Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Разработка геоинформационного обеспечения агроландшафтного проектирования на уровне сельскохозяйственного предприятия

ВАК РФ 25.00.35, Геоинформатика

Автореферат диссертации по теме "Разработка геоинформационного обеспечения агроландшафтного проектирования на уровне сельскохозяйственного предприятия"

На правах рукописи

«4Н

ЖДАНОВ СЕРГЕЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ

РАЗРАБОТКА ГЕОИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

АГРОЛАНДШАФТНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ НА УРОВНЕ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ

25 00 35 - геоинформатика

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

003070149

На правах рукот

ЖДАНОВ СЕРГЕЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ

РАЗРАБОТКА ГЕОИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

АГРОЛАНДШАФТНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ НА УРОВНЕ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ

25 00 35 - геоинформатика

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Работа выполнена на кафедре теоретической кибернетики и прикладной математики ГОУ ВПО «Алтайский государственный университет»

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор,

Оскорбин Николай Михайлович

Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор

Цхай Александр Андреевич кандидат технических наук, с н с Калантаев Петр Алексеевич

Ведущая организация ФГОУ ВПО «Алтайский государственный аграрный университет»

Защита диссертации состоится 30 мая 2007 г в 13 часов 00 мин на заседании диссертационного совета Д 212 005 04 при ГОУ ВПО «Алтайский государственный университет», по адресу 656049, г Барнаул, пр Ленина, 61

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке АлтГУ по адресу 656049, г Барнаул, пр Ленина, 61

Автореферат разослан 28 апреля 2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета доктор физико-математических наук,

профессор

С А Безносюк

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Решение задач территориальной организации сельскохозяйственного производства и сохранения экологического каркаса природных комплексов рассматриваются в качестве основных мер повышения эффективности агропроизводственных систем

Одной из основных проблем территориальной организации производства продукции растениеводства является неадекватность существующей системы земледелия природным условиям, дисбаланс воспроизводственных процессов, в том числе в сфере почвенного плодородия Быстрое разукрупнение колхозов и совхозов, образование крестьянско-фермерских хозяйств, перераспределение земель без межхозяйственного и внутрихозяйственного землеустройства привели к нарушению границ севооборотов, снижению общей культуры земледелия Эти факторы обусловили необходимость уточнения сложившихся систем земледелия с учетом ландшафтной структуры и современных экономических условий Повышение эффективности систем земледелия возможно за счет оптимизации основных компонентов, обеспечивающих устойчивость продуктивности агроценозов и системы организации производства

В качестве средств информационной поддержки лиц, принимающих решение по управлению сельскохозяйственным производством необходимо создание и использование геоинформационной системы проектирования агроландшафтов (ГИС АЛП), которая представляет систему сбора, хранения, систематизации и обработки информации о территориальном распространении, пространственно-временном функционировании агроэкосистем и их компонентов Анализ опыта использования ГИС-технологий для решения задач агроландшафтного проектирования показал, что существующие научные разработки не позволяют в полной мере выполнить комплексный анализ состояния территории, кроме того, назрела необходимость создание геоинформационной технологии проектирования агроландшафтов Учитывая приведенные аспекты, тема диссертационного исследования является актуальной

Цель диссертационного исследования заключается в разработке геоинформационного обеспечения агроландшафтного проектирования на уровне отдельного сельскохозяйственного предприятия Исследования проводятся в условиях Алтайского края

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе решаются следующие задачи:

1 Рассмотреть научные основы территориальной организации сельскохозяйственного производства на ландшафтной основе с использованием геоинформационных систем и технологий

2 Обосновать концептуальную модель ГИС агроландшафтного проектирования на уровне отдельного сельскохозяйственного предприятия

3 Разработать методику и общий алгоритм создания и использования системы электронных карт, в процессе агроландшафтного проектирования

4 Разработать структуру базы геоданных для анализа и проектирования агроландшафтов

5 Выполнить реализацию элементов ГИС агроландшафтного проектирования в условиях Алтайского края

6 Дать оценку эффективности использования ГИС-технологий для агроландшафтного проектирования

Объект исследования - геоинформационное обеспечение процессов организации производства продукции растениеводства на основе агроландшафтного подхода

Предмет исследования — геоинформационные технологии, инструментальные средства, математические модели, обеспечивающие поддержку принятия решений при проектировании агроландшафтов на уровне отдельного сельскохозяйственного предприятия

Теоретические и методологические основы исследования Теоретическим материалом диссертационного исследования послужили труды отечественных и зарубежных ученых, освещающих опыт разработки ГИС-технологий и их приложений в сфере сельскохозяйственного производства и планирования, технологии информационных и геоинформационных систем В ходе решения поставленных задач использовались методы и подходы системного анализа, математической статистики, проектирования геоинформационных технологий и баз данных

Для выполнения работы используются основные положения теории картографии, обработки пространственной информации в геоинформационных системах Исследования базируются на системе общих принципов и подходов, общенаучного, системного и экологического, а также ландшафтного, как части географического подходов Информационной базой исследования являются материалы АлтайИМЗ, Алтай-НИИгипрозема, ФГУЦ агрохимической службы «Алтайский», ООО «Возрождение»

Научная новизна:

1 Разработана концепция ГИС и структура базы геоданных для агроландшафтного проектирования территориальной организации сельскохозяйственного производства на уровне отдельного предприятия и схема интеграции ее компонентов в единое информационное пространство системы управления сельскохозяйственным предприятием

2 Впервые осуществлена разработка геоинформационного обеспечения для проектирования агроландшафтов на уровне сельскохозяйственного предприятия с учетом ландшафтного подхода и экономических особенностей хозяйствования на территории Алтайского края

3 На основе разработанного геоинформационного обеспечения агроландшафтного проектирования одного из сельскохозяйственных предприятий, обоснованы рекомендации по территориальной организации сельскохозяйственного производства

На защиту выносятся следующие положения:

1 Концепция ГИС агроландшафтного проектирования на уровне отдельного сельскохозяйственного предприятия

2 Алгоритм разработки геоинформационного обеспечения для агроландшафтного проектирования

3 Результаты разработки геоинформационного обеспечения для агроландшафтного проектирования на примере сельскохозяйственного предприятия ООО «Возрождение» Ребрихинского района

Обоснованность и достоверность научных положений и выводов, содержащихся в диссертационном исследовании, обеспечивается использованием теории, современных методов и средств проектирования сложных информационных систем, подтверждением на практике выводов, полученных в результате использования предложенных технологий

Теоретическая и практическая значимость. Полученные с помощью ГИС-технологий материалы и рекомендации могут быть использованы при организации агроландшафтов Составленные крупномасштабные электронные карты могут быть внедрены для разработки мероприятий по рациональному использованию земельных угодий ООО «Возрождение» Ребрихинского района

Результаты работы переданы для использования в районное управление сельского хозяйства Ребрихинского района и ООО «Институт кадастра», ООО «Институт информатики и экономики», ООО «Возрождение» для разработки типовой ГИС поддержки решений при агроландшафтном проектировании

Апробация основных выводов и предложений Основные результаты работы представлены автором на следующих научных конференциях Конференция молодых ученых АлтГУ (Барнаул, 2004) Восьмая региональная конференция по математике «МАК-2005» (Барнаул, 2005) Международная научно-практическая конференция «Аграрная наука - сельскому хозяйству» (Барнаул, 2006) Международная научно-практическая конференция «Идеи В В Докучаева и современные проблемы развития природы и общества» (Смоленск, 2006)

Публикации По теме диссертационного исследования автором опубликовано 8 научных работ, в том числе 1 в издании, рекомендованных ВАК

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, библиографического списка (125 наименований), и приложения Общий объем диссертации 142 страницы машинописного текста

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введение обоснована актуальность работы, сформулированы цель и задачи диссертационного исследования, объект и предмет, научная новизна и положения, выносимые на защиту, теоретическая и практическая значимость, апробация результатов исследования, кратко рассмотрено содержание работы

