< Попер   ЗМІСТ   Наст >

Загальні відомості про системи автоматизованого проектування.

Проектування і автоматизація. Діяльність агронома (ландшафтного дизайнера) передбачає створення проекту земельних ділянок, їх експлуатації, модернізації, відтворювати проміжні та кінцеві рішення. Об'єктами слугують різні види культур та рослин, природній (земельний) ландшафт, будівлі (рис. 54).

  • o Використання комп'ютерної техніки у процесі виконання різноманітних креслень і розробок називають автоматизованим проектуванням. За допомогою променевого олівця або ж спеціального аналітичного пристрою у проектувальника з'являється можливість креслення на екрані комп'ютера, маніпулювання об'єктами на екрані, зміна кута зору, роздрук у вигляді робочих креслень.
  • o Автоматизоване проектування - це проектування, при якому окремі перетворення описів об'єкта та алгоритму його функціонування, або алгоритму процесу, а також уявлення опису на різноманітних мовах здійснюється взаємодією людини і ЕОМ.

Існуючи програми для систематичного аналізу проектів і перевірки їх на предмет відповідності різноманітним стандартам називають системами автоматизованого проектування.

Система автоматизованого проектування (САПР; англ. Computer-aided design) - це комплекс засобів автоматизації проектування, взаємозв'язаних з необхідними підрозділами проектної організації або колективом спеціалістів (користувачем системи), які виконують автоматизоване проектування.

САПР призначені для виконання проектних операцій (процедур) в автоматизованому режимі. їх використовують з метою:

Датчик потоку зерна

Рис. 49. Датчик потоку зерна

Оптичний датчик об'єму намолоту

Рис. 50. Оптичний датчик об'єму намолоту

Рентгенівський датчик вологості зерна

Рис.51. Рентгенівський датчик вологості зерна

Електрооптичні датчики LASER PILOT (за допомогою світлових імпульсів визначають кромку між нескошених рослинами і стернею, автоматично направляючи LEXION по краю)

Рис. 52. Електрооптичні датчики LASER PILOT (за допомогою світлових імпульсів визначають кромку між нескошених рослинами і стернею, автоматично направляючи LEXION по краю)

Термінали для роботи з датчиками врожайності

Рис. 53. Термінали для роботи з датчиками врожайності

Приклад проекту у програмному забезпеченні та його натурна реалізація

Рис. 54. Приклад проекту у програмному забезпеченні та його натурна реалізація

  • - підвищення якості і техніко-економічного рівня використання земельних ресурсів;
  • - підвищення ефективності роботи з об'єктів проектування, зменшення витрат на їх створення і експлуатацію;
  • - скорочення термінів, зменшення трудоємності проектування і підвищення якості проектної документації.

САПР об'єднує технічні засоби, параметри і характеристики, які вибирають з максимальним врахуванням особливостей задач агрономічного (ландшафтного) проектування.

Основна функція САПР - виконання автоматизованого проектування на всіх або окремих стадіях проектування об'єктів і їх складових частин.

Обробка просторових даних. Геоінформаційні системи.

Дистанційне зондування Землі. Статистичні дані землеробства включають показники, пов'язані з раціональним використанням і охороною земельних угідь, їх меліорацією і хімізацією, підготовкою та проведенням сільськогосподарських робіт, виробництвом і розподілом продукції землеробства, виявленням ресурсів виробництва, ефективністю та якістю робіт у цій галузі сільського господарства. Широко використовуються показники валового збору сільськогосподарських культур і їх врожайності [70]. Аналіз просторової інформації є необхідним елементом для пошуку оптимальних сільськогосподарських рішень. Географічні дані, аеро-, космічні зображення, тематичні дані по безлічі сільськогосподарських параметрів, представлені в картографічному і табличному видах, допомагають у розв'язанні завдань, пов'язаних з плануванням, прогнозом, аналізом та моделюванням сільськогосподарських процесів.

