Застосування ГІС для забезпечення технології "точного землеробства"

Застосування високих технологій дає особливо вражаючий результат у тих галузях народного господарства, які вважаються найбільш відсталими й депресивними. Щодо цього сільське господарство нашої країни - поза конкуренцією, але, незважаючи на це, національний бізнес починає широке впровадження інформаційних технологій у сільському господарстві. Спроби налагодити ефективне й осмислене управління в сільському господарстві натрапляють на масу перешкод. У першу чергу - це відсутність достовірних відомостей, як про місцевість, так і про характер землекористування і його режим.

Керівники великих господарств найчастіше навіть не знають точних розмірів власних посівних площ, що обумовлено їхньою постійною зміною, у силу різного роду природних й адміністративних процесів. Відновлення картографічного матеріалу, що раніше здійснювалося на гроші держави, практично припинилося. Робота здійснюється на підставі карт 10-15 літньої давнини, що не відбиває реалії сьогоднішнього дня. Крім того, міняються характеристики ґрунтів і вегетації на різних ділянках полів, а також від ділянки до ділянки. Ці дані, по-перше, повинні бути в розпорядженні фахівців для прогнозу й аналізу врожайності, а, по-друге, лежати в основі агротехнічних планів стосовно кожного конкретного поля або ділянки, у противному випадку втрат і неефективних витрат уникнути не вдасться.

Ще одним джерелом значних "зайвих" витрат являється неефективне використання сільськогосподарської техніки. Зниження цих витрат можливо по наступним напрямкам:

• автоматизований облік всіх переміщень техніки, розрахунок пробігу й оброблених площ;
• виключення розкрадань паливно-мастильного матеріалу (ПММ) (введення системи моніторингу за витратами ПММ);
• визначення оптимальних маршрутів транспортування техніки від бази до оброблюваних полів;
• визначення оптимальних маршрутів доставки врожаю до пунктів прийому;
• контроль за швидкістю переміщення техніки при виконанні польових робіт.

Комплексні технології виробництва сільськогосподарської продукції, що одержали назву "точне землеробство" (Precision Farming), почали активно розвиватися за кордоном ще наприкінці 90-х років, і визнані світовою сільськогосподарською наукою як досить ефективні передові технології, що переводять аграрний бізнес на більш високий якісний рівень. Ці технології є інструментом, що забезпечує рішення трьох основних задач, що зумовлюють успіх в умовах сучасного ринку - наявність своєчасної об'єктивної інформації, здатність прийняти вірні управлінські рішення й можливість реалізувати ці рішення на практиці.

Рішення цих трьох взаємозалежних задач можливо за рахунок застосування спеціалізованих технічних засобів і програмного забезпечення. Максимальна ефективність досягається в результаті побудови комплексу програмно-технічних засобів (КПТЗ), що включає наступні підсистеми:

1. Апаратні засоби для точного землеробства:

- системи паралельного водіння;
- пробовідбірники й ґрунтовий аналіз;
- системи диференційованого внесення;
- датчики врожаю.

2. Моніторинг сільськогосподарських угідь:

- моніторинг границь робочих ділянок полів;
- агрохімічний моніторинг полів;
- складання карт врожайності;
- аналіз умов місцевості.

3. Моніторинг техніки:

- автоматизований збір даних на основі GPS навігації;
- візуалізація переміщень техніки;
- оперативний облік сільськогосподарських робіт.

4. Технологічне планування й управління:

- техніко-економічне планування;
- оперативне планування;
- оперативний облік сільськогосподарської продукції.

5. Бюджетування й фінансовий облік:

- бюджетування й фінансовий облік;
- фінансовий аналіз;
- консолідація даних у МСФЗ.

6. Публікація й доступ до даних через Internet.

1. Апаратні засоби для точного землеробства

Всі апаратні засоби точного землеробства базуються на GPS навігації вимірів, що виконуються, і реєстрації показань датчиків. Обладнання, що поставляється, працює автономно на тому технічному засобі, на якому воно встановлено. Однак більшість фірм-розроблювачів забезпечує прилади спеціальними розйомами для зняття інформації, що дозволяє надалі побудувати на їхній базі єдину систему управління.

1.1. Система паралельного водіння

Система паралельного водіння на базі GPS навігації - технічно досконала й економічно вигідна технологія для сучасних сільськогосподарських машин. Особливо ефективне використання систем паралельного водіння разом із широкозахватними агрегатами.

