Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1 

173 страницы

Купить бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Цена на этот документ пока неизвестна. Нажмите кнопку "Купить" и сделайте заказ, и мы пришлем вам цену.

Распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль"

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Документ предназначен для оперативного планирования водопользования при орошении с учетом пространственно-временной изменчивости природно-климатических факторов. Предназначено для проектных и эксплуатационных организаций специализирующихся в области орошения сельскохозяйственных земель, сельскохозяйственных предприятий.

 Скачать PDF

Оглавление

Введение

1. Информационные технология планирования водопользования в мелиорации

     1.1. Научно-технические разработки в области информационных технологий планирования водопользования

     1.2. Концепция совершенствования методов планирования орошения и водопользования

2. Методика планирования экологически безопасных режимов орошения

     2.1. Расчет режимов орошения по многолетним данным гидрометеорологических наблюдений

     2.2. Оперативное планирование режимов орошения

3. Прогноз изменения метеорологических параметров на основе моделирования внутригодового и среднемноголетнего распределения и оценка пространственно-временной изменчивости в многолетнем периоде

     3,1. Результаты исследований и прогноз изменения климата в многолетнем периоде

     3.2. Закономерности циклического характера динамики климатических факторов в многолетнем разрезе

4. Информационная база данных модели планирования экологически безопасных технологий орошения

     4.1. Информация для планирования режимов орошения

     4.2. База данных для расчета оросительных норм

5. Оперативное планирование поливов с учетом изменчивости гидрометеорологических условий

     5.1. Информационно-советующая система планирования водопользования. Основные компоненты ИСС

     5.2. Исходные требования к ИСС

     5.3. Компьютерная программа оперативного планирования поливов

6. Методические особенности нормирования орошения с учётом технологии и технических средств полива

7. Методика прогнозирования водопотребления и урожайности сельскохозяйственных культур на основе моделирования изменчивости гидрометеорологических условий

8. Оценка эколого-экономической эффективности технологий орошения

     8.1. Основные принципы оценки эколого-экономической эффективности

     8.2. Расчет эколого—экономической эффективности

     8.3. Учет факторов неопределенности и риска в расчетах эколого—экономической эффективности

Литература

Приложение А. Пример расчета

 
Дата введения01.02.2020
Добавлен в базу12.02.2016
Актуализация01.02.2020

Этот документ находится в:

Организации:

11.07.2012УтвержденМинсельхоз России5
РазработанФГБНУ ВНИИ Радуга
ИзданМинсельхоз России2014 г.

Planning of water use for crop irrigation

Стр. 1
стр. 1
Стр. 2
стр. 2
Стр. 3
стр. 3
Стр. 4
стр. 4
Стр. 5
стр. 5
Стр. 6
стр. 6
Стр. 7
стр. 7
Стр. 8
стр. 8
Стр. 9
стр. 9
Стр. 10
стр. 10
Стр. 11
стр. 11
Стр. 12
стр. 12
Стр. 13
стр. 13
Стр. 14
стр. 14
Стр. 15
стр. 15
Стр. 16
стр. 16
Стр. 17
стр. 17
Стр. 18
стр. 18
Стр. 19
стр. 19
Стр. 20
стр. 20
Стр. 21
стр. 21
Стр. 22
стр. 22
Стр. 23
стр. 23
Стр. 24
стр. 24
Стр. 25
стр. 25
Стр. 26
стр. 26
Стр. 27
стр. 27
Стр. 28
стр. 28
Стр. 29
стр. 29
Стр. 30
стр. 30

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ПЛАНИРОВАНИЕ ВОДОПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИ ОРОШЕНИИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР


МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ПЛАНИРОВАНИЕ ВОДОПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИ ОРОШЕНИИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР

Инструктивно-методическое издание

Москва 2014

венное реагирование на изменение ситуации. Новые системы смогут нс только прсд> прождать о возможных последствиях, но и давать рекомендации по преодолению кризиса и нормализации обстановки.

1.2. Концепция совершенствования методов планирования орошения и водопользования

Для регулирования водного режима агроландшафтов в диапазоне. обеспечивающем рациональное использование водно-энергетических ресурсов и экологическую безопасность, необходима организация такой системы управления орошением, которая на основе достоверной информации позволяет нормировать величин) управляющих воздействий, обеспечивающих оптимальный уровень продуктивности агроценозов и соответствующих требованиям охраны окружающей среды [59-61 ].

