КУРСОВАЯ РАБОТА Анализ неоднородности обеспеченности почвы подвижными Фосфатами при выращивании озимой пшеницы в Ленинском Районе АРК |
Землеустройство - Курсовые по землеустройству | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
КУРСОВАЯ РАБОТА Анализ неоднородности обеспеченности почвы подвижными Фосфатами при выращивании озимой пшеницы в Ленинском Районе АРК
КУРСОВАЯ РАБОТА По Геоинформационным технологиям на тему: «Анализ неоднородности обеспеченности почвы подвижными Фосфатами при выращивании озимой пшеницы в Ленинском Районе АРК.»
Содержание Введение 1.Теоретическая часть__ 1.1. Почвенно-климатические и хозяйственные условия частного Аграрного предприятия «Орион-Агро»(Ленинский р-он, с.Каменка)_ 1.2Биологические и хозяйственные особенности озимой пшеницы__ 1.3.Основы геостатистики в растениеводстве___ 2.Расчетно-графическая часть__ 2.1.Построение схемы отбора почвенных проб для диагностики подвижных фосфатов по координатам с GPS-приемником._ 2.2. Пространственный анализ обеспеченности почв поля доступными фосфатами.__ Вывод___ Список использованной литературы__ Введение Геоинформационная система (ГИС), позволяет анализировать и визуализировать пространственно-ориентированные данные, привязанные к координатам с помощью GPS-приемников (контура полей, карты распределения по агрохимическим, агрофизическим и агрономическим показателям, история полей, карты урожайности и т. д.), а также создавать карты-задания для сельскохозяйственной техники, оснащенной бортовыми компьютерами и GPS-приемниками, для выполнения агротехнических операций дифференцированно с учетом местонахождения техники на поле. Общая характеристика При разработке решений по управлению сельскохозяйственным предприятием в условиях современных рыночных отношений необходимо опираться на результаты пространственного анализа эффективности производства продукции растениеводства. Информационную основу этого процесса составляют анализ состояния сельхозугодий, уровня почвенного плодородия, текущего экономического состояния предприятия, прогнозные значения экономических показателей производства, потребностей в привлечении инвестиций, оценка интервалов их изменений при различном состоянии рынка. Для разработки системы, удовлетворяющей указанным требованиям, необходимо использовать методы экономико-математического и имитационного моделирования, методы прогнозирования, ГИС-технологии. Здесь рассматривается вариант реализации геоинформационной системы. Ее практическое использование для заданного плана посевных площадей, плана обновления машинно-тракторного парка и проведения почвоохранных мероприятий позволяет: · Рассчитать экономические показатели производства продукции растениеводства и определить интервалы их изменений; · Обосновать объем инвестиций и условия их предоставления; · оценить лимиты затрат на производство продукции по полям; · Проанализировать эффективность производства продукции растениеводства; · Спланировать структуру посевных площадей и объемы внесения удобрений. ГИС может применяться хозяйствами с различной организационно-правовой формой собственности в целях повышения эффективности производства продукции растениеводства. ГИС обладает следующими функциями: _ оценки и прогноза экономических показателей производства продукции растениеводства (валового объема товарной продукции, выручки и прибыли от реализации продукции, затрат на внесение удобрений и пр.); _ оценки объема финансирования, необходимого для производства основных товарных культур и воспроизводства основных средств (приобретения новой техники, проведения почвоохранных мероприятий); _ получения характеристик состояния сельхозугодий (тип растительного покрова, содержание питательных веществ в почве и пр.), влияющих на уровень плодородия и систему обработки почвы; _ получения серии тематических карт, характеризующих эффективность производства по полям в разные месяцы и годы. Данные Совокупность данных, необходимых для использования рассматриваемой ГИС, делится на три группы: 1. Статистическая информация: экспликация земель сельскохозяйственного назначения, валовой сбор растениеводческой продукции, затраты на производство товарных культур, характеристика машинно-тракторного парка и пр. 2. Агрономическая информация: содержание питательных веществ в почве, подверженность водной и ветровой эрозии, кислотность почв, используемые севообороты, возделываемые культуры по полям и их урожайность, объемы внесения удобрений и пр. 3. Картографическая информация: цифровая карта сельхозугодий хозяйства, имеющая нарезку полей. Для заполнения необходимых данных используется паспорт хозяйства. Структурная организация ГИС «Хозяйство» разрабатывалась на базе инструментальных средств ArcView GIS, MS Access, MS Excel и содержит три подсистемы: 1) автоматизированного картографирования; 2) ведения базы атрибутивных данных; 3) имитационного моделирования. Подсистемы представляют собой отдельные автоматизированные рабочие места (подсистемы 1 и 2 _ АРМ «Агронома», подсистема 3 _ АРМ «Экономиста»). Рассмотрим назначение и основные функции каждой подсистемы. Подсистема автоматизированного картографирования Назначение _ выполнение работ по картографированию исследуемой территории, обеспечение лиц, принимающих решения (ЛПР), аналитической информацией, представленной в картографическом виде. Основные функции: · Актуализация картографической информации; · Разработка базовых цифровых карт исследуемой территории; · Построение тематических цифровых карт; · Подготовка компоновок и вывод их на печать.