За допомогою систем супутникової навігації можна їздити і прямолінійно, і криволінійно, головна ідея полягає в тому, щоб звести до мінімуму перекриття й пропуски між сусідніми загонками й при цьому зробити витрати тільки на обладнання й швидке навчання, а не, приміром, на роботи з розставлення віх або частій заміні піни маркера. При цьому паралельні лінії можуть бути як прямими, так і кривими.

Сучасне апаратне забезпечення дозволяє досягати точності прокладки двох загонок у межах 20 см, а в сполученні з використанням базові станції RTK точність може бути збільшена до 5 см.

1.2. Пробовідбірники й агрохімічні лабораторії

За допомогою ґрунтового аналізу встановлюється зміст живильних речовин у ґрунті, необхідних рослині для здорового росту й розвитку. Результати аналізу визначають вид і норму внесених добрив - один з найважливіших факторів, що впливає на успіх сільськогосподарського виробництва. Ґрунтовий аналіз включає три стадії:

Відбір ґрунтових зразків. Зразки відбираються за допомогою пробовідбірника, що кріпиться до кузова або усередині кабіни автомобіля. Глибина відбору - від 60 до 120 см. Важливо правильно вибрати метод відбору, що забезпечує репрезентативність зразків.

Ґрунтовий аналіз. Зразки передаються на аналіз у високоефективну багатофункціональну лабораторію. Використовуються методи, які дозволяють з точністю визначити зміст живильних речовин у ґрунті.

Рекомендації з внесення добрив. Кінцевий результат ґрунтового аналізу - розробка конкретних приписань по внесенню добрив для кожного поля й кожної культури.

Пробовідбірники покликані автоматизувати й багаторазово прискорити процес відбору проб і зразків ґрунту для їхнього наступного аналізу й створення електронної карти розподілу хімічних речовин у ґрунті.

Зібрані проби нумеруються й здаються в сторонню лабораторію, або аналізуються прямо в лабораторії Вашої компанії. Результати дослідження з найбільш важливих речовин, у першу чергу, N, P, K, а також у ряді випадків інших елементів і з'єднань, заносяться в спеціалізоване програмне забезпечення, що дозволяє обробити отриманий результат й одержати карту розподілу хімічних елементів у ґрунті. Дана карта використовується при створенні технологічної карти диференційованого внесення, а також для прийняття рішень при розрахунку необхідної кількості добрив і засобів захисту рослин (ЗЗР).

1.3. Датчики врожаю

Застосування датчиків врожаю забезпечує визначення врожайності й вологості зерна з одиниці площі з урахуванням місцеположення комбайна й нерівностей поля. Система може встановлюватися на будь-який комбайн. У її склад, крім GPS приймача, входять: оптичний датчик об'єму зерна в бункері, датчик вологості зерна, датчик поперечних і поздовжніх відхилень, електронно-обчислювальний модуль визначення врожайності, бортова інформаційна система, картка пам'яті, калібратор.

На підставі показань датчиків визначається об'ємна кількість зерна в елеваторі комбайна і його вологість. Позитивний ефект від впровадження системи - зменшення кількості добрив і хімікатів, що розкидають на полях, за рахунок складання технологічних карт для обприскувачів і розприскувачів з урахуванням карт агрохіманалізів і карт врожайності. Аналіз проводиться на комп'ютері за допомогою спеціалізованої програми на базі карти врожайності й розподілу вологості.

1.4. Системи диференційованого внесення

Диференційоване внесення рідких і твердих добрив та ядохімікатів по полю у відповідності з технологічною картою з метою зменшення витрати добрив і збільшення врожайності забезпечується системами диференційованого внесення, що включають: бортовий комп'ютер зі вбудованим приймачем DGPS, антену EGNOS GPS, чіп-карту для обміну із зовнішніми системами й програмне забезпечення.

У процесі експлуатації засобами програмного забезпечення складаються технологічні аплікаційні карти за результатами агрохімдосліджень і карт урожайності полів. Отримана інформація переноситься на бортовий комп'ютер за допомогою чіп-карти. На підставі отриманої аплікаційної карти система забезпечує автоматичне управління дозаторами через мобільний термінал агрегату. Позитивний ефект від впровадження системи: зменшення кількості добрив і хімікатів, що розкидають, і збільшення врожайності.