Сложность решения сформулированной задачи состоит в том, что процессы водопотребления и водораспределения в орошаемом земледелии с большим трудом поддаются формализации, чем в других отраслях производства из-за сильной зависимости их от почвенно-климатических условий и внешних случайных факторов, высокой степени безвозвратного использования воды, рассредоточения водопотребителей на больших площадях, неравномерности водопотребления во времени и необходимости согласования с потребностями культур [5, 62-63].

Современный уровень развития математического моделирования, совершенствование вычислительной техники, средств коммуникации позволяют в значительной степени преодолеть эти трудности, в связи с чем компьютерные технологии и математическое моделирование находят все более широкое применение в практике орошаемого земледелия.

В России и за рубежом существует множество информационных систем и моделей оперативного планирования орошения, реализуемое качество у правления в которых зависит как от технического совершенства вычислительной техники, так и от того, насколько комплекс применяемых моделей адекватен процессам, происходящим на полях в конкретных почвенно-климатических условиях. При у правлении орошением необходимо обеспечить поддержание

влажности почвы в пределах оптимального диапазона, обеспечивающего планируемую продуктивность агроценозов, а также экономное использование воды, материально-технических, энергетических и информационных ресурсов. Все это требует получения объективной информации о выпадении осадков, режимах проведения поливов, динамике испарения, особенностях влагообмена в зоне аэрации, агроклиматических условиях и влагозапасах почвы [64. 68-71].

Широкое распространение получили методы, где учет климатических условий осуществляется посредством использования среднесуточных температур воздуха с учетом продолжительности дня. радиационного баланса, суммарной радиации, влажности воздуха. Следует иметь в виду, что на точность методов влияет изменчивость коэффициентов культур, входящих в расчетные 'зависимости вследствие того, что суммарное испарение может изменяться в широких диапазонах климатических условий с одинаковыми значениями температуры воздуха и длины дня. Даже в условиях одного региона, в зависимости от влагообсспсчснности конкретного года величины испарения и испаряемости могут различаться на 10-30% при почти одинаковых температурах.

В ряде расчетных методов влияние метеорологических условий учитывается более надежно на основе метода теплового баланса орошаемого поля. Однако поливные нормы и в этих методах определяются с помощью эмпирических коэффициентов.

Недостаточная точность эмпирических параметров ведет к ошибкам в расчетах режима орошения до 30%. Кроме того, формулы для оценки оптимально увлажненной почвы не учитывают влияние снижения ее влажности на депрессию испарения [57, 67].

Ряд методик расчета основан на уравнениях связи составляющих теплового и водного балансов [77, 78]. Эти уравнения - результат аналитической аппроксимации эмпирических связей, полученных в естественных условиях между составляющими водного и теплового баланса. В данных формулах используются эмпирические коэффициенты, без учета их изменчивости при изменении условий влагообсспеченности, что может приводить к существенным ошибкам. Ограничивает применение таких формул недостаточная надежность учета коэффициентов культур, биологических особенностей водопотребления растений при расчете суммарного испаре-

11

ния в разные фазы развития растений при различной влажности корнсобитаемого слоя почвы.

К этой группе могут быть отнесены комплексные методы, в которых используются одновременно элементы водного и теплового баланса, а также эмпирические коэффициенты. Достоинством данных методов является возможность оценки влияния влагообсспе-ченности посевов на соотношение суммарного испарения и испаряемости, но испарение в этом случае принимается пропорциональным влагозапасам почвы во все фазы развития растений, что неверно с точки зрения физиологии растений. На различных этапах онтогенеза избыток или недостаток влаги по-разному сказывается на приросте биомассы и интенсивности испарения сельскохозяйственных культур. Для повышения точности расчетов требуется оценка изменчивости коэффициентов влияния биологических особенностей культур на их водопотрсблснис. Следует также учитывать тот факт, что прямая пропорциональность между влагозапаса-ми и водопотребленисм часто нарушается в природе. Принятие такой зависимости между влагозапасам и и водопотребленисм и отсутствие данных о возможных изменениях по фазам развития растений может привести к значительным ошибкам. При малых запасах влаги в почве водопотрсблснис соответственно снижается, при оптимальных - результаты получаются удовлетворительными.

