Cтатьи и комментарии

Применение ГИС для обеспечения технологии «точного земледелия»

Применение высоких технологий дает особенно впечатляющий результат в тех отраслях народного хозяйства, которые считаются наиболее отсталыми и депрессивными. В этом отношении сельское хозяйство нашей страны – вне конкуренции, но, несмотря на это, российский бизнес начинает широкое внедрение информационных технологий в сельском хозяйстве. Попытки наладить эффективное и осмысленное управление в сельском хозяйстве наталкиваются на массу препятствий. В первую очередь – это отсутствие достоверных сведений, как о местности, так и о характере землепользования и его режиме.

Руководители крупных хозяйств зачастую даже не знают точных размеров собственных посевных площадей, что обусловлено их постоянным изменением, в силу различного рода природных и административных процессов. Обновление картографического материала, раннее осуществлявшееся на деньги государства, практически прекратилось. Работа осуществляется на основании карт 10-15 летней давности, не отражающих реалии сегодняшнего дня. Кроме того, меняются характеристики почв и вегетации на различных участках полей, а также от участка к участку. Эти данные, во-первых, должны быть в распоряжении специалистов для прогноза и анализа урожайности, а, во-вторых, лежать в основе агротехнических планов применительно к каждому конкретному полю или участку, в противном случае потерь и неэффективных расходов избежать не удастся.

Еще одним источником значительных «лишних» расходов является неэффективное использование сельскохозяйственной техники. Снижение этих расходов возможно по следующим направлениям:

  • автоматизированный учет всех перемещений техники, расчет пробега и обработанных площадей;
  • исключение хищений ГСМ (введение системы мониторинга за расходом ГСМ);
  • определение оптимальных маршрутов транспортировки техники от базы до обрабатываемых полей;
  • определение оптимальных маршрутов доставки урожая до пунктов приема;
  • контроль за скоростью перемещения техники при выполнении полевых работ.

Комплексные технологии производства сельскохозяйственной продукции, получившие название «точное земледелие» (Precision Farming), стали активно развиваться за рубежом еще в конце 90-х годов, и признаны мировой сельскохозяйственной наукой как весьма эффективные передовые технологии, переводящие аграрный бизнес на более высокий качественный уровень. Эти технологии являются инструментом, обеспечивающим решение трех основных задач, обуславливающих успех в условиях современного рынка – наличие своевременной объективной информации, способность принять верные управленческие решения и возможность реализовать эти решения на практике.

Решение этих трех взаимосвязанных задач возможно за счет применения специализированных технических средств и программного обеспечения. Максимальная эффективность достигается в результате построения комплекса программно-технических средств (КПТС), включающего следующее подсистемы:

  1. Аппаратные средства для точного земледелия:
    - системы параллельного вождения;
    - пробоотборники и почвенный анализ;
    - системы дифференцированного внесения;
    - датчики урожая;
  2. Мониторинг сельскохозяйственных угодий:
    - мониторинг границ рабочих участков полей;
    - агрохимический мониторинг полей;
    - картирование урожайности;
    - анализ условий местности;
  3. Мониторинг техники:
    - автоматизированный сбор данных, на основе GPS навигации;
    - визуализация перемещений техники;
    - оперативный учет сельскохозяйственных работ;
  4. Технологическое планирование и управление:
    - технико-экономическое планирование;
    - оперативное планирование;
    - оперативный учет сельскохозяйственной продукции;
  5. Бюджетирование и финансовый учет:
    - бюджетирование и финансовый учет;
    - финансовый анализ;
    - консолидация данных в МСФО;
  6. Публикация и доступ к данным через Internet.

1. Аппаратные средства для точного земледелия:

Все аппаратные средства точного земледелия базируются на GPS навигации выполняемых измерений и регистрации показаний датчиков. Поставляемое оборудование работает автономно на том техническом средстве, на котором оно установлено. Однако большинство фирм разработчиков обеспечивает приборы специальными разъемами, для снятия информации, что позволяет в дальнейшем построить на их базе единую систему управления.

1.1. Система параллельного вождения

Система параллельного вождения на базе GPS навигации – технически совершенная и экономически выгодная технология для современных сельскохозяйственных машин. Особенно эффективно использование систем параллельного вождения совместно с широкозахватными агрегатами.

