Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Информатика arrow Информационные технологии в агрономии

Экспертные системы в сельском хозяйстве.

Системный анализ и имитационные модели посевов обеспечивают альтернативный метод управления сельскохозяйственным производством. Используя модели развития и роста посевов, можно разработать сценарии управления, провести анализ стратегий для оценки влияния изменения климата в сельскохозяйственном производстве и агротехнологической адаптации. Исходя из заданных входных параметров, системы обеспечивают разработку и выдачу инженерно-технологического проекта получения урожая на конкретном поле, формируя последовательное описание всех технологических процессов и операций для получения запланированного урожая культур.

Экспертная система (англ. expert system) - это автоматизированная система, реализующая признаки и средства искусственного интеллекта, имеет базу знаний с набором правил определенного круга задач и программно-технические средства, позволяющие на основе данных сформулировать рекомендации, круг решений для пользователя системы относительно состояния объекта управления.

Экспертные системы в сельском хозяйстве осуществляют:

- планирование программ агротехнических мероприятий для конкретных полей, на которых будут выращиваться культуры;

- определение параметров управления, срок проведений операций, их характеристики и условия воспроизводства;

- коррекция информационной базы проектирования согласно новых представлений о технологии обработки;

- выдачу обоснованных рекомендаций;

- автоматизацию системы оперативного управления технологическим процессом возделывания с.-г. культур системами экономических расчетов.

Применение систем позволяет: улучшить, ускорить и удешевить процесс проектирования и обеспечить получение рекомендаций, адекватных свойствам конкретного посева, поля, оборудования.

Разработаны программные алгоритмы и программные комплексы позволят:

- проектировать технологию выращивания с.-г. культур в целом и фрагментарно;

- планировать агроприемы на различный временной период;

- обеспечить расчеты действительно возможного урожая и затрат на его получение;

- нормы и сроки проведения поливов;

- управлять режимом подпитки Почвы.

Приведем для сравнения две экспертные системы DSSAT - система поддержки агротехнологических решений, разработана группой специалистов-инициаторов из трех американских штатов: Флорида, Мичиган, Гавайи и систему поддержки принятия решений при производстве с.-г. продукции "Геомир", что начал работу с 80-х годов. и в настоящее время является единственной в Российской Федерации компанией, которая предлагает агропромышленным и другим предприятиям разработку и "сдачу под ключ" информационно-аналитических систем для эффективного производства.

DSSAT (система поддержки агротехнологических решений), направлена на проверку правильности решений, что принимает фермер: от выбора культур на разных участках земли к использованию различных технологий, выбора промежутков времени, планирование посевов, полива, использования удобрений.

Геомир - система поддержки принятия решений при производстве с.-г. продукции. В 2004 г. на 32-м Международном салоне инноваций и изобретений в Швейцарии "Геомир" представил свой проект "Система поддержки принятия решений при производстве сельскохозяйственной продукции", стал победителем в разделе "Сельское хозяйство" и был награжден Золотой медалью Салона.

Теоретические сведения

Для управления сельскохозяйственным предприятием, производящим продукцию растениеводства, необходима объективная информация относительно размера и состояния сельхозугодий. Большой объем пространственной и атрибутивной информации качественно можно обрабатывать и анализировать только при помощи специального программного обеспечения, учитывающего как пространственную привязку, так и специальные сведения о поля.

Имеющиеся в хозяйстве картографические материалы можно условно разделить на три группы:

- землеустроительные - планы внутрихозяйственного землеустройства;

- Грунтовые - Почвенные карты;

- агрохимические - агрохимические картограммы (содержания гумуса, подвижного фосфора, подвижного калия, рН).

В полном варианте агрономическая ПС должна включать многослойную электронную карту хозяйства и атрибутивную базу данных истории полей, с учетом предварительных агротехнических мероприятий. Количество тематических слоев электронной карты зависит от сложности ландшафтно-экологических условий и уровня интенсификации агротехнологий (определяется по параметрам урожайности и объем затрат на гектар). В общем виде электронная карта полей должна включать:

- мезорельєф (с показом мезоформ рельефа, форм склонов);

- крутизну склонов;

- экспозиция склонов (теплые, холодные, нейтральные);

- микрорельеф (с показом контуров с преобладанием тех или иных форм микрорельефа, имеющих агрономическое значение);

- микроклимат;

- уровень грунтовых вод, их минерализация и состав;

- почвообразовательных и подстилающих пород;

- микроструктура почвенного покрова (почвенная карта);

- содержание гумуса в почве;

- обеспеченность подвижными формами элементов минерального питания растений и микроэлементами;

- значение рН почв;

- физические свойства почв;

- загрязнения тяжелыми металлами, радионуклидами и другими токсикантами;

- эродированность почв, эрозионная опасность и другие виды физической деградации (оползней, селей и тому подобное);

- переувлажнения и заболачивания Почв, в том числе вторичного гідроморфізму, подтопление и др;

- засоленность Почв (типы и степень засоления);

- сонцеватість почв;

- растительный покров с оценкой состояния природных кормовых угодий;

- лесную растительность с оценкой состояния естественных лесов и лесных насаждений;

- распределение полезных видов животных, птиц, полезных энтомофагов, оценку их территориального влияния;

- фитосанитарное состояние посевов.

