Створення карт.

Процес створення карт в ГІС набагато простіший та гнучкіший, ніж в традиційних методах ручного або автоматичного картографування. Він починається зі створення бази даних. У якості джерела отримання вихідних даних можна користуватися і оцифровкою звичайних паперових карт. На основі таких баз даних можна створювати карти (в електронному вигляді або як тверді копії) на будь-яку територію, будь-якого масштабу, з потрібним навантаженням, з її виділенням та відображенням потрібними символами. У будь-який час база даних може поповнюватися новими даними (наприклад, з інших баз даних), а існуючі в ній дані можуть корегуватися в разі необхідності.

3.2. ГІС на сільськогосподарські підприємства.

Основні сфери застосування ГІС у сільському господарстві — підвищення виробництва сільськогосподарської продукції, оптимізація її транспортування і збуту. У якості прикладу можна привести вдалий досвід декотрих компаній по оцінці необхідної кількості і оптимізації доставки добрив і отрутохімікатів сільгосппідприємствам. Сільськогосподарські підприємства використовують ГІС для просторового аналізу і моніторингу тенденцій продуктивності сільськогосподарського виробництва. Страхові компанії використовують ГІС для оцінки ризиків і уточнення страхових внесків при страхуванні врожаю. Постачальники сільськогосподарського

обладнання, добрив і отрутохімікатів використовують ГІС для рекламування і збуту власної продукції у сільськогосподарських регіонах, пошуку оптимальних маршрутів доставки продукції автомобільним, водним і залізничним транспортом.

Загалом комплексна ГІС на сільськогосподарські підприємства найчастіше включає в себе такі цифрові карти, як карти вмісту мінеральних речовин у грунті, типів і характеристик грунтів, карти схилів (з цифровою моделлю рельєфу) і експозицій схилів, погодних, кліматичних і гідрологічних умов. Цифрові карти є надзвичайно важливою інформацією через низку послідовних факторів, таких як врожайність і тип посівів, тип механічної і хімічної обробки грунтів,

просторовий розподіл хвороб культур і динаміка розповсюдження шкідливих комах. При наявності такої інформації відкриваються необмежені можливості аналізу, прогнозу і оптимізації діяльності сільгосппідприємств.

3.3.Господарство СТОВ «Авіатор» та НДГ «Лан» Городенківського району Івано-Франківської області.

Рельєф господарства рів­нинний з плоскими вододілами та широкими пологими схи­лами, які переходять у лощини. Грунти господарства – чорно­земи звичайні. Площа землекористування складає 8670 га, з них 7568 га сільськогосподарських угідь.

Для агроекологічної типізації використовувалися різнома­нітні матеріали: топографічна карта масштабу 1: 10 000, грун­тові карти, матеріали агрохімічного обстеження грунтів, про­ект землеустрою, а також космічні знімки фірм Digital Globe (США) високої роздільної здатності (із сайту Google), знімки Lansad 7 ЕTM. Побудова електронних карт та їх аналіз здій­снювалися з використанням геоінформаційних продуктів ArcGIS 9.3 та векторизатора Easy Trace.

Результати досліджень. У результаті використання ГІС-технологій було створено електронну базу сільськогосподар­ських підприємств СТОВ «Авіатор» та НДГ «Лан», яка включала багатошарову електронну карту землекористування господар­ства, карту експлікації полів і атрибутивну базу даних історії полів, із урахуванням виконаних на них агротехнічних захо­дів, топографічну карту, грунтову, рельєфу, геохімічного об­стеження, деградованих земель, а також макет агроландшафтної та агроекологічних карт.

Для створення електронних карт землекористування та експлікації полів існує декілька основних способів, що розріз­няються методами нанесення векторних об’єктів: 1) вектори­зація меж полів за космічним знімком високої роздільної здат­ності; 2) об’їзд (обхід) меж полів з використанням GPS устат­кування і спеціального програмного забезпечення; 3) векто­ризація меж за існуючими паперовими картами планів вну­трішньогосподарського землеустрою. В останньому випадку електронні карти характеризуються недостатньою точністю, оскільки під час прив’язування отриманих під час сканування растрів планів внутрішньогосподарського землеустрою неви­сокої точності в ArcGIS 9.3 виникають помилки через відмін­ності у системах координат. Тому карта землекористування господарства створювалася на основі векторизації меж полів, доріг, об’єктів гідрографії за космічним знімком високої роз­дільної здатності фірми Digital Globe з сайту Google (рис. 1, 2). Також для оцифровки меж полів сільськогосподарських підприємств можна використовувати знімки із знімальної систе­ми Landsat 7 після підвищення їх точності шляхом приведен­ня роздільної здатності багатоспектральних знімків невисокої роздільної здатності (до 28, 5 м/піксель) до роздільної здатнос­ті панхроматичного каналу (14, 25 м/піксель).

Електронна карта полів (рис. 2) дає інформацію про точ­ну площу полів будь-якої конфігурації, може відображати про­тяжність доріг і їх якість, показує розташування об’єктів в просторі та дозволяє за необхідності здійснювати навігацію на будь-яку вказану точку за будь-якої заданої траєкторії.

Рис.1. Приклад формування меж обстежуваних ділянок сільськогосподарських підприємств за космічним зображенням.

Рис.2. Землекористування та експлікація полів сільськогосподарських підприємств.

Для створення електронної агроландшафтної карти вико­ристовувалися план внутрішньогосподарського землеустрою, грунтова карта масштабу 1: 25000. Для створення грунтової карти проведено векторизацію і класифікацію грунтових кон­турів в ArcGIS 9.3 з нанесенням грунтових контурів та індек­сів грунтів (рис. 3). У якості растрової основи була викорис­тана грунтова карта масштабу 1: 25000 господарства «Кірова» Городенківського району, частково територію якого тепер за­ймає СТОВ «Авіатор».

