Информационно-аналитическая система «Экология агробиоценозов»

DOI: 10.35595/2414-9179-2020-3-26-252-263

Посмотреть или загрузить статью (Rus)

Об авторах

Т.В. Волошенкова

ФГБНУ «Северо-Кавказский федеральный научный аграрный центр»,
ул. Никонова, д. 49, 356241, Михайловск, Ставропольский край, Россия,
E-mail: tvoloshenkova@yandex.ru

Д.Е. Белов

ФГБНУ «Северо-Кавказский федеральный научный аграрный центр»,
ул. Никонова, д. 49, 356241, Михайловск, Ставропольский край, Россия,
E-mail: d.belov@cloudinfosys.ru

А.А. Лиховид

ФГАОУ ВО «Северо-Кавказский федеральный университет»,
ул. Пушкина, д. 1, 355017, Ставрополь, Россия,
E-mail: alikhovid@ncfu.ru

Аннотация

Изучение механизмов формирования, закономерностей взаимодействия отдельных компонентов агробиоценозов сопряжено с обработкой больших массивов разнородных географически распределённых данных, полученных в разное время и в различных почвенно-климатических условиях. В связи с этим нами начата разработка информационно-аналитической системы и соответствующего программного обеспечения, которые позволят накапливать, хранить и проводить консолидированный анализ несвязанных данных, касающихся долгосрочного мониторинга агробиоценозов и окружающих экосистем. Сформирована общая схема информационно-аналитической системы «Экология агробиоценозов» и её взаимодействия со средствами дистанционного зондирования Земли и возможностями ГИС-технологий. На основе свободного программного обеспечения, систем облачных вычислений разработаны элементы веб-ориентированной информационной системы для создания баз данных, характеризующих ведущие абиотические, биотические, технологические аспекты агробиоценозов. Сформирована модель реляционной базы данных, позволяющая осуществлять сбор, хранение и консолидацию введённой информации. Разработаны модули для сбора основных характеристик ресурсосберегающих технологий возделывания сельхозкультур, а также влияния методов уборки озимой пшеницы на производительность работы комбайнов и урожайность. На практическом примере показано, что анализ большого спектра разнородной информации в сочетании с ГИС-технологиями, дающими чёткую пространственно-временную локализацию объектов, позволяет выявить закономерности взаимодействия компонентов агробиоценозов, на первый взгляд не связанных друг с другом. Были изучены данные технологических полевых экспериментов и отдельно проводившихся наблюдений за орнитофауной и мышевидными грызунами. Установлено, что кормовая база птиц и наибольшая плотность популяции грызунов территориально совпадают с возделыванием культур по технологии прямого посева, что и вызвало существенную гибель озимой пшеницы в осенне-зимний период на этих участках.