ПС Панорама АГРО предназначена для комплексной автоматизации управления с.-г. предприятием в отрасли растениеводства и обеспечивает решение двух взаимосвязанных задач: управление аграрными технологиями и мониторинг подвижных технических средств компании на основе GPS / ГЛОНАСС навигации.

Основные функции программы:

Ведение нормативно-справочной информации.

Ведение паспортов полей с привязкой к году урожая.

Общие сведения о земельных угодьях (параметры поля; - сведения о севообороте; - механический состав почв; агрохимический состав Почв; - сведения о фитосанитарном состоянии; - привязка к карте земельных угодий; - Привязка к карте инфраструктуры предприятия.

Управление электронной картой:

- Управление составом слоев электронной карты;

- Управление составом растров;

- Управление составом матриц;

- Подключение атласа карт.

Создание и редактирование электронной карты - создание контуров полей по изображению карты или Космоснімки. Расчеты по карте.

Обработка навигационных данных и контроль перемещений автотранспорта и специальной техники (ведение списка объектов мониторинга; визуализация перемещений объектов мониторинга на фоне карты; в режиме реального времени; в режиме прокрутки истории; - расчет и отображение показателей мониторинга; - анализ показателей мониторинга на графиках);

Формирование и анализ событий , происходящих с объектами мониторинга по данным и показателям: датчиков; взаимного расположения объектов мониторинга; маршрутах и геозон;

Планирование и учет перемещений автотранспорта и специальной техники:

- Ведение реестра маршрутов и геозон;

- Ведение реестра пунктов ( транспортных узлов);

- Планирование работ водителей и механизаторов;

- Автоматизированный учет выполненных работ;

- Создание и редактирование карты маршрутов и геозон; Встроенная подсистема управления графом дорог:

- определение минимального пути между двумя произвольными точками;

- определение минимального пути между двумя объектами карты;

- определение минимального пути между объектом мониторинга и указанным объектом карты;

- определение минимального пути между объектом мониторинга и пунктом назначения - транспортным узлом.

Обработка результатов полевых измерений, данных дистанционного зондирования и обновление карты земельных угодий:

- Использование возможностей Google, для обновления карты;

- Загрузка данных из файлов формата SHAPE;

- Загрузка данных от автопилотов;

- Редактирование карты на основе треков объектов мониторинга;

Построение тематических карт отдельных показателей земельных угодий , на основании сведений, представленных в паспортах полей:

- Автоматическое создание цветовых картограмм;

- Автоматическое создание карт условных знаков;

- Управление составом отображаемых данных;

Планирование и учет технологических операций в соответствии с установленным севооборотом:

- Составление базовой технологической карты культуры;

- Привязка технологической карты к полям в соответствии севооборотом;

- Планирование технологических операций;

- Автоматизированный учет технологических операций;

План-фактный анализ технологических операций:

- Агротехнические мероприятия;

- Внесение удобрений;

- Внесение мелиорантов;

- Внесение средств защиты растений;

Формирование отчетов и статистических справок:

- Отчеты по технике: - парк техники;

- парк объектов мониторинга;

- парк навесного оборудования.

- Отчеты по выполненным работам: - оперативный учет;

- фактические работы механизаторов;

- обработанная площадь;

- расход топлива за период (автомобили);

- расход топлива за период (специальная техника);

- пользовательский отчет.

- Отчеты по полям:

- паспорт поля; - структура земель и пашни; - валовой сбор с.-г. культур; - урожайность по хозяйству;

- высев семян;

- внесение средств защиты растений;

- внесение мелиорантов;

- внесение удобрений;

- выполненные технологические операции. - Отчеты по событиям объектов мониторинга. Ведение ресурсов системы и разграничение доступа. Обмен данными с внешними программами.

 
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 
Предметы
Агропромышленность
Банковское дело
БЖД
Бухучет и аудит
География
Документоведение
Естествознание
Журналистика
Инвестирование
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Математика, химия, физика
Медицина
Менеджмент
Недвижимость
Педагогика
Политология
Политэкономия
Право
Психология
Региональная экономика
Религиоведение
Риторика
Социология
Статистика
Страховое дело
Техника
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы
Экология
Экономика
Этика и эстетика
Прочее