В первой главе «Теоретические основы агроландшафтного проектирования с применением геоинформационных технологий» рассматриваются основные положения ландшафтно-экологического подхода к территориальной организации сельскохозяйственного производства, а также задачи и порядок агроландшафтного проектирования

Системный подход к изучению природных объектов, являющийся основой для современной агрономической науки, был заложен еще в представлениях о природных единствах В В Докучаевым, который вывел определенные закономерности если известны факторы почвообразования, то границы тех или иных почв могут быть выявлены с подлинно научной точностью Современный уровень развития географии и экологии почв, ландшафтоведения и геохимии ландшафтов позволяет глубоко исследовать взаимосвязи между ландшафтообразующими компонентами в пределах природных географических комплексов или геосистем различных иерархических уровней

Агроландшафтный или ландшафтно-экологический подход в земледелии, заложенный еще в трудах В В Докучаева и его последователей, основан на изучении пространственной неоднородности территории в целях более рационального использования почвенно-земельных ресурсов Теоретический и практический опыт современной географической науки позволяет детально изучать ландшафтную дифференциацию территории Методологической основой такого рода исследований являются известные положения о геосистемах (ДЛ Арманд, А Г Исаченко, А А Крауклис, В Б Сочава и др ), а также принципы ландшафтно-геохимического анализа (М А Глазовская,

А И Перельман, Б Б Полынов, Е Г Нечаева, В А Снытко и др )

Огромный опыт в исследовании агроландшафтов накопили географы В А Николаев, Ф Н Мильков, Л Г Раменский, К В Зворыкин, М А Глазовская, К И Геренчук, М И Лопырев и др Вопросам агроландшафтного проектирования посвящены работы таких ученых как

А Н Каштанов, В И Кирюшин, Г И Швебс, А П Щербаков, А А Жученко, А Л Иванов, В М Гармашов, Н В Яшутин, А П Дро-бышев и т д

Агроландшафт - это антропогенно измененный природный ландшафт, в пределах которого наблюдается тесное взаимодействие природных компонентов с элементами систем зеччеделия (рис I)

Рис 1 Структура агроландшафта

Суть агроландшафтного подхода в земледелии заключается в детальном изучении используемой территории на предмет исследования закономерностей сочетания и взаимодействия элементарных ландшафтов в пространстве Для устойчивого функционирования ландшафта крайне важно сохранить его разнообразие Проектирование агроландшафта требует реализации комплексного подхода, предполагающего осуществление определенных мер

1 При разработке сбалансированной системы земледелия особую значимость имеет определение биоэнергетического потенциала агроландшафта Последний предполагает анализ баланса вещества и энергии в определенной агроландшафтной структурной единице Не менее важным является представление о коэффициенте полезного действия ландшафта, образуемого из соотношения энергии, аккумулируемой в виде урожая и энергетических затрат на его производство

2 Создаваемый агроландшафт часто оказывается экологически несовершенным, неустойчивым Он страдает от многих деструктивных процессов (эрозии и дефляции почв, засух, химического загрязнения и т п), не реализует в полной мере свой биопродуктивный потенциал

Один из основных путей в решении этой задачи - сбалансированное насыщение агроландшафта элементами экологического назначения (локальными геосистемами буферного типа) как естественного (лесные, озерные, речные), так и антропогенного происхождения (лесные полосы, искусственные водоемы, буферные полосы многолетних трав) При этом возникает необходимость отказаться от прямоугольной -прямолинейной организации территории и учитывать естественные границы и рубежи Соответственно и агротехническая обработка будет осуществляться в направлении расположения границ контура

Сложность внедрения эколого-агроландшафтных систем земледелия в сельскохозяйственное производство заключается в том, что до сих пор ландшафтные исследования велись в рамках ландшафтоведе-ния - раздела физической географии, безотносительно к проблемам природопользования в агропромышленном комплексе И хотя эрозионная проблематика подтолкнула развитие прикладных аспектов ланд-шафтоведения по созданию контурно-мелиоративных систем земледелия, адаптации и биологизации технологических процессов широкого внедрения в сельскохозяйственную практику они еще не получили в силу ряда причин Основная причина заключается в том, что ланд-шафтно-экологический подход в земледелии предполагает синтез вопросов экологии, ландшафтоведения, земледелия, землеустройства, агрономии, агротехники и т д При этом возникает большая сложность во взаимодействии и взаимопонимании специалистов разных отраслей теоретических и практических знаний, это обусловлено узкой специализацией и спецификой терминологического аппарата

В настоящее время агроландшафтное проектирование с использованием ГИС-технологий получило широкое распространение в странах с высокой культурой земледелия Однако в условиях России и Алтайского края разрабатываются и реализуются лишь отдельные проекты

В диссертационной работе предложена концепция ГИС АЛП, этапы и порядок агроландшафтного проектирования с ее использованием На уровне отдельного хозяйства этапы геоинформационного агроландшафтного проектирования включают

1 Оценка природного (биоклиматического, агроэкологического, биоэнергетического) потенциала земель хозяйства

2 Изучение конъюнктуры рынка, по результатам которого определяют вид и экономически целесообразные объемы производства продукции

3 Разработка системы севооборотов на предприятии, учитывая состояние почв и потенциальную продуктивность культур по полям (рабочим участкам)

4 Анализ структуры севооборотов, сложившийся на предприятии и при необходимости выполняют ее перепроектирование, либо коррек-

тировку с учетом пространственного расположения полей, степени удаленности от машинно-тракторной станции, удобства выполнения агротехнических мероприятий При этом определяют участки, необходимые для освоения, трансформации и улучшения, уточняют границы полей и способ их использования Те участки, на которых возникла уфоза нарушения экологической стабильности территории, (деградация земель) выводят из севооборота, либо переводят в «щадящий» севооборот

5 На основе полученного плана использования земельных ресурсов и территориальной организации производства разрабатывают бизнес-план развития предприятия по основным агроэкономическим показателям, с учетом критериев достижения максимальной прибыли в сложившихся экономических условиях и расширенного воспроизводства плодородия почв за счет устойчивого, сбалансированного функционирования агроландшафта

На рисунке 2 приведена схема интеграции ГИС агроландшафтного проектирования (ГИС АЛП) в соответствии со следующими этапами

- сбор данных (информация дистанционного зондирования, наземных наблюдений, мониторинга агроландшафтов),

- обработка данных,

- анализ и оценка состояния территории, разработка агроланд-шафтных карт,

- формирование рекомендаций по территориальной организации сельскохозяйственного производства,

- реализация и контроль выполнения рекомендаций

Часть входной информации ГИС АЛП поступает из других подсистем сельскохозяйственного предприятия, например, бухгалтерская, агрономическая В работе рассмотрены требования к разрабатываемому геоинформационному обеспечению, перечень входной и выходной картографической информации, состав основных организационных блоков ГИС АЛП

Во второй главе «Технология создания прикладных ГИС агроландшафтного проектирования» рассматриваются алгоритм агроландшафтного проектирования, а также технологии разработки картографического и программного обеспечения на базе ГИС Затрагиваются вопросы создания геоинформационного обеспечения, для поддержки решений в процессе проведения землеустройства на агроландшафтной основе

Сбор данных

Данные дистанционного зондирования земли

Данные наземных наблюдений

Данные мониторинга агроландшафтов

Технические условия

Землепользователь

Данные системы земпепользоаа* ния

Первичная обработка

База ДДЗ

База векторных карт и цифровой модели рельефа

База атрибутивных данных

База знании

Анализ и оценка

Состояние лочеы по содержанию питательных веществ и загрязнению тяже лыми металлами и радионуклидами

Оценка агроэкопо-гического потенциз ла и пр

Оценка динамики состояния почвы

Оценка бонитета и рейтинговых баллов

Оценка экономиче ской эффективности проекта

Рекомендации

Тип и система зем лепольэования

Структура севооборотов пастбищеобо-ротов сенокосообо-ротов выведение деградированных участков из оборотов

Буферные зоны (природные и антропогенные)

