Сельское хозяйство / 3. Земледелие, грунтоведение и агрохимия

доктор сельскохозяйственных наук Чекмарёв П.А.

Министерство сельского хозяйства РФ, Россия

доктор сельскохозяйственных наук Лукин С.В.

ФГБУ «Центр агрохимической службы «Белгородский», Россия

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

В АГРОПРОМЫШЛЕННОМ КОМПЛЕКСЕ

В развитии агропромышленного комплекса (АПК) важное место отводится информации, с помощью которой принимаются управленческие решения и оцениваются их геоэкологические последствия. По этой причине подготовка информации, её оперативная обработка и представление результатов в картографическом виде становятся неотъемлемыми условиями эффективности геоэкологически ориентированного территориального управления АПК от федерального, регионального и муниципального уровней до уровня конкретного сельхозпроизводителя. Это относится к разным отраслям АПК и, особенно к земледелию, где основным ресурсом является земля. Поскольку практически вся информация о почвенных ресурсах сельского хозяйства имеет пространственную привязку, очевидно, что в качестве базовой информационной технологии лучше всего использовать геоинформационные системы (ГИС).

В создании такой ГИС заинтересованы как производители сельхозпродукции, так и органы исполнительной власти. С одной стороны, оперативная и детальная информация о состоянии почвенных ресурсов позволяет эффективно планировать агрономические мероприятия по повышению плодородия почв и эффективности систем земледелия. С другой стороны, эта система будет являться независимым и объективным источником информации для принятия управленческих решений со стороны органов управления АПК.

На федеральном и областном уровне внедрение ГИС позволит эффективно решать такие задачи, как: выработка сельскохозяйственной политики, прогнозирование валового сбора различных культур, контроль целевого использования земель и мероприятий по повышению их плодородия, ведение кадастра земель сельскохозяйственного назначения, общий контроль информации, поступающей "снизу".

На уровне отдельного хозяйства или группы хозяйств геоинформационные системы будут востребованы при проектировании и внедрении адаптивно-ландшафтных систем земледелия и так называемого точного земледелия (precision agriculture), контроля движения транспортных средств и т.д.

Основой созданной ГИС послужила имеющаяся электронная база агрохимических данных (в формате SQL), которая содержит информацию по двадцати показателям плодородия почв в разрезе каждого рабочего участка пашни.

Пространственной основой ГИС послужили векторизованные плановые основы внутрихозяйственного землеустройства (масштаб 1:25000), уточненные по космическим снимкам (LandSat, SPOT, Google, Yandex). Дополнительно были векторизованы почвенные карты последнего тура обследования 1970-1985 годов (масштаб 1:10000). Картографические материалы регулярно уточняются специалистами при проведении сплошного агрохимического обследования почв. Основная обработка материала производится в программе ArcGIS, потом конвертируется в программу «Карта 2011», разработанную в КБ «Панорама».

Для отображения картографической и отчетно-справочной информации в среде Internet предназначен GIS WebServer (КБ Панорама). Это серверное программное обеспечение обеспечивает настройку внешнего вида и состава Web-страниц. При этом основным содержанием страницы является графическое представление карт, растров и прочей географически привязанной информации. Доступ к данным организован в соответствии с правами пользователя. GIS WebServer предоставляет конечному пользователю Web-интерфейс для работы с отчетными картами и таблицами базы данных в виде сгенерированных Web-страниц, обращение к которым производится стандартным браузером. Для автоматизации управления информационными потоками при управлении сельскохозяйственным предприятием GIS WebServer применяется в комплексе с серверным программным обеспечением ГИС Панорама-АГРО Сервер.

В Белгородской области в 2012 году разработана и внедрена геоинформационная система, которая обеспечивает доступ к базе данных агрохимической службы на уровне сельскохозяйственного предприятия, муниципального района, субъекта федерации и министерства сельского хозяйства РФ. Доступ к данной ГИС осуществляется через сайт http://www.agrochim31.ru. Специалистам конкретного хозяйства предоставляется доступ только к информации по данному хозяйству. Представителям районных администраций предоставляется право доступа ко всей информации в пределах административного района. Для сотрудников правительства Белгородской области и Министерства сельского хозяйства РФ открыт доступ ко всей имеющийся информации о землепользователях.

Через данную ГИС для каждого административного района размещена информация о количестве землепользователей и занимаемой ими площади, изображены границы земельных участков. На карте внутрихозяйственного землеустройства конкретного землепользователя для каждого рабочего участка открыт доступ к следующей информации: год последнего агрохимического обследования, номер и площадь рабочего участка, содержание гумуса, подвижных форм фосфора, калия, азота, цинка, меди, марганца, кобальта, молибдена, степени кислотности, гидролитической кислотности и т.д. Данная карта может использоваться для мониторинга за движением транспортных средств. В табличном виде пользователи в разрезе каждого рабочего участка могут получить информацию о динамике изменения показателей плодородия почв по циклам агрохимического обследования.

Помимо карты внутрихозяйственного землеустройства пользователи могут получить доступ к следующим тематическим картам: почвенно-эрозионной, структуры посевных площадей, обеспеченности пахотных почв подвижными формами фосфора и калия, органическим веществом, кислотности и т.д. При необходимости могут быть разработаны и размещены карты распределения склонов по крутизне, экспозиции и формам, карты агроэкологических видов земель. Эти материалы необходимы для разработки проектов адаптивно-ландшафтных систем земледелия и агротехнологий. В растровом формате могут размещаться изображения космических или аэрофотоснимков, привязанных к карте хозяйства, сканированных схем и фондовых материалов. Практический любые необходимые пользователю тематические карты в растровом или векторном форматах могут быть размещены в данной ГИС. Весь материал сервиса может быть распечатан или сохранен в произвольном масштабе на оборудовании пользователя.

Для удобства сельхозпроизводителей данная ГИС оснащена функцией расчета потребности в минеральных удобрениях под планируемую урожайность сельскохозяйственной культуры. Алгоритм расчета доз внесения азота, фосфора и калия с минеральными удобрениями построен на учете планируемого выноса элементов с урожаем, а так же целого ряда поправочных коэффициентов, учитывающих: гранулометрический состав почв, предшествующую культуру, степень эродированности почв, поступление элементов питания с органическими удобрениями, использование элементов питания из органических и минеральных удобрений, наличие доступных форм элементов в почвах.

В разработанной ГИС может быть создан тематический слой для потенциальных инвесторов о неиспользуемых землях. Где помимо перечисленной информации можно разместить данные о кадастровой стоимости земли, объектах инфраструктуры, потенциальной продуктивности пашни и т.д.

Таким образом, внедрение ГИС в практику работы агрохимической службы повысит качество хранения и доступности для потребителей информации о состоянии плодородия почв, использование которой позволит улучшить качество принимаемых управленческих решений, как на уровне конкретного хозяйства, так и на уровне органов исполнительной власти всех уровней.