Современные информационные
технологии/3.Программное
обеспечение
К.ф.-м.н. Нуримбетов А.У., ТарГУ им.
М.Х.Дулати, Тараз
К.т.н. Сембина Г.К., ТарГУ им.
М.Х.Дулати, Тараз
К ВОПРОСУ РАЗРАБОТКИ
ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
ВОДНЫМИ РЕСУРСАМИ
В данной статье рассматриваются вопросы разработки информационной системы
мониторинга водных
ресурсов и объектов Жамбылской области, приводится обоснование для разработки
системы, сведения о водных ресурсах и сооружениях, рассмотрены функциональные
возможности аналогов создаваемой системы.
Водное хозяйство области - одна из базовых отраслей, от успешного функционирования
которой зависят стабильность экономики, уровень жизнеобеспечения населения и устойчивость
природной среды. Развитие промышленности и сельского хозяйства требует все
возрастающего вовлечения в хозяйственный оборот водных ресурсов. Уже сейчас на
территории области ощущается нехватка воды, ухудшается ее качество, в связи с
этим возникает необходимость совершенствования механизмов управления водными
ресурсами, внедрения в водное хозяйство эффективных водосберегающих технологий.
Водные ресурсы и отношения в сфере водопользования в совокупности составляют
важный элемент и блок государственного управления в области использования и
охраны природных ресурсов Республики Казахстан. Управление использованием и охраной
водных ресурсов основывается на том, что они в соответствии с Конституцией РК
используются и охраняются как основа жизни и деятельности народов, проживающих
на соответствующей территории.
Реформы в экономике Республики Казахстан с ликвидацией крупных хозяйств
(колхозов и совхозов), а также не разрешенные проблемы вододеления на
трансграничных водных объектах, обостряющиеся во время естественного маловодия,
вызвали сложности в управлении водным хозяйством: многие сооружения остались
без собственника и поддержки на их содержание. Водопользователи разрознены и
отсутствует координация их деятельности по эксплуатации водохозяйственных
систем. При отсутствии мер по содержанию оросительной сети в рабочем состоянии,
многочисленные крестьянские и фермерские хозяйства самостоятельно планируют
производство сельскохозяйственных культур без учета наличия водных ресурсов. В результате этого
система водного хозяйства остается трудно управляемой, водопользователь не заинтересован
в рациональном использовании воды, нет единой информационной базы о состоянии
водохозяйственных систем и орошаемых земель.
В Жамбылской области по состоянию на 01.05. 2013
г. насчитывается 117 водохранилищ и прудов, а также 105 скважин орошения, имеющих
разные формы собственности и разные технические состояния. Количественные показатели
по данным объектам в разрезе районов области приведены в таблице 1.
Таблица 1. Общее количество
водохранилищ, прудов и скважин орошения по видам собственности
|
№ |
Районы |
Пруды и водохранилища по формам собственности |
|||
|
общее
кол-во |
республиканская |
коммунальная |
частная |
||
|
1 |
Байзакский |
29 |
|
29 |
|
|
2 |
Жамбылский |
22 |
|
21 |
1 |
|
3 |
Жуалынский |
4 |
1 |
2 |
1 |
|
4 |
Кордайский |
5 |
2 |
2 |
1 |
|
5 |
Меркенский |
25 |
|
23 |
2 |
|
6 |
Сарысуский |
2 |
1 |
|
1 |
|
7 |
Таласский |
17 |
|
14 |
3 |
|
8 |
им. Т.Рыскулова |
6 |
|
6 |
|
|
9 |
Шуский |
7 |
1 |
5 |
1 |
|
Итого |
117 |
5 |
102 |
10 |
|
Расположение водохозяйственных объектов
республиканской собственности Жамбылской области приведена на рисунке 1.
Схема
расположения водохозяйственных объектов
Рисунок 1
Дальнейшее социально-экономическое развитие Жамбылской
области будет определяться уровнем государственной политики в сфере водного
хозяйства и правильностью выбора путей управления водными ресурсами и водопользованием.
Этому должна способствовать информационная система для поддержки и принятия
оптимальных управленческих решений в водохозяйственной системе области, разработка
которой является основной целью научных исследований кафедры «Информационные
системы» по грантовому финансированию МОН РК (2013-2015 г.г.). Первым этапом
исследования является обзор научных работ по проблеме исследования, сбор
материалов о водных объектах, состоянии мелиорации и ирригации орошаемых
земель, а также системный анализ и моделирование предметной области
исследования.
При изучении предметной области исследования
были собраны и изучены данные по водным ресурсам и сооружениям Жамбылской
области в разрезе районов. Было выявлено отсутствие единой информационной базы
данных, адекватно отображающих количественные и качественные данные по водным объектам
и состоянию орошаемых земель. Необходимо систематизировать информацию о
предполагаемых объемах рек Талас, Шу, Аса, о хозяйствующих субъектах, прилегающих
к этим ресурсам. В информационной базе также должна содержаться информация о
том, какие культуры и в каком объеме выращиваются, за кем закреплен объект и
т.д. Одной из основных проблем также является отсутствие паспортизации
водохозяйственных систем и гидротехнических сооружений. Анализ и детализация
поставленной проблемы необходимы для проведения мониторинговых исследований в
системе водных ресурсов Жамбылской области и предоставления запрашиваемым хозяйствующим
субъектам необходимой информации по данным ресурсам под выращивание определенной
культуры.
