Автореферат (1151762)
Текст из файла
На правах рукописиКИСЕЛЕВА ОЛЬГА ЕВГЕНЬЕВНАИНФОРМАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯРЕШЕНИЙ ПО ВЫБОРУ ПРОТИВОЭРОЗИОННЫХАГРОМЕЛИОРАТИВНЫХ МЕРОПРИЯТИЙВ БАССЕЙНАХ МАЛЫХ РЕКСпециальность 06.01.02 – «Мелиорация, рекультивация и охрана земель»Авторефератдиссертации на соискание ученой степеникандидата технических наукМосква – 2008PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.comРабота выполнена в Государственном научном учреждении Всероссийскийнаучно-исследовательский институт гидротехники и мелиорацииим.
А.Н.Костякова (ГНУ ВНИИГиМ Россельхозакадемии)Научный руководитель:кандидат геолого-минералогических наукКоломийцев Николай ВладимировичОфициальные оппоненты:доктор технических наукДобрачев Юрий Павловичкандидат технических наук, доцентЛагутина Наталия ВладимировнаВедущая организация:ФГНУ ВНИИ «Радуга»Защита состоится «22» мая 2008 года в 10 00 часов на заседании диссертационного совета Д 006.038.01 во Всероссийском научно-исследовательском институте гидротехники и мелиорации им.
А.Н. Костякова по адресу:127550, Москва, ул. Большая Академическая, 44, к.504С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГНУ ВНИИГиМим. А.Н. Костякова РоссельхозакадемииАвтореферат разослан «» апреля 2008 годаУченый секретарьдиссертационного совета, д. т. н.С.Д. Исаева2PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.comОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫАктуальность темы.
В Государственной программе развития сельскогохозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья ипродовольствия на 2008-2012 годы предусмотрено проведение мероприятий посохранению и повышению почвенного плодородия, рациональному использованию земель сельскохозяйственного назначения. Важное место при охране ирациональном использовании земельных ресурсов занимает защита почв отэрозии. По данным Минэкономразвития и торговли в Российской Федерации на1 января 2007 года водной эрозии подвержено 17,8% площади сельскохозяйственных угодий, из них 95% расположено в бассейнах малых рек.Защита почв от эрозии является важнейшим звеном в системе адаптивно ландшафтного земледелия. Многочисленными исследованиями доказано, чтоприменение агромелиоративных мероприятий позволяет предотвратить эрозионные процессы на склоновых землях.
Научно обоснованный выбор комплексаагромелиоративных мероприятий предполагает использование современныхмоделей эрозии почв. Среди существующих моделей эрозии наиболее приемлемыми для практического применения являются эмпирические. В тоже времяэмпирические модели не позволяют производить прогнозирование процессаэрозии и недостаточно учитывают особенности процесса смыва почв на склоновых землях. Для обоснования эффективных противоэрозионных агромелиоративных мероприятий необходим синтез эмпирических и физикоматематических моделей, что позволит проводить прогноз интенсивности водно-эрозионных процессов. Надежность принимаемых решений может быть повышена за счет использования современных геоинформационных систем(ГИС).Целью работы является разработка информационной технологии поддержки принятия решений для обоснования выбора эффективных противоэрозионных агромелиоративных мероприятий в бассейнах малых рек.Для реализации указанной цели были поставлены следующие задачи:– выполнить анализ существующих информационных систем, применяемыхдля обоснования агромелиоративных мероприятий;– изучить современные модели, позволяющие рассчитать потери почв приводной эрозии на склонах;– выбрать и усовершенствовать эмпирическую модель эрозии почв с учетомфактических условий снеготаяния;– разработать методику создания цифровой модели территории для прогнозирования процесса эрозии почв;– разработать и реализовать комплексную модель и методику прогнозирования потерь почвы на склоновых землях в период весеннего снеготаяния;– разработать методику и технологию автоматизированного выбора эффективных агромелиоративных мероприятий на склоновых землях.3PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.comНаучная новизна:– разработана информационная технология поддержки принятия решений повыбору противоэрозионных агромелиоративных мероприятий с учетом особенностей процесса снеготаяния на склоновых землях бассейнов малых рек;– установлена корреляционная зависимость коэффициента стаивания снежного покрова от фазы снеготаяния для условий Южного Подмосковья;– разработана методика расчета единичного гидрографа речного стока дляпрогнозирования поверхностного стока в период весеннего снеготаяния;– разработана методика принятия решений на основе сценарных исследований по обоснованию выбора эффективных агромелиоративных мероприятий наземлях с различными уклонами.Основные положения, выносимые на защиту:– комплексная модель для прогноза потерь почвы со склонов при весеннемснеготаянии, основанная на синтезе моделей водоотдачи снежного покрова, аккумуляции талых вод в почве, склоновой эрозии;– методика прогнозирования интенсивности эрозионных процессов при весеннем снеготаянии на основе разработанной комплексной модели и цифровоймодели территории речного бассейна;– методика расчета единичного гидрографа для прогнозирования поверхностного стока в период весеннего снеготаяния;– информационная технология поддержки принятия решений по обоснованиювыбора эффективных агромелиоративных мероприятий для предотвращенияэрозионных процессов и повышения продуктивности эрозионно-опасных склоновых земель.Методика исследований основана на анализе и обобщении натурныхисследований Института фундаментальных проблем биологии РАН (ИФПБРАН), отечественных и зарубежных публикаций, статистической обработкемассивов данных Росгидромета, применении современных программныхсредств работы с картографической информацией (ArcGIS 9.2) и базами данных(MS ACCESS), программировании и математическом моделировании.Научная гипотеза: Разработка информационной технологии поддержкипринятия решений на основе ГИС водосборного бассейна и математическогомоделирования вводно-эрозионных процессов позволит повысить обоснованность выбора агромелиоративных мероприятий.Практическая значимость.