2. Моніторинг сільськогосподарських угідь

Електронна карта полів дає можливість вести строгий облік і контроль всіх сільськогосподарських операцій, оскільки опирається на точні знання площ полів, довжини доріг, інформації про поля й ін. На підставі карти полів проводиться повний аналіз умов, що впливають на ріст рослин на даному конкретному полі (або навіть на ділянках 100х100 м або 10х10 м). Карти полів становлять основу для одержання структури сівозміни й служать оптимізації виробництва з метою одержання максимального прибутку, а також раціонального використання всіх ресурсів, що беруть участь у виробництві. Електронні карти полів дають можливість точно вести планування, облік і контроль всіх сільськогосподарських операцій, оскільки опираються на об'єктивні розміри площ полів, довжину доріг й інших об'єктів, нанесених на неї в процесі створення.

Способи нанесення границь робочих ділянок полів:

- векторизація границь полів по знімку високої просторової роздільної здатності;
- об'їзд границь полів з використанням GPS устаткування й спеціального програмного забезпечення;
- комбінований спосіб - розумне сполучення перших двох.

У рамках комплексної системи керування сільськогосподарським підприємством електронні карти полів застосовуються для обліку сівозміни, для моніторингу рухливих об'єктів, для організації перевезень, для складання карт врожайності, для дослідження ґрунтів, для статистичного й тематичного аналізу даних, для планування виробничого процесу та ін.

2.1. Моніторинг робочих ділянок полів

Обстеження територій виконується з використанням супутникової системи глобального позиціювання (GPS). По даним GPS приймача визначаються фактичні границі полів. Точність вимірів визначається типом GPS приймача, що застосовується, й додатковим устаткуванням.

Розрізняються наступні класи точності:

- навігаційний - 5-7 метрів;
- автономний режим системи точного водіння - 1- 3 метри;
- з диференціальним сервісом EGNOS - 15-30 сантиметрів;
- з диференціальним сервісом Omnistar VBS - 15-20 сантиметрів;
- з диференціальним сервісом Omnistar HP/XP - 5-10 сантиметрів;
- застосування базових станцій RTK - 1-3 сантиметра.

Диференціальний сервіс європейської системи EGNOS є безкоштовним. Його сигнал може приймати простий GPS-приймач із відповідною функцією. Однак зараз EGNOS працює в тестовому режимі, тому може діяти з перебоями.

Гарантований диференціальний сервіс - платна послуга. Є можливість використовувати європейський Omnistar. Залежно від типу підписки Omnistar забезпечує кілька рівнів точності: VBS і НР/ХР. Підписка на VBS коштує до 1 тис. євро в рік, або 3 євро в годину (при замовленні не менш 150 годин. НР/ХР забезпечує точність в 5-10 см. Річна підписка на НР/ХР коштує на порядок дорожче. Щоб скористатися сервісом VBS й HP/XP, треба мати GPS-приймач, що підтримує такі послуги, або модернізувати GPS-приймач початкового рівня, додавши до нього спеціальну антену й програмне забезпечення.

Найвищий рівень точності, 1-3 см, досягається за допомогою режиму RTK (Real-Time Kinematics - кінематика в реальному часі). Для забезпечення цього режиму необхідно придбання й розгортання базових станцій.

Виміри полів можуть бути виконані мобільними системами - ноутбук з підключеним GPS приймачем і спеціальним програмним забезпеченням або дистанційно. Для дистанційних вимірів можна використати розгорнуту систему моніторингу техніки. Вибір варіанта визначається вимогами до точності вимірів й оперативності їхнього виконання.

Функціональні можливості підсистеми моніторингу полів: створення користувальницьких карт полів у векторному форматі, коректування поточних карт полів з уточненням їхніх границь, розбивкою або об'єднанням; введення GPS даних з контролем якості по кількості використовуваних у роботі супутників і геометрії їхнього положення, що впливає на точність визначення місця розташування; відображення на карті в реальному часі одержуваних від GPS даних; вимір на карті відстаней і площ; визначення за спрощеною технологією частини поля, обробленого сільгосптехнікою; коректування супровідної інформації з кожного поля.

По кожному полю ведуться паспортні дані, що включають відомості про площу, оброблювану культуру, попередника, механічний склад ґрунтів, поздовжні і поперечні ухили, ступінь еродованості ґрунтів й ін. Крім того, до кожної робочої ділянки можна прив'язати відомості про результати агрохімічного обстеження.