С помощью систем спутниковой навигации можно ездить и прямолинейно и криволинейно, главная идея состоит в том, чтобы свести к минимуму перекрытия и пропуски между соседними загонками и при этом произвести расходы только на оборудование и быстрое обучение, а не, к примеру, на работы по расстановке вешек или частой замене пены маркера. При этом параллельные линии могут быть как прямыми, так и кривыми.

Современное аппаратное обеспечение позволяет достигать точности прокладки двух загонок в пределах 20 см, а в сочетании с использованием базовых станции RTK, точность может быть увеличена до 5 см.

1.2. Пробоотборники и агрохимические лаборатории.

При помощи почвенного анализа устанавливается содержание питательных веществ в почве, необходимых растению для здорового роста и развития. Результаты анализа определяют вид и норму вносимых удобрений – один из важнейших факторов, влияющих на успех сельскохозяйственного производства. Почвенный анализ включает три стадии:

Отбор почвенных образцов. Образцы отбираются при помощи пробоотборника, который крепится к кузову или внутри кабины автомобиля. Глубина отбора – от 60 до 120 см. Важно правильно выбрать метод отбора, обеспечивающий репрезентативность образцов.

Почвенный анализ. Образцы передаются на анализ в высокоэффективную многофункциональную лабораторию. Используются методы, которые позволяют с точностью определить содержание питательных веществ в почве.

Рекомендации по внесению удобрений. Конечный результат почвенного анализа – разработка конкретных предписаний по внесению удобрений для каждого поля и каждой культуры.

Пробоотборники призваны автоматизировать и многократно ускорить процесс отбора проб и образцов почвы для их последующего анализа и создания электронной карты распределения химических веществ в почве.

Собранные пробы нумеруются и сдаются в стороннюю лабораторию, либо анализируются прямо в лаборатории Вашей компании. Результаты исследования по наиболее важным веществам, в первую очередь, N, P, K, а также в ряде случаев других элементов и соединений, заносятся в специализированное программное обеспечение, которое позволяет обработать полученный результат и получить карту распределения химических элементов в почве. Данная карта используется при создании технологической карты дифференцированного внесения, а также для принятия решений при расчёте необходимого количества удобрений и средств защиты растений (СЗР).

1.3. Датчики урожая

Применение датчиков урожая обеспечивает определение урожайности и влажности зерна с единицы площади, с учетом местоположения комбайна и неровностей поля. Система может устанавливаться на любой комбайн, в ее состав, помимо GPS приемника входят: оптический датчик объема зерна в бункере, датчик влажности зерна, датчик поперечных и продольных отклонений, электронно-вычислительный модуль определения урожайности, бортовая информационная система, карточка памяти, калибратор.

На основании показаний датчиков определяется объемное количество зерна в элеваторе комбайна и его влажности. Положительный эффект от внедрения системы – уменьшение количества разбрасываемых удобрений и химикатов за счет составления технологических карт для опрыскивателей и разбрызгивателей с учетом карт агрохиманализов и карт урожайности. Анализ проводится на компьютере с помощью специализированной программы на базе карты урожайности и распределения влажности.

1.4. Системы дифференцированного внесения

Дифференцированное внесение жидких и твердых удобрений и ядохимикатов по полю в соответствие с технологической карой с целью уменьшения расхода удобрений и увеличения урожайности обеспечивается системами дифференцированного внесения., включающих: бортовой компьютер встроенным приемником DGPS, антенну EGNOS GPS, чип-карту для обмена с внешними системами и программное обеспечение.

В процессе эксплуатации средствами программного обеспечения составляются технологические аппликационные карты по результатам агрохимобследований и карт урожайности полей. Полученная информация переносится на бортовой компьютер посредством чип-карты. На основании полученной аппликационной карты система обеспечивает автоматическое управление дозаторами через мобильный терминал агрегата. Положительный эффект от внедрения системы: Уменьшение количества разбрасываемых удобрений и химикатов и увеличение урожайности.

