Информационная технология поддержки принятия решений по выбору противоэрозионных агромелиоративных мероприятий в бассейнах малых рек

• Автор: Киселева, Ольга Евгеньевна
• Шифр специальности: 06.01.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 185 с. : ил.

Введение Общая характеристика работы

Глава 1 Состояние вопроса управления техно-природными системами бассейнов малых рек с помощью ГИС

1.1 Критерии выделения и особенности малых рек

1.2 Регулирование процесса поверхностного склонового стока на

основе внедрения адаптивно-ладшафтной системы земледелия

1.3 ГИС бассейна малой реки как основа поддержки принятия решений

1 ! ! • 1

по его сельскохозяйственному освоению

1.3.1 Основные понятия и определения ГИС и СГ1ПР

1.3.2 Анализ современных информационных систем, применяемых для -обоснования агромелиоративных мероприятий

1.3.3 Анализ современных моделей эрозии почв

Глава 2 Характеристика модельной территории (бассейн малой реки Любожихи)
2.1 Обоснование типичности объекта исследований
2.2 Физико-географические условия
2.2.1 Климат
2.2.2 Геологическое строение и рельеф
2.2.3 Растительность
2.2.4 Почвы
2.3 Регистрация гидрометеонаблюдений на водосборе р. Любожихи
Глава 3 Теоретические и методические основы разработки информационной технологии ППР по выбору противоэрозионных агромелиоративных мероприятий в бассейнах малых рек
3.1 Обоснование выбора модели эрозионных потерь почв
3.2 Разработка комплексной модели прогнозирования эрозионных потерь почвы со склонов в период весеннего снеготаяния
3.2.1 Модель формирования снежного покрова и снеготаяния
3.2.2 Методика формирования базы метеоданных в условиях неопределенности для малого водосборного бассейна
3.2.3 Прогнозирование весеннего склонового стока
3.3 Методика прогнозирования эрозионных процессов на основе ГИС бассейна малой реки
3.4 Методика сценарных исследований использования пахотных земель
на малом водосборе
3.5 Информационная технология ППР по выбору противоэрозионных
агромелиоративных мероприятий в бассейнах малых рек
Глава 4 Основные результаты исследований
4.1 Апробация комплексной модели прогнозирования эрозионных процессов
для водосборного бассейна р. Любожихи
4.1.1 Получение массива метеоданных
4.1.2 Верификация эмпирической модели водоотдачи снежного покрова
4.2 Апробация разработанной информационной технологии ППР по выбору противоэрозионных агромелиоративных мероприятий в бассейнах малых
рек для водосборного бассейна р. Любожихи
4.2.1 Формирование блока «Исходная информация»
4.2.2 Реализация методики прогнозирования интенсивности эрозионных процессов
4.2.3 Реализация методики поддержки принятие решений на основе сценарных исследований
Глава 5 Ландшафтно-экологическая организация территории на основе информационной технологии принятия решений
5.1 Агроэкологическая оценка и группировка земель
5.2 Почвозащитные севообороты на склоновых землях
5.3 Эколого-экономическое обоснование применения комплекса агромелиоративных
мероприятий
Выводы
Список использованных источников
Приложения
Введение Общая характеристика работы
Актуальность темы. В Государственной программе развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2008-2012 годы предусмотрено проведение мероприятий по сохранению и повышению почвенного плодородия, рациональному использованию земель сельскохозяйственного назначения. Важное место при охране и рациональном использовании земельных ресурсов занимает защита почв от эрозии. По данным Минэкономразвития и торговли в Российской Федерации на 1 января 2007 года водной эрозии подвержено 17,8% площади сельскохозяйственных угодий, из них 95% расположено в бассейнах малых рек.
Защита почв от эрозии является важнейшим звеном в системе адаптивно -ландшафтного земледелия. Многочисленными исследованиями доказано, что применение агромелиоративных мероприятий позволяет предотвратить эрозионные процессы на склоновых землях. Научно обоснованный выбор комплекса агромелиоративных мероприятий предполагает использование современных моделей эрозии почв. Среди существующих моделей эрозии наиболее приемлемыми для-практического применения являются эмпирические. В тоже время эмпирические модели не позволяют производить прогнозирование процесса эрозии и недостаточно учитывают особенности процесса смыва почв на склоновых землях. Для обоснования эффективных противоэрозионных агромелиоративных мероприятий необходим синтез эмпирических и физико-математических моделей, что позволит проводить прогноз интенсивности водно-эрозионных процессов. Надежность принимаемых решений может быть повышена за счет использования современных геоинформационных систем (ГИС).
Целью работы является разработка информационной технологии поддержки принятия решений для обоснования выбора эффективных противоэрозионных агромелиоративных мероприятий в бассейнах малых рек.
Для реализации указанной цели были поставлены следующие задачи:
— выполнить анализ существующих информационных систем, применяемых для обоснования агромелиоративных мероприятий;

тября. Летнему периоду свойственна достаточно устойчивая погода с температурой воздуха 10-12°С ночью и 18-20°С днем. Средние максимальные температуры составляют +32-34°С при абсолютном максимуме +39°С.
Зима начинается в середине ноября - начале декабря. Снежный покров устанавливается 3-6 ноября, и сход происходит 1-4 апреля. Средняя продолжительность залегания снежного покрова 134-141 день. Снегосъемки бассейна р. Любожихи показали, что мощность снежного покрова очень неравномерна из года в год [5]. Из-за перевеевания снега ветром мощность его на пашне крайне неравномерна и редко превышает 30-40 см, чаще наблюдаются значения 10-20 см или еще меньше. Это отражается на промерзании почв. Почвы под естественной растительностью промерзают в среднем на 30-40 см, а в отдельные годы только на 5-10 см или совсем не промерзают, тогда как пахотные почвы промерзают на 80-90 см, а в отдельные зимы до глубины 140 см.
2.2.2 Геологическое строение и рельеф
Территория водосборного бассейна входит в северную часть Среднерусской возвышенности с абсолютными отметками 180-235 м при урезе р.Оки равном 110 м. Район исследований расположен в южной части Московской синеклизы с глубоким залеганием коренных пород.
Рельеф Заочья очень древний, заложенный в доюрское время, 150-160 млн. лет назад. Поверхность территории округа в четвертичном периоде покрывалась ледником Днепровского оледенения (вС^и), после отступления которого она длительное время подвергалась денудационным процессам. В результате в округе господствуют типично эрозионные формы рельефа. Поверхность равнины расчленена на относительно узкие водоразделы с покатыми склонами. Разделяющие их речные долины, овраги и балки врезаны в толщу коренных пород, состав и свойства которых определяют их форму.
В геологическом строении этой территории принимают участие палеозойские (известняки среднего отдела каменно-угольной системы), мезозойские (глины, в разной степени опесчаненные, верхнего отдела юрской системы) и кайнозойские от-