Автореферат (1151764)
Текст из файла
На правах рукописиМАТВЕЕВ Андрей ВалерьевичИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ УПРАВЛЕНИЯМЕЛИОРАТИВНЫМИ РЕЖИМАМИ ПОЧВСпециальность 06.01.02. – Мелиорация, рекультивация и охрана земельАвторефератдиссертации на соискание ученой степеникандидата технических наукМосква − 2011Работа выполнена в отделе мелиорации земель Всероссийскогонаучно-исследовательского института гидротехники и мелиорацииим. А.Н. Костякова (ГНУ ВНИИГиМ) Россельхозакадемиидоктор технических наукДобрачев Юрий ПавловичНаучный руководитель:доктор технических наукЮрченко Ирина ФедоровнаОфициальные оппоненты:доктор технических наук, доцентБезбородов Юрий ГермановичГОУ ВПО Московский государственныйуниверситет природообустройстваВедущая организация:Защита состоится «15» сентября 2011 г. в 10:00 часов на заседании диссертационногосоветаД006.038.01воВсероссийскомнаучноисследовательском институте гидротехники и мелиорации им.
А.Н. Костяковапо адресу: 127550, Москва, ул. Большая Академическая, 44, к.504.С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГНУ ВНИИГиМ.Автореферат разослан и размещен на сайте http://sovet.vniigim.ru«15» августа 2011 г.Ученый секретарь диссертационного совета,доктор технических наук2Исаева С.Д.2ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫАктуальность проблемы. Практическая реализация принципов адаптивно-ландшафтного земледелия требует привлечения новейших достижений науки не только в области земледелия и экологии, но также в физике, биологии иинформатике. Необходимость использования количественных методов в решении технологических задач земледелия обусловлена жесткими требованиямиповышения эффективности сельскохозяйственного производства, соблюденияусловий возобновляемости природных ресурсов при сохранении или улучшении состояния окружающей среды.
В этой связи математические модели отдельных агромелиоративных процессов и модели управления продуктивностьюагроценозов находят все более широкое применение при создании новых технологий возделывания сельскохозяйственных культур и рационального природопользования.На современном этапе стремительное развитие информационных технологий и систем поддержки принятия решений (СППР) является основным мотивом для продвижения прикладных исследований и инновационных проектовпо внедрению этих достижений науки и техники в практику сельскохозяйственного производства. Информационные технологии позволяют выявить и устранить наиболее узкие места в управлении технологическими процессами и доведении результатов научных разработок до их широкого использования в отрасли.
Поэтому разработка и применение информационной технологии вуправлении мелиоративными режимами сельскохозяйственного поля являетсяактуальной задачей, открывающей новые подходы к проектированию мелиоративных объектов, разработке и реализации систем координатной мелиорацииземель и регионального информационного обслуживания СППР в мелиоративном земледелии.Цели и задачи исследования. Создать систему управления мелиоративными режимами почв на основе комплекса информационных технологий,включая математические модели, оптимизационные задачи, программные и аппаратные средства сбора, обработки и передачи информации, с целью повышения эффективности применения комплексных мелиораций и увеличения продуктивности мелиорируемых земель.Поставленная цель определила необходимость решения следующих задач:1) Оценить существующие разработки в области информационных технологий для повышения адекватности и сокращения времени принятия решений по управлению мелиоративным земледелием на уровне сельскохозяйственного предприятия.2) Разработать комплекс оптимизационных задач стратегического (развитие комплексных мелиораций и их ресурсное обеспечение), тактического(планирование распределения мелиорантов и удобрений) и оперативного(назначение поливов и регулирование уровня грунтовых вод) управлениямелиоративными режимами для информационного и методическогообеспечения СППР в мелиоративном земледелии.3) Разработать обобщенную статистическую модель продуктивности агроценоза; выполнить идентификацию параметров по данным Мещерскогофилиала ВНИИГиМ и провести оценку её адекватности.334) Выполнить сценарные исследования с применением информационныхтехнологий для оптимизации мелиоративных режимов при планировании территориального размещения и развития комплексных мелиорацийна уровне сельхозпредприятия, распределении мелиорантов и оперативном назначении поливов сельскохозяйственных культур.5) Разработать предложения по практическому применению элементов информационной технологии для повышения эффективности сельскохозяйственного производства (на примере опытного участка «Тинки-II»ОПХ «Полково»).Предмет, объект и методика исследований.