Потенциальная продуктивность культур

Рекомендации по организации

"Г

Реализация / Контроль

Контроль рациональности системы земледелия

Расчет эколого-экономического эффекта за исследуемый период

Степени воспро изеодства плодородия земель

ГИС анализа, оценки и проектирования агроландшафтов

I

X

Агрохимическая служба

I

Сельхозтоваропроизводитель

Эксперты

Собственники земельных паев

Научно исследовательские институты

Рис 2 Структура ГИС агроландшафтного проектирования

Технология анализа, переработки и хранения компьютерной информации в геоинформационной системе (ГИС) требует определенной формы систематизации описаний в виде специфической базы данных (базы геоданных) Использование базы геоданных позволяет оперативно отслеживать все происходящие на территории землепользования изменения, формировать пространственные процедуры обработки геоданных Состав базы геоданных используемой для агроландшафтного проектирования приведен в таблице

Таблица

Состав базы геоданных ГИС АЛП

№ Наименование картографических Содержание картографических мате- Масштаб Формат

материалов риалов карты

I Почвенная хзрта Содержит контуры разновидности почв и их состав

2 Геоботаническая карта Ареалы типов растительности

3 Климатическая карта Данные о макро- и микроклимате

4 Карта агрохимического обследования Контчра распредетения микроэлементов в почве

Объекты гидрографии (речки ручьи «

Топографическая карта естественные и искусственные вопо- о X

емы) дороги идр объекты о о

6 Карта речьефа местности Отображение высот и горизонталей - в

7 Карта экспозиции склонов Контура экспозиции склонов

8 Карта угтов наклона Контура углов наклона

9 Деградации земель Данные о п то шалях подверженных водной ветровой эрозии овраги ип

10 Данные дистанционного зонирования Космосннмкл

Алгоритм разработки ГИС-обеспечения АЛП приведен на рисунке 3 Основные этапы разработки ГИС-обеспечения для технологии агроландшафтного проектирования заключаются в следующем

1 Подготовка исходных картографических материалов (базовая топографическая карта, почвенная карта, материалы агрохимического обследования, данные по макро- и микроклимату исследуемой территории, геоботаническая карта с ареалами распространения видов растений)

2 Создание на основе топографической карты по горизонталям и точкам высот или ДДЗ цифровой модели рельефа (ЦМР) На основе ЦМР производят с помощью ГИС-технологий построение карт углов наклона, экспозиции склонов

3 Приведение карт к единому классификатору с использованием позиционной системы кодирования

-о

5

о ш

» С

а а

х = *

Ш

2 г

Я Я

о -е-

п о

о "5 о» 2

О р

3 5

<!> Т

Синтезирование исходной картографической информации

■е-

о ■з

£

Р

О О о<

4. Синтез картографической информации. В результате обработки системы карт путем синтеза с помощью используемых и ГИС программных модулей формируются карты пересечения различных контуров, содержащих атрибутивные данные, подученные со псех пересекаемых слоев (рис. 4).

5. Кластеризация участков. Для формирования единых границ контуров используется метод кластеризации, позволяющий объединить участки схожие по комплексу атрибутивных признаков

6. На основе информации, извлеченной из базы знаний, либо с привлечением экспертов формируются участки, которые используются r сельскохозяйственном производстве и определяется направление их Использования, например, выводимые из производства продукции растениеводства которые подлежат залужению.

7. Оформление рекомендаций по организации сельскохозяйственного производства и отчетных картографических материалов

Для разработки необходимых картографических материалов используется прикладные ГНС-технологии, основанные на принципах синтеза пространственной информации. Концептуально, процесс синтеза информации и формирования конечных карт, отражающих территориальную организацию производства, изображен на рисунке 4.

□ Е F

Рис 4. Процесс синтеза картографической информации к процессе разработки агрсландшафтного проекта А) - данные точечных наблюдений по обследуемой территории, включающие географические координаты:

В и С) - формирование ареалов раииччых показателей; П)- пересечение контуров ареалов;

Р.) - кластеризация полученных участков по совокупности признаков; Г) - уточнение границ участков и и\ функциональности (ноле, сенокос, пастбище и пр.).

В качестве исходной информации для агроландшафтного проектирования на основе ГИС-технологий выступают данные точечных исследований по обследуемым участкам (пробы, отражающие агрохи-

мическое, биологическое, фитосанитарное состояние, экспозиция склона, угол наклона территории, и пр) Причем характер распределения точечных проб не обязательно должен быть регулярным и единым Возможно использование в качестве первичного источника обработанные данные дистанционного зондирования земли На основе точечных данных по комплексу признаков выполняется построение карт, отражающих ареалы (участки), схожие по конкретным показателям Путем пересечения группы карт и их последующего синтеза осуществляется формирование ареалов (участков), схожих по совокупности свойств Далее для каждого участка определяется его хозяйственная ценность, перечень рекомендуемых культур для производства, оценка потенциальной продуктивности и соответственно, ожидаемого экономического эффекта по каждому ареалу и в целом по предприятию

В третьей главе «Результаты разработки и внедрения элементов системы ГИС агроландшафтного проектирования на уровне отдельного сельскохозяйственного предприятия» рассматриваются результаты разработки и применения ГИС-технологий для агроландшафтного проектирования на примере сельскохозяйственного предприятия ООО «Возрождение» Ребрихинского района, дана агроландшафтная характеристика исследуемой территории, а так же результаты исследований, полученные с помощью геоинформационного обеспечения

Основной деятельностью ООО «Возрождение» является производство зерновых и технических культур Центральная усадьба с Усть-Мосиха Площадь пашни в хозяйстве составляет 5667 га (71,3% от площади сельхозугодий) В структуре посевов в 2005 г сахарная свекла составляла 4% общей площади посева или 170 га, основную долю в структуре посевов занимает яровая пшеница 54% (2212 га), площади паров 23% (946 га) План развития хозяйства предполагает расширение посевных площадей сахарной свеклы до 1000 га, доля данной культуры в структуре посевных площадей должна возрасти в 4,4 раза или до 17,6% от площади пашни При четырехпольном свекловичном севообороте площадь занятой пашни составит ориентировочно 4000 га (70,5% от площади пашни) Таким образом, для реализации плана расширения посевных площадей требуется пересмотр всей структуры использования пашни в хозяйстве и технологий ее производства

Климатические условия на исследуемой территории позволяют выращивать сильные сорта пшеницы, сахарную свеклу, кукурузу на силос, картофель, овощи Для данного района дана оценка по формуле Д И Шашко потенциальной урожайности зерновых культур на основе биоклиматического потенциала продуктивности земель (БКП)

БКП-КрЯ-*-™

1000°

гдеКр - коэффициент биоклиматической продуктивности (для Алтайского края - 0,85), ^ / >10° - сумма температур выше 10°, 1000"

- сумма температур выше 10° на северной границе земледелия Для условий исследуемой территории величина БКП составила 1,78

Относительно потенциальной биоклиматической продуктивности урожайность зерновых составит

Кп

У = — 10 БКП, Кр

где Кп - коэффициент продуктивности культур (урожайность на 1000' суммарных температур по эмпирическим данным - I 10)

1,10

10 '-гс-и*'»

Значение потенциальной урожайности зерновых культур рассматриваемых земель составляет 23 ц/га, что согласуется с экспертными оценками

Для ООО «Возрождения» Ребрихинского района, разработана серия электронных карт территории землепользования топографическая, внутрихозяйственного землеустройства, почвенная, рельефа, геохимического обследования, деградированных земель, размещения севооборотов и макет агроландшафтной и агроэкологической Для создания электронной агроландшафтной карты использовался план внутрихозяйственного землеустройства и почвенная карта масштаба 1 25000

Для уточнения границ полей, дорог, объектов гидрографии с учетом текущих изменений необходимо привлекать более объективную и точную геоинформацию Для корректировки разработанной топографической векторной карты ООО «Возрождение» Ребрихинского района использовалось геоизображение, полученное со съемочной системы Ьапска! в сентябре 2000 г, позволяющее использовать картографический слой разрешением 15 м/пиксель (рис 5) Космоснимок получен из базы геоизображений лаборатории обработки изображений АлтГУ В результате сравнения границ полей карты внутрихозяйственного землеустройства и космического изображения были выявлены изменения границ полей и внесены уточнения Введена система идентификации полей

На начальном этапе исследования агроландшафтов, сельскохозяйственного предприятия, и в дальнейшем для их проектирования ос-

Рис. 5 Г [р им ер формирования границ обследуемых участков ООО «Возрождение» по космическому изображению

иовным картографическим источником является карта распространения почвенных ареалов Почвенная карта становится основой для составления arpo экологической и агроландшафтной карты (рис. 6). ¡lo границам почвенных ареалов, а так же по их гранулометрическому составу, углу наклона и солнечной экспозиции выделяют агроэкологи-ческие однородные участки (АЭУ).