Для створення електронних карт, їх зберігання, постійного оновлення, модифікації, керування, аналізу просторових даних використовують географічні інформаційні системи (геоінформаційні системи, ПС), вони інтегрують просторову інформацію та інформацію інших типів для розв'язку просторових завдань, пов'язаних з аналізом, моделювання, прогнозуванням, управлінням, а також інвентаризацією та підтримкою прийняття рішень.

Геоінформаційна система (англ. Geographic(al) information system, GIS) - інформаційна система, що забезпечує збір, зберігання, обробку, доступ, відображення і розповсюдження просторово-координованих даних (просторових даних). ГІС містить дані про просторові об'єкти у формі їх цифрових уявлень (векторних, растрових, квадротомічних та інших) [57].

Як вказує Майкл Н. ДеМерс, поняття "геінформаційна системи" носить широкий та поки неоднорідний характер. Найбільш вдале, на його думку, таке: ПС - інструменти для обробки просторової інформації. Під інструментами маються на увазі такі підсистеми: збору, обробки, зберігання, вибору та аналізу даних; окремою підсистемою є підсистема виведення інформації, що відображає всю базу даних або її частину в табличній, діаграмній або картографічній формі[27,с. 10-11].

Наука, яка вивчає ПС, носить назву геоінформатика. Вона охоплює низку наукових напрямів, пов'язаних із вивченням географічного простору.

Геоінформатика (англ. GIS technology, geo-informatics) - наука, технологія й виробнича діяльність по науковому обгрунтуванню, проектуванню, створенню, експлуатації та використанню географічних інформаційних систем, розробці геоінформаційних технологій, прикладних аспектах, або додатках ГІС (GIS application) для практичних або геонаукових цілей [58].

Поряд з поняттям ГІС використовують термін геоінформаційні технології, ГІС-технології (англ. GIS technology), що є технологічною основою створення географічних інформаційних систем, та дозволяють реалізувати функціональні можливості ГІС.

Функції використання ГІС можна поділити на п'ять груп, при цьому перші три належать до традиційних функцій геоінформаційних технологій, останні дві - до нових, що розвинулися останнім десятиліттям.

  • 1. Інформаційно-довідкова функція - створення і ведення банків просторово-координованої інформації, у тому числі:
    • - створення цифрових (електронних) атласів;
    • - створення і ведення банків даних систем моніторингу;
    • - створення й експлуатація кадастрових систем.
  • 2. Функція автоматизованого картографування - створення високоякісних загальногеографічних і тематичних карт, що задовольняють сучасні вимоги до картографічної продукції.
  • 3. Функція просторового аналізу і моделювання природних, природно-господарських та соціально-економічних територіальних систем.
  • 4. Функція моделювання процесів у природних, природно-господарських і соціально-економічних територіальних системах.
  • 5. Функція підтримки прийняття рішень у плануванні, проектуванні та управлінні.

Проблемна орієнтація ГІС визначається спеціалізованими задачами, що обумовлюються основними професійними агротехнологічними вимогами, нагальними в конкретний проміжок часу:

  • - управління земельними ресурсами, земельні кадастри;
  • - інвентаризація і облік об'єктів розподіленої виробничої інфраструктури і управління ними;
  • - тематичне картографування;
  • - дистанційне зондування;
  • - гідрометеоспостереження.

Виокремимо управлінські завдання, що пов'язані з професійною діяльністю агронома:

  • - моделювання процесів у природному середовищі, управління природоохоронними заходами;
  • - моніторинг стану навколишнього середовища (агромоніторинг);
  • - вирішення завдань оптимізації сільськогосподарського виробництва.

В основі будь-якої ГІС лежить інформація про ділянку земної поверхні, яку називають базою даних. Вона організується у вигляді набору шарів інформації (рис. 55). Основний шар містить географічно прив'язану карту місцевості, що слугує її основою. На нього накладаються інші шари, що несуть інформацію про так звані об'єкти. Між ними у процесі створення й накладення шарів один на одного встановлюються необхідні зв'язки, що дозволяє виконувати просторові операції з об'єктами за допомогою моделювання й інтелектуальної обробки даних.