Подсистема ведения базы атрибутивных данных Назначение 8 обеспечение ЛПР детальной информацией о состоянии сельхозугодий. Основные функции: · Ввод, хранение, изменение, удаление данных; · Получение детальной информации по полям; · Прогноз урожайности и экономических показателей по полям; · Создание отчетов. Подсистема имитационного моделирования Назначение Обеспечить ЛПР информацией об общем состоянии предприятия, дать его прогноз на плановый период. Основные функции: · Ввод данных для проведения анализа и прогноза технико-экономических показателей; · Настройка моделей прогноза; · Выполнение прогноза для определенного сценария (благоприятного, среднего, неблагоприятного); · Составление обобщенного отчета по результатам расчетов Агротехнические операции по внесению минеральных удобрений являются важной частью практически в любой агротехнологии. К тому же эти операции, как правило, составляют существенную часть себестоимости всей агротехнологии и как следствие - себестоимости конечной продукции. Также внесение минеральных удобрений существенно влияет на экологическую обстановку на поле, что в свою очередь влияет на плодородие почвы и качество конечной продукции. Очевидно, что правильный расчет дозы удобрения является важнейшей задачей при производстве растениеводческой продукции. Однако здесь мы не будем рассматривать преимущества тех или иных методов расчета доз удобрений, будем считать, что метод достаточно точен. Рассмотрим проблему пространственной неоднородности поля по агрохимическим показателям. Ведь в настоящее время, на практике, агроном сельхозпредприятия рассчитывает дозу удобрения усреднёно, то есть одну на все поле. А на самом деле потребность в удобрении на разных участках поля может отличаться в разы. Разница между вносимой дозой удобрения и реальной потребностью на каждом участке поля
В результате внесения удобрений создается переизбыток удобрений на одних участках поля и нехватка на других, что соответственно влияет на количество и качество урожая, а также на плодородие и экологическую обстановку на этих участках. Современные технические и информационные средства позволяют решить эту проблему. Концепция точного земледелия, интенсивно развивающегося направления в земледелии, рассматривает сельскохозяйственное поле как неоднородное и предполагает соответствующую дифференциацию при проведении агротехнических операций. 1 Теоретическая часть 1.1.Почвенно-климатические и хозяйственные условия частного агРарного предприятия «Орион-Агро»(Ленинский р-он, с.Каменка) Благодаря своему положению, территория Крыма получает от солнца значительное количество тепла. Помимо солнечного тепла на климат оказывает большое влияние и другие климатообразующие факторы. Общая циркуляция атмосферы, влияние водных источников, рельеф, растительность и, наконец, агропроизводственная деятельность человека. Территория ЧП «Орион-Агро» по агропочвенному районированию Крымского полуострова относится к Степи Южно-Керченской с холмистым рельефом. Этот район отличается сложностью строения рельефа и геологических условий. Растительность – разнотравно-злаковая и полынно-разнотравная. Почвы ЧП «Орион-Агро» представлены в основном черноземами среднесолонцеватыми, легко - и среднеглинистыми, на третичных глинах и черноземами сильносолонцеватыми на третичных глинах с включениями солонцов луговых мелких и среднеглинистых. Уровень грунтовых вод более 6-7 метров. В черноземах среднесолонцеватых (преобладающие почвы в хозяйстве) общая мощность гумусированной части профиля (А+В) 50-60 см, горизонта (А)24-36 см. В пахотном слое валового азота 0,12-0,30 %, фосфора 0,09-0,16 %, калия 1,8-2,7%. В горизонте А гидролизуемого азота 3-7,4 мг/100г, подвижного фосфора 0,5-3,0 мг/100 г, обменного калия 18-82 мг/100г почвы. Сумма поглощенных оснований 45-58 мг.- экв., из них 56,3-75,6 % приходится на поглощенный кальций. Гранулометрический состав легко - и среднеглинистый крупнопылевато-иловатый. Таблица 1.1 Агрохимическая характеристика и водно-физические свойства почв ЧП «Орион-Агро».
