Projekt badawczy finansowany przez
Komitet Badań Naukowych
Wykonawca:
Współwykonawcy:
Termin realizacji: 01 kwietnia 1998 - 31 marca 2000.
Spis treści
Cele i zadania
Podstawowym
celem systemu jest gromadzenie i udostępnianie
informacji o środowisku glebowo-przyrodniczym
niezbędnych dla
racjonalnego zarządzania rolniczą
przestrzenią
produkcyjną. Z jednej strony, aby sprostać temu
zadaniu,
system ma charakter inwentaryzacyjny i monitoringowy, z drugiej
zaś
dzięki wbudowanym algorytmom przetwarzania danych i
dostępnym
modelom stanowi podstawę wspomagania decyzji w zakresie
wykorzystania
rolniczej przestrzeni do produkcji żywności.
Ważną
rolę pełni moduł prezentacyjny systemu,
stanowiący
interfejs między użytkownikami a systemem,
którego głównym
zadaniem jest generowanie map tematycznych.
Standardy technologiczne
System jest oparty o
następujące narzędzia informatyczne:
(Arc/Info, ArcView, MapInfo, Erdas Imagine, Softpolter, MapSheets, MGE
itp).
Projekt koncepcyjny
W ramach systemu informacji o rolniczej
przestrzeni produkcyjnej realizowane były cztery odrębne grupy zagadnień:
- gleby wraz z erozją
potencjalną i
modelem erozji rzeczywistej dla gminy (IUNG),
- model
agroklimatu (IUNG),
- model erozji
rzeczywistej dla kraju (Geosystems),
- prognozowanie
plonów metodą teledetekcji (IGiK).
Dla każdej grupy zagadnień istnieje
aplikacja /lub aplikacje/ umożliwiająca
prezentację wyników standardowych i wyników analiz kompleksowych.
Poszczególne funkcje (inwentaryzacyjna, monitoringowa i prognostyczna) są
realizowane w zależności do charakteru zagadnień (np. w
przypadku gleby ważną funkcją jest inwentaryzowanie
zasobów glebowych i monitoring zanieczyszczeń, brak natomiast funkcji
prognostycznej). Osobna aplikacje służą do
wykonywania analiz kompleksowych integrujących dane z
poszczególnych grup tematycznych. Otwartość systemu
umożliwia bieżące dołączanie innych informacji w
zależności od potrzeb.
Wymienione główne komponenty tematyczne
systemu są fizycznie zlokalizowane w instytucjach, w
których powstały
(IUNG,
IGiK, Geosystems).
Komponenty ZSI RPP
Komponenty systemu można
wyznaczać stosując różne kryteria. Do
głównych komponentów ZSI RPP według kryterium strukturalnego można
zaliczyć komponent sprzętowy (sieć komputerowa, skanery,
plotery wielkoformatowe i drukarki małoformatowe), oprogramowanie
(programy komercyjne, modele, procedury) i dane
(źródłowe i przetworzone). Zgodnie z kryterium tematycznym system posiada takie
komponenty szczegółowe jak:
- kompleksy glebowo-rolnicze,
- waloryzacja przestrzeni rolniczej,
- charakterystyka (właściwości) gleb,
- bonitacja gleb,
- zanieczyszczenia gleb (zawartość 5 metali ciężkich i siarki w glebie),
- użytkowanie ziemi,
- mapa zagrożenia erozją wodną (1:500.000),
- mapa erozji wąwozowej (1:500.000),
- model erozji rzeczywistej,
- numeryczna mapa strat gleby (erozji rzeczywistej),
- bazy danych pochodzące z model agroklimatu (termika, usłonecznienie, opady, bonitacja agroklimatyczna wybranych upraw itd.),
- bazy danych i modele do prognozowania
plonów metodą teledetekcji.
Najważniejszym komponentem systemu jest jednak interdyscyplinarny zespół fachowców.
Źródła zasilania baz danych
Dane dla systemu pochodzą z wielu źródeł.
Wiele danych pochodzi z opracowanych wcześniej
źródeł analogowych (np. dane glebowe) - wymagały one przetworzenia na
format cyfrowy (digitalizacja, usunięcie deformacji). Jest to
najbardziej pracochłonna metoda zasilania baz danych. Innym
źródłem danych są materiały opisowe, które
wymagały połączenia z przestrzenną bazą danych (np. bonitacja i
waloryzacja gleb). Dane pochodzące ze zdjęć lotniczych
(model erozji dla gminy) lub satelitarnych (teledetekcyjne prognozowanie
plonów) również wymagały pracochłonnego opracowania.
Niektóre dane zostały zakupione lub w niewielkiej części uzyskane
nieodpłatnie. Źródłem danych dla systemu są
też modele, np. model agroklimatu, który generuje zestawy danych o
zadanych parametrach.
Model agroklimatu
Model agroklimatu informuje o kształtowaniu
się istotnych dla rolnictwa zjawisk pogodowych i może być
wykorzystany do planowania i prognozowania rozwoju produkcji rolnej.
Istotnym elementem modelu agroklimatu są procedury wyznaczania
parametrów klimatycznych (np. temperatury powietrza) w punktach o znanym
położeniu geograficznym. Procedury te wykorzystują algorytmy
pozwalające na określenie rozkładów statystycznych
podstawowych charakterystyk klimatu w dowolnym punkcie Polski i w dowolnym okresie.
Przy konstrukcji algorytmów połączono cykl roczny
elementów meteorologicznych (określony przy pomocy analizy harmonicznej)
z ich obrazem przestrzennym (w funkcji
współrzędnych geograficznych). Opracowane algorytmy pozwalają na
pełne przedstawienie
wartości
średnich elementów (a także charakterystyk ich zmienności)
w czterowymiarowej przestrzeni, w której jednym z
wymiarów jest czas. Zintegrowanie procedur wyznaczania parametrów klimatycznych
wraz z danymi przestrzennymi (numeryczny model terenu) umożliwiło
utworzenie matematycznego modelu agroklimatu. Model umożliwia
nie tylko szybkie uzyskiwanie informacji punktowych, ale także w
dużym stopniu zautomatyzowaną konstrukcję map
poszczególnych elementów agroklimatu w dowolnych przekrojach czasowych.
Umożliwia on także określenie wypadkowego działania
wybranych czynników pogodowych.
Formy upowszechniania wyników
Standardowe wyniki oraz
wyniki analiz kompleksowych będą prezentowane
wybiórczo w sieci Internet na stronach WWW poświęconych
ZSI RPP. Umożliwi to dostęp szerokiej grupie
zainteresowanych do informacji opracowanej w projekcie. Ponadto duża
część wyników w formie map wraz z materiałami opisowymi
zostanie opracowana na nośnikach CD ROM. System (jako
całość lub jego poszczególne komponenty tematyczne) będzie
także propagowany na łamach czasopism fachowych, w formie
materiałów konferencyjnych itp.
Adresy e-mail osób kontaktowych w IUNG