Использование биологических кривых (биологических коэффициентов культчр) для нормирования орошения - наиболее обоснованный и универсальный метод. Он учитывает основные факторы, определяющие величину водопотрсбления сельскохозяйственных культур, их биологические особенности, погодные условия и вла-гозапасы почвы [87]. Биологические кривые должны строиться по экспериментальным данным о водопотрсблении, испаряемости, влагозапасах почвы и фазах развития растений в два этапа. На первом этапе строится семейство кривых зависимости коэффициентов культур (биологических коэффициентов) от влажности почвы по отдельным фазам развития растений. Затем строятся кривые, максимальные ординаты которых в процессе онтогенеза представляют собой собственно биологические кривые водопотрсбления растений. В этом случае биологические кривые становятся зональными, устойчивыми по количественным характеристикам интенсивности водопотрсбления сельскохозяйственных культур, сложившимся в

12

процессе адаптации данной культуры к условиям ее формирования. Такие кривые по определению и физическому смыслу являются универсальными, неизменными по территории. На практике, однако, попытки получения таких кривых не увенчались успехом. При этом биологические коэффициенты становятся зональными - био-климатическнми, изменчивыми во времени и пространстве [57].

Оценка изменчивости биоклиматических коэффициентов для условий Заволжья показывает, например, что различия коэффициентов в 'засушливые и влажные годы вытекают из использования прямолинейной зависимости между испарением и дефицитом влажности воздуха [80]. В засушливые годы дефицит влажности воздуха возрастает значительно быстрее, чем суммарное испарение. и прямолинейная зависимость нарушается. Основная трудность при использовании формул заключается в многообразном сочетании климатических условий (дефицитов влажности воздуха, температур и т.д.) даже при прохождении одной и той же фазы развития растений в разные годы. Требуется такое построение формулы, при котором действительно исключалась бы возможность разнохарактерного изменения рассматриваемых величин. Поэтому эмпирическая формула для расчета является сугубо региональной и с успехом может быть использована только в тех природных условиях. для которых получена.

После проведения экспериментальных исследований Д.Б. Ци-прис, Э.Г. Евтушенко [81] пришли к выводу, что биологические коэффициенты не могу т считаться характеристикой только биологических особенностей во до потребления культуры. Скорее всего, это характеристика отзывчивости водопотрсблсния культуры на изменение гидрометеорологических условий произрастания, более того, это обусловлено отличиями гидрометеорологических условий конкретного года от средних многолетних. Для уточнения расчетов установлены уравнения связи изменчивости коэффициентов в зависимости от изменения гидротермического коэффициента.

По мнению А.П. Кочеткова [82], большая декадная изменчивость биоклиматических коэффициентов связана со значительной изменчивостью климатических условий по годам за отдельные декады, а также погрешностью полевых исследований. Средний коэффициент вариации для биоклиматических коэффициентов за вегетацию равен 10-19%, а в течение вегетационного периода для

13

каскадных значений в различные годы - от 24 до 71%. Для повышения устойчивости коэффициентов вариации и точности расчета предлагается использовать относительные показатели, которые отражают характер водопотребления в соответствии с ритмами развития растений и изменением климатических факторов в их комплексном взаимодействии.

Ш. Угрехелидзе |НЗ 1 предложено уравнение, учитывающее изменение коэффициентов биологической кривой с учетом биологических особенностей сельскохозяйственных культур, почвенных условий, влажности почвы и основных метеорологических факторов.

Изменение бноклиматичсских коэффициентов по зонам и во времени вносит элемент неопределенности при выборе их величины для расчета водопотребления биоклиматическим методом. Факторы, определяющие их величину - урожай сельскохозяйственных культур, плодородие почвы, уровень применяемой агротехники, техника полива. В производственных расчетах необходимо дифференцировать биоклиматические коэффициенты в зависимости от природных и хозяйственных особенностей рассматриваемого массива.

Исследования Э.А. Струнникова [841 подтверждают изменчивость бноклиматичсских коэффициентов, описываемую степенной зависимостью, с изменением показателя степени от нуля до единицы. Изменчивость бноклиматичсских коэффициентов как пространственная. так и временная, объясняется рядом причин: созданием в среде растений своеобразного фитоклимата, динамикой испарения с почвы при различном ее увлажнении, особенностями процесса испарения в контрастных климатических зонах, резкими изменениями погоды в одной и той же климатической зоне. С целью повышения точности расчетов для различных почвенно-климатических условий необходимо рассчитать семейство региональных кривых водопотребления основных культур. Существенное значение имеет при этом изучение закономерностей изменчивости биологических коэффициентов во времени, поскольку’ погодные условия в отдельных климатических зонах страны имеют резкие колебания во времени и пространстве.