В солонцах луговых средних реакция почвы слабощелочная. Содержание гидролизуемого азота 2,4 –6,9 мг, подвижного фосфора менее 1 мг, обменного калия 20-30 мг на 100 г почвы. Агрофизические свойства черноземов среднесолонцеватых благоприятные, они обладают микро - и макроагрегированностью. На пашне общие содержание агрегатов в слое 0-40 см не выходит за пределы > 0,25 мм 59-69 %, а агрегатов> 1мм 10-25 %. Черноземы среднесолонцеватые в метровом слое накапливают 376-392 мм, из них доступной влаги 172-184 мм. Данные почвы являются благоприятными для возделывания сельскохозяйственных культур, с возможностью получения высоких урожаев. Без учета климатических условий нельзя получить высокие устойчивые урожаи сельскохозяйственных культур. Климат территории умеренно-жаркий, засушливый, с мягкой зимой, причём южная его часть отличается более мягкой зимой, прохладной весной и тёплой осенью (табл.1. 3.) Таблица 1.2 Начало, конец и продолжительность периодов с температурой выше 0,5, 10 С° и без заморозков (в воздухе).
Среднегодовая температура воздуха составила + 11,0 С°, самого теплого месяца июля + 23,9 С°, самого холодного месяца февраля -1,1 С°. средний из абсолютных годовых минимумов –14-17 С°, абсолютный минимум –27-37 С°.
|
Точка |
Долгота |
Широта |
||
Градусы |
Минуты |
Градусы |
Минуты |
|
База |
36 |
4,98417 |
45 |
12,83978 |
Полигон |
36 |
5,65849 |
45 |
13,00364 |
36 |
5,55792 |
45 |
12,86386 |
|
36 |
5,01834 |
45 |
13,09108 |
|
36 |
5,14207 |
45 |
13,20732 |
|
1 |
36 |
5,60211 |
45 |
13,00099 |
2 |
36 |
5,54084 |
45 |
13,02590 |
3 |
36 |
5,44968 |
45 |
13,06243 |
4 |
36 |
5,39397 |
45 |
13,08499 |
5 |
36 |
5,31565 |
45 |
13,11656 |
6 |
36 |
5,23826 |
45 |
13,14792 |
7 |
36 |
5,14970 |
45 |
13,18365 |
8 |
36 |
5,58711 |
45 |
12,94513 |
9 |
36 |
5,48535 |
45 |
12,97958 |
10 |
36 |
5,43232 |
45 |
13,01354 |
11 |
36 |
5,35670 |
45 |
13,04312 |
12 |
36 |
5,27653 |
45 |
13,08222 |
13 |
36 |
5,20140 |
45 |
13,10210 |
14 |
36 |
5,11749 |
45 |
13,13729 |
15 |
36 |
5,53412 |
45 |
12,90419 |
16 |
36 |
5,46962 |
45 |
12,93033 |
17 |
36 |
5,38362 |
45 |
12,96526 |
18 |
36 |
5,30865 |
45 |
12,99555 |
19 |
36 |
5,21542 |
45 |
13,03277 |
20 |
36 |
5,14125 |
45 |
13,06306 |
21 |
36 |
5,05458 |
45 |
13,09743 |
Минимум |
12,86386 |
|||
Максимум |
13,20732 |
|||
Среднее |
13,04320 |
С целью удобства выполнения дальнейших расчетов глобальные координаты точек (широты и долготы) в градусах и минутах целесообразно выразить через десятичные дроби градусов:
D=D+(M/60)
где D - искомый результат в дробном выражении градусов
d - градусы исходной координаты;
т ' - минуты исходной координаты.