Ключ. слова

агробиоценоз, экология, информационная система, ГИС-технологии

Список литературы

  1. Альт В.В., Колпакова Л.А., Боброва Т.Н., Добротворская Н.И. Компьютерная программа для разработки схемы землеустройства с использованием ГИС-технологий. Сибирский вестник сельскохозяйственной науки, 2008. № 9. С. 76–82.
  2. Белов Д.Е., Шалин А.Ф. Применение систем облачных вычислений для повышения экономической эффективности сельскохозяйственного производства. Сельскохозяйственный журнал, 2014. Т. 1. № 7 (1). С. 226–230.
  3. Белов Д.Е., Шалин А.Ф. Применение инверсии управления для снижения степени связанности модулей в подсистеме учёта сельскохозяйственных животных за счёт внедрения зависимостей. Сельскохозяйственный журнал, 2017. Т. 1. № 10. С. 40–50.
  4. Берлянт А.М. Геоинформационное картографирование. М.: Издательство Московского университета, 1997. 62 с.
  5. Васенёв И.И., Черкасов Г.Н. Информационно-справочные системы по оптимизации землепользования в условиях ЦЧЗ. Курск: ВНИИЗиЗПЭ, 2002. 118 с.
  6. Воронкина И.Н., Белов Д.Е., Шалин А.Ф. Интеграция «Open Source»-продуктов с операционной системой, позволяющих достигать эффект кросс-платформенности и кросс-браузерности. Сборник научных трудов Ставропольского научно-исследовательского института животноводства и кормопроизводства, 2013. Т. 2. № 6 (1). С. 300–307.
  7. Дейт К. Введение в системы баз данных. Киев–Москва: Диалектика, 1998. 781 с.
  8. Добротворская Н.И. Информационное обеспечение проектирования адаптивно-ланшафтных систем земледелия. Известия Оренбургского ГАУ, 2016. № 1 (57). С. 251–154.
  9. Книжников Ю.Ф., Кравцова В.И., Тутубалина О.В. Аэрокосмические методы географических исследований. М: Академия, 2004. 336 с.
  10. Новаковский Б.А., Прасолова А.И., Прасолов С.В. Цифровая картография: цифровые модели и электронные карты. М.: Издательствово Московского университета, 2000. 114 с.
  11. Новаковский Б.А., Прасолова А.И., Волкова И.С., Пермяков Р.В. Геоинформационное обеспечение моделирования рельефа с использованием цифровых фотограмметрических станций. Геоинформатика, 2011. № 4. С. 42–48.
  12. Юферев В.Г. Кулик К.Н., Рулев А.С., Мушаева К.Б., Кошелев А.В., Дорохина З.П., Березовикова О.Ю. Геоинформационные технологии в агролесомелиорации. Волгоград: ВНИАЛМИ, 2010. 102 с.
  13. Arnold K., Gosling J., Holmes D. The Java programming language. 3rd edition. Addison-Wesley, 2000. 624 p.
  14. Codd E.F. Eхtending the database relational model to capture more meaning. ACM transactions on database systems. San Jose–California, 1979. V. 4. No 4. P. 397–434.
  15. Gosling J. Java intermediate bytecode. Proceedings workshop on intermediate representations (IR’95). San Francisco, CA, USA, 1995. P. 111–118.
  16. Gosling J., Joy B., Steele G., Bracha G. The Java language specification. 3rd edition. Addison-Wesley Professional, 2005. 684 p.
  17. Kay A.C. The early history of SmallTalk. ACM Press, NY and Addison-Wesley publication company, 1996. P. 511–598
  18. Kay A.C. User interface design in the SmallTalk computing system. Information processing, Proceedings of the 8th (IFIP) congress 1980, Tokyo, Japan, October 6–9, 1980 and Melbourne, Australia, October 14–17, 1980. 1025 p.
  19. Kopitovs J., Demidovs V., Petoukhova N. Method of temporal databases design using relational environment. Scientific proceedings of Riga technical university — Computer Science: applied computer systems. Series No 5. Iss. 3. Riga: RTU, 2002. P. 236–246.
  20. Martin R.C. Clean code: a handbook of agile software craftsmanship. Pearson Education, 2008. 157 p.
  21. Martin R.C. Clean architecture: a craftsman’s guide to software structure and design. Prentice Hall, 2017. 432 p.
  22. Yang H. Software reuse in the emerging cloud computing era. Information Science Reference, 2012. 54 p.

Для цитирования: Волошенкова Т.В., Белов Д.Е., Лиховид А.А. Информационно-аналитическая система «Экология агробиоценозов». ИнтерКарто. ИнтерГИС. Геоинформационное обеспечение устойчивого развития территорий: Материалы Междунар. конф. M: Издательство Московского университета, 2020. Т. 26. Ч. 3. С. 252–263 DOI: 10.35595/2414-9179-2020-3-26-252-263

For citation: Voloshenkova T.V., Belov D.E., Likhovid A.А. Information and analytical system “Ecology of agrobiocenoses”. InterCarto. InterGIS. GI support of sustainable development of territories: Proceedings of the International conference. Moscow: Moscow University Press, 2020. V. 26. Part 3. P. 252–263. DOI: 10.35595/2414-9179-2020-3-26-252-263 (in Russian)