По мнению В.П. Остапчика 134). основной причиной пространственной изменчивости коэффициентов является недостоверность исходных данных, пространственная изменчивость влагозапасов, осадков, влагообмена активного слоя с подстилающими слоями. 14

степень сухости окружающей территории, неучет всплесков испарения после поливов, а также использование пропорциональной связи между испарением и дефицитом влажности воздуха. Усовершенствование методики может заключаться в использовании коэффициентов, учитывающих влияние на испарение таких факторов, как скорость ветра, влажность почвы, всплески испарения, размеры орошаемых полей.

В.Б. Мсстсчкиным [85] установлено, что биологические коэффициенты (1Q) подчиняются географической зональности, убывая с увеличением засушливости климата от 0,7 до 0,2. Использование фиксированных наборов биологических коэффициентов для расчетов водопотрсблсния в почвенно-климатических неоднородных регионах приводит к ошибкам, достигающим 50%. Во избежание таких ошибок в регионах, для которых отсутствуют экспериментальные данные, следует пользоваться при расчетах пространственной интерполяцией, методика которой разработана в зависимости от сумм дефицитов влажности воздуха.

М.Г. Голчснко и В.И. Вихровым [86] уточнена биоклиматическая модель водопотрсблсния с учетом нелинейной связи, а также скорости ветра, увеличения эвапорации, изменения урожайности по укосам многолетних трав. При этом отклонения рассчитанных величин су ммарного испарения от измеренных не превышали 12,4%.

Установлено, что величина бноклиматических коэффициентов, соответствующих дефициту влажности воздуха и испарению с водной поверхности, возрастает при переходе от южных регионов к северным. Различия в у ровне влажности почвы приводят к разной величине бноклиматических коэффициентов даже на участке с одинаковыми климатическими условиями. Поэтому с целью увеличения точности расчетов предлагается дифференцировка коэффициентов по климатическим зонам с учетом влагообсспеченности посевов.

Биоклиматичсские коэффициенты отражают влияние на водо-распрсделение двух факторов: биологических ритмов развития и метеорологических условий. Зависимость биоклиматичсских коэффициентов от погодных условий у станавливается по отклонениям фактических значений бноклиматических коэффициентов и среднесуточных дефицитов влажности воздуха от средних их зна-

15

УДК 631.675 ББК 65.45 П 37

Авторский коллектив:

Г.В. Олы арепко. д-р с.-х. наук; Т.А. Капусгива. канд. тсхн. наук;

Д.Г. Олы арепко. канд. экон. наук; Ф.К. Цекоева. канд. с.-х. наук

Нод общей редакцией д-ра с.-х. наук Г.В. Олы арепко (ФГБНУ ВНИИ «Радуга»)

Рецензенты:

Л.В. Кирейчева. д-р техн. наук. зам. директора по науке (ГНУ ВНИИГиМ);

А.И. Рязанцев, д-р техн. наук. проф. (МГ'ОСГИ (Московский государственный областной социальнолумани тарный институт)

Планирование водопользования при орошении сельскохозяйствси-П 37 ных культур: инстр.-метод. изд. - М.: ФГБНУ «Росинформагротех». 2014.-172 с.

ISBN 978-5-7367-1023-2

Разработано на основе многолетних научных исследований ФГБНУ ВНИИ «Радуга» по методике и расчетным моделям для оперативного планирования водопользования при орошении с учетом пространственно-временной изменчивости природно-климатических факторов.

Предназначено для проектных и эксплуатационных организаций специализирующихся в области орошения сельскохозяйственных земель, сельскохозяйственных предприятий.

Рассмотрено и рекомендовано к изданию секцией мелиорации Научно-технического совета Минсельхоза России (протокол № 5 от 11 июля 2012 г.).

Planning of water use for crop irrigation: instructional and methodical publication. -Moscow: FGBNU «Rosinformagrotckh». 2014. 172 pp.