2.2. Агрохімічний моніторинг полів

Дані агрохімічного аналізу ґрунтів по кожній робочій ділянці поля можуть бути отримані двома способами:

- у результаті агрохімічних обстежень, виконаних спеціалізованою організацією;
- у результаті власних вишукувань із застосуванням пробовідбірників і лабораторій по аналізу проб.

У першому випадку дані вже рознесені по ділянках і необхідно їх ввести у відповідні позиції. Відновлення відомостей агрохімічного стану ґрунтів повинне проводитися не рідше 1 разу в 5 років.

У другому випадку по точкових вимірах програма формує поверхню, яка характеризує розподіл живильних елементів по всій території. Даний метод дозволяє виявити локальні особливості на кожній робочій ділянці, оскільки показує розподіл даних, а не їхнє усереднене значення. Однак для ряду розрахунків необхідно оперувати єдиними показниками рівня змісту живильних речовин у ґрунті в межах ділянки. Програма дозволяє розрахувати по розподіленому показнику одне значення різними методами. Другий спосіб агрохімічного моніторингу є більш перспективним, оскільки готує дані для диференційованого внесення добрив.

2.3. Складання карт врожайності

Система комп'ютерного моніторингу врожайності - ефективний спосіб визначення змін рівня вологості й урожайності на полях господарства. З урахуванням даних про те, яка ділянка поля принесе більший врожай, виходячи з оптимізації витрат і витягання максимального прибутку, приймається рішення про диференційовану обробку полів. Можлива постановка протилежного завдання - зниження витрат відповідно до потенціалу врожаю на бідних землях. За бажанням, у будь-який момент систему комп'ютерного моніторингу врожайності можна легко перетворити в систему картографування врожайності.

2.4. Аналіз різних умов місцевості

На підставі топографічних даних про розташування робочих ділянок полів і паспортів полів система дозволяє визначати наступні показники:

- ухили місцевості (усереднений, поздовжній і поперечний);
- експозиції (напрямок) схилів (на північ, на південь, на схід, на захід);
- ступінь еродованості;
- механічний склад ґрунтів.

Комбінуючи ці відомості з даними агрохімічного стану, картами врожайності, рівнем опадів, поверхневим стоком й ін., можна визначати локальні ділянки, що характеризуються деякою оцінкою: вимиванням або наносом добрив і ЗЗР, заболочуванням або недоліком вологи аж до прогнозування врожайності.

Технологія аналізу даних забезпечується засобами просторового аналізу ГІС Карта 2005. Користувачу надається широкий спектр потужних функцій просторового моделювання й аналізу. В основі аналізу лежать функції побудови й перетворення векторних даних у матричні (растрові) і назад. Просторовий аналіз включає:

- перетворення векторних даних у матричні;
- створення буферних зон по відстані й близькості об'єктів;
- створення карт щільності об'єктів;
- створення безперервних поверхонь по точках;
- побудова ізоліній (інтерполяція), розрахунок кутів нахилу, експозиції схилів, відмивання рельєфу;
- проведення аналізу по матричній карті;
- виконання алгебраїчних операцій і логічних запитів до серії карт і матриць;
- виконання оверлейних операцій (входження, перетинання, близькість).

 

3. Моніторинг техніки

3.1. Автоматизований збір даних, на основі GPS навігації

Збір інформації для функціонування системи здійснюється в автоматизованому режимі. Апаратні засоби моніторингу забезпечують прийом GPS-сигналів, збір вимірів із установлених датчиків і передачу пакету вимірів по встановлених параметрах на сервер бази даних. Для передачі даних використовується GSM-модем й SIM-карта. Передача здійснюється з використанням GPRS каналу по мережі Internet. Крім даних, що збирають в автоматичному режимі система дозволяє здійснювати імпорт інформації із зовнішніх носіїв даних, або ручне введення з журналів обліку й реєстрації.

