Russian Federation
The article “Possibilities of using GIS in the agricultural sector” explores the role of geographic information systems (GIS) in optimizing the management of agricultural processes and increasing the efficiency of the agricultural sector. In the context of modern challenges, such as climate change, the need to improve food security and rational use of natural resources, the introduction of GIS technologies is becoming critically important. The article discusses the main possibilities of using GIS for monitoring and analyzing the condition of agricultural land, forecasting crop yields, optimizing the use of fertilizers and pesticides, and managing water resources. Particular attention is paid to the analysis of the cost-effectiveness of implementing GIS and examples of the successful use of these technologies in various countries. The authors offer methodological recommendations for integrating GIS into management systems of agro-industrial enterprises, focusing on the importance of an interdisciplinary approach and personnel training. The study highlights that the use of GIS can significantly improve agricultural productivity and sustainability, helping to achieve sustainable development goals and improve food security.
geographic information systems, agro-industrial complex, agricultural land monitoring, crop forecasting, water resources management, economic efficiency, sustainable development.
Агропромышленный комплекс (АПК) играет ключевую роль в обеспечении продовольственной безопасности и экономической стабильности многих стран. В условиях современных вызовов, таких как изменение климата, рост населения и ограниченность природных ресурсов, важно искать инновационные подходы для повышения эффективности сельскохозяйственного производства. Одним из таких подходов является использование геоинформационных систем (ГИС).
ГИС представляет собой мощный инструмент, который позволяет собирать, анализировать и визуализировать пространственные данные, что открывает широкие возможности для оптимизации управления сельскохозяйственными процессами. В данной статье рассматриваются основные возможности использования ГИС в АПК, их экономическая эффективность, а также примеры успешного внедрения этих технологий в различных странах. Особое внимание уделяется методическим рекомендациям по интеграции ГИС в системы управления агропромышленными предприятиями.
Геоинформационная система (ГИС) — это интегрированная система, предназначенная для сбора, хранения, анализа, управления и визуализации географически привязанных данных. Основными компонентами ГИС являются:
- Аппаратное обеспечение: компьютеры, серверы, GPS-устройства и другие технические средства, обеспечивающие сбор и обработку данных.
- Программное обеспечение: специализированные программы, предназначенные для обработки, анализа и визуализации пространственных данных.
- Данные: географически привязанные данные, которые включают информацию о местоположении объектов, их характеристиках и взаимосвязях.
Человеческие ресурсы: специалисты, обладающие знаниями и навыками в области ГИС и способные эффективно использовать эти технологии для решения конкретных задач.
Использование ГИС в АПК открывает широкие возможности для оптимизации управления сельскохозяйственными процессами на всех этапах производства. Рассмотрим основные направления применения ГИС в сельском хозяйстве.
ГИС позволяет проводить мониторинг состояния почв, включая их физические, химические и биологические характеристики. Это включает анализ содержания питательных веществ, уровня кислотности, структуры почвы и её водопроницаемости. Использование ГИС для мониторинга почв позволяет:
- Определить зоны с дефицитом или избытком питательных веществ и оптимизировать внесение удобрений.
- Выявить участки с различными типами почв и адаптировать агротехнические мероприятия в зависимости от их особенностей.
- Мониторить изменения состояния почв во времени и оценивать эффективность применяемых агротехнологий.
ГИС позволяет проводить мониторинг состояния растений и прогнозировать урожаи. Это включает использование данных дистанционного зондирования, таких как спутниковые снимки и данные с беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). Применение ГИС для анализа состояния растений позволяет:
- Оценить состояние посевов на больших площадях и выявить проблемные зоны.
- Анализировать динамику роста растений и прогнозировать урожайность.
- Определять потребности растений в воде, питательных веществах и защитных средствах.
Прецизионное земледелие (Precision Agriculture) представляет собой подход к управлению сельскохозяйственным производством, основанный на использовании точных данных для оптимизации внесения удобрений и пестицидов. ГИС играет ключевую роль в реализации этого подхода, предоставляя точную информацию о состоянии почв и растений. Применение ГИС в прецизионном земледелии позволяет:
- Оптимизировать внесение удобрений и пестицидов с учётом пространственной неоднородности полей.
