Научные и прикладные основы моделирования и автоматизированного построения природоохранных систем земледелия Центрального Черноземья

• Автор: Волобуев, Алексей Петрович
• Шифр специальности: 11.00.11
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Курск
• Количество страниц: 388 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. Научные основы изучения природоохранных систем земледелия и концепция их моделирования краткий обзор литературы.
1.1 Формирование концептуальной схемы использования экспериментальных данных, для целей описания и моделирования природоохранных систем земледелия
1.2 Возможности использования интегрированного подхода для моделирования природоохранных систем земледелия

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Глава 2. Объекты, методика и условия проведения исследований.

Глава 3. Анализ экспериментальных данных и формирование исходной информации для моделирования природоохранных систем земледелия

3.1 Приемы информационного анализа экспериментальных данных многолетних стационаров

3.1.1 Современные проблемы создания баз данных и их функциональное назначение

3.1.2 Формализация и описание антропогенных факторов природоохранных систем земледелия
3.1.3 Особенности информационного описания и учета априорности неопределенности погодных условий и математические законы ее распределения
3.2 Формирование схем планирования экспериментов в разрезе нескольких стационаров, размещенных в одной из географических точек, для получения обобщающих моделей природоохранных систем земледелия.
Глава 4. Моделирование природоохранных систем земледелия.
4.1 Моделирование на уровне сельскохозяйственной культуры и особенности анализа полученных обобщенных уравнений.
4.2 Моделирование на уровне севооборота и связанные с ним про
.
.
.
.
.
.
блемы имитационного моделирования.
Глава 5. Практические аспекты использования результатов моделирования природоохранных систем земледелия. .
5.1 Методические особенности учета агроэкологического подхода
при проектировании природоохранных систем земледелия. .
5.2 Прогнозирование и отработка стратегий управления антропогенными факторами.
5.3 Автоматизация научных исследований и повышения их эффективности.
Глава 6. Апробация и производственная проверка результатов
исследований.
ВЫВОДЫ .
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ .
ЛИТЕРАТУРА


Поэтому высказываются аргументы в пользу стохастического вероятностного подхода к моделированию взаимодействия биологических и сельскохозяйственных систем с внешней средой В. В. Налимов, Чернова, , С. В. Мельников, П. М. Рощин, , В. Если в детерминистических моделях предсказываемые значения могут быть точно выяснены, то в стохастических моделях эти значения зависят от распределения вероятностей. При использовании стохастической модели результаты имитации могут различаться, даже если константы и начальные условия одинаковы. Значение этих моделей именно и состоит в том, чтобы отразить изменчивость биологических и сельскохозяйственных систем. Настоящий имитационный метод должен иметь стохастический характер. И все же в большинстве имитационных моделей сельскохозяйственных систем доминирует детерминистический подход. Особую значимость при моделировании природоохранных систем земледелия имеет использование динамических моделей, показывающих развитие объекта во времени. При динамическом моделировании Дж. Джефферс выделяет три главных этапа на первом определяют, какое именно динамическое свойство системы представляет интерес на втором устанавливают степень способности модели дублировать элементы поведения и взаимодействий, определенные как существенные на третьем модель используют если ее поведение достаточно близко к поведению реальной системы для объяснения последовательности изменений, наблюдаемых в реальной системе, и предложения экспериментов, которые можно поставить на стадии оценки потенциальных решений. До настоящего времени в земледелии использовались статические модели. Модели этого типа иногда называют моментными. Они отражают состояние системы на данный момент времени например, состояние агрофитоценоза в момент наступления какойлибо фазы развития или в период наступления уборочной спелости. Статические прогностические модели по временным показателям подразделяют на следующие классы модели, учитывающие состояние агрофитоценоза на конец вегетационного периода отражающие состояние системы на определенный календарный срок например, накопление биомассы по календарным срокам при прогнозировании зеленого конвейера характеризующие состояние агрофитоценоза к моменту накопления определенных сумм температур. Таким образом, особенностями функционального изучения природоохранных систем земледелия является возможность при их моделировании использовать эмпирический подход как подход, позволяющий описывать сложные системы, исследовать механизм их функционирования при небольших затратах труда. Вышеприведенный анализ научно технической литературы по моделированию сложных систем позволяет сделать вывод о том, что базовая модель системы земледелия должна строиться на основе принципов функционирования агроландшафтов с учетом действия законов земледелия, почвоведения и растениеводства, а моделируемые процессы следует отражать в рамках физических законов и закономерностей процессов и явлений. Учитывая сложность, а в некоторых случаях и неопределенность проектирования системы земледелия для той или иной таксономической единицы агроландшафта, базовую модель системы земледелия необходимо рассматривать с позиции модели структуры и модели функциональных свойств это имеет значение для элементов, процессов, режимов и в целом для системы земледелия. Конечная цель управление процессами, обеспечивающими согласование потребностей человека с условиями и ресурсами природной среды при возделывании сельскохозяйственных растений, достигается с помощью информации на основе создаваемых интеллектуальных систем автоматизированного проектирования в земледелии САПР. Задача комплексных исследовательских программ в этом случае должна заключаться в использовании совокупности общенаучной методологии, агрономических и кибернетических методов получения и преобразования информации в целях управления потоками вещества и энергии в агроэкосистемах посредством элементов системы земледелия и выработке на этой основе альтернативных плановых, проектных и управленческих решений в автоматизированном режиме с использованием персональных компьютеров Ю. Г. Полляк, , В. А. Платонов, А. Ф. Чудновский, , И. М. Стребков, Я. Образцов, , Полуэктов, .