The publication is developed on the basis of many years of research studies carried out by FGBNU BNII «Raduga» in line with the methodology and calculated models for operational planning of water use for irrigation taking into account a space-temporal variability of climatic factors.

The publication is discussed and recommended for publication by the Section of Land Reclamation of the Scientific and Technical Council. Ministry of Agriculture of Russia (Minutes No 5 dated July 11. 2012).

УДК 631.675 ББК 65.45

ISBN 978-5-7367-1023-2


© Минсельхоз России. 2014


ВВЕДЕНИЕ

Орошаемые земли во всем мире являются одним из главных факторов обеспечения стабильности сельскохозяйственного производства и продовольственной безопасности. На орошаемых землях, составляющих менее 20% площади пашни, производится более 40% продукции растениеводства.

Прогнозируемый ФАО рост мировых орошаемых площадей на 1-2% в год в ближайшие 20 лет может привести к увеличению их до 350 млн га. урожайности по зерну на 25%, потребления энергии на 50, ресурсов на 40, запасов пресной воды на 20%, что делает актуальными проблемы экономии водных, энергетических и материально-технических ресурсов, охраны природной среды. Во всем мире ведутся нау чно-исследовательские работы по повышению эффективности использования водных ресурсов, разработке водосберегающих, энергоэффективных технологий и техники орошения.

В России, где более 70% всех сельскохозяйственных угодий расположены в зонах недостаточного или неустойчивого естественного увлажнения, стабильно высокий уровень производства сельскохозяйственной продукции может быть обеспечен благодаря орошению сельскохозяйственных земель. Выход продукции с орошаемого гектара в 2-5 раз выше, чем с богарного, а производительность труда, эффективность использования природных и материально-технических ресурсов, в том числе удобрений, увеличиваются в 2-3 раза.

Орошаемые земли, составляя менее 5% площади пашни, дают от 10 до 20% всего у рожая. Более 80% овощей, 20% кормов и весь рис производятся на орошаемых землях.

Эффективность использования водных ресурсов в орошаемом земледелии остается низкой. Коэффициенты полезного действия гидромелиоративных систем составляют менее 0,65 на 40% общей площади орошения, 0,65-0,8 - на 26 и более 0,8 - на 9%. Соответственно потери воды в оросительной сети, являвшиеся одной из основных причин ухудшения экологической обстановки на орошаемых землях, составляют от 25 до 60%- от величины водозабора. Следует отметить, что даже при самом высоком техническом уровне оросительных систем неэффективное управление орошением

3

приводит к значительным потерям воды на сток и инфильтрацию, нерациональному расходованию энергетических, материально-технических ресурсов и ухудшению экологической обстановки.

Важным резервом повышения эффективности орошения является совершенствование оперативного планирования поливов на основе учета почвенно-климатических факторов и приведения в соответствие технико-эксплуатационных параметров дождевальных машин и оптимальных режимов орошения сельскохозяйственных культур. Решение задачи оперативного планирования эксплуатационных режимов орошения включает в себя совершенствование методов определения сроков и норм поливов, а также разработку организационно-технических мероприятий по их реализации - ин-формационно-советутощих систем.

Информационно-совстующая система, использующая комплекс программ, обрабатывает информацию по заданным алгоритмам. Результаты обработки поступают на выводное устройство в виде совета. Оператор использует эту информацию и с учетом дополнительных сведений, поступающих по другим каналам, вырабатывает управляющее воздействие. Таким образом, информационно-совстующая система, наряду с выдачей информации и фиксацией необходимых характеристик объекта и процессов, подготавливает определенные предложения и рекомендации оператору, например режим и график работы в данной конкретной ситуации. При этом окончательное принятие решений остается за человеком.

Оперативное планирование эксплуатационных режимов орошения с использованием математических моделей и компьютерной технологии повышает точность планирования режимов орошения, что обеспечивает повышение коэффициента полезного действия гидромелиоративных систем, снижение потерь воды на фильтрацию и поверхностный сток, экологическую безопасность природной среды и ресу рсосбережение.

4

1. ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПЛАНИРОВАНИЯ ВОДОПОЛЬЗОВАНИЯ В МЕЛИОРАЦИИ_

1.1. Научно-технические разработки в области информационных технологий планирования водопользования

В России и за рубежом существует множество разнообразных информационных систем и моделей оперативного планирования орошения, реализуемое качество управления в которых -зависит от технического уровня средств коммуникации, вычислительных машин. а также от того, насколько точно комплекс применяемых моделей и расчетных методов отражает процессы, происходящие на полях в конкретных почвенно-климатических условиях.