Разработанная технология обеспечивает информационную поддержку землепользователю при выборе рационального варианта агромелиоративных мероприятий с учетом почвенных и морфометрических характеристик рельефа, фактических и прогнозируемых условий снеготаяния.Результаты исследований использовались в лаборатории функциональнойэкологии Института фундаментальных проблем биологии РАН, а также при составлении ежегодных отчетов ГНУ ВНИИГиМ Россельхозакадемии по программе РАСХН по теме 03.02.02.1 «Разработать технологии и мероприятия поснижению техногенной нагрузки на водные объекты АПК» и в отчетах по Го4PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.comсударственному контракту от 07 ноября 2005 г.
№ 02.434.11.7026 «Исследование эрозионных процессов и разработка концепции рационального использования эрозионно-опасных земель «Эрозия».Личный вклад соискателя заключается в разработке научной гипотезы,постановке программы исследований, теоретическом и методическом обосновании научно-исследовательских работ, проведении численных экспериментов,обобщении результатов исследований; разработке методик, на основании которых осуществляется выбор эффективных агромелиоративных мероприятий,проведении агроэкологической компоновки земель для малого балочного водосбора.Апробация работы.
Материалы исследований рассматривались на секциях Ученого Совета ГНУ ВНИИГиМ Россельхозакадемии в 2002-2006 годах,результаты исследований и основные положения были доложены на: Межрегиональной конференции МКИД «Производство продовольствия и вода: социально-экономические проблемы ирригации и дренажа» (г. Москва, 8-10 сентября 2004 г.), Международной конференции: «Наукоемкие технологии в мелиорации» (Москва, ВНИИГиМ, 30 марта 2005 г.), Международной научной конференции молодых ученых «Молодые ученые – аграрной науке» (Москва,МСХА им. К.А.
Тимирязева, 1-2 июня 2005 г.), заседании отдела ГидрологииИнститута водного хозяйства и управления бассейнами рек (Университет Карлсруэ, ФРГ, июль 2005 г.). Работа рассматривалась и обсуждалась на Научномсеминаре Лаборатории функциональной экологии Института фундаментальныхпроблем биологии РАН (Пущино, 5 июля 2007г.).ПубликацииОсновные положения диссертационной работы опубликованы в 8 печатных работах, в том числе 1 - в журнале, рекомендованном ВАК России.Объем и структура работы.
Диссертация состоит из введения, пятиглав, выводов и приложений, изложена на 150 страницах основного текста,включая 37 рисунков и 17 таблиц. Список использованной литературы содержит 205 наименований, в том числе 43 работы зарубежных авторов.СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫВ первой главе проанализированы результаты исследований отечественных и зарубежных ученых по изучаемой проблеме.В результате анализа публикаций установлено, что наиболее эффективным подходом к изучению и охране природной среды является бассейновыйпринцип.
Значительная распространенность бассейнов малых рек (2,5 млн. малых рек и ручьев в России), их интенсивное использование в сельскохозяйственном производстве, а также особая уязвимость к антропогенным воздействиям, направленным на изменение растительного покрова на водосборе, выявилинеобходимость изучения и прогнозирования эрозионных процессов. Многочисленными исследованиями установлено, что на большей части Русской равниныодним из важнейших факторов влияющих на смыв почв является поверхностный склоновый сток в период весеннего снеготаяния.5PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.comЗадачи информационного обеспечения противоэрозионной защиты решаются на основе математических моделей эрозии почв. Эрозионные модели подразделяются на физические и эмпирические.
К эмпирическим относятся модели талого смыва Г.И. Швебса, И.К. Срибного, Г.П. Сурмача, Гаршинева Е.А, ГГИ,В.Д. Иванова, В.П. Герасименко, RUSLE, MUSLE, EPIC, ECOSYS, CREAMS,dABAG. К физическим - модели Ц.Е. Мирцхулавы, М.С. Кузнецова, WEPP,EURОSEM, OPUS, SWAM.В результате анализа моделей было выявлено, что эмпирические модели дают точные результаты интенсивности смыва и не требуют постановки многочисленных натурных опытов для определения входных параметров.
Наиболее удобной является модель ГГИ в модификации Г.А. Ларионова (1993). Она базируетсяна большой эмпирической базе для условий России и позволяет оценить потерипочвы на склоновых землях. Развитие модели и адаптация ее для выработкипротивоэрозионных мероприятий должно выполняется на основе геоинформационных систем (ГИС), с учетом численного отображения морфометрическиххарактеристик склонов, свойств почвенного покрова, распределения снегозапасов и др.Обоснование эффективности принятия решений по выбору комплекса агромелиоративных мероприятий проводится на основе сценарных исследований.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