Таблица 2.2 Координаты вградусах.
Точка |
Долгота, Градусы |
Широта, Градусы |
База |
36,08307 |
45,21400 |
Полигон |
36,09431 |
45,21673 |
36,09263 |
45,21440 |
|
36,08364 |
45,21818 |
|
36,08570 |
45,22012 |
|
1 |
36,09337 |
45,21668 |
2 |
36,09235 |
45,21710 |
3 |
36,09083 |
45,21771 |
4 |
36,08990 |
45,21808 |
5 |
36,08859 |
45,21861 |
6 |
36,08730 |
45,21913 |
7 |
36,08583 |
45,21973 |
8 |
36,09312 |
45,21575 |
9 |
36,09142 |
45,21633 |
10 |
36,09054 |
45,21689 |
11 |
36,08928 |
45,21739 |
12 |
36,08794 |
45,21804 |
13 |
36,08669 |
45,21837 |
14 |
36,08529 |
45,21895 |
15 |
36,09224 |
45,21507 |
16 |
36,09116 |
45,21551 |
17 |
36,08973 |
45,21609 |
18 |
36,08848 |
45,21659 |
19 |
36,08692 |
45,21721 |
20 |
36,08569 |
45,21772 |
21 |
36,08424 |
45,21829 |
Минимум |
45,21440 |
|
Максимум |
45,22012 |
|
Среднее |
45,21739 |
На следующем этапе необходимо глобальные угловые координаты преобразовать в местные метрические, выраженны расстояниях от базисной точки по осям сторон света в метрах. Это преобразование можно выполнить в три этапа: сначала следует найти отклонения в градусах по широте и долготе каждой из точек (координат углов поля и точек отбора проб) от заранее установленного базиса. Затем рассчитать, сколько метров составляет в нашем случае один градус широты и один градус долготы. И, наконец, в соответствии с этими масштабами перевести отклонения от базисной точки по широте в расстояния от нее в метрах в направлении на север, и по долготе на восток. Промежуточные и конечные результаты занести в таблицы и сопроводить пояснительными комментариями.
Для определения масштабных коэффициентов в широтном и долготном направлениях воспользуемся формулой расчета сферических расстояний:
L=R*arccos{sinф1 sinф 2 +cos ф1 cos ф2 cos∆λ},
Где L - расстояние между точками в метрах;
R - радиус Земли, 6372795 метров;
Ф1, ф 2 - широта первой и второй точки в градусах;
∆λ - разница координат двух точек по долготе в градусах.
Формула в случае маленьких угловых расстояний и небольшой разрядности вычисления (количество знаков после запятой), может приводить к значительным ошибкам, связанных с округлением. Поэтому расчеты по ней следует проводить в электронных табличных процессорах, поддерживающих высокую точность вычислений. При этом необходимо принять во внимание, что тригонометрические функции электронных таблиц в качестве аргументов принимают данные не в градусах, а в радианах. Поэтому координаты в градусах следует перевести в радианы:
Ar=Ad*π/180,
Где Аr - угол в радианах;
Ad - угол в градусах.
При определении количества метров, приходящихся на один градус
При определении количества метров, приходящихся на один градус долготы, ∆λ принимаем за 1° Для минимизации ошибок, связанных с изменением этого показателя по широте, координаты ф1 и ф2 обеих точек следует брать как среднюю величину между минимальным и максимальным значением широты среди всего массива точек.