В ГНУ ВНИИГиМ Росссльхозакадемии [5, 6] разработана математическая модель для оптимального распределения водных ресурсов при их дефиците, включающая в себя систему математических моделей оперативного планирования водораспредслсния со сложной иерархической структурой.

«Система программированного выращивания урожаев» (СПВУ) |42], разработанная в главном информационно-вычислительном центре Россельхозакадемии включает в себя блок для расчета влажности почвы и режимов орошения. Исходная информация содержит данные о метеорологических условиях, осадках, стадии развития растений, на основании которой, с применением у равнения водного баланса, рассч1ггывастся влагообсспсчснность растений и величина поливных норм в конкретные временные интервалы.

ВНПО «Раду га» в 1988 г. разработана и внедрена технологическая служба оперативного управления поливами (ОУП) на внутрихозяйственных системах с площадью обслуживания до 30 тыс. га [9,51].

В 1990 г. на оросительных системах Казахстана Казахским НИИ водного хозяйства проводились под руководством Р.А. Квана разработка и внедрение основ оперативного управления поливами и организации водопользования.

5

Аналогично решается задача управления орошением в региональной системе оперативного планирования поливов, разработанной в ФГБНУ «РосНИИПМ».

С помощью созданной в 1990 г. АСУ ОС управление орошением впервые осуществляется на основе динамической модели водного режима и урожайности сельскохозяйственных культур. В 2002 г. разработаны программные средства и система информационно-технологической поддержки служб эксплуатации оросительных систем по управлению процессами водопользования и водо-распределения (Щедрин В.Н., Яновский А.С., Колганов А.В.).

Опытно-производственная проверка методик и программ по оперативному управлению использованием оросительной воды в хозяйствах, разработка и внедрение методики по оперативному планированию и корректировке внутрихозяйственного водопользования проводились в 1988 г. (Ольгарснко В.И.).

Работы по оперативному управлению поливами с 1988 г. проводились ВНИИ комплексной автоматизации мелиоративных систем (руководитель разработок Е.Г. Крушсль). Рассматривался комплекс задач оперативного планирования водопользования на оросительных системах Крымского У ОС Краснодарского края. Разработано программное обеспечение комплексов задач оперативного планирования и управления технологическими процессами на уровне Крымского РУ ОС и Ленинградского РПО «Полив».

Комплексная физико-статистическая модель, разработанная М.Г. Санояном [39], учитывает динамику роста корневой системы и агрометеорологические условия влагообмена в среде обитания растений. Решение основано на функциональной зависимости:

W = Ф (М.П.Б).

где W- влагозапасы почвы;

Ф - символ функциональной зависимости;

М. П, Б - соответственно показатели метеорологических, почвенных и биологических факторов для расчетного периода.

Данная модель представляет собой систему, в которой объединены вероятностно-статистические модели, обобщающие материалы специально поставленных многофакторных экспериментов, а также детерминированные модели, описывающие физические законы формирования их параметров.

Система стохастических и детерминированных математических моделей В.В. Шабанова позволяет оценить влияние на развитие растений водного и радиационного режимов посевов, почвенных влагозапасов и определить проектный режим орошения на основе решения уравнения водного баланса.

АЛО. Чсрсмисиновым предложена модель для расчета эксплуатационных режимов орошения в условиях Центрально-Черноземной зоны, которая позволяет учитывать влияние изменчивости климатических факторов на суммарное испарение.

В.П. Остапчиком и В.А. Костроминым [34| приведены схемы решения задач оперативного планирования режимов орошения на крупных орошаемых массивах с помощью ЭВМ. Описанный комплекс моделей успешно прошел производственную проверку в Киевской, Херсонской областях Украины и Крыму.

Ю.А. Израэлем и О.Д. Сиротснко 1161 разработана имитационная система «климат-почва-урожай».

В.В. Альт (СибФТИ) в своих работах [3] отмечает необходимость всемерного развития применения информационных технологий в сельскохозяйственном производстве России.