2. Мониторинг сельскохозяйственных угодий:

Электронная карта полей дает возможность вести строгий учет и контроль всех сельскохозяйственных операций, поскольку опирается на точные знания: площадей полей, протяженности дорог, информации о полях и др. На основании карты полей проводится полный анализ условий, влияющих на рост растений на данном конкретном поле (или даже на участках 100х100 м или 10х10 м). Карты полей составляют основу для получения структуры севооборота и служат оптимизации производства с целью получения максимальной прибыли, а также рационального использования всех участвующих в производстве ресурсов. Электронные карты полей дают возможность точно вести планирование, учет и контроль всех сельскохозяйственных операций, поскольку опираются на объективные размеры площадей полей, протяженность дорог и других объектов, нанесенных на нее в процессе создания.

Способы нанесения границ рабочих участков полей:

  • - векторизация границ полей по снимку высокого разрешения;
  • - объезд границ полей с использованием GPS оборудования и специального программного обеспечения;
  • - комбинированный способ – разумное сочетание первых двух.

В рамках комплексной системы управления сельскохозяйственным предприятием электронные карты полей применяются для учета севооборота, для мониторинга подвижных объектов,. для организации перевозок, для картирования урожайности, для исследования почв, для статистического и тематического анализа данных, для планирования производственного процесса и пр.

2.1. Мониторинг рабочих участков полей.

Обследование территорий выполняются с использованием спутниковой системы глобального позиционирования (GPS). По данным GPS приемника определяются фактические границы полей. Точность измерений определяется типом применяемого GPS приемника и дополнительным оборудованием.

Различаются следующие классы точности:

  • - навигационный – 5-7 метров;
  • - автономный режим системы точного вождения — 1- 3 метра;
  • - с дифференциальным сервисом EGNOS – 15-30 сантиметров;
  • - с дифференциальным сервисом Omnistar VBS – 15-20 сантиметров;
  • - с дифференциальным сервисом Omnistar HP/XP – 5-10 сантиметров;
  • - применение базовых станций RTK – 1-3 сантиметра.

Дифференциальный сервис европейской системы EGNOS является бесплатным. Его сигнал может принимать простой GPS-приемник с соответствующей функцией. Однако сейчас EGNOS работает в тестовом режиме, поэтому может действовать с перебоями.

Гарантированный дифференциальный сервис — платная услуга. Есть возможность использовать европейский Omnistar. В зависимости от типа подписки Omnistar обеспечивает несколько уровней точности: VBS и НР/ХР. Подписка на VBS стоит до 1 тыс. евро в год, или 3 евро в час (при заказе не менее 150 часов), но этот сервис распространяется только на европейскую часть России. НР/ХР обеспечивает точность в 5–10 см. Годовая подписка на НР/ХР стоит на порядок дороже. Чтобы воспользоваться сервисом VBS и HP/XP, надо иметь GPS-приемник, поддерживающий такие услуги, или модернизировать GPS-приемник начального уровня, добавив к нему специальную антенну и программное обеспечение.

Самый высокий уровень точности, 1–3 см, достигается с помощью режима RTK (Real-Time Kinematics — кинематика в реальном времени). Для обеспечения этого режима необходимо приобретение и развертывание базовых станций.

Измерения полей могут быть выполнены мобильными системами – ноутбук с подключенным GPS приемником и специальным программным обеспечением или дистанционно. Для дистанционных измерений можно использовать развернутую систему мониторинга техники. Выбор варианта определяется требованиями к точности измерений и оперативности их выполнения.

Функциональные возможности подсистемы мониторинга полей: создание пользовательских карт полей в векторном формате, корректировка текущих карт полей с уточнением их границ, разбиением или объединением; ввод GPS данных с контролем качества по количеству используемых в работе спутников и геометрии их положения, влияющим на точность определения местоположения; отображение на карте в реальном времени получаемых от GPS данных; измерение на карте расстояний и площадей; определение по упрощенной технологии части поля, обработанной сельхозтехникой; корректировка сопроводительной информации по каждому полю.

По каждому полю ведется паспортные данные, включающие сведения о площади, возделываемой культуре, предшественнике, механическому составу почв, продольным и поперечным уклонам, степени эродированности почв и пр. Кроме того, к каждому рабочему участку можно привязать сведения о результатах агрохимического обследования.