V Грлиицн 00С

if 0««РJ т пруды

ЕП

гИАрП

Л/?"'

J \/ Рун*

V Добеги

С

Грунте«**

yiTfM»f«MüEii« c«i»»i<

PíhíijfitiiPd

V ~?шшы IW*M ООО До rnr* ГП Пятяя | | ПктЪшщ»

О""-'

У /Мм щгч+ы

□ Ч^оми l__J ч+рялия то *уго*ж*

F^VH CMaHKJfnHmtpMIMWj

ез Орт Я9с*т

ДгммЛак>■«■ ^мш сшнпння Ьлвъмма» яшигашяя

Ей

/V

■i Ои»о V Пм ООО fbtf««M«H

a

Mf - П1

■ 140 Hi-id

Рис. 6- Фрагмент почвенной карты

АЭУ выделяют с целью подбора культур с учетом их взаимодействия (продукционного, фитоМелиоративного, фнтосзнитарного) для выравнивания условий жизнеобеспечения растений в пределах поля и рабочего участка, исключения негативного влияния пространственной изменчивости (мозаичности) агроэкологических условий на производительные свойства земель и на технологии возделывания культур.

Для растровой основы была использована почвенная карта колхоза «Победа» Алтайского края Ребрихинского района, частично, территорию которого теперь занимает ООО ¿«Возрождение», масштаба 1:25000 в цвете с нанесением почвенных контуров и индексов почв. Почвенное обследование данной территории проводилось в 1991 году Запсибгипрозем Алтайский филиал. Векторизация и классификация почвенных контуров выполнена на территорию всего колхоза.

В результате пересечения слоев границ полей и контуров почв в среде ArcView Gis с использованием модуля (Geo Processing) - метол (intersect two themes) выполнена оценка процентного соотношения почвенных разностей для каждого поля и выявлено что, формирование полей осуществлено без учета природных контуров (рис. 7).

Рис. 7, Результат пересечения полигона содержащего информацию о почвенных разновидностях с границами полей

С использованием цифровой модели рельефа построены карты экспозиции склонов и угла наклона местности, которые также синтезированы с другими тематическими слоями.

Для ввода и обработки информации разработан специализированный программный модуль, расширяющий стандартные возможности программного пакета АгсУ1е\у, обладающий следующими функциями

- ведение системы справочников (бонитировочные и ранговые шкалы, справочник землепользователей, почвенных разностей и пр ),

- картографирование обследуемых земельных участков с использованием принципа выделения элементарных участков (используются функции объединения, рассечения, копирования с учетом пересчета данных атрибутивных таблиц),

ведение базы агрохимических данных по элементарным участкам с дальнейшим пересчетом значений необходимых показателей как средневзвешенных для более крупной области, вычисление показателей, отражающих динамику состояния почв по разным критериям,

- автоматизированное оформление тематических электронных карт как по отображаемым на дисплее участкам, так и по выборке с заданным условием (землепользователь, тип землепользования, севооборот и пр),

- оформление отчетов по участку обследования и в целом по землепользователю или району (паспорт полей, отчет о состоянии земель по землепользователю и району в целом)

Так, на рисунке 8 изображен пример ввода данных агрохимического паспорта поля Также используются функции одновременного ввода данных по набору участков

По результатам агрохимического обследования почв хозяйства, за 1995-2005гг, созданы электронные карты (обеспеченность почв фосфором, калием, азотом, микроэлементами, степени деградации) Плодородие почвы в большей мере определяется содержанием в ней гумуса Было выявлено, что степень гумусированности почв на 58,3% площади хозяйства - средняя, на 22,3% - повышенная и на 19,4% - низкая

Анализ динамики качественной характеристики почв показал, что наиболее интенсивная деградация земель наблюдается на полях № 8, 12, 13 и 15, на которых за предшествующие 16 лет значительные ухудшения произошли на поле № 8 (по показателям РН и содержание гумуса), на полях № 12 и 13 (обеспеченность фосфором и калием), на поле № 15 (обеспеченность калием и РН)

Для комплексной оценки степени воспроизводства плодородия почвы разработана методика рейтинговой оценки, которая предполагает поэтапное вычисление бальной оценки по ряду временных периодов В качестве таких периодов рассмотрены 1989-1995, 1995-2002, 2002-2005 гг Расчеты выполнены на основе данных баланса питательных веществ в почве

Рис. 8. Ввод данных агрохимического паспорта поля

Выявлено, что наибольшая деградация наблюдается на полях №12, 13, 15. В графическом виде итоговая оценка степени воспроизводства плодородия почн приведена на рисунке 9. Наиболее благоприятной динамикой почвенного покрова характеризуются поля № 1,9, 14 и 16, на которых наблюдается положительный баланс основных элементов питания растений за период 1989-2005 гг.

В целом оценить уровень воспроизводства плодородия почв как расширенный ни по одному полю нельзя, поэтому в качестве рекомендаций повышения эффективности системы земледелия в хозяйстве предлагается усилить систему минерального питания растений, уточнить экономически целесообразную форму полей (оптимальную для обработки сельхозтехникой) по полям № 1 И И.

Динамика изменения качественной характеристики полей и их элементарных участков отражает уровень использования земельных ресурсов и является индикатором качества использования земли, рациональности системы земледелия, культуры земледелия, которая может быть использована при оценке рыночной стоимости земель, распределении средств государственной поддержки сельхозтоваропроизводителей или. наоборот, наложении ответственности за бесхозяйственное отношение к земельным ресурсам.

у' Уеть-Мосюиксмй >

Pfrbcdi_.i4ttf_c.jpa

V Гидрогрлфн*

Л/"—

/ \ 'Р

' I 71 ■ 7.4

Д Т4 г 1

ЕЗ 91 -вт

ГШ 8.7 -Л»

ШШ

П^уж 0|1!>1

Рис, 9 Итоговая опенка динамики плодородия почв ООО «Возрождение»

По данному хозяйству выполнена разработка электронных карт севооборотов по полям на 2006-2010 гг., с учетом плана развития производства и качественной характеристики почвенного покрова, на их основе сформулированы рекомендации по размещению культур в рамках севооборотов, объемов внесения минеральных удобрений, необходимых для обеспечения расширенного воспроизводства почвенного плодородия, потребностей в семенном материале, гербицидах и гре-буемой сельскохозяйственной технике.

В заключении приведены основные результаты диссертационной работы и дана оценка возможности их применения на практике.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Жданов С. А. Применение сипе мной методологии в агроландшафтном проектирование (теоретические и прикладные аспекты) / С.А Жданов. Н Тезисы докладов конференции молодых ученых. - Барнаул : Изд-во Алт. ун-та, 2004. - С. 38-39,

2. Казанцева Л.Г. Проблемы повышения достоверности и своевременности информации о состоянии агро ландшафте в алтайского края / Л.Г Казанцева, С,А. Жданов // Информационно-статистическое обеспечение региональных систем управления: Тезисы докладов Всероссийской научно-практической конференции 21 марта 2006 года. - Новосибирск : 11ГУОУ, «Мангазея», 2006. - С. 49 51.