Аналогичные модели разрабатываются за рубежом, где значительное внимание уделяется вопросам повышения эффективности управления орошением. В последние годы разработаны центральная система ISS, а также региональные системы управления: Irrigat, ISI, IMS, CIMIS, AGMET, VISP. Модели предусматривают получение информации о параметрах поля, возделываемой культуре, оросительной системе и общих климатических показателях, позволяют управлять поливами на оросительных системах различных типов при различной структуре севооборотов с учетом конкретных почвенно-климатических условий.

Информационно-совсту ющая система оценки мелиоративного и агрохимического состояния орошаемых севооборотных участков (ФГУ «Управление Саратовмелиоводхоз», ИСС «Участок») предназначена для оценки показателей состояния мелиорируемых земель Поволжья на наименее разработанном локальном уровне для отдельных орошаемых полей хозяйства, базирующаяся на принципах геопространственности и комплексности. База данных и знаний ИСС «Участок» включает в себя 14 реляционных файлов формата dBase IV (табл. 1), позволяющих ввести данные о состоянии кон-

7

крстного орошаемого участка и определить условия возделывания полевых культур на нем.

Таблица 1

Перечень реляционных файлов ИСС «Участок»

Название

Содержание

FAKTOR

Справочник показателей агромелиоративной ситуации

STEPEN

Справочник классификационных оценок показателей

ME-

Декадные осадки, температуры и дефициты влажности воз-

TEOJEL

духа за 30 лет

SCOl.PRA

Файл правил сценария ИСС, определяющий сценарий консультации

FORM1

Файл описаний экранных форм

ERROR

Правила обработки ошибок в процедурных правилах базы знаний ИСС

SPR.OBL

Справочник областей

SPR.RAI

Справочник административных районов

SPR_STAN

Справочник 30 метеостанций с обобщенными климатическими данными

KLOl.PRA

Набор процедурных правил оценки агрохимическою состояния

KL02_PRA

Набор процедурных правил оценки мелиоративною состояния

KL03_PRA

Набор процедурных правил оценки содержания гумуса

UTH

Файл описаний участков

HELP

Файл организации контекстно-ассоциативной подсказки

В результате работы ИСС «Участок» пользователю выдастся описание состояния интересующего поля орошаемого участка, содержащее качественные оценки его агрохимического и мелиоративного состояния.

Форматы и струюура реляционных файлов ИСС «Участок» обеспечивают возможность их сопряжения с атрибутивными базами данных ГИС-мониторинга (географическая информационная система) мелиоративного состояния мелиорируемых сельскохозяйственных угодий региона.

ГИС широко применяются для оперативного управления поливами. Использование ГИС обеспечивает уникальные возможности для решения широкого спектра задач, связанных с анализом и прогнозом явлений и событий окружающего мира, с осмыслением и выделением главных факторов и причин, а также их возможных последствий, с планированием стратегических решений и текущих последствий предпринимаемых действий.

Особенно интенсивное развитие технологии ГИС началось в 1987 г., в том числе в России. В настоящее время наблюдается стремительное продвижение гсоинформационных технологий, произошло осознание того, что многие проблемы управления территорией связаны с географической информацией и естественным путем их решения является применение концепции ГИС.

Немаловажную помощь в управлении сельскохозяйственным производством на различных уровнях оказывают уникальные данные дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ). Важнейшей задачей, которую в первую очередь необходимо решать с помощью данных ДЗЗ в аграрном секторе, является инвентаризация сельхозугодий.

Методы ДЗЗ широко используются в агропромышленном комплексе многих стран мира (США, Канада, страны Евросоюза. Индия, Япония и др.).

В России разрабатывается национальная космическая система дистанционного зондирования Земли для мониторинга земель сельскохозяйственного назначения. Работа ведется в рамках Государственной программы развития сельского хозяйства и регулирования.

Важной и перспективной областью применения технологии ДЗЗ в аграрной сфере является мониторинг сельскохозяйственных культур. Они отлично отображаются на космических снимках, ничем нс скрыты, одноярусны, хорошо дешифрируются.

Особенное значение методы ДЗЗ приобретают в таком относительно новом направлении сельского хозяйства как точное земледелие, для которого важен постоянный контроль за состоянием растительности. Данные ДЗЗ для оперативного реагирования на ситуацию являются незаменимыми.

Новое качество систем управления может быть достигнуто путем внедрения средств мониторинга, способных обеспечить мгно-

9