Библиотека диссертаций Украины Полная информационная поддержка
по диссертациям Украины
  Подробная информация Каталог диссертаций Авторам Отзывы
Служба поддержки




Я ищу:
Головна / Сільськогосподарські науки / Сільськогосподарські меліорації


Крініцин Вадим Валерійович. Системне прогнозування розвитку культур в зрошуваному землеробстві : дис... канд. техн. наук: 06.01.02 / УААН; Інститут землеробства південного регіону. — Херсон, 2005. — 207, [5]арк. : рис., табл. — Бібліогр.: арк. 149-166.



Анотація до роботи:

Крініцин В.В. Системне прогнозування розвитку культур в зрошуваному землеробстві.-Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 06.01.02 - сільськогосподарські меліорації (технічні науки).- Інститут гідротехніки і меліорації УААН, Київ, 2005 р.

Розроблено базовий метод прогнозування розвитку культур в автоматизованому режимі. Метод автоматизованого контролю засновано на розрахунку біокліматичних констант і індексів розвитку культур. В основі методу лежить математична динамічна модель, що розраховує константи і індекси залежності стану культур від факторів впливу. Інформаційною базою системи є середньодобові і середньомісячні значення температури повітря, граничні значення сум температур по кожній культурі. Розроблено алгоритм вирішення моделі у вигляді аналітичних схем і фреймових структур, який реалізується прикладними комп'ютерними програмами. Вихідні документи надано у вигляді таблиць і графічних побудов.

Побудована на основі принципів перетворення даних у знання і сучасних комплексів комп’ютерних програм система вирішує задачі контролю за поточним станом культур у конкретних умовах виробництва, призначає відповідні до ситуації агротехнічні заходи. Окрім придатності для використання в прикладному виробничо-навчальному призначенні метод дає змогу відшукати варіанти рішень у машинно-імітаційному режимі.

На основі проведення теоретичних і експериментальних досліджень розв’язана задача системного прогнозування розвитку культур, що дає змогу на основі фенологічного прогнозу стану посіву, проектувати оптимальну технологію вирощування сільськогосподарських культур.

1. Аналіз літературних джерел дав змогу визначити проблему і виявити кількісні зв’язки між агрометеорологічними, технологічними факторами впливу і періодами розвитку культур, а також потребу в удосконаленні дослідження цих зв’язків методами математичного моделювання. Виділено як найбільш вагомий за впливом в умовах зрошення показник суми середніх добових температур повітря, деякі ТО (внесення добрив, строки сівби, поливи).

2. Розроблені елементи прикладної теорії і проблемно-орієнтованого інструментарію моделювання задач управління складними процесами сільськогосподарських об’єктів на прикладі прогнозування строків проходження фенофаз і призначення агрозаходів на засадах оптимізації в умовах зрошення.

3. Дослідження в напрямку методів формального опису зв'язків календарних дат розвитку культур з факторами впливу дали змогу виділити основні з них: зовнішні – суми температур; внутрішні (управляючі) – ТО.

4. Розроблено комплекс системних підходів і створено автоматизовану систему визначення строків настання чергової фази вегетації конкретної культури (сорту), що дає змогу оцінити роль і ступінь впливу основних зовнішніх факторів (природні і штучні) на темпи розвинення культур. В основу методу прогнозу і створення системи було покладено розрахунки біокліматичних констант і індексів впливу по кожній культурі. Цими індексами побічно враховуються фактори сорту і зони вирощування.

5. На підставі формального описування процесу впливу термічних і технологічних факторів було винайдено підхід до представлення специфічних сільськогосподарських знань, удосконалено динамічні моделі прогнозування розвитку культур і оптимізації технології; створено комплекс алгоритмів їх машинної реалізації. В основу алгоритму машинної реалізації моделі покладено аналітичні і фреймові методи описування даних і знань.

6. Розроблено алгоритмічне і прикладне програмне забезпечення, яке реалізує використання системи і підвищує її ефективність. На цих засадах розроблено засоби функціонування системи у виробничому, експертно-модельному і навчально-тренувальному режимах. Передбачено таке імітаційне використання системи, що надає змоги завдяки можливості багатоваріантного вибору зменшити витрати на отримання інформації і процедури вироблення технологічних рішень при зрошенні на підставі оптимізації.

7. Дослідно-виробничими випробуваннями встановлено відхилення в межах 1,1-2,8, що є допустимим. В практичних випробуваннях відхилення розрахованих дат настання фенофаз на 1 добу було у 20% випадках, 2-3 доби у 70% і 4-7 діб у 10%. Такі параметри гарантують виробничу придатність системи. За рахунок мінімізації технології загальні витрати зменшились на 8-15,6 %, ефективність збільшилась на 7,8-10 % (в залежності від культур).

