Автоматизация землеустроительных расчетов, принципы, средства на примере автоматизированной системы «КОЛОС

В лаборатории САЗПР кафедры землеустройства Государственного университета по землеустройству под руководством проф. С. Н. Волкова была разработана автоматизированная система «Колос», которая позволяет оперативно и обоснованно решать вопросы организации производства и территории при любых изменениях условий хозяйствования и форм собственности.

Необходимость разработки данной системы была вызвана следующими причинами.

Во многих случаях в процессе землеустроительного проектирования возникает необходимость анализировать различные варианты организации территории и принимать оперативные решения по ее улучшению. При этом необходимо знать, какое влияние оказывают параметры организации территории на экономику сельскохозяйственного предприятия, выход валовой и товарной продукции полеводства, состояние и уровень плодородия земель, показатели использования сельскохозяйственной техники.

Как правило, проектировщик рассматривает незначительное число вариантов организации территории ввиду сложности и большого объема вычислений, необходимых для выбора наилучшего решения. В целях сокращения времени расчета и анализа всех намеченных вариантов организации территории эту задачу лучше решать в автоматизированном режиме на ПЭВМ. Особенно актуально это в настоящее время, когда постоянно создаются новые землевладения и землепользования, перестраиваются земельные отношения; в этом случае важно не только выбрать наилучший вариант организации территории, но и обосновать производственную программу (бизнес-план) предприятия с учетом качества и местоположения закрепленной за ним земли.

Решение указанных вопросов позволяет не только улучшить экономическую обоснованность проектов внутрихозяйственного землеустройства, но и поднимает их информационную значимость, что повышает интерес к ним в сельскохозяйственных предприятиях.

Рассмотрим, как работает данная система на примере проектирования севооборотов. Расчет основных показателей в этом случае производится на основании многовариантного землеустроительного проектирования, которое является частью подсистемы автоматизированного выбора наилучшего варианта землеустройства из множества возможных и оценки этих вариантов.

При разработке математических моделей для экономического обоснования проектов землеустройства учитывался принцип рационального сочетания государственных и частных интересов. Высокий доход не должен обеспечиваться за счет снижения производительных свойств земли, ухудшения экологической обстановки, нарушения устойчивости агроландшафта. В связи с этим возникла необходимость в комплексном решении природоохранных, социальных и производственных задач по рациональному использованию земельных, трудовых и материальных ресурсов, интенсификации производства, вовлечению в сельскохозяйственный оборот неиспользуемых земель, определению потребности в материально-технических ресурсах, технике, оборудовании органических и минеральных удобрениях, капитальных вложениях.

На технологической схеме автоматизированной системы «Колос» (рис. 25) отражены основные этапы работ, которые необходимо автоматизировать при выборе оптимального варианта проекта организации территории хозяйства. Система позволяет решать задачи по расчету:

годового оборота стада крупного рогатого скота, овец, свиней;

потребности в кормах;

потребности в зеленом корме по каждой группе скота;

зеленого конвейера;

посевных площадей кормовых культур;

оптимальной структуры посевных площадей в хозяйстве;

размещения культур по территории в зависимости от эродированности и качества почв;

валового производства продукции в натуральном и стоимостном выражении;

производственных затрат;

выхода навоза по хозяйству;

выхода органических удобрений по хозяйству;

баланса питательных веществ в почве;

затрат на поддержание почвенного плодородия;

затрат на холостые переезды сельскохозяйственной техники;

потерь продукции из-за нарушения сроков выполнения полевых работ (по вариантам);

потерь продукции полеводства с площади, занятой под дорогами, треугольниками и клиньями, поворотными полосами;

дополнительного выхода продукции, вызванного снижением себестоимости полевых механизированных работ;

снижения себестоимости полевых механизированных работ за счет увеличения длины гона, сокращения простоев по организационным и техническим причинам, снижения уклонов по рабочим направлениям;

сводных оценочных показателей полеводства по вариантам проекта;

потребности в основных и оборотных средствах;

оптимального варианта развития хозяйства по интегрированному показателю;

экономической эффективности сельскохозяйственного производства в землеустраиваемом хозяйстве.

В конструктивном отношении АС «Колос» представляет собой группу взаимосвязанных программ, разработанных в системе программирования Turbo Pascal 7.0 фирмы Borland International специалистами лаборатории САЗПР Государственного университета по землеустройству. При определении состава исходных данных используется комплексная система показателей, являющаяся основой обоснования проектных землеустроительных решений.

При определении видов и объемов хранимой информации, разработке способов ее хранения, поиска и внесения изменений в массивы и поддержания их в актуальном состоянии производится унификация ее структуры. Были определены информационные взаимосвязи между задачами экономического обоснования проектов внутрихозяйственного землеустройства, установлены соответствующие связи между элементами АС «Колос», определены потоки входной и выходной информации.

При анализе взаимосвязей между исходными (входными) и расчетными (выходными) данными оказалось, что одна и та же информация является исходной при решении многих задач; выходные данные при решении одних задач являются исходными для других. Поэтому информация, введенная в АС «Колос» один раз, используется многократно при обосновании различных составных частей и элементов проекта.

Входные данные системы включают нормативно-справочную информацию (технико-экономические показатели по отраслям растениеводства и животноводства) и оперативную информацию (текущие сведения о конкретном хозяйстве).

Входные и выходные данные организованы в виде таблиц по экономическому анализу организации севооборотов, устройству территории севооборотов, агроэкономическому обоснованию наилучшего варианта проекта. Нормативно-справочные данные заносятся для хранения в базу данных, связанную с программой, и используются затем автоматически. Контроль введенной информации осуществляется в процессе ввода визуально, с помощью контрольных распечаток, при помощи режима корректировки в интерактивном режиме.

При реализации системы было разработано и унифицировано 58 форм входных и выходных документов.

АС «Колос» позволяет проводить одновременно обоснование 15 проектных вариантов по 20 севооборотов в каждом; общее количество культур в севооборотах может достигать 200.

Редактор таблиц поддерживает систему контекстно-зависимых подсказок, облегчающих работу пользователя. Программный комплекс АС «Колос» работает в пакетном режиме: считывает таблицы с исходными данными, делает необходимые расчеты в соответствии с заложенными алгоритмами, формирует результативные таблицы.

В блоках решения задачи экономического обоснования проекта и выбора наилучшего варианта проекта в зависимости от выбранного графа обработки используется та или иная комбинация программных средств.

Анализ и оценка эффективности предлагаемых вариантов осуществляются с использованием специального модуля автоматизированной системы, обеспечивающего определение интегрированного эффекта организации территории по составным частям и элементам проекта внутрихозяйственного землеустройства. Это позволяет проводить сравнение разработанных вариантов проекта по сопоставимым показателям и выбрать наилучший из них.