- Снизить затраты на средства защиты растений и удобрения за счёт их более рационального использования.
- Сократить негативное воздействие на окружающую среду за счёт снижения количества применяемых химических веществ.
Эффективное управление водными ресурсами является важным аспектом устойчивого сельского хозяйства. ГИС позволяет оптимизировать использование воды на сельскохозяйственных угодьях, обеспечивая:
- Мониторинг уровня влажности почвы и потребностей растений в воде.
- Планирование и управление системами орошения с учётом пространственной неоднородности полей.
- Снижение затрат на водные ресурсы и предотвращение их избыточного использования.
Внедрение ГИС в агропромышленный комплекс связано с определёнными затратами, однако в долгосрочной перспективе это может привести к значительному повышению экономической эффективности сельскохозяйственного производства. Рассмотрим основные аспекты экономической эффективности внедрения ГИС.
Использование ГИС позволяет оптимизировать внесение удобрений, пестицидов и воды, что приводит к снижению затрат на эти ресурсы. Это особенно важно в условиях роста цен на средства защиты растений и удобрения.
ГИС позволяет более точно прогнозировать урожайность и выявлять проблемные зоны на полях, что способствует повышению урожайности и качества продукции. Это, в свою очередь, повышает доходы агропромышленных предприятий.
Оптимизация использования удобрений и пестицидов с помощью ГИС способствует снижению негативного воздействия на окружающую среду, что имеет важное значение для устойчивого развития сельского хозяйства и сохранения природных ресурсов.
Рассмотрим примеры успешного внедрения ГИС в агропромышленный комплекс в различных странах, которые демонстрируют эффективность этих технологий.
В США ГИС широко используется в сельском хозяйстве для мониторинга состояния почв и растений, оптимизации использования удобрений и управления водными ресурсами. Примером успешного применения ГИС является проект «Corn Belt» в Среднем Западе, где использование ГИС позволило значительно повысить урожайность кукурузы и сократить затраты на производственные ресурсы.
В странах Европейского Союза ГИС также активно используется для оптимизации сельскохозяйственного производства. Например, в Нидерландах использование ГИС для управления водными ресурсами и системами орошения позволило значительно сократить потребление воды и повысить урожайность сельскохозяйственных культур.
В Австралии ГИС применяется для мониторинга состояния пастбищ и управления водными ресурсами в условиях засушливого климата. Использование ГИС позволяет более эффективно управлять сельскохозяйственными угодьями и адаптироваться к изменению климатических условий.
Для успешной интеграции ГИС в системы управления агропромышленными предприятиями необходимо учитывать ряд методических рекомендаций.
Интеграция ГИС требует междисциплинарного подхода, который включает участие специалистов из различных областей, таких как агрономия, география, информатика и экономика. Важно обеспечить взаимодействие и обмен знаниями между этими специалистами для успешного внедрения ГИС.
Успешное использование ГИС требует наличия квалифицированных кадров, обладающих знаниями и навыками в области геоинформационных систем и их применения в сельском хозяйстве. Важно организовать обучение и повышение квалификации сотрудников агропромышленных предприятий, а также привлекать молодых специалистов и студентов к изучению и внедрению ГИС.
Для успешного внедрения ГИС необходимо обеспечить соответствующую техническую поддержку и инфраструктуру. Это включает наличие необходимого аппаратного и программного обеспечения, доступ к данным дистанционного зондирования и другим пространственным данным, а также возможность оперативного обмена информацией между различными участниками процесса.
Внедрение ГИС требует значительных инвестиций, поэтому важно проводить оценку экономической эффективности этих технологий. Это включает анализ затрат и выгод от использования ГИС, а также разработку методик и инструментов для оценки экономической эффективности на различных этапах внедрения и эксплуатации.
Для успешного использования ГИС в агропромышленном комплексе необходимо разработать и внедрить стандарты и протоколы, которые обеспечат совместимость и интеграцию различных систем и данных. Это включает стандарты для сбора, обработки, анализа и визуализации данных, а также протоколы обмена информацией между различными участниками процесса.
