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

Общие сведения о системах автоматизированного проектирования.

Проектирование и автоматизация. Деятельность агронома (ландшафтного дизайнера) предусматривает создание проекта земельных участков, их эксплуатации, модернизации, воспроизводить промежуточные и конечные решения. Объектами служат различные виды культур и растений, естественный (земельный) ландшафт, здания (рис. 54).

o Использование компьютерной техники в процессе выполнения разнообразных чертежей и разработок называют автоматизированным проектированием. С помощью лучевого карандаша или специального аналитического устройства у проектировщика появляется возможность рисования на экране компьютера, манипулирования объектами на экране, изменение угла зрения, распечатка в виде рабочих чертежей.

o Автоматизированное проектирование - это проектирование, при котором отдельные преобразования описаний объекта и алгоритма его функционирования или алгоритма процесса, а также представление описания на различных языках осуществляется взаимодействием человека и ЭВМ.

Существующие программы для систематического анализа проектов и проверки их на предмет соответствия разнообразным стандартам называют системами автоматизированного проектирования.

Система автоматизированного проектирования (САПР; англ. Computer-aided design) - это комплекс средств автоматизации проектирования, взаимосвязанных с необходимыми подразделениями проектной организации или коллективом специалистов (пользователем системы), выполняющих автоматизированное проектирование.

САПР предназначены для выполнения проектных операций (процедур) в автоматизированном режиме. их используют с целью:

Датчик потока зерна

Рис. 49. в Датчик потока зерна

Оптический датчик объема намолота

Рис. 50. в Оптический датчик объема намолота

Рентгеновский датчик влажности зерна

Рис.51. в Рентгеновский датчик влажности зерна

Электрооптические датчики LASER PILOT с помощью световых импульсов определяют кромку между нескошенных растениями и стерне, автоматически направляя LEXION по краю)

Рис. 52. в Электрооптические датчики LASER PILOT с помощью световых импульсов определяют кромку между нескошенных растениями и стерне, автоматически направляя LEXION по краю)

Терминалы для работы с датчиками урожайности

Рис. 53. в Терминалы для работы с датчиками урожайности

Пример проекта в программном обеспечении и его натурная реализация

Рис. 54. в Пример проекта в программном обеспечении и его натурная реализация

- повышение качества и технико-экономического уровня использования земельных ресурсов;

- повышение эффективности работы объектов проектирования, уменьшения затрат на их создание и эксплуатацию;

- сокращения сроков, уменьшения трудоемкости проектирования и повышения качества проектной документации.

САПР объединяет технические средства, параметры и характеристики которых выбирают с максимальным учетом особенностей задач агрономического (ландшафтного) проектирования.

Основная функция САПР - выполнение автоматизированного проектирования на всех или отдельных стадиях проектирования объектов и их составных частей.

Обработка пространственных данных. Геоинформационные системы.

Дистанционное зондирование Земли. Статистические данные земледелия включают показатели, связанные с рациональным использованием и охраной земельных угодий, их мелиорацией и химизацией, подготовкой и проведением сельскохозяйственных работ, производством и распределением продукции земледелия, выявлением ресурсов производства, эффективностью и качеством работ в этой отрасли сельского хозяйства. Широко используются показатели валового сбора сельскохозяйственных культур и их урожайности [70]. Анализ пространственной информации является необходимым элементом для поиска оптимальных сельскохозяйственных решений. Географические данные, аэро-, космические изображения, тематические данные по множеству сельскохозяйственных параметров, представленные в картографическом и табличном видах, помогают в решении задач, связанных с планированием, прогнозом, анализом и моделированием сельскохозяйственных процессов.

Для создания электронных карт, их хранения, постоянного обновления, модификации, управления и анализа пространственных данных используют географические информационные системы (геоинформационные системы, ПС), они интегрируют пространственную информацию и информацию других типов для решения пространственных задач, связанных с анализом, моделированием, прогнозированием, управлением, а также инвентаризацией и поддержкой принятия решений.

Геоинформационная система (англ. Geographic(al) information system, GIS) - информационная система, обеспечивающая сбор, хранение, обработку, доступ, отображение и распространение пространственно-координированных данных (пространственных данных). ГИС содержит данные о пространственных объектах в форме их цифровых представлений (векторных, растровых, квадротомічних и других) [57].

Как указывает Майкл Н. ДеМерс, понятие "геінформаційна системы" носит широкий и пока неоднородный характер. Наиболее удачное, по его мнению, такое: ПС - инструменты для обработки пространственной информации. Под инструментами подразумеваются следующие подсистемы: сбора, обработки, хранения, выбора и анализа данных; отдельной подсистемой является подсистема вывода информации, которая отображает всю базу данных или часть ее в табличной, діаграмній или картографической форме[27,с. 10-11].

Наука, которая изучает ПС, носит название геоинформатика. Она включает ряд научных направлений, связанных с изучением географического пространства.

Геоинформатика (англ. GIS technology, geo-informatics) - наука, технология и производственная деятельность по научному обоснованию, проектированию, созданию, эксплуатации и использованию географических информационных систем, по разработке геоинформационных технологий, по прикладным аспектам, или приложениям ГИС (GIS application) для практических или геонаукових целей [58].

Наряду с понятием ГИС используют термин геоинформационные технологии, ГИС-технологии (англ. GIS technology), что является технологической основой создания географических информационных систем, позволяющих реализовать функциональные возможности ГИС.

