Планирование агрохимических исследований полей начинают с изучения почвенной карт (рисунок 6.16) и космических снимков обследуемой территории (рисунок 6.17).

Рисунок 6.16 – Почвенная карта

Рисунок 6.17 – Космический снимок

На космоснимке создают векторный слой полей (рисунок 6.18), который переносят на план внутрихозяйственного землеустройства исследуемого хозяйства (рисунок 6.19).

Рисунок 6.17 – Обрисовка векторного слоя полей на космоснимке

Рисунок 6.17 – Совмещение обрисовки векторного слоя полей с планом внутрихозяйственного землеустройства

Далее осуществляют векторизацию элементарных участков (рисунок 6.19) и наносят маршрутные ходы для отбора почвенных проб (рисунок 6.20).

Рисунок 6.19 – Работа по векторизации элементарных участков

Рисунок 6.20 – Нанесение маршрутных ходов для отбора проб

Полученные данные агрохимических обследований являются достаточно точными, так как они периодически проверяются, на контрольных зашифрованных образцах (рисунок 6.21).

Рисунок 6.21 – Результаты анализов шифрованных проб почвенных образцов

Это дает возможность создавать карты распределения содержания химических элементов по элементарным участкам (рисунок 6.22) и в масштабах района и области (рисунок 6.23).

Рисунок 6.22 – Распределение содержания подвижного фосфора в мг/кг по элементарным участкам

Рисунок 6.23 – Агрохимическая картограмма распределения гумуса в почвах Новобурасского района Саратовской области и в Чувашской республике

Наличие базы данных по содержанию в почве гумуса и элементов питания позволяет оценивать их динамику изменения по периодам проведения исследований (рисунок 6.24).

Рисунок 6.23 – Динамика изменения содержания в почв гумуса и подвижного фосфора в период с 1984 по 2013 гг. (ГЦАС «Чувашский»)

Анализ данных мониторинга содержания гумуса в почвах полей севооборота с использованием программного обеспечения Microsoft Exel, позволяют проводить ежегодные расчеты изменения баланса гумуса по каждому сельскохозяйственному предприятию (рисунок 6.24).

Рисунок 6.23 – Баланс органического вещества по годам чередования культур в Балашовском районе

Федеральная ГИС. По заказу Министерства сельского хозяйства Российской Федерации, для обеспечения органов государственной власти и местного самоуправления, юридических и физических лиц актуальной информацией о землях сельскохозяйственного назначения, их площадях, состоянии, степени деградированности и мелиоративном состоянии. ФГБУ «Центр химизации и сельскохозяйственной радиологии «Брянский» апробировали» ФГИС «АТЛАС ЗЕМЕЛЬ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ» (ФГИС АЗСН).

Ключевым звеном созданной ФГИС АЗСН является централизованное хранилище, данные в котором оперативно обновляются посредством настроенной системы репликации с агрохимическими службами и становятся доступны через картографическое веб-приложение, размещенное в сети Интернет и служащее для визуализации и анализа данных по сельскохозяйственной тематике. Для доступа к веб-приложению не требуется специализированного программного обеспечения, достаточно обычного веб-браузера.

Пользователям веб-приложения предоставляются следующие возможности:

1. Просмотр данных космической съемки, специальных и тематических карт сельскохозяйственной направленности различного уровня детализации: виды угодий, типа сельскохозяйственных культур, мелиорированные земли, деградированные сельхозугодья и др.

2. Навигация по карте, масштабирование.

3. Просмотр информации об отображаемых на карте объектах.

4. Поиск объектов по заданным условиям: название населенного пун кта, района, региона или географические координаты.

5. Создание отчетов о состоянии сельхозугодий на всех уровнях детализации (от поля до федерального округа).

6. Фильтр полей на основе различных критериев.

Данные, публикуемые на центральном сервере Минсельхоза России, доступны для всех категорий пользователей — как для государственных учреждений, так и для физических и юридических лиц.

Для исключения неавторизованного использования информации предоставляемой через картографическое веб-приложение, реализованы механизмы контроля доступа.

Для обеспечения возможности оперативного сбора информации о состоянии сельскохозяйственных угодий агрохимические службы Минсельхоза России были снабжены специализированными наборами инструментов (дополнительная панель «Инструменты агрохимслужбы» для ArcGIS Desktop и мобильное автоматизированное рабочее место (АРМ) для полевых агрохимических обследований).

Изменения, вносимые специалистами агрохимслужб на местах, собираются на центральном сервере, где происходит публикация данных о сельскохозяйственных угодьях в виде картографических сервисов.

Еще одной важной задачей, решаемой ФГИС АЗСН, помимо повышения оперативности обновления данных в системе, является обеспечение контроля качества данных о состоянии сельхозугодий, передаваемых специалистами агрохимслужб. С помощью автоматических методов проверки выявляются ошибки в контурах сельхозугодий, в их количественных и качественных характеристиках, например:

1. Отсутствие отдельных характеристик полей (тип сельскохозяйственной культуры, название района и др.).

2. Несоответствие вводимых характеристик классификаторам и справочникам.

3. Некорректное расположение объектов или несовпадение контуров (дорога проходит посредине поля, границы сельскохозяйственных полей пересекаются и др.).

Для обеспечения актуальности и согласованности данных между учреждениями агрохимслужбы и Минсельхозом России реализованы механизмы репликации данных: изменения, вносимые в данные о состоянии сельхозугодий на местах (в агрохимслужбах), отсылаются в центральное хранилище данных (в Минсельхозе России) и становятся доступными всем пользователям ФГИС АЗСН.

В качестве дополнительного источника информации о состоянии сельхозугодий во ФГИС АЗСН используются данные космической съемки (снимки с группировки спутников RapidEye), а также другие данные из открытых источников. Снимки предоставляются на заданную территорию по запросу пользователя в область рабочего окна ArcGIS Desktop и применяются для инвентаризации сельхозугодий, мониторинга состояния угодий и решения других задач.

В качестве программной платформы для функционирования ФГИС АЗСН используются программные продукты ArcGIS for Desktop и ArcGIS for Server компании Esri, а также собственные разработки компании «Совзонд» («Инструменты агрохимслужбы»). «Инструменты агрохимслужбы» доступны на любом уровне лицензии ArcGIS Desktop и позволяют выполнять контроль качества и репликацию данных как при использовании ArcView, так и с применением лицензий более высокого уровня.

Выполнение проекта по созданию ФГИС АЗСН позволяет решить следующие задачи:

1. Предоставить специалистам агрохимслужб автоматизированные инструменты ввода, редактирования и контроля корректности данных о состоянии земель сельскохозяйственного назначения.

2. Обеспечить синхронизацию изменений, проводимых на местах (в агрохимслужбах), с информацией в централизованном хранилище данных (в Минсельхозе России).

3. Обеспечить оперативный доступ органов государственной власти и местного самоуправления, юридических и физических лиц к данным мониторинга использования и состояния сельскохозяйственных земель.

Положительными сторонами ФГИС «Атлас земель сельскохозяйственного назначения», с надстройкой для ArcGIS «Инструменты агрохимслужбы»  является:

- наличие возможности осуществлять контроль топологических ошибок на уровне лицензии ArcView;

-  возможность  автоматически искать ошибки в атрибутах, и тем самым – сэкономить время при проверке данных на местах;

- новые инструменты редактирования облегчают работу (например, можно легко и быстро разделить контур при прохождении по нему дороги с твердым покрытием и т. д.);

- удобно реализована отправка данных на сервер.

Недостатком является низкая скорость загрузки данных в картографическом веб-приложении ФГИС.