Система складається з трьох блоків апаратно-програмних засобів:

1. Мобільний блок (бортове устаткування об'єктів моніторингу):

- телематичний програмувальний логічний контролер (ТПЛК) об'єктів моніторингу
- датчики рівня палива
- комплект голосного зв'язку

2. Серверний блок (центр збору даних):

- Web-сервер - IP адреса для прийому інформації
- система керування базами даних (СКБД)
- програмне забезпечення системи моніторингу

3. Клієнтський блок (робоче місце оператора системи):

- програмне забезпечення ГІС Панорама АГРО
- програмне забезпечення ГІС Карта 2008

Телематичний програмувальний логічний контролер призначений для реєстрації цифрових даних, значень дискретних й аналогових сигналів, а також для керування дискретними й цифровими виходами й вбудованим GSM/GPRS-модулем. ТПЛК забезпечує прийом GPS-сигналів, збір вимірів з установлених датчиків (рівень палива) і передачу пакета вимірів по встановлених параметрах у базу даних системи. Для передачі даних використовується GSM-модем й SIM-карта, вбудовані в ТПЛК. Передача здійснюється з використанням GPRS каналу по мережі Internet. Для передачі використовується механізм програмувальних макросів пристрою й php-скриптів, що зберігаються на Web-сервері.

Серверний блок забезпечує збір і накопичення інформації про переміщення сільськогосподарської техніки, вимірів із встановлених датчиків і доступ до нього операторів системи з клієнтських робочих місць.

Для прийому інформації від системи моніторингу необхідна наявність постійно функціонуючого сервера даних, підключеного до мережі Internet (реальна IP-адреса). На функціонування системи в цілому впливає:

- якість каналів зв'язку до точки підключення сервера;
- повнота покриття території сільськогосподарських угідь сотовим зв'язком.

Наявність зон радіо невидимості компенсується наявністю в апаратних засобів моніторингу убудованої пам'яті для зберігання вимірів при неможливості їхньої передачі. При виході в зону стійкого сигналу, всі накопичені виміри передаються в диспетчерський центр.

3.2. Візуалізація переміщень техніки

На основі даних, що зберігаються на сервері, здійснюється визначення місця розташування техніки й відображення його в спеціалізованому додатку. Таким чином, можна бачити переміщення автомобільної й сільськогосподарської техніки на фоні електронної карти полів. Параметри, що додатково виміряються встановленими датчиками, відображаються у вигляді умовних знаків, текстових підписів, графіків і діаграм. Диспетчерський центр веде накопичення вимірюваних параметрів з метою формування звітів по встановлених формах. Також через засоби диспетчерського центру здійснюється голосовий зв'язок з водіями сільськогосподарської техніки.

За результатами GPS-вимірів програмне забезпечення виконує постобробку й видає оператору наступну інформацію:

- поточні координати об'єкта моніторингу (X,Y);
- швидкість пересування об'єкта моніторингу (V);
- напрямок руху (кут);
- пройдена відстань (D);
- пройдена площа (S1=D*l, де l - ширина смуги обробки);
- оброблена площа (S2) - за винятком зон подвійної обробки й пропущених ділянок. Дана площа дозволяє оцінити точність виконання механізованих робіт при співвідношенні із площею поля;
- поточні витрати палива або обсяг палива в баці (залежно від типу встановленого на об'єкт моніторингу датчика).

3.3. Оперативний облік механізованих робіт

ГІС Панорама АГРО забезпечує планування й облік механізованих робіт.

Планування й облік ведеться для тих об'єктів, на яких установлені засоби навігації. Функціонування системи відбувається за наступною схемою:

- щодня наприкінці робочого дня формуються планові завдання для водіїв і механізаторів на наступний робочий день;
- при необхідності ранком вносяться зміни в облікові картки водіїв і механізаторів;
- виконується розрахунок фактично виконаних робіт за минулу добу;
- виконується вивантаження фактично виконаних робіт у систему "Агрохолдинг" на платформі "1С" для план-фактного аналізу, формування бухгалтерської й фінансової звітності.

В процесі роботи можна переглядати й редагувати дані в діалогах системи. Результати фактично виконаних робіт можна рознести по полях для наступного економічного аналізу.

Облік фактичних робіт може вестися шляхом ручного введення даних або в результаті імпорту з підсистеми моніторингу диспетчерського центру. Обмін інформацією між двома підсистемами виконується файлами у форматі XML.

Застосування ІАС "Агрохолдинг" на платформі "1С" дозволяє в рамках підприємства використовувати єдиний інтерфейс й єдину базу даних у всіх структурних підрозділах: економісти, агрономи, бухгалтерія.