использование ГИС можно разделить на пять групп, при этом первые три относятся к традиционным функциям геоинформационных технологий, последние две - к новых, развившихся за последнее десятилетие.

1. Информационно-справочная функция - создание и ведение банков пространственно-координированной информации, в том числе:

- создание цифровых (электронных) атласов;

- создание и ведение банков данных систем мониторинга;

- создание и эксплуатация кадастровых систем.

2. Функция автоматизированного картографирования - создания высококачественных общегеографических и тематических карт, удовлетворяющие современные требования к картографической продукции.

3. Функция пространственного анализа и моделирования природных, природно-хозяйственных и социально-экономических территориальных систем.

4. Функция моделирования процессов в природных, природно-хозяйственных и социально-экономических территориальных системах.

5. Функция поддержки принятия решений в планировании, проектировании и управлении.

Проблемная ориентация ГИС определяется специализированными задачами, которые обусловливаются основными профессиональными агротехнологическим требованиям, актуальными в конкретный промежуток времени:

- управление земельными ресурсами, земельные кадастры;

- инвентаризация и учет объектов распределенной производственной инфраструктуры и управление ими;

- тематическое картографирование;

- дистанционное зондирование;

- гідрометеоспостереження.

Выделим управленческие задачи, связанные с профессиональной деятельностью агронома:

- моделирование процессов в природной среде, управление природоохранными мероприятиями;

- мониторинг состояния окружающей среды (агромоніторинг);

- решение задач оптимизации сельскохозяйственного производства.

В основе любой ГИС лежит информация об участке земной поверхности, которую называют базой данных. Она организуется в виде набора слоев информации (рис. 55). Основной слой содержит географически привязанную карту местности, что служит ее основой. На него накладываются другие слои, несущие информацию о так называемые объекты. Между ними в процессе создания и наложения слоев друг на друга устанавливаются необходимые связи, что позволяет выполнять пространственные операции с объектами посредством моделирования и интеллектуальной обработки данных.

Тематические электронные карты сельскохозяйственного назначения

Рис. 55. в Тематические электронные карты сельскохозяйственного назначения

Как правило, информация представляется графически в векторном виде, что позволяет уменьшить объем хранимой информации и упростить операции по визуализации. С графической информацией связана текстовая, табличная, расчетная информация, координатная привязка к карте местности, видеоизображения, аудиокомментарии, БД с описанием объектов и их характеристик.

Кроме этого, каждый картографический объект может иметь атрибутивную информацию, в которой содержится информация, что не обязательно должна отображаться на карте (например, число жильцов какого-либо дома и их социальный статус).

Подавляющее большинство ГИС-систем различают геометрическую и атрибутивную компоненты баз данных ПС. их часто называют также пространственными (картографическими, геометрическими) и непросторовими (табличными, реляционными) данными.

Картографическая информация представляется точками, кривыми и плоскостными объектами. Атрибутивная информация содержит текстовые, числовые, логические данные об картографические объекты. Большинство современных ГИС-инструментариев позволяют хранить информацию в составе БД, как правило, реляционных. Атрибутивная информация хранится в виде отдельных табличных файлов, как правило, в форматах реляционных баз данных систем DBF, Paradox, Oracle, Ingress. Такой способ характерен как для западных коммерческих продуктов, так и современных отечественных разработок.

Для обеспечения текущего контроля за состоянием посевов с.-г. культур, раннего прогнозирования их урожайности, мониторинг темпов уборки урожая одновременно по территориям крупных регионов, определения емкости пастбищ различных типов и продуктивности сенокосов целесообразно использовать дистанционные данные високопросторової разрешения.

Удаленные данные - это данные, полученные с помощью так называемых удаленных платформ. В роли платформ (носителей), выступает авиационная техника (самолеты, вертолеты, пилотируемые устройства) и космические аппараты.

Дистанционное зондирование Земли (ДЗЗ, англ. Remote Sensing of Earth) - это получение информации об объектах на земной поверхности, а также о процессах и явлениях, происходящих на нашей планете при отсутствии непосредственного контакта с объектами исследования.

В зависимости от способа размещения регистрирующих устройств методы ДЗЗ делятся на наземные, авиационные и космические, но все они имеют одну общую черту: получение информации происходит путем регистрации электромагнитного излучения (ЭМИ), что отражается или излучается земной поверхностью.

Чтобы правильно использовать методы ДЗЗ для решения того или иного круга задач надо понимать их особенности и специфику. Методы ДЗЗ, как и все другие методы получения информации, имеют ограничения и преимущества, а также характеризуются определенной точностью.

К преимуществам методов ДЗЗ следует отнести, во-первых: получение информации происходит бездеградаційним путем, то есть без какого-либо вмешательства в объект исследования. Во-вторых: методы ДЗЗ характеризуются большой обзорностью (способностью одновременно получать информацию с больших площадей), что позволяет выявлять и исследовать явления и процессы, которые невозможно наблюдать с небольшого расстояния. В-третьих: сенсоры, используемые в системах ДЗЗ, способны регистрировать ЭМИ во многих диапазонах спектра - видимом, инфракрасном, микроволновом и радиодиапазоне, что значительно повышает их информативность и расширяет круг решаемых задач.

Кроме выше указанных функций ДЗЗ важным направлением их использования является инвентаризация сельскохозяйственных угодий и управления земельными ресурсами. В первую очередь это касается авиационных методов ДЗЗ и спутниковой съемки с высокой пространственной разрозненностью на местности, с целью создания тематических планов и карт различного масштаба.

 
< 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