8. Доведена можливість включення розроблених підходів до створення систем прогнозування, оцінки розвитку культур в умовах виробництва (у складі СППР або індивідуально), що дає можливість робити оперативне планування агрозаходів, які відповідатимуть ситуаціям, що складаються на конкретному полі.

9. Запропоновано варіант експертно-аналітичного оцінювання значень технологічних операцій у технологічному процесі. На цій основі створено алгоритм призначення мінімальних агрозаходів, що підвищує ефективність технологічних схем вирощування культур в цілому. Розроблена методика є складовою частиною концепції створення системи підтримки технологічних рішень у землеробстві як базової у державній програмі створення регіональних систем точного землеробства.

10. Доопрацьовано методику економічної оцінки автоматизованих систем як продукту науково-технічного прогресу. Запропоновано два алгоритми розрахунків економічної ефективності: загальної оцінки і інтегрального індексу ефективності. Економічну оцінку зроблено у вигляді матриці, що надає зручне сприйняття процесу розрахунків.

11. У теоретичному спрямуванні розроблений комплекс (підхід до прогнозування, його автоматизована реалізація) є процесом перетворення даних (метеорологічні спостереження, характеристики культур і технологій) в знання і сучасною формою інтеграції цих знань у виробництво.

12. Для умов виробництва пропонується інформаційна система, яка здатна надавати поради щодо планування і корегування технологій вирощування культур при зрошенні, спираючись на прогноз строків проходження фенологічних фаз розвитку. Експлуатаційна перевірка системи довела можливість підвищення ефективності управління технологічними процесами. При цьому, при умові незначних перетворень (коригування даних в БД) система може бути використана з тим же ефектом і в умовах богарного землеробства. Аналіз результатів впровадження у господарствах Білозерського району Херсонської області підтверджує, що економія технологічних ресурсів і ресурсів праці підвищилась відносно традиційних методів прийняття рішень на 12-20% ( в залежності від культур) за рахунок своєчасності проведення агрозаходів і корегування параметрів технології у відповідності до ситуації на полі.

Публікації автора:

1. Ківер Г.Ф., Москаленко А.А., Крініцин В.В. Модель коректування технології вирощування томатів // ТНВ: Зб. наук. пр. -Херсон: Айлант, -1999. -Вип.12. –C.185-188. (Частка авторства складає 35%, аналіз даних, математична обробка).

2. Крініцин В.В. Основні принципи автоматизованого прогнозування розвитку культур // ТНВ: Зб. наук. пр. -Херсон: Айлант, -2000. -Вип.16. -С.190-192.

3. Міхеєв Є.К., Крініцин В.В. Метод прогнозування розвитку культур на підставі моделювання // ТНВ: Зб. наук. пр. -Херсон: Айлант, -2001. -Вип.17. -С.187-190. (Частка авторства складає 50%, аналіз даних, математична обробка, розробка алгоритму, проведення досліджень).

4. Крініцин В.В., Москаленко А.А., Міхеєв Є.К. Принципи створення систем підтримки управляючих рішень в землеробстві. // Проблеми ефективного функціонування АПК в умовах нових форм власності і господарювання.К.:Т.1, 2001.-С.696-699. (Частка авторства складає 50%, аналіз результатів, математична обробка, проведення досліджень).

5. Крініцин В.В. Формальні підходи до прогнозування розвитку культур // ТНВ: Зб. наук. пр. -Херсон: Айлант, -2002. -Вип.21. -С.233-237.

6. Крініцин В.В. Особливості методу представлення знань в експертних систе-мах // ТНВ: Зб. наук. пр. -Херсон: Айлант, -2002. -Вип.22. -С.260-263.

7. Міхеєв Є.К., Крініцин В.В. Моделювання розвитку культур в системі точного землеробства // Наука і освіта. -Том 7: Фізико-математичні науки. -2003.-C.29-31.(Частка авторства складає 50%, аналіз результатів, математична обробка).

8. Крініцин В.В. Технічні аспекти машинної реалізації алгоритму автома-тизованого прогнозування розвитку культур // Зрошуване землеробство. -Херсон: Айлант, -2004. -№ 43. -С.11-17.

9. Крініцин В.В., Міхеєв Є.К. Контроль за розвитком культур на основі моделювання і автоматизованого прогнозування // ТНВ: Зб. наук. пр. -Херсон: Айлант, -2004. -Вип.36. -С.254-259. (Частка авторства складає 80%, розробка алгоритму, аналіз результатів, програмна реалізація).