4. Технологічне планування й управління

Техніко-економічне планування виконується засобами ІАС "Агрохолдинг" і включає кілька модулів:

1) Модуль "Техніко-економічне планування" забезпечує:

- планування випуску продукції рослинництва;
- визначення потреби ґрунтів у живильних елементах з урахуванням планової врожайності;
- складання технологічних карт оброблення культур;
- формування планово-облікових цін номенклатури;
- складання балансу продукції рослинництва;
- розрахунок планової собівартості продукції рослинництва.

2) Модуль "Оперативне планування" забезпечує:

- розподіл запланованої техніки;
- коректування плану сільськогосподарських робіт.

3) Модуль "Оперативний облік сільськогосподарських робіт" забезпечує:

- оперативний облік виконаних с/г робіт;
- формування облікових листів трактористів-машиністів;
- формування шляхових листів автомобіля;
- облік витрати ТМЦ зі складу.

4) Модуль "Оперативний облік сільськогосподарської продукції" забезпечує:

- облік приходу продукції з полів;
- облік реалізації зерна з поля;
- облік реалізації зерна з току.

При цьому дані можуть як збиратися з підсистеми "Диспетчерський центр", так і зніматися показання з електронних ваг, установлених на складах.

5. Бюджетування й фінансовий облік

Бюджетування й фінансовий облік виконується засобами ІАС "Агрохолдинг" і включає кілька модулів:

1. Модуль "Фінансовий облік"
Реалізує функції фінансового й бухгалтерського обліку, обліку розрахунків з клієнтами й постачальниками, обліку основних засобів, управління коштами. Дозволяє організувати комплексну інформаційну систему, що відповідає корпоративним, державним і міжнародним стандартам і яка забезпечує фінансово-господарську діяльність.

2. Модуль "Бюджетування"
Детальна розробка планових показників всіх підрозділів. Актуалізація бюджетів. Фіксація фактичних даних (відстеження виконання). Аналіз і контроль відхилень фактичних показників від планових і виявлення причин відхилень.

3. Модуль "Фінансовий аналіз"
Одержання аналітичного балансу, звіту про прибутки й збитки в аналітичній формі, розрахунку коефіцієнтів ліквідності, рентабельності, аналізу фінансової стійкості й інших додаткових показників.

4. Консолідація даних у МСФЗ
Об'єднання всієї інформації підприємств для одержання корпоративного аналізу, трансформація даних для одержання бюджетів й інших показників у стандарті Міжнародної Системи Фінансової Звітності.

6. Публікація й доступ до даних через Internet

Для відображення картографічної й звітно-довідкової інформації в середовищі Internet призначений GIS WebServer. Це серверне програмне забезпечення забезпечує настроювання зовнішнього вигляду й складу Web-сторінок. При цьому основним змістом сторінки є графічне подання карт, растрів й іншої географічно прив'язаної інформації. Доступ до даних організований відповідно до прав користувача. GIS WebServer надає кінцевому користувачу Web-інтерфейс для роботи зі звітними картами й таблицями бази даних у вигляді Web-сторінок, що генеруються, звертання до яких виробляється стандартним браузером.

Для автоматизації управління інформаційними потоками при управлінні сільськогосподарським підприємством GIS WebServer застосовується в комплексі з серверним програмним забезпеченням ГІС Панорама-АГРО Сервер. Розроблений комплекс програм і скриптів забезпечує відображення:

- карт (топографічна основа господарства, границі й номери полів, ґрунтовий склад, агроекологічні умови, агрохімічний склад й ін.);
- растрів (зображень космічних й аерознімків, прив'язаних до карти господарства, сканованих схем і фондових матеріалів);
- матриць (висот рельєфу, розподілу живильних речовин у ґрунті, урожайності, фітосанітарного стану, метеоумов й ін.);
- даних моніторингу на карті (переміщення техніки, точки стоянки й зливів палива, відхилення від маршруту й ін.);
- параметрів моніторингу у вигляді таблиць (поточна швидкість, пройдене відстань, поточна витрата палива, час стоянки й ін.).

За допомогою системи вирішуються завдання обліку фактичних робіт, також у реальному режимі часу можна визначати площу поточної обробленої ділянки поля. На основі інформації, що надходить в автоматизовану систему, здійснюється формування звітів і проводиться порівняльний аналіз. Статистичні дані можуть бути підготовлені для розміщення на Web-серверах підприємств для забезпечення вилученого доступу до них. Таким чином, стає можливим проведення аналізу зазначеної інформації на будь-якому комп'ютері, підключеному до мережі Internet.