2.2. Агрохимический мониторинг полей;

Данные агрохимического анализа почв по каждому рабочему участку поля могут быть получены двумя способами:

  • - в результате агрохимических обследований, выполненных специализированной организацией;
  • - в результате собственных изысканий с применением пробоотборников и лабораторий по анализу проб.

В первом случае данные уже разнесены по участкам и необходимо их ввести в соответствующие позиции. Обновление сведений агрохимического состояния почв должно проводиться не реже 1 раза в 5 лет.

Во втором случае, по точечным замерам программа формирует поверхность характеризующую распределение питательных элементов по всей территории. Данный метод позволяет выявить локальные особенности на каждого рабочем участке, поскольку показывает распределение данных, а не их усредненное значение. Однако для ряда расчетов необходимо оперировать едиными показателями уровня содержания питательных веществ в почве в пределах участка. Программа позволяет рассчитать по распределенному показателю одно значение различными методами. Второй способ агрохимического мониторинга является более перспективным, поскольку готовит данные для дифференцированного внесения удобрений.

2.3. Картирование урожайности.

Система компьютерного мониторинга урожайности — эффективный способ определения изменений уровня влажности и урожайности на полях хозяйства. С учетом данных о том, какой участок поля принесет больший урожай, исходя из оптимизации затрат и извлечения максимальной прибыли, принимается решение о дифференцированной обработке полей. Возможна постановка противоположной задачи — снижения затрат в соответствии с потенциалом урожая на бедных землях. По желанию, в любой момент систему компьютерного мониторинга урожайности можно легко превратить в систему картографирования урожайности.

2.4. Анализ различных условий местности.

На основании топографических данных о расположении рабочих участков полей и паспортов полей система позволяет определять следующие показатели:

  • - уклоны местности (усредненный, продольный и поперечный);
  • - экспозиции (направление) склонов (на север, на юг, на восток, на запад);
  • - степень эродированности;
  • - механический состав почв.

Комбинируя эти сведения с данными агрохимического состояния, картами урожайности, уровнем выпавших осадков, поверхностным стоком и пр., можно определять локальные участки, характеризуемые некоторой оценкой: вымыванием или наносом удобрений и СЗР, заболачиванием или недостатком влаги вплоть до прогнозирование урожайности.

Технология анализа данных обеспечивается средствами пространственного анализа ГИС Карта 2005. Пользователю представляется широкий спектр мощных функций пространственного моделирования и анализа. В основе анализа лежат функции построения и преобразования векторных данных в матричные (растровые) и обратно. Пространственный анализ включает:

  • - Преобразование векторных данных в матричные.
  • - Создание буферных зон по расстоянию и близости объектов.
  • - Создание карт плотности объектов.
  • - Создание непрерывных поверхностей по точкам.
  • - Построение изолиний (интерполяция), расчет углов наклона, экспозиции склонов, отмывки рельефа.
  • - Проведение анализа по матричной карте.
  • - Выполнение алгебраических операций и логических запросов к серии карт и матриц.
  • - Выполнение оверлейных операций (вхождение, пересечение, близость).

3. Мониторинг техники:

3.1. Автоматизированный сбор данных, на основе GPS навигации;

Система наблюдения за сельскохозяйственной техникой

Сбор информация для функционирования системы осуществляется в автоматизированном режиме. Аппаратные средства мониторинга обеспечивают прием GPS-сигналов, сбор измерений с установленных датчиков и передачу пакета измерений по установленным параметрам на сервер базы данных. Для передачи данных используется GSM-модем и SIM-карта. Передача осуществляется с использованием GPRS канала по сети Internet. Кроме данных собираемых в автоматическом режиме система позволяет осуществлять импорт информации с внешних носителей данных, или ручной ввод из журналов учета и регистрации.