3 Казанцева Л Г Агроландшафтные исследования территориальной организации хозяйства «Искра» Топчихинского района Алтайского края / Л Г Казанцева, С А Жданов //Аграрная наука - сельскому хозяйству сборник статей Международной научно-практической конференции В 3 кн Барнаул Изд-во АГАУ, 2006 Кн 3 -С 370-372

4 Казанцева Л Г Этапы агроландшафтного проектирования на территории Алтайского края с использованием ГИС / Л Г Казанцева, С А Жданов // Вестник аграрного университета Барнаул Изд-во АГАУ,2006, №2(22) С 35-38

5 Казанцева Л Г Методологические основы управления природопользованием на примере зоны влияния Бурлинской обводнительно-оросительной системы / Л Г Казанцева, Е Д Кошелева, С А Жданов // Вестник аграрного университета - Барнаул Изд-во АГАУ, 2006 -№4(24)-С 27-32

6 Казанцева Л Г Проблемы территориальной организации агроландшаф-тов Алтайского края / Л Г Казанцева, Е Д Кошелева, С А Жданов // Идеи В В Докучаева и современные проблемы развития природы и общества сборник научных статей Международной научно-практической конференции - Смоленск Универсум, 2006 -С 207-212

7 Понькина Е В Геоинформационный анализ устойчивости региональной агропроизводственной системы /ЕВ Понькина, С А Жданов // Российский экономический Интернет-журнал [Электронный ресурс] Интернет-журнал АТиСО / Акад труда и социал отношений - Электрон журн -М АТиСО, 2006

8 Понькина Е В Разработка ГИС-модуля анализа состояния и динамики почвенного покрова земель сельскохозяйственного назначения /ЕВ Понькина, С А Жданов // Известия АГУ - 2007 - №4(24) - С 27-32

Подписано к печати 27 апреля 2007 г Формат бумаги 60x84, 16 Уел печ л 1,0 Тираж ЮОэкз Заказ №286 656049, г Барнаул, пр Чернышевского, 57 Типография Алтайкрайста

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Жданов, Сергей Александрович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ АГРОЛАНДШАФТНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ.

1.1. Основные положения ландшафтно-экологического подхода в формировании агроландшафтов.

1.2. Ландшафтное земледелие : результаты исследований последних лет.

1.3. Теоретические основы применения ГИС-технологий в агроландшафтном проектирование.

ГЛАВА 2. ТЕХНОЛОГИЯ СОЗДАНИЯ ПРИКЛАДНЫХ ГИС

АГРОЛАНДШАФТНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ.

2.1. Методические основы разработки геоинформационного обеспечения агроландшафтного проектирования.

2.2. Технология разработки геоинформационного обеспечения агроландшафтного проектирования.

2.3. Разработка алгоритма геоинформационного обеспечения для ГИС АЛП.

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ РАЗРАБОТКИ И ВНЕДРЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ

СИСТЕМЫ ГИС АГРОЛАНДШАФТНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ НА УРОВНЕ ОТДЕЛЬНОГО СЕЛЬХОЗПРЕДПРИЯТИЯ.

3.1. Агроландшафтная характеристика территории исследуемого сельскохозяйственного предприятия.

3.2. Разработка геоинформационного обеспечения для

ГИС АЛП ООО «Возрождение».

3.3. Разработка ГИС- модуля анализа состояния и динамики почвенного покрова для ООО «Возрождение».

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Разработка геоинформационного обеспечения агроландшафтного проектирования на уровне сельскохозяйственного предприятия"

Актуальность темы. Решение задач территориальной организации сельскохозяйственного производства и сохранения экологического каркаса природных комплексов рассматриваются в качестве основных мер повышения эффективности агропроизводственных систем.

Одной из основных проблем территориальной организации производства продукции растениеводства является не в полной мере адекватность существующей системы земледелия природным условиям, дисбаланс воспроизводственных процессов, в том числе в сфере почвенного плодородия. Быстрое разукрупнение колхозов и совхозов, образование крестьянско-фермерских хозяйств, перераспределение земель без межхозяйственного и внутрихозяйственного землеустройства привели к нарушению границ севооборотов, снижению общей культуры земледелия. Эти факторы обусловили необходимость уточнения сложившихся систем земледелия с учетом ландшафтной структуры и современных экономических условий. Повышение эффективности систем земледелия возможно за счет оптимизации основных компонентов, обеспечивающих устойчивость продуктивности агроценозов и системы организации производства.

Одним из основных направлений организации рационального использования земельных ресурсов в крае на перспективу, как показывает опыт экспериментальных хозяйств, должно являться проведение землеустройства сельскохозяйственных предприятий на агроландшафтной основе с комплексом работ по выбору землепользователями перспективных форм хозяйствования, сосредоточению земельных ресурсов в наиболее эффективно хозяйствующих субъектах, повышению ответственности землепользователей, собственников, землевладельцев, арендаторов за использование земель, которые должны осуществляться с соблюдением экологических требований, направленных на оптимальное взаимодействие с окружающей средой, ее воспроизводством и охраной земли как базы природопользования.

В качестве средств информационной поддержки лиц, принимающих решение по управлению сельскохозяйственным производством необходимо создание и использование геоинформационной системы проектирования агроландшафтов (ГИС АЛП), которая представляет систему сбора, хранения, систематизации и обработки информации о территориальном распространении, пространственно-временном функционировании агро-экосистем и их компонентов. Анализ опыта использования ГИС-технологий для решения задач агроландшафтного проектирования показал, что существующие научные разработки не позволяют в полной мере выполнить комплексный анализ состояния территории, кроме того, назрела необходимость создание геоинформационной технологии проектирования агроландшафтов. Учитывая приведенные аспекты, тема диссертационного исследования является актуальной.

Цель диссертационного исследования заключается в разработке геоинформационного обеспечения агроландшафтного проектирования на уровне отдельного сельскохозяйственного предприятия. Исследования проводятся в условиях Алтайского края.

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе решаются следующие задачи:

1. Рассмотреть научные основы территориальной организации сельскохозяйственного производства на ландшафтной основе с использованием геоинформационных систем и технологий.

2. Обосновать концептуальную модель ГИС агроландшафтного проектирования на уровне отдельного сельскохозяйственного предприятия.

3. Разработать методику и общий алгоритм создания и использования системы электронных карт, в процессе агроландшафтного проектирования.

4. Разработать структуру базы геоданных для анализа и проектирования агроландшафтов.

5. Выполнить реализацию элементов ГИС агроландшафтного проектирования в условиях Алтайского края.

6. Дать оценку эффективности использования ГИС-технологий для агроландшафтного проектирования.

Объект исследования - геоинформационное обеспечение процессов организации производства продукции растениеводства на основе агроландшафтного подхода.

Предмет исследования - геоинформационные технологии, инструментальные средства, математические модели, обеспечивающие поддержку принятия решений при проектировании агроландшафтов на уровне отдельного сельскохозяйственного предприятия.

Теоретические и методологические основы исследования. Теоретическим материалом диссертационного исследования послужили труды отечественных и зарубежных ученых, освещающих опыт разработки ГИС-технологий и их приложений в сфере сельскохозяйственного производства и планирования, технологии информационных и геоинформационных систем. В ходе решения поставленных задач использовались методы и подходы системного анализа, математической статистики, проектирования геоинформационных технологий и баз данных.

Для выполнения работы используются основные положения теории картографии, обработки пространственной информации в геоинформационных системах. Исследования базируются на системе общих принципов и подходов, общенаучного, системного и экологического, а также ландшафтного, как части географического подходов. Информационной базой исследования являются материалы АлтайИМЗ, АлтайНИИгипрозема, ФГУЦ агрохимической службы «Алтайский», ООО «Возрождение».

Научная новизна:

1. Разработана концепция ГИС и структура базы геоданных для аг-роландшафтного проектирования территориальной организации сельскохозяйственного производства на уровне отдельного предприятия и схема интеграции её компонентов в единое информационное пространство системы управления сельскохозяйственным предприятием.

2. Впервые осуществлена разработка геоинформационного обеспечения для проектирования агроландшафтов на уровне сельскохозяйственного предприятия с учетом ландшафтного подхода и экономических особенностей хозяйствования на территории Алтайского края.