Рис.3. Фрагмент грунтової цифрової карти сільськогосподарських підприємств.

Далі створюється електронна геоморфологічна карта на основі цифровування топографічної основи з отриманням тривимірної цифрової карти рельєфу або автоматично із за­стосуванням векторизаторів, що оцифровують відскановану з кальки сітку контурів. Топографічна векторна карта СТОВ «Авіатор» Городенкіцвського району була отримана в процесі ав­томатичної векторизації ізоліній рельєфу топографічної карти у програмі Easy Trace.

На початковому етапі дослідження агро-ландшафтів сіль­ськогосподарського підприємства і надалі для їх проектуван­ня створеним картографічним джерелом є карта розповсю­дження грунтових ареалів. Грунтова карта стає основою для складання агроекологічної і агроландшафтної карти. За меж­ами грунтових ареалів, а також їх гранулометричному складу.

Куту нахилу і сонячній експозиції виділяють агроекологічно однорідні ділянки. Метою виділення агроекологічно однорід­них ділянок є підбір культур з урахуванням їх взаємодії (продукційної, фітомеліоративної, фітосанітарної) для виявлення умов життєзабезпечення рослин в межах поля і робочої ділян­ки, виключення негативного впливу просторової мінливості (мозаїчності) агроекологічних умов на продуктивні властивос­ті земель і на технологію обробітку культур.

Основна інформація формується в процесі грунтово-ландшафтного картографування земель, що виконується за матеріалами аерофотознімання, топографічних карт і даних спеціальних польових і лабораторних досліджень. Результати досліджень представляються пошарово у вигляді електронних карт форм і елементів мезорельєфу, крутизни схилів, їх експо­зиції, мікрорельєфу, грунтоутворюючих порід, гідрогеологічних умов, ерозії грунтів, структур грунтового покриву тощо. Кожна електронна карта має базу даних, що містить, відповід­но до тематики карти, інформацію по кожному контуру. На­приклад, база даних електронної карти мікроструктур грун­тового покриву може містити таку наступну інформацію: но­мер контура; індекс грунтової комбінації; повна назва грунтової комбінації; співвідношення грунтів, ступінь складності і контрастності, положення в геохімічному ландшафті, геохі­мічні бар’єри, агроекологічні параметри грунтів.

Всі електронні карти мають єдину систему координат, прив’язану до відсканованої топографічної основи масштабу 1: 10000. Кількість електронних тематичних карт-шарів зале­жить від складності ландшафтно-екологічних умов і рівня ін­тенсифікації виробництва.

Шляхом взаємного накладення тематичних електронних карт-шарів формується комплексна карта агроекологічних груп і видів земель, тобто елементарних ареалів агроландшаф-та (ЕАА), кожен з яких забезпечується банком даних агрое­кологічної оцінки (теплозабезпеченість, вологозабезпеченість, показники рельєфу, грунтового покриву тощо).

Спочатку виділяють групи земель за умовами рельєфу, на­кладаючи на грунтову карту цифрову карту розподілу схилів за кутом нахилу; потім накладають карти перезволожених і со­лонцевих земель, виділяючи групи за ступенем перезволоження і ступенем розвитку солонцевого процесу. Аналогічно мо­жуть виділятися групи засолених, літогенних й інших земель. Далі, використовуючи карти еродованих, перезволожених, со­лонцевих земель, карти розподілу схилів за формами і експо­зицією, карту розвитку форм мікрорельєфу, усередині агрое­кологічної групи виділяють види земель. До карти агроеколо­гічних груп і видів земель прив’язується база даних. Ця кар­та супроводжується пояснювальною запискою, в якій дається аналіз сучасного використання земель і екологічні наслідки. Особлива увага приділяється ідентифікації процесів деграда­ції грунтів: яроутворенню, водній та вітровій ерозії, вторинно­му засоленню грунтів, забрудненню токсичними речовинами, промисловому руйнуванню грунтового покриву тощо. Даєть­ся оцінка стану мережі гідрографії, господарських водоймищ, замулювання річок і озер, забруднення поверхневих та грун-тових вод, характеристика поверхневого й грунтового стоку.

Карта агроекологічних груп і видів земель з базою даних і пояснювальною запискою є основним завершальним доку­ментом дослідницьких робіт під час проектування адаптивно-ландшафтних систем землеробства. У ній міститься вся необ­хідна інформація для ухвалення проектних рішень щодо роз­міщення сільськогосподарських культур, диференціації тех­нологій їх обробітку за різних рівнів інтенсифікації виробни­цтва, оптимальній організації території з урахуванням ланд­шафтних зв’язків, тобто формування систем землеробства.

Шляхом об’єднання ЕАА, близьких за умовами обробітку сільськогосподарських культур, формується електронна кар­та агроекологічних типів земель. В межах контурів агроеко­логічних типів земель проектуються поля сівозмін і виробни­чі ділянки. Вони характеризуються банками агроекологічних показників, які надалі поповнюються відомостями про їх використання, врожайність і тому подібне за схемою історії по­лів. В рамках виробничих ділянок планується відбір грунтових проб для агрохімічних аналізів. За отриманими результа­тами агрохімічного аналізу грунтових проб складаються кар­ти розподілу поживних речовин, для яких за загальноприй­нятими методиками розраховуються норми внесення добрив на кожну конкретну ділянку під певну культуру і запланова­ну врожайність.