7. Висновки й пропозиції по автоматизації

Комплекс програмно-апаратних засобів, що забезпечує інформаційно-аналітичну підтримку технології "точного землеробства" одержав умовне найменування: географічна інформаційно-аналітична система "Управління сільськогосподарським підприємством"" (ГІАС УСГП) (http://www.gisinfo.ru/projects/47.htm).

Склад ГІАС УСГП:

• апаратно-програмні засоби для моніторингу техніки;
• сервер даних для прийому навігаційної інформації з доступом в Internet;
• повнофункціональна професійна ГІС Карта 2008;
• спеціалізована ГІС Панорама-АГРО;
• інформаційно-аналітична система (ІАС) "Агрохолдинг" на платформі "1С: Підприємство 8.1";
• WEB додаток GIS Web Server, що настроюється.

Як показано на рисунку, можна чітко виділити три підсистеми: навігаційна підсистема, ГІС підсистема на платформі ПАНОРАМА й аналітична підсистема на платформі "1С".

Апаратно-програмні засоби навігаційної підсистеми включають бортове обладнання, що встановлюється на об'єкті моніторингу й Internet-сервера для прийому навігаційної інформації. Збір інформації для функціонування системи здійснюється в автоматичному режимі. Апаратні засоби моніторингу забезпечують прийом GPS-сигналів, збір вимірів з установлених датчиків і передачу пакета вимірів по встановлених параметрах на сервер бази даних. Для передачі даних використовується GSM-модем й SIM-карта. Передача здійснюється з використанням GPRS каналу по мережі Internet. ЗАТ КБ Панорама не поставляє бортове навігаційне обладнання й опціонні датчики. Ці функції можуть бути виконані нашими партнерами ЗАТ Інженерний центр "ГЕОМИР" або ЗАТ "ІТС-софт".

ГІС підсистема забезпечує картографічну складову системи. Основу системи становлять багатошарові карти місцевості з можливістю компонування растрів (знімки, скановані карти й ін.), векторних карт (топографічна основа, карти полів, тематичні карти й ін.) і матриць (поверхня рельєфу, якісні особливості ґрунтів, урожайність й ін.). На основі карт ведеться облік сільгоспугідь, агрохімічний моніторинг, візуалізація переміщень техніки й відображення стану об'єктів моніторингу.
Задачі технологічного планування, планування випуску продукції, складання планів сільськогосподарських робіт, їхній оперативний облік й аналіз, фінансовий і бухгалтерський облік, план-фактний аналіз і багато чого іншого реалізовані на платформі 1С, у рамках аналітичної підсистеми. Дана підсистема розроблена фахівцями ТОВ "ЦентрПрограммСистем" (м. Бєлгород).

Таким чином, рішення задачі автоматизації процесів планування, диспетчеризації, обліку й контролю в сільськогосподарському виробництві, що пропонується, є комплексним і ґрунтується на використанні геоінформаційних систем, систем супутникової навігації (GPS), систем передачі даних по каналах GSM/GPRS, комп'ютеризованого диспетчерського центру й різних датчиків, що встановлюються на сільськогосподарській техніці. Розгортання комплексу програмно-технічних засобів можна проводити поетапно, на кожному з етапів підключаючи необхідні компоненти програмного забезпечення.

Застосування зазначених технологій дозволяє:

1. для керівника:

• здійснювати дистанційний контроль роботи господарства,
• оперативно одержувати довідки й звіти,
• проводити аналіз ефективності вкладень;

2. для агронома:

• вести історію полів по врожайності, культурам, добривам та ін.,
• планувати внесення добрив з урахуванням особливостей полів,
• проводити аналіз і розробляти пропозиції по перспективних роботах,
• ураховувати в своїй роботі дані про рельєф місцевості та ін. фактори,
• робити оцінку якості робіт на основі аналізу даних моніторингу;

3. для головного інженера:

• оперативне відстеження місця розташування техніки,
• голосовий зв'язок з механізаторами й водіями,
• дистанційний контроль за витратою ГСМ і станом техніки;

4. для головного економіста:

• автоматизація планування робіт,
• автоматизація обліку робіт, виключення приписок,
• автоматичне формування звітів і довідок,
• проведення порівняльного аналізу планових і фактичних даних.