Управление осушением рисовых чеков путем оптимизации водного режима

• Автор: Рындин, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 06.01.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 173 с. : ил.

1 СОСТОЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ОСНОВЫ ПРЕДУБОРОЧНОГО ОСУШЕНИЯ РИСОВЫХ ПОЛЕЙ

1.1 Конструкции и регулирующая сеть инженерных рисовых

оросительных систем

1.2 Фазы развития риса в период орошения и осушения

1.3 Биологические и геофизические процессы предуборочного осушения

1.4 Технологии и влияние сроков предуборочного осушения посевов на урожай риса

1.5 Математические модели в растениеводстве и мелиорации

1.6 Зарубежный опыт создания математических моделей рисового агрофитоценоза

1.7 Геоинформационные системы в сельском хозяйстве

1.8 Выбор основных направлений исследований

2 ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1 Климатические и почвенно-мелиоративные особенности
дельты р. Кубань
2.2 Методика фенологических исследований
2.3 Методика изучения испарения воды
2.4 Методика геофильтрационных исследований
2.5 Методика математического моделирования и информационного обеспечения
3 РЕЗУЛЬТАТЫ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1 Теоретические гидрофизические исследования
3.1.1 Испарение с открытой водной поверхности
3.1.2 Испарение с затененной водной поверхности
3.1.3 Испарение с поверхности понижающихся грунтовых вод

3.1.4 Математическая модель понижения уровня грунтовых вод за счет дренирования
3.1.5 Прогноз продолжительности вегетационного периода посевов
• риса
3.2 Экспериментальные исследования. Идентификация моделей101
3.2.1 Испарение с открытой и затененной водной поверхности
3.2.2 Рост растений
3.2.3 Зависимость величины потерь зерна на уборке от срока прекращения подачи воды на посевы риса
* 3.2.4 Сработка бугра грунтовых вод в прилегающие дренажносбросные каналы
ф 3.3 Выводы
4 АЛГОРИТМЫ И ПРОГРАММА ПРЕДУБОРОЧНОГО ОСУШЕНИЯ

4.1 Постановка задачи
4.2 Порядок составления программы предуборочного осушения
4.3 Методология разработки информационной системы
ф 4.3.1 Логическая архитектура
4.3.2 Физическая архитектура
4.3.3 Мифологическая модель
4.3.4 Блок-схема работы алгоритма
4.4 Описание информационной системы управления
предуборочным осушением рисовых чеков (ИСУПОР)
4.4.1 Блок ввода внешних данных
4.4.2 Ядро
* 4.4.3 Блок отображения и распечатки данных анализа
4.5 Расчет экономической эффективности
5 ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЯ

Актуальность темы. В последнее десятилетие внимание аграрной науки всего мира привлечено к проблеме разработки методологии, так называемого, «точного» земледелия (precision farming). В США, например, около 4% фермеров используют ее при производстве сельскохозяйственной продукции, а в хозяйствах зернового направления - более 15%. Внедрение передовых технологий в сельскохозяйственном производстве - одно из условий получения субсидий в Европейском Союзе.
По единодушному мнению ученых, переход с директивного на «точное» земледелие позволит оптимизировать производство, обеспечить максимальную прибыль, рационально использовать природные ресурсы, создать условия для надлежащей охраны окружающей среды, поставить систему земледелия на новый, качественный уровень, не изменив его сути.
Основу «точного» земледелия составляют информационные (Information Technology) и геоинформационные технологии (Geographical Information Systems), которые на современном уровне своего развития открывают путь к существенному совершенствованию методов принятия решений в мелиорации и агрономии для формирования высоких урожаев путем интегрированного управления гео- и биофизическими процессами в соответствии с технологическим регламентом и в диалектическом единстве с условиями внешней среды - природными (климат, почва) и хозяйственными (мелиорация, агротехника).
В Российской Федерации примеров такого подхода практически не имеется. Объясняется это тремя основными причинами: 1) вербальным описанием большинства полученных агробиологической и агрофизической наукой закономерностей, что затрудняет возможность их формализации; 2) недостаточным количеством специалистов со знанием методов математического моделирования в растениеводстве и 3) недостаточным оснащением сельскохозяйственных предприятий компьютерной техникой, приборами для дистанционного зондирования физических и биологических процессов в агрофитоценозе.
В монолитной архитектуре обработчик данных, данные и пользовательский интерфейс находятся на одном компьютере. Достаточно эффективно такая архитектура работала на «больших» ЭВМ или мэйнфрэймах (ЕС 1845, IBM/370 и т.д.), долгое время применялась на IBM PC в DOS и ранних версиях Windows. Плюсом такой архитектуры является ее простота. Для работы с такой базой данных не требовалось глубоких знаний в области баз данных. Минусом монолитной архитектуры было то, что в ней трудно организовать работу нескольких пользователей, они постоянно «мешают» друг другу. Также затруднено было обеспечение безопасности данных.
В настоящее время доминирующей концепцией разработки программного обеспечения для распределенных вычислений является «клиент-серверная»)^ 68].
Наличие нескольких независимых серверов с синхронизированными данными повышает отказоустойчивость за счет создания так называемых отказоустойчивых схем работы, таких как архитектура standby (рисунок 1.13), кластерного решения (рисунок 1.14). Применение отказоустойчивых схем позволяет обеспечить режим работы приложения 24 часа в сутки, семь дней в неделю, что в производственных условиях зачастую необходимо.
Primary Online redo Archh/ed redo
cklabase log files log files
Рисунок 1.13 - База данных в режиме standby! 158]