Система состоит из трех блоков аппаратно-программных средств:

  1. Мобильный блок (бортовое оборудование объектов мониторинга):
    • - телематический программируемый логический контроллер (ТПЛК) объектов мониторинга;
    • - датчики уровня топлива
    • - комплект громкой связи
  2. Серверный блок (центр сбора данных)
    • - Web-сервер – IP адрес для приема информации;
    • - система управления базами данных (СУБД);
    • - программное обеспечение системы мониторинга;
  3. Клиентский блок (рабочее место оператора системы):
    • - программное обеспечение ГИС Панорама АГРО;
    • - программное обеспечение ГИС Карта 2008;

Телематический программируемый логический контроллер предназначен для регистрации цифровых данных, значений дискретных и аналоговых сигналов, а также для управления дискретными и цифровыми выходами и встроенным GSM/GPRS-модулем. ТПЛК обеспечивает прием GPS-сигналов, сбор измерений с установленных датчиков (уровень топлива) и передачу пакета измерений по установленным параметрам в базу данных системы. Для передачи данных используется GSM-модем и SIM-карта, встроенные в ТПЛК. Передача осуществляется с использованием GPRS канала по сети Internet. Для передачи используется механизм программируемых макросов устройства и php-скриптов, хранящихся на Web-сервере.

Серверный блок обеспечивает сбор и накопление информации о перемещении сельскохозяйственной техники, измерений с установленных датчиков и доступ к нему операторов системы с клиентских рабочих мест.

Для приема информации от системы мониторинга необходимо наличие постоянно функционирующего сервера данных, подключенного к сети Internet (реальный IP-адрес). На функционирование системы в целом влияет:

  • качество каналов связи до точки подключения сервера
  • полнота покрытия территории сельскохозяйственных угодий сотовой связью.

Наличие зон радио невидимости компенсируется наличием у аппаратных средств мониторинга встроенной памяти для хранения измерений при невозможности их передачи. При выходе в зону устойчивого сигнала, все накопленные измерений передаются в диспетчерский центр.

3.2. Визуализация перемещений техники.

На основе данных, хранящихся на сервере, осуществляется определение местоположения техники и отображение его в специализированной. Таким образом, можно видеть перемещение автомобильной и сельскохозяйственной техники на фоне электронной карты полей. Параметры, измеряемые дополнительно установленными датчиками, отображаются в виде условных знаков, текстовых подписей, графиков и диаграмм. Диспетчерский центр ведет накопление измеряемых параметров в целях формирования отчетов по установленным формам. Также через средства диспетчерского центра осуществляется голосовая связь с водителями сельскохозяйственной техники.

По результатам GPS-измерений программное обеспечение выполняет постобработку и выдает оператору следующую информацию:

  • - текущие координаты объекта мониторинга (X,Y);
  • - скорость передвижения объекта мониторинга (V);
  • - направление движения (угол);
  • - пройденное расстояние (D);
  • - пройденная площадь (S1=D*l, где l – ширина полосы обработки);
  • - обработанная площадь (S2) – за вычетом зон двойной обработки и пропущенных участков. Данная площадь позволяет оценить точность выполнения механизированных работ при соотношении с площадью поля;
  • - текущий расход топлива или объем топлива в баке (в зависимости от типа установленного на объект мониторинга датчика).

3.3. Оперативный учет механизированных работ.

ГИС Панорама АГРО обеспечивает планирование и учет механизированных работ.

Планирование и учет ведется для тех объектов, на которых установлены средства навигации. Функционирование системы происходит по следующей схеме:

  • - ежедневно в конце рабочего дня формируются плановые задания для водителей и механизаторов на следующий рабочий день;
  • - при необходимости утром вносятся изменения в учетные карточки водителей и механизаторов;
  • - выполняется расчет фактически выполненных работ за прошедшие сутки;
  • - производится выгрузка фактически выполненных работ в систему «Агрохолдинг» на платформе «1С» для план-фактного анализа, формирования бухгалтерской и финансовой отчетности.

В процессе работы можно просматривать и редактировать данные в диалогах системы. Результаты фактически выполненных работ можно разнести по полям для последующего экономического анализа.

Учет фактических работ может вестись путем ручного ввода данных или в результате импорта из подсистемы мониторинга диспетчерского центра. Обмен информацией между двумя подсистемами производится файлами в формате XML.

Применение ИАС «Агрохолдинг» на платформе «1С» позволяет в рамках предприятия использовать единый интерфейс и единую базу данных во всех структурных подразделениях: экономисты, агрономы, бухгалтерия.