Для разработки информационной системы (ИС) регулирования
и использования водных ресурсов были изучены и исследованы описанные ниже аналоги
и прототипы системы.
Региональная информационная система по
использованию водных ресурсов Центральной Азии CAREWIB. Основной задачей ИС CAREWIB
является создание единой системы учета земельных и водных ресурсов бассейна
Аральского моря с возможностью оценки различных аспектов эффективности их использования,
прогноза, что будет способствовать устойчивому управлению и контролю за
использованием водных ресурсов всех видов. Информационная система является
многоуровневой, межгосударственной, межотраслевой, построенной по уровням
иерархии управления водными и земельными ресурсами и связанных с ними объектов
водопользования, а также уровней формирования и использования водных ресурсов.
Основной акцент делается на полезность, достоверность и открытость
представляемой информации, что предполагает ряд требований к разрабатываемым
средствам и инструментам. Основным компонентом ИС является база данных,
предназначенная для централизованного хранения и управления совокупностью взаимосвязанных
данных, адекватно отображающих состояние объектов в заданной предметной области
и отношения между ними. ИС по водным и земельным ресурсам бассейна Аральского
моря предназначена, в первую очередь, для поддержки принятия решений в водохозяйственной
отрасли Центральной Азии. ИС является практическим инструментом комплексной
оценки водохозяйственной ситуации с элементами анализа и совета - средством
распространения востребованных данных, выверенных и согласованных между
государствами. Это позволит региональным и национальным организациям перейти на
единый «информационный язык», что будет способствовать повышению достоверности
используемых данных, а значит - эффективности управления водными ресурсами.
Информационно-автоматизированная система «Вода» - организационно
упорядоченная совокупность информационных ресурсов и технологий с использованием
средств вычислительной техники и связи, реализующая информационные процессы по
обеспечению подготовки и принятия управленческих решений в области
регулирования водопользования, обеспечения безопасности водохозяйственных
систем и гидротехнических сооружений на основе интеграции информационных
потоков и создания единого информационного пространства. Одной из функций ИС «Вода»
является обеспечение сбора, накопления, обработки, анализа и распространения
данных для оценки состояния водных объектов и прогноза их изменений под
влиянием различных факторов, а также социально-экономической и финансово-хозяйственной
деятельности территориальных органов и подведомственных организаций водных
ресурсов. Проект реализует информационные процессы по обеспечению подготовки и
принятия управленческих решений в области регулирования водопользования,
обеспечения безопасности водохозяйственных систем и гидротехнических сооружений
на основе интеграции информационных потоков и создания единого информационного
пространства. Действующая система информационно-аналитического обеспечения
водного хозяйства регламентируется рядом правовых и нормативных актов,
регулирующих вопросы сбора и обработки информации о водных ресурсах.
MIKE BASIN – программное средство для планирования
и управления водными ресурсами речных бассейнов. MIKE BASIN – мощное
программное средство для планирования и управления водными ресурсами в рамках
одного или нескольких речных бассейнов, разработки генеральных схем использования
водных ресурсов, решения широкого круга водохозяйственных задач. Система
позволяет производить комплексное рассмотрение водообеспечения как в рамках
всего водного бассейна, так и его отдельных частей, производить учет
отраслевого промышленного и сельскохозяйственного водопотребления, режимов
эксплуатации водохранилищ многоцелевого назначения, водохозяйственное обоснование
схем водоотведения, переброски стока, профессионально учитывать многоплановые
экологические требования и ограничения.
Информационно-программный комплекс «BIS» позволяет вести мониторинг и управлять водными ресурсами в рамках
ирригационных систем речных бассейнов. Программное обеспечение предназначено
для накопления, систематизации и обработки данных о состоянии водного режима
почв объекта наблюдения (в рамках агромелиоративного мониторинга), анализа и
прогноза его изменения, выработке рекомендаций по регулированию водного режима.
Комплекс также может быть использован для построения информационной системы
поддержки принятия решений при регулировании водных ресурсов на мелиорированных
землях.
Также были исследованы функциональные
возможности таких информационных систем, как AquaBase, PrimeWorks, MIKE SHE, Гидромодель, Variable Rate
Irrigation и ряда других.
Исследовав аналоги и прототипы используемых информационных
систем, можно сделать вывод, что создаваемая информационная система
формирования базы данных для принятия управленческих решений в
водохозяйственной системе Жамбылской области должна предоставить максимальные
возможности для хранения, обработки и поиска данных по водным ресурсам и
сооружениям, позволить принять меры по решению обозначенных выше проблем.
Литература:
1. Ибатуллин С.Р., Сенников
М.Н., Ибраев Т.Т., Карлыханов О.К. Вопросы рационального использования водных
ресурсов Шу-Таласского бассейна //Материалы междунар. науч.-практ. конф.
«Индустриально-инновационное развитие – основы устойчивой экономики Казахстана».
– Шымкент, 2006. – С.371-374.
3. Петров В. Н.
Информационные системы – СПб.: Питер, 2002