3. На основе разработанного геоинформационного обеспечения аг-роландшафтного проектирования одного из сельскохозяйственных предприятий, обоснованы рекомендации по территориальной организации сельскохозяйственного производства.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Концепция ГИС агроландшафтного проектирования на уровне отдельного сельскохозяйственного предприятия.

2. Алгоритм разработки геоинформационного обеспечения для агроландшафтного проектирования.

3. Результаты разработки геоинформационного обеспечения для агроландшафтного проектирования на примере сельскохозяйственного предприятия ООО «Возрождение» Ребрихинского района.

Обоснованность и достоверность научных положений и выводов, содержащихся в диссертационном исследовании, обеспечивается использованием теории, современных методов и средств проектирования сложных информационных систем, подтверждением на практике выводов, полученных в результате использования предложенных технологий.

Теоретическая и практическая значимость. Полученные с помощью ГИС-технологий материалы и рекомендации могут быть использованы при организации агроландшафтов. Составленные крупномасштабные электронные карты могут быть внедрены для разработки мероприятий по рациональному использованию земельных угодий ООО «Возрождение» Ребрихинского района.

Результаты работы переданы для использования в районное управление сельского хозяйства Ребрихинского района и ООО «Институт кадастра», ООО «Институт информатики и экономики», ООО «Возрождение» для разработки типовой ГИС поддержки решений при агроландшафтном проектировании.

Апробация основных выводов и предложений. Основные результаты работы представлены автором на следующих научных конференциях: Конференция молодых ученых АлтГУ (Барнаул, 2004). Восьмая региональная конференция по математике «МАК-2005» (Барнаул, 2005). Всероссийская научно-практическая конференция «Информационно-статистическое обеспечение региональных систем управления» (Новосибирск, 2006). Международная научно-практическая конференция «Аграрная наука - сельскому хозяйству» (Барнаул, 2006). Международная научно-практическая конференция «Идеи В.В. Докучаева и современные проблемы развития природы и общества» (Смоленск, 2006).

Публикации. По теме диссертационного исследования автором опубликовано 8 научных работ, в том числе 1 в издании, рекомендованном ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, библиографического списка (125 наименований), и приложения. Общий объем диссертации 142 страницы машинописного текста.

Заключение Диссертация по теме "Геоинформатика", Жданов, Сергей Александрович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

По результатам научных исследований сделаны следующие основные выводы и предложения:

1. Рассмотрены научные основы агроландшафтного проектирования с использованием геоинформационных систем и технологий. Задачи ГИС агроландшафтного проектирования сводятся к подготовке картографической и атрибутивной информации, её хранения и обработки, выполнение расчетных операций, моделирование и визуализации. Предложена последовательность этапов агроландшафтного проектирования с использованием ГИС, которые включают в себя.

2. Обоснована концептуальная модель ГИС агроландшафтного проектирования на уровне отдельного сельскохозяйственного предприятия. Анализ литературных источников, освещающих вопросы разработки прикладных ГИС, показал, что в настоящее время не достаточно проработана теоретическая база разработки прикладных ГИС, направленных на решение задач в сфере сельскохозяйственного производства.

3. Предложена структура баз геоданных для анализа и проектирования агроландшафтов. Разработана методика и общий алгоритм создания и использования системы электронных карт и внедрение их в процесс агроландшафтного проектирования, состоящий из:

- подготовки исходных картографических материалов (базовая топографическая карта, почвенная карта, материалы агрохимического обследования, данные по макро- и микроклимату исследуемой территории, геоботаническая карта с ареалами распространения видов растений).

- создания на основе топографической карты по горизонталям и точкам высот или ДДЗ цифровой модели рельефа (ЦМР).

- приведения карт к единому классификатору с использованием позиционной системы кодирования.

- синтеза картографической информации

- кластеризации участков с привлечением экспертной оценки.

- формирования участков, которые используются в сельскохозяйственном производстве и определяется направление их использования.

- оформления рекомендаций по организации сельскохозяйственного производства и отчетных картографических материалов.

4. Разработано геоинформационное обеспечение для выполнения проектных работ на агроландшафтной основе ООО «Возрождение» Ребрихин-ского района. Создан макет прикладной ГИС для агроландшафтного проектирования на уровне хозяйства и его отдельных полей с учетом севооборотов. Показано, что в настоящее время система земледелия не соответствует ландшафтной структуре территории, формирование полей севооборотов осуществлено без учета природных контуров, нерациональная организация системы земледелия обусловливает развитие негативных процессов: высокую подверженность почв процессам водной и ветровой эрозии, потерю гумуса и др.;

5. Для ввода и обработки информации разработан специализированный программный модуль, расширяющий стандартные возможности программного пакета Arc View, обладающий следующими функциями:

- ведение системы справочников (бонитировочные и ранговые шкалы, справочник землепользователей, почвенных разностей и пр.);

- картографирование обследуемых земельных участков с использованием принципа выделения элементарных участков (используются функции объединения, рассечения, копирования с учетом пересчета данных атрибутивных таблиц);

- ведение базы агрохимических данных по элементарным участкам с дальнейшим пересчетом значений необходимых показателей как средневзвешенных для более крупной области, вычисление показателей, отражающих динамику состояния почв по разным критериям;

- автоматизированное оформление тематических электронных карт как по отображаемым на дисплее участкам, так и по выборке с заданным условием (землепользователь, тип землепользования, севооборот и пр.);

- оформление отчетов по участку обследования и в целом по землепользователю или району (паспорт полей, отчет о состоянии земель по землепользователю и району в целом).

6. Для создания полного агроландшафтного проекта сельскохозяйственного предприятия ООО «Возрождение» Ребрихинского района необходимо проведение дополнительной детальной почвенной, топографической съемки в масштабе 1:10000 с выполнение химических анализов почв по каждому элементарному участку для выявления почвенно-геохимических процессов.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Жданов, Сергей Александрович, Барнаул

1. Арманд Д.Л. Наука о ландшафте,- М.: Мысль, 1975.-287с.

2. Апарин И.В., Кундиус В.А., Лобова С.В. Организационно-экономический механизм государственного регулирования АПК региона в условиях многоукладной экономики. Барнаул: ГИПП «Алтай», 2000. -222 с.

3. Астахов С.И. Контроль качества цифровых и электронных карт в Топографической службе ВС РФ // Информационный бюллетень. ГИС-Ассоциация. 1996. - №5. - С. 10-16.

4. Белобров В. П. География почв с основами почвоведения: Учеб. пособие для студ. пед. вузов / В. П. Белобров, И.В.Замотаев, С.В.Овечкин; Под ред. В. П. Белоброва. — М.: Издательский центр «Академия», 2004. — 352с; 8. с. цв. ил.: ил.

5. Берлянт A.M. Виртуальные геоизображения. М.: Научный мир, 2001а.-56 с.

6. Берлянт A.M. Картография: Учебник для вузов. М.: Аспект-Пресс, 20016. - 336 с.

7. Берлянт A.M., Ушакова Л.А. Картографические анимации. М.: Научный мир, 2000. - 108 с.

8. Ю.Бивалькевич ВИ. Рациональное землепользование сельскохозяйственных земель: проблемы и решения // АПК: экономика и управление. -2002. -№1.- С. 89-95.

9. Бизнес-план ООО «Возрождение» Ребрихинского района Алтайского края. Барнаул: Институт кадастра и землепользования- 2006. 28с.

10. Боговиз А.В., Понькина Е.В. Системный анализ проблем повышения рентабельности производства зерна в Алтайском крае : монография. Барнаул: Изд-ва Алт. ун-та, 2006. - 411 с.

11. Бородко А.В., Козлов Ю.А., Женин А.Б. Новые технологии в создании картографической продукции // Геодезия и картография. 2000. - № 10. -С. 13-16.

12. Бурлакова Л. М. Плодородие почв Алтайского края. АГАУ, 1990.84с.

13. Бурлакова, JI. М. Татаринцев, Почвы Алтайского края: Учеб. пособие/ Алт. СХИ. Барнаул, 1988. - 72с.