4. Технологическое планирование и управление:

Технико-экономическое планирование выполняется средствами ИАС «Агрохолдинг» и включает несколько модулей:

1.) Модуль «Технико-экономическое планирование» обеспечивает:
   - планирование выпуска продукции растениеводства;
   - определение потребности почв в питательных элементах с учетом плановой урожайности;
   - составление технологических карт возделывания культур;
   - формирование планово-учетных цен номенклатуры;
   - составление баланса продукции растениеводства;
   - расчет плановой себестоимости продукции растениеводства.

2) Модуль «Оперативное планирование» обеспечивает:
   - распределение запланированной техники;
   - корректировка плана сельскохозяйственных работ.

3) Модуль «Оперативный учет сельскохозяйственных работ» обеспечивает:
   - оперативный учет выполненных с/х работ;
   - формирование учетных листов трактористов-машинистов;
   - формирование путевых листов автомобиля;
   - учет расхода ТМЦ со склада.

4) Модуль «Оперативный учет сельскохозяйственной продукции» обеспечивает:
   - учет прихода продукции с полей;
   - учет реализация зерна с поля;
   - учет реализации зерна с тока.

При этом данные могут собираться как с подсистемы «Диспетчерский центр», так и сниматься показания с электронных весов установленных на складах.

5. Бюджетирование и финансовый учет:

Бюджетирование и финансовый учет выполняется средствами ИАС «Агрохолдинг» и включает несколько модулей:

  1. Модуль «Финансовый учет».
    Реализует функции финансового и бухгалтерского учета, учета расчетов с клиентами и поставщиками, учета основных средств, управления денежными средствами. Позволяет организовать комплексную информационную систему, соответствующую корпоративным, российским и международным стандартам и обеспечивающую финансово-хозяйственную деятельность.
  2. Модуль «Бюджетирование».
    Детальная разработка плановых показателей всех подразделений. Актуализация бюджетов. Фиксация фактических данных (отслеживание исполнения). Анализ и контроль отклонений фактических показателей от плановых и выявление причин отклонений.
  3. Модуль «Финансовый анализ».
    Получение аналитического баланса, отчета о прибылях и убытках в аналитической форме, расчета коэффициентов ликвидности, рентабельности, анализа финансовой устойчивости и прочих дополнительных показателей.
  4. Консолидация данных в МСФО.
    Объединение всей информации предприятий для получение корпоративного анализа, трансформация данных для получения бюджетов и других показателей в стандарте Международной Системы Финансовой Отчетности.

6. Публикация и доступ к данным через Internet.

Для отображения картографической и отчетно-справочной информации в среде Internet предназначен GIS WebServer. Это серверное программное обеспечение обеспечивает настройку внешнего вида и состава Web-страниц. При этом основным содержанием страницы является графическое представление карт, растров и прочей географически привязанной информации. Доступ к данным организован в соответствии с правами пользователя. GIS WebServer предоставляет конечному пользователю Web-интерфейс для работы с отчетными картами и таблицами базы данных в виде сгенерированных Web-страниц, обращение к которым производится стандартным браузером.

Для автоматизации управления информационными потоками при управлении сельскохозяйственным предприятием GIS WebServer применяется в комплексе с серверным программным обеспечением ГИС Панорама-АГРО Сервер. Разработанный комплекс программ и скриптов обеспечивает отображение:
- карт (топографическая основа хозяйства, границы и номера полей, почвенный состав, агроэкологические условия, агрохимический состав и пр.);
- растров (изображений космических и ароснимков, привязанных к карте хозяйства, сканированных схем и фондовых материалов);
- матриц (высот рельефа, распределения питательных веществ в почве, урожайности, фитосанитарного состояния, метеоусловий и пр.);
- данных мониторинга на карте (перемещения техники, точки стоянки и сливов топлива, отклонения от маршрута и пр.);
- параметров мониторинга в виде таблиц (текущая скорость, пройденное расстояние, текущий расход топлива, время стоянки и пр.)

При помощи системы решаются задачи учета фактических работ, также в реальном режиме времени можно определять площадь текущего обработанного участка поля. На основе информации, поступающей в автоматизированную систему, осуществляется формирование отчетов и проводится сравнительный анализ. Статистические данные могут быть подготовлены для размещения на Web-серверах предприятий для обеспечения удаленного доступа к ним. Таким образом, становится возможным проведение анализа указанной информации на любом компьютере, подключенном к сети Internet.

