсами использует разнообразные источники данных и процедуры комплексного анализа, обычно в больших временных рамках и для крупных орошаемых территорий. Основная цель состоит в том, чтобы создать план освоения, приемлемый со всех точек зрения. Основой плана служит исчерпывающий рабочий кадастр водо-земельных ресурсов и система обновления, включающая организацию записей о росте, урожае и т. п. Другие ресурсные показатели, интегрированные с базой данных, включают параметры воздействия на природу, зоны рекреации, воду, качество местности, биоразнообразие, живописность ландшафта. Программное обеспечение ГИС может интегрировать все эти характеристики для более объективной разработки и проверки альтернативных вариантов освоения.

Элемент программного обеспечения ГИС дает бесшовное отображение базы данных, но при этом поддерживает стоящую за этим эффективную структуру, образованную листами карт. Эти функциональные возможности позволяют делать запрос и вычерчивание с пересечением листов карты. Одновременно, может обновлять отдельные листы. Группа функций программного обеспечения ГИС дает возможность прямого доступа к атрибутивным данным, даже если они хранятся в удалении, и позволяет двухсторонний обмен информацией между сельскохозяйственными и другими отделами. Все программы ГИС могут работать с информацией с переменными разрешением и масштабами, что упрощает путь от стратегического к рабочему планированию и включение внешних источников информации о ресурсах.

Программное обеспечение ГИС разработано с возможностью интегрировать множество видов цифровых данных, включая управление базами данных, растровые системы, САПР. Это важно, поскольку позволяет организации сразу использовать существующие возможности и системы управления базами данных (СУБД) для поддержки прикладных задач мелиорации. ГИС имеет встроенные средства для интегрирования табличных данных из широко известных СУБД и другие. Возможно сопряжение и с другими связанными средами, такими как АвтоСАД и технологии работы с растровыми изображениями.

Программные продукты работают на всех стандартных аппаратных платформах, включая персональные компьютеры, рабочие станции, компьютеры Мапинфо. Поддерживаемые фирмы включают спроектировано для работы во многих сетевых конфигурациях, связывающих рабочие станции и персональные компьютеры с табличными базами данных.. Структура ГИС осуществляет поддержку реально распределенной системы данных, программного обеспечения и приложений. Концепция открытых систем программного обеспечения ГИС и независимость от платформ дают Вам возможность стыковаться с этими системами с помощью передачи данных или динамической интеграции способами согласования, программного обеспечения АКС ГИС.

Серия разработанных на основе АКС ГИС средств для принятия решения в области сельского хозяйства. В результате исследовательских и проектных соглашений с организациями отрасли сельского хозяйства понимает, как важно работать вместе с отдельными людьми и организациями, уже вложившими или планирующими существенные инвестиции в развитие прикладных программ для сельского хозяйства. Тесно сотрудничая с партнерами, связанными с сельским хозяйством, постоянно расширяет и углубляет работу по развитию имеющихся программ, чтобы лучше удовлетворить потребности людей, занятых в сельском хозяйстве.

Система управления водными и земельными запасами обеспечивает управляемый доступ к базе данных, полноценный набор процедур и средств ее поддержки. База данных использует современные реляционные модели данных водными и земельными угодьями, включающие покрытия по растительности, рельефу, землевладению, административному делению, дорогам, водосборным бассейнам, древостою и хронологии использования сельских угодий.

Выводы

Вышеизложенное не является призывом к обращению внимания на те проблемы, которые возникают при их использовании. Следует более четко определить место ГИС в процессе картосоставления и издания. Возможны два различных пути развития:

1. Обеспечение полной технологической цепочки в ГИС. Это потребует существенного совершенствования средств редактирования и графического оформления, приведения средств графического редактирования к сложившимся стандартам. Это возможно для ограниченного числа относительно однородных и сильно формализованных по оформлению карт.

2. Обеспечение более тесной интеграции с программным обеспечением общего и специального назначения (например, графические редакторы и растровые процессоры). Это позволит сосредоточиться на «прямых» обязанностях ГИС - получении корректной цифровой модели, но, в то же время, потребует доработки существующих средств конвертации данных .