14. Воройский, Ф.С. Систематизированный толковый словарь по информатике / Ф.С. Воройский. М.: Либерия, 1998. - 376 с.

15. Геоинформационная система управления территорией / А.К. Черка-шин, А.Д. Китов, И.В. Бычков и др. Иркутск: Изд-во Ин-та географии СО РАН, 2002.-151 с.

16. Гераськин М.М. Землеустройство сельскохозяйственных предприятий Республики Мордовия на агроландшафтной основе/ М.М Гераськин.: канд. дисс. экон. наук. Москва, 2005. - 187с.

17. Геоинформационная система деградации почв России /B.C. Столбовой, И.Ю. Савин, Б.В. Шеремет, В.В. Сизов, С.В. Овечкин //Почвоведение.1999.-№5.-С. 646-651.

18. Геоинформационная система управления территорией / А.К. Черка-шин, А.Д. Китов, И.В. Бычков и др. Иркутск: Изд-во Ин-та географии СО РАН, 2002.-151 с.

19. ГИС-модели прогнозов в землепользовании и оценке состояния почвенного покрова: Тез. докл. II съезда Об-ва почвовед, при РАН /В.А. Рожков, B.C. Столбова, А.З. Швиденко, Г. Фишер. СПб., 1996. - С. 62-63.

20. Гинзбург Г.А., Салманова Т.А. Пособие по математической картографии // Труды ЦНИИГАК. Вып. 160. М. 1964. - С. 35^8.

21. Глазовская М.А. Геохимические основы типологии и методики исследования природных ландшафтов.- М., 1964.-290с.

22. Годин В.В., Корнеев И.К. Информационное обеспечение управленческой деятельности: Учебник. М.: Мастерство; Высшая школа, 2001. - 240 с.

23. ГОСТ группы 34 «Информационная технология». Комплекс стандартов и руководящих документов на автоматизированные системы.- М.: Гос-комстандарт, 1991.

24. ГОСТ 28441-99. Картография цифровая. Термины и определения. -М.: ИПК Изд-во стандартов, 1999. -10 с.

25. ГОСТ Р 51605-2000. Карты цифровые топографические. Общие требования. М.: ИПК Изд-во стандартов, 2000. - 5 с.

26. ГОСТ Р 51606-2000. Карты цифровые топографические. Система классификации и кодирования цифровой картографической информации. -М.: ИПК Изд-во стандартов, 2000. 5 с.

27. ГОСТ Р 51607-2000. Карты цифровые топографические. Правила цифрового описания картографической информации. М.: ИПК Изд-во стандартов, 2000. - 5 с.

28. ГОСТ Р 51608-2000. Карты цифровые топографические. Требования к качеству. М.: ИПК Изд-во стандартов, 2000. - 5 с.

29. Демерс М.Н. Географические информационные системы. Основы. Пер. с англ. М.: Дата+, 1999. - 490 с.

30. Демиденко А.Г., Карась С.И., Григорьев О.В. Методика повышения точности трансформирования растров // Информационный бюллетень. ГИС-Ассоциация. 2002. -№1-2 (ЗЗН34). С. 24-27.

31. Дзюба А.К. Методы подготовки растровых картографических материалов // Информационный бюллетень. ГИС-Ассоциация. 2000. - № 2. - С. 33-36.

32. Дитц Л.Ю. Использование геоинформационных технологий при моделирование процессов рационального почвопользования / Л.Ю. Дитц, Б.А. Смоленцев // Сайт ГИС-Ассоциации. http://gisa.ru/5738.html?action=print,2000.

33. Жуков В.Т., Новаковский Б.А., Чумаченко Н.А. Компьютерное геоэкологическое картографирование. М.: Научный мир, 1999. - 65 с.

34. Замятин А.А., Медюк А.А. Об опыте применения автоматизированной системы «АРМ АГРО» при составлении проектов внутрихозяйственного землеустройства. Сайт ГИС-Ассоциации // http://www.geomarket.ru / 6535.html

35. Зейлер М. Моделирование нашего мира, руководство ESRI по проектированию базы геоданных. М.: Изд-во МГУ им. М.В. Ломоносова, 2001. -254 с.

36. Иванова Г.С. Технология программирования: Учебник для вузов. -М.: Изд-во МГТУ, 2002. 320 с.

37. Изучение ГИС: Методология ARC/INFO. М.: Дата+, 1995. - 352 с.

38. Исаченко А.Г. Основы ландшафтоведения и физико-географическое районирование.- М.: Изд-во Высш. шк., 1991.- 370с.

39. Казанцева Л.Г. Этапы агроландшафтного проектирования на территории Алтайского края с использованием ГИС / Л.Г Казанцева, С.А Жданов // Вестник аграрного университета. Барнаул: Изд-во АГАУ,2006в, №2(22) С. 35-38.

40. Каторгин И. Ю. Анализ и оценка агроландшафтов ставропольского края с использованием геоинформационных технологий/ И. Ю Каторгин канд. дисс. геогр. наук. Ставрополь 2004. - 152 с.

41. Каштанов А.Н., Володин В.М. и др. Концепция формирования гибких агротехнологий в ландшафтном земледелии.- Курск, 1999.

42. Каштанов А.Н., Лисецкий Ф.Н., Швебс Г.И. Основы ландшафтно-экологического земледелия.- М.: Колос, 1994.- 127с.

43. Клир Дж. Наука о системах новое измерение науки // Системные исследования. Ежегодник. М.: Наука, 1983. - С. 61-85.

44. Книжников Ю.Ф., Кравцова В.И., Балдина Е.А. Спутниковое позиционирование: GPS-методы в полевых исследованиях и учебных курсах // Вестник МГУ. Сер. 5: география. 1997. - № 1. - С. 19-23.

45. Конкин А.В. К вопросу о точности данных в ГИС // Геоинформатика 2000: Труды международной научно-практической конференции / Под ред. А.И. Рюмкина, Ю.А. Костюка, А.В. Скворцова. - Томск: Изд-во Томского унта, 2000.-С. 120-121.

46. Трофимова С.Ф. Проблемы концептуального моделирования ГИС // Геоинформатика 2000: Труды международной научно-практической конференции / Под ред. А.И. Рюмкина, Ю.А. Костюка, А.В. Скворцова. - Томск: Изд-во Томского ун-та, 2000. - С. 7-12.

47. Концепция создания и развития автоматизированной информационной системы «НАЛОГ-2» как основа единого информационного пространства налоговых органов России (проект).- М.: Изд-во Госналогслужбы, 1997.-34с.

48. Королев Ю.К. Общая геоинформатика. Теоретическая геоинформатика. 2-е издание. М.: Изд-во ООО Дата+, 2001. - 85 с.

49. Кошкаров А.В. Тикунов B.C. Геоинформатика / Под ред. Д.В. Лисиц-кого. М.: Картгеоцентр-Геодезиздат, 1993. - 213 с.

50. Кошкарев А.В. Картография и геоинформатика: пути взаимодействия // Известия АН СССР. Сер. геогр. 1990. -№ 1. - С. 32-38.

51. Кауричев И. С. Почвоведение. М.: Колос, 1982. 496с.

52. Кравченко Ю.А. История и проблемы цифрового картографирования. Системы слежения GPS и GSM // http://www.gsmgps.ru/texts.php?id=163

53. Красноярова Б.А. Территориальная организация аграрного природопользования Алтайского края /Б.А. Красноярова. Новосибирск: Наука. Сиб. предприятие РАН, 1999. - 161 с.

54. Конон Н.И. Концепция математической модели геоинформационных систем // Геодезия и картография. 2001. - № 6. - С. 48-54.

55. Крауклис А.А. Проблемы экспериментального ландшафтоведения,-Новосибирск: Наука, 1979.- 232с.

56. Лебедева Н.Я. Качество электронных карт / Н.Я. Лебедева, И.А Илю-нин.// Информационный бюллетень. ГИС-Ассоциация. 1996. - №5. - С. 3540.

57. Лимонтов Л.Я. Нормативно-техническое обеспечение топографических карт // Информационный бюллетень. ГИС-Ассоциация. 2000. - №2. -С. 12-16.