7. Выводы и предложения по автоматизации

Комплекс программно-аппаратных средств обеспечивающий информационно-аналитическую поддержку технологии «точного земледелия» получил условное наименование: географическая информационно-аналитическая система «Управление сельскохозяйственным предприятием»» (ГИАС УСХП).

Состав ГИАС УСХП:

  • аппаратно-программные средства для мониторинга техники;
  • сервер данных для приема навигационной информации с доступом в Internet;
  • полнофункциональная профессиональная ГИС Карта 2008;
  • специализированная ГИС Панорама-АГРО;
  • информационно-аналитическая система (ИАС) «Агрохолдинг» на платформе «1С: Предприятие 8.1»;
  • настраиваемое WEB приложение GIS Web Server.

Как показано на рисунке, можно четко выделить три подсистемы: навигационная подсистема, ГИС подсистема на платформе ПАНОРАМА и аналитическая подсистема на платформе «1С».

Аппаратно-программные средства навигационной подсистемы включают бортовое оборудование, устанавливаемое на объекте мониторинга и Internet-сервера для приема навигационной информации. Сбор информации для функционирования системы осуществляется в автоматическом режиме. Аппаратные средства мониторинга обеспечивают прием GPS-сигналов, сбор измерений с установленных датчиков и передачу пакета измерений по установленным параметрам на сервер базы данных. Для передачи данных используется GSM-модем и SIM-карта. Передача осуществляется с использованием GPRS канала по сети Internet. ЗАО КБ Панорама не поставляет бортовое навигационное оборудование и опционные датчики. Эти функции могут быть выполнены нашими партнерами ЗАО Инженерный центр ГЕОМИР или ЗАО «ИТС-Софт».

ГИС подсистема обеспечивает картографическую составляющую системы. Основу системы составляют многослойные карты местности с возможностью компоновки растров (снимки, сканированные карты и пр.) векторных карт (топографическая основа, карты полей, тематические карты и пр.) и матриц (поверхность рельефа, качественные особенности почв, урожайность и пр.). На основе карт ведется учет сельхозугодий, агрохимический мониторинг, визуализацию перемещений техники и отображение состояния объектов мониторинга.

Задачи технологического планирования, планирования выпуска продукции, составления планов сельскохозяйственных работ, их оперативный учет и анализ, финансовый и бухгалтерский учет, план-фактный анализ и многое другое реализованы на платформе 1С, в рамках аналитической подсистемы. Данная подсистема разработана специалистами ООО «ЦентрПрограммСистем» (г. Белгород).

Таким образом, предлагаемое решение задачи автоматизации процессов планирования, диспетчеризации, учета и контроля в сельскохозяйственном производстве является комплексным и основывается на использовании геоинформационных систем, систем спутниковой навигации (GPS), систем передачи данных по каналам GSM/GPRS, компьютеризированного диспетчерского центра и различных датчиков, устанавливаемых на сельскохозяйственной технике. Развертывание комплекса программно-технических средств можно проводить поэтапно, на каждом из этапов подключая необходимые компоненты программного обеспечения.

Применение указанных технологий позволяет:

  1. для руководителя:
    - осуществлять дистанционный контроль работы хозяйства,
    - оперативно получать справки и отчеты,
    - проводить анализ эффективности вложений.
  2. для агронома:
    - вести историю полей по урожайности, культурам. Удобрениями и пр.,
    - планировать внесение удобрений с учетом особенностей полей,
    - проводить анализ и вырабатывать предложения по перспективным работам,
    - учитывать в своей работе данные о рельефе местности, и др. факторах,
    - производить оценку качества работ на основе анализа данных мониторинга.
  3. для главного инженера:
    - оперативное отслеживание местоположения техники,
    - голосовая связь с механизаторами и водителями,
    - дистанционный контроль за расходованием ГСМ и состоянием техники.
  4. для главного экономиста:
    - автоматизация планирования работ,
    - автоматизация учета работ, исключение приписок,
    - автоматическое формирование отчетов и справок,
    - проведение сравнительного анализа плановых и фактических данных.