Предметом исследованийявляются информационные технологии управления агротехнологическими имелиоративными мероприятиями при выращивании сельскохозяйственныхкультур, динамические и статистические модели состояния почвенного покроваи продуктивности агроценозов. Объектом исследования являются системыуправления мелиоративными режимами почв.Для решения поставленных задач использован системный подход, включающий методы моделирования сложных систем, кластерный и регрессионныйанализ на основе стандартных пакетов статистической обработки данных, ГИСтехнологии и др. В основу исходной базы данных положены результаты натурных наблюдений, выполненных Ю.П.
Добрачевым, Л.В. Кирейчевой, И.В. Беловой, С.В. Перегудовым, В.М. Яшиным, К.Н. Евсенкиным и др. на экополигоне «Мещера» (ОПХ «Полково») в период 1995-2006 годов.Научная новизна полученных результатов состоит в следующем:– определен комплекс информационных средств и технологий для выполнения функций, актуальных при управлении мелиоративными режимамипочв, который обеспечивает решение задач стратегического, тактического иоперативного уровня путем своевременного информирования лиц, принимающих решения;– разработана многофакторная статистическая модель, описывающаявлияние мелиоративного режима почвы на продуктивность агроценоза; модельприменима для расчета ресурсного обеспечения, решения задач координатноймелиорации, а также для оперативного управления мелиоративными факторамипри выращивании сельскохозяйственных культур;– поставлены и решены оптимизационные задачи по выбору рационального варианта мероприятий и их ресурсного обеспечения для инвестиционногопроекта мелиорации земель; реализованы информационно-технологические аспекты координатной мелиорации по рациональному размещению дифференцированных доз мелиорантов и удобрений с учетом пестроты почвенного покрова; предложено информационное обеспечение оперативного управления орошением отдельного сельскохозяйственного поля для удаленного пользователя(агронома, фермера) с применением специализированного Web-сайта.Положения, выносимые на защиту:– концептуальная модель управления мелиоративными режимами почв ввиде комплекса оптимизационных задач различного иерархического уровня(ресурсное обеспечение комплексных мелиораций, координатная мелиорация44земель, оперативное управление поливами) и её реализация с применением разработанных автором элементов информационных технологий;– многофакторная статистическая модель продуктивности агроценоза,описывающая влияние мелиоративных режимов на урожайность сельскохозяйственных культур;– комплекс технологий и средств для информационного обеспечения координатной мелиорации почв, реализованный на примере дифференцированного распределения азотных удобрений;– структура информационного обеспечения управления водным режимомсельскохозяйственных культур (с использованием сети Интернет).Практическая значимость.
Разработанные элементы информационнойтехнологии управления мелиоративными режимами могут быть использованы вструктуре адаптивно-ландшафтного земледелия на мелиорируемых землях, системах поддержки принятия решений на предпроектной стадии разработки мероприятий комплексной мелиорации и при эксплуатации мелиорируемых земель.Структурная модель сетевого информационного обеспечения управленияполивами может быть использована специалистами хозяйств, что позволитпринимать своевременные и рациональные решения по использованию орошения для повышения урожайности сельскохозяйственных культур.Апробации результатов исследований. Результаты исследований и основные положения диссертационной работы были доложены на секциях Ученого Совета ГНУ ВНИИГиМ Россельхозакадемии в 2001-2004 годах, на международных научно-практических конференциях «Наукоемкие технологии в мелиорации» и «Инновационные технологии в мелиорации» (Костяковские чтения)(Москва, ВНИИГиМ, 2005, 2011), на ежегодных научно-практических конференциях в Московском Государственном Университете Природообустройства(Москва, МГУП, 2003, 2004).
Результаты работы также докладывались в Центральном Доме Ученых 17 января 2005 года. Исследования выполнялись в рамках заданий РАСХН - 12.01.02 «Разработать теоретические основы экологического равновесия и динамической устойчивости процессов энерго-, массообмена в мелиорируемом агроландшафте» (2001-2005 гг.) и 03.01.04 «Разработатьметодологию прогнозирования и технологии управления продукционным потенциалом мелиорируемых агроландшафтов различных регионов РоссийскойФедерации» (2006-2010 гг.), а также проектов Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ) - 09-05-13524-офиц и 11-05-00629-а.По результатам исследований опубликовано 11 печатных работ общимобъемом 3,6 п.л., в том числе 3 публикации в журналах по Перечню ВАК РФ.Объем и структура диссертации.
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}