58. Лопырев М.И., Макаренко С.А. Агроландшафты и земледелие.- Воронеж: ВГАУ, 2001.-168 с.

59. Лурье И.К, КосиновА.Г Теория и практика цифровой обработки изображений/ Дистанционное зондирование и географические информационныесистемы. Под ред. A.M. Берлянта. М.: Научный мир, 2003. - 168 с,

60. Лыков A.M. Ландшафтное земледелие: результаты исследования последних лет//Земледелие.- 1996.-№5,- С.43-45.ф

61. Лямкин В.И. Разработка геоинформационной системы состояния почв региона./ В.И. Лямкин // Известия АГУ. Барнаул: Изд-во АлтГУ, 2003, №1(27) 2003 С. 45-49.

62. Максудова Л.Г., Цветков В.Я., Чан Хонг Линь Теоретические основы построения информационной модели данных земельной информационной системы // Известия вузов: Геодезия и аэрофотосъемка. 2001. - № 2. - С. 152-155.

63. Мониторинг состояния земель./Попович П.Р., Басманов А.Е., Горбачев В.В., Сумерин М.В., Бельченко И.К. --М.: Издательство «Буквица», 2000. -384с.:илл.

64. Нарежный В.П., Носонов A.M. Методология ГИС-программы поддержки принятия решений «Управление сельским хозяйством республики

65. Мордовия» // ИнтерКарто 8. ГИС для устойчивого развития территорий: Материалы Международной конференции. Хельсинки Санкт-Петербург, 28 мая - 1 июня 2002 г. - СПб.: ЗАО «Карта», 2002. - С. 96-102.

66. Нечаева Е.Г. Программные положения ландшафтно-геохимического мониторинга среды обитания //География и природные ресурсы.-1999.- № 4,-С.10-15.

67. Николаев В.А. Проблемы регионального ландшафтоведения. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1979,- 160с.

68. Новаковский Б. А., Прасолова А. И., Прасолов С. В. Цифровая картография: Цифровые модели и электронные карты: Учебное пособие. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2000.-116 с.

69. Оболонкин В., Чистик О., Куканков Г., Суворов Д., Ломонос О. Геоинформационная система поддержки принятия экологически значимых решений на уровне хозяйства. Все о ГИС. Дата+. // http://www.dataplus.ru/win/allgis/14AGRI/

70. Перельман А.И. Геохимия ландшафта. М.: Высш. шк., 1975.- 341с.

71. Полуэктов Е.В. Опыт агроландшафтного проектирования / Е.В. По-луэктов, Н.Б. Сухомлинова // Земледелие.- 2005.-№5,- С.8-9.

72. Полынов Б.Б. Ландшафт и почва.- М.: Природа, 1925.-Вып. 1-3.- 84с.

73. Поляков Ю.А. Автоматизированная система регионального мониторинга земель: Монография / Науч. ред. Н.М. Оскорбин. Барнаул: Изд-во Алт. ун-та, 2003. - 221 с.

74. Поляков Ю.А. Организация мониторинга земель //Проблемы предотвращения деградации земель Западной Сибири и осуществление государственного контроля за их использованием и охраной.- Барнаул, 1997а.- С.25-30.

75. Поляков Ю.А. Информационные технологии и мониторинг природных ресурсов с ноосферных позиций //Проблемы устойчивого развития Алтая в свете учения В.И. Вернадского: Тез. Докл. Науч. Конф.- Барнаул. 19976.- С.36-38.

76. Поляков Ю.А. Информационные технологии мониторинга земель //Историческая и современная картография в развитии Алтайского края,-Барнаул, 1997в.- С. 76-77.

77. Поляков Ю.А., Пудовкина Т.А. Задачи мониторинга земельных ресурсов в системе экологического мониторинга //Региональное природопользование и экологический мониторинг.- Барнаул, 1996. С. 128-129.

78. Понькина Е.В. Геоинформационные технологии в сельскохозяйственном производстве: Монография. Барнаул: Изд-во Алт. ун-та, 2005. Серия: Управления корпорацией. 226с.

79. Почвы Алтайского края. М.: Изд. АН СССР, 1959. - 382с.

80. Пудовкина Т.А. Основы регионального почвенного мониторинга //Географические проблемы бассейна Катуни в связи с энергетическим освоением. Барнаул, 1986.- С.61-62.

81. Пурдик JI.H. Основные концептуальные вопросы организации экологического мониторинга //Географические проблемы Алтайского края.- Ч.1.-Барнаул, 1991,- С.48-49.

82. Рамазанов Н.Г. Геоинформационное моделирование и оценка земельных ресурсов Южного Дагестана для целей растениеводства: Автореф. дис. .канд. с.-х. наук / Н.Г. Рамазанов. М.: ТСХА, 1999. - 34 с.

83. Региональные экологические информационно-моделирующие системы." Новосибирск: Наука, 1993.- 133с.

84. Роговский Е.И. Математические модели организации лизинга в

85. АПК. Барнаул: Изд-во Алт. ун-та, 2001. - 293 с.

86. Савин И.Ю. Геоинформационный анализ ресурсного потенциала земель для сельскохозяйственных целей /И.Ю. Савин, Е.Г. Федорова //Современные проблемы почвоведения: Науч. тр. /Почвенный ин-т им. В.В.Докучаева М.,2000. - С. 272-285.

87. Сельскохозяйственная экология /Н. А. Уразаев, А.А. Вакулин, А. В. Никитин и др. М.: Колос, 2000. - 304с.

88. Сербенюк С.Н. Картография и геоинформатика их взаимодействие.-М., 1990.-159 с.

89. Сочава В.Б. Введение в учение о геосистемах.- Новосибирск: Наука, 1978.-302с.

90. Тикунов B.C. Моделирование в картографии: Учебник. М.: Изд-воМГУ, 1997.-405 с.

91. Тикунов B.C., Цапук Д.А. Устойчивое развитие территорий: кар-тографо-геоинформационное обеспечение: Москва - Смоленск, Изд-во СГУ, 1999.-176 с.

92. Трифонова Т.А. ГИС-технологии в адаптивно-ландшафтном земледелии/ Т.А Трифонова, В.Г.Прокошев, С.В.Рощин, А.Н Краснощекое //Сайт Дата+ http://www.dataplus.ru/Industries/lCadastr/10 gis.htm

93. Цветков В.Я. Геоинформационные системы и технологии. М.: Финансы и статистика, 1998. - 288 с.

94. Цветков В.Я. Методологические основы тестирования информационных и геоинформационных систем // Известия вузов: Геодезия и аэрофотосъемка. 2000. - № 3. - С. 93-102.

95. Цветков В.Я. Основы системного подхода при анализе информационных систем // Известия вузов: Геодезия и аэрофотосъемка. 2001а. - № 2.-С. 156-161.

96. Цветков В.Я. Применение геоинформационных технологий для поддержки принятия решений // Известия вузов: Геодезия и аэрофотосъемка. -20016,-№4.-С. 128-138.

97. Цхай А.А. Информационные системы в экологическом менеджменте. Часть I. Экологический менеджмент. Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 1997.-139 с.

98. Червяков В.А. Геоинформатика, ее теория, технология и практика // География и природные ресурсы. 1999. - №1. - С. 173-175.

99. Шайтура С.В. Геоинформационные системы и методы их создания. Калуга: Изд-во Н. Бочкаревой, 1998. - 252 с.

100. Шайтура С.В. Проблемы создания геоинформационной продукции // Геодезия и картография. 2001. - № 9. - С. 53 - 56.

101. Яровых В.Б. Качество и цифровые карты // Информационный бюллетень. ГИС-Ассоциация. 2002. - №1-2 (ЗЗН34). - С.5-8.

102. Яшутин Н. В., Дробышев А.П. Системы земледелия:. — Барнаул: ГИПП «Алтай», 2003. 453 с.

103. Le Bas С., Jamagne М. Soil databases to support sustainable development / C.Le Bas, M. Jamagne //Joint Research Center-IRSA. Orleans, 1996. -149 p.