Геоинформационные системы (ГИС) представляют собой мощный инструмент, который позволяет значительно повысить эффективность управления сельскохозяйственными процессами и способствовать устойчивому развитию агропромышленного комплекса. Использование ГИС открывает широкие возможности для мониторинга и анализа состояния сельскохозяйственных угодий, прогнозирования урожаев, оптимизации использования удобрений и пестицидов, а также управления водными ресурсами.
Внедрение ГИС в агропромышленный комплекс связано с определёнными затратами, однако в долгосрочной перспективе это может привести к значительному повышению экономической эффективности сельскохозяйственного производства. Примеры успешного внедрения ГИС в различных странах демонстрируют, что использование этих технологий позволяет повысить урожайность, сократить затраты на производственные ресурсы и снизить негативное воздействие на окружающую среду.
Для успешной интеграции ГИС в системы управления агропромышленными предприятиями необходимо учитывать междисциплинарный подход, обеспечивать обучение и развитие кадров, создавать соответствующую техническую поддержку и инфраструктуру, проводить оценку экономической эффективности и разрабатывать стандарты и протоколы.
Таким образом, использование ГИС в агропромышленном комплексе может значительно способствовать достижению целей устойчивого развития и улучшению продовольственной безопасности, что имеет важное значение для экономики и социальной стабильности многих стран.
1. Alybaev, D. B. Primenenie informacionnyh tehnologiy v agropromyshlennom komplekse / D. B. Alybaev, N. Zh. Uraimova // Nauka, novye tehnologii i innovacii Kyrgyzstana. – 2019. – № 7. – S. 103-106. – EDN FNQXVN.
2. Kalmanova, D. M. K voprosam primeneniya adaptivno-landshaftnyh sistem zemledeliya, ee metodologii i principov / D. M. Kalmanova, A. E. Zhakupova // Nauka i innovacionnye tehnologii. – 2020. – № 1(14). – S. 67-76. – DOIhttps://doi.org/10.33942/sit.nes021. – EDN SHDPUE.
3. Kovalev D. I. Proektirovanie GUI veb-orientirovannyh GIS agropromyshlennogo kompleksa: standarty i tehnologii veb-razrabotki / D. I. Kovalev, A. A. Yablokova, V. A. Podoplelova, K. D. Astanakulov // Informatika. Ekonomika. Upravlenie. – 2023. – T. 2, № 4. – S. 227-237. – DOIhttps://doi.org/10.47813/2782-5280-2023-2-4-0227-0237. – EDN TJJUWD.
4. Lyashenko, E. A. O tehnologicheskom razvitii otrasley ekonomiki v usloviyah shokov / E. A. Lyashenko // Epomen. Global. – 2023. – № 44. – S. 101-107. – EDN HXCCXO.
5. Mochalova, Ya. V. Vektor razvitiya rossiyskogo APK - cifrovizaciya / Ya. V. Mochalova, O. P. Gorshkova // Ekonomika: vchera, segodnya, zavtra. – 2020. – T. 10, № 1-1. – S. 593-600. – DOIhttps://doi.org/10.34670/AR.2020.91.1.065. – EDN CRUBYJ.
6. Sal'nikov, S. G. Tehnologii i sistemy informacionnogo obespecheniya v APK: tendencii i problemy / S. G. Sal'nikov, A. A. Lichman, N. Yu. Tuhina // Vestnik Moskovskogo gumanitarno-ekonomicheskogo instituta. – 2018. – № 3. – S. 88-97. – EDN YWGMAH.
7. Sozaeva, T. H. Cifrovizaciya agroformirovaniy regiona: sovremennoe sostoyanie, problemy i perspektivy / T. H. Sozaeva, S. A. Gurfova // Izvestiya Kabardino-Balkarskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta im. V.M. Kokova. – 2023. – № 2(40). – S. 155-167. – DOIhttps://doi.org/10.55196/2411-3492-2023-2-40-155-167. – EDN DKWZGW.
8. Sulimin, V. V. Primenenie GIS-tehnologiy v agropromyshlennom komplekse / V. V. Sulimin // Ekonomicheskie issledovaniya i razrabotki. – 2023. – № 5. – S. 239-244. – EDN SKMOYU.