Тематичні електронні карти сільськогосподарського призначення

Рис. 55. Тематичні електронні карти сільськогосподарського призначення

Як правило, інформація представляється графічно у векторному вигляді, що дозволяє зменшити обсяг збереженої інформації й спростити операції по візуалізації. Із графічною інформацією пов'язана текстова, таблична, розрахункова інформація, координатна прив'язка до карти місцевості, відеозображення, аудіокоментарі, БД із описом об'єктів та їхніх характеристик.

Крім цього, кожен картографічний об'єкт може мати атрибутивну інформацію, у якій утримується інформація, що не обов'язково повинна відображатися на карті (наприклад, число мешканців якого-небудь будинку і їхній соціальний статус).

Переважна більшість ГІС-систем розрізняють геометричну й атрибутивну компоненти баз даних ПС. їх часто називають також просторовими (картографічними, геометричними) і непросторовими (табличними, реляційними) даними.

Картографічна інформація представляється крапками, кривими й площинними об'єктами. Атрибутивна інформація містить текстові, числові, логічні дані про картографічні об'єкти. Більшість сучасних ГІС-інструментаріїв дозволяють зберігати інформацію в складі БД, як правило, реляційних. Атрибутивна інформація зберігається у вигляді окремих табличних файлів, як правило, у форматах реляційних баз даних систем DBF, Paradox, Oracle, Ingress. Такий спосіб характерний як для західних комерційних продуктів, так і сучасних вітчизняних розробок.

Для забезпечення поточного контролю за станом посівів с.-г. культур, раннього прогнозування їх врожайності, моніторингу темпів збирання врожаю одночасно по територіях великих регіонів, визначення ємності пасовищ різних типів і продуктивності сінокосів доцільно використовувати дистанційні дані високопросторової роздільної здатності.

Дистанційні дані - це дані, отримані за допомогою так званих віддалених платформ. У ролі платформ (носіїв), виступає авіаційна техніка (літаки, гелікоптери, не пілотовані пристрої) та космічні апарати.

Дистанційне зондування Землі (ДЗЗ, англ. Remote Sensing of Earth) - це отримання інформації про об'єкти на земній поверхні, а також про процеси та явища, що відбуваються на нашій планеті при відсутності безпосереднього контакту з об'єктами дослідження.

У залежності від способу розміщення реєструвальних пристроїв методи ДЗЗ поділяються на наземні, авіаційні та космічні, але всі вони мають одну спільну рису: одержання інформації відбувається шляхом реєстрації електромагнітного випромінювання (ЕМВ), що відбивається або випромінюється земною поверхнею.

Щоб правильно використовувати методи ДЗЗ для вирішення того чи іншого кола завдань треба розуміти їх особливості та специфіку. Методи ДЗЗ, як і всі інші методи отримання інформації, мають обмеження та переваги, а також характеризуються певною точністю.

До переваг методів ДЗЗ слід віднести, по-перше: отримання інформації відбувається бездеградаційним шляхом, тобто без будь-якого втручання в об'єкт дослідження. По-друге: методи ДЗЗ характеризуються великою оглядовістю (здатністю одночасно отримувати інформацію з великих площ), що дозволяє виявляти та досліджувати явища та процеси, які неможливо спостерігати з невеликої відстані. По-третє: сенсори, що використовуються в системах ДЗЗ, здатні реєструвати ЕМВ у багатьох діапазонах спектра - видимому, інфрачервоному, мікрохвильовому та радіодіапазоні, що значно підвищує їх інформативність та розширює коло вирішуваних задач.

Окрім вище означених функцій ДЗЗ важливим напрямом їх використання є інвентаризація сільськогосподарських угідь та управління земельними ресурсами. У першу чергу це стосується авіаційних методів ДЗЗ та супутникової зйомки з високою просторовою розрізненістю на місцевості, з метою створення тематичних планів і карт різного масштабу.

 
< Попер   ЗМІСТ   Наст >