В градусах |
В радианах |
Синус |
Косинус |
|||||
Направление: |
На Восток |
На Север |
На Восток |
На Север |
На Восток |
На Север |
На Восток |
На Север |
R |
6372795 |
6372795 |
||||||
F1 |
45,2173866 |
45,2139963 |
0,7891923 |
0,7891331 |
0,7097845 |
0,7097428 |
0,7044189 |
0,7044609 |
F2 |
45,2173866 |
46,2139963 |
0,7891923 |
0,8065864 |
0,7097845 |
0,7219293 |
0,7044189 |
0,6919668 |
DL |
1,0000000 |
0,0000000 |
0,0174533 |
0,0000000 |
0,9998477 |
1,0000000 |
||
Пи |
3,14159 |
3,14159 |
||||||
Расчет суммы произведенний тригонометрических функций |
0,9999244 |
0,9998477 |
||||||
Угловое расстояние |
0,0122943 |
0,0174533 |
||||||
L |
78349,37 |
111226,26 |
Таблица 2.3 Расчет масштабных коэффицентов.
Таблица 2.4 Местные координаты. Отклонение от базиса в градус.
Точка |
Долгота Градусы |
Широта Градусы |
База |
0 |
0 |
Полигон |
0,01124 |
0,00273 |
0,00956 |
0,00040 |
|
0,00057 |
0,00419 |
|
0,00263 |
0,00613 |
|
1 |
0,01030 |
0,00269 |
2 |
0,00928 |
0,00310 |
3 |
0,00776 |
0,00371 |
4 |
0,00683 |
0,00409 |
5 |
0,00552 |
0,00461 |
6 |
0,00423 |
0,00514 |
7 |
0,00276 |
0,00573 |
8 |
0,01005 |
0,00176 |
9 |
0,00835 |
0,00233 |
10 |
0,00747 |
0,00290 |
11 |
0,00621 |
0,00339 |
12 |
0,00487 |
0,00404 |
13 |
0,00362 |
0,00437 |
14 |
0,00222 |
0,00496 |
15 |
0,00917 |
0,00107 |
16 |
0,00809 |
0,00151 |
17 |
0,00666 |
0,00209 |
18 |
0,00541 |
0,00260 |
19 |
0,00385 |
0,00322 |
20 |
0,00262 |
0,00372 |
21 |
0,00117 |
0,00429 |
Чтобы рассчитать число метров на один градус широты, разницу между координатами точек по долготе (∆λ) приравниваем к нулю. Широту первой точки (ф1) приравниваем к широте базисной точки, тогда ф2 будет равна (ф1+1°).
Таблица 2. 5 МЕстные координаты. Отклонение от базиса в метрах.
ТОчка |
На восток |
На север |
Метры |
Метры |
|
БАза |
0,00 |
0,00 |
Полигон |
880,54 |
303,76 |
749,22 |
44,64 |
|
44,62 |
465,85 |
|
206,19 |
681,33 |
|
1 |
806,92 |
298,85 |
2 |
726,91 |
345,02 |
3 |
607,87 |
412,74 |
4 |
535,13 |
454,56 |
5 |
432,85 |
513,09 |
6 |
331,8 |
571,22 |
7 |
216,15 |
637,46 |
8 |
787,33 |
195,29 |
9 |
654,45 |
259,16 |
10 |
585,2 |
322,11 |
11 |
486,46 |
376,95 |
12 |
381,77 |
449,43 |
13 |
283,66 |
486,28 |
14 |
174,09 |
551,52 |
15 |
718,14 |
119,4 |
16 |
633,91 |
167,86 |
17 |
521,61 |
232,61 |
18 |
423,71 |
288,76 |
19 |
301,97 |
357,76 |
20 |
205,12 |
413,91 |
21 |
91,94 |
477,62 |
По этим координатам на листе формата A3 в масштабе 1:3000 выполняется построение плана поля со схемой отбора почвенных проб для диагностики подвижных фосфатов.
Таблица 2.6 Местные координаты в сантиметрах для карты. Отклонение от базиса в сантиметрах.
ТОчка |
На восток |
На север |
Метры |
Метры |
|
БАза |
0,00 |
0,00 |
Полигон |
29,35 |
10,13 |
24,97 |
1,49 |
|
1,49 |
15,53 |
|
6,87 |
22,71 |
|
1 |
26,90 |
9,96 |
2 |
24,23 |
11,50 |
3 |
20,26 |
13,76 |
4 |
17,84 |
15,15 |
5 |
14,43 |
17,10 |
6 |
11,06 |
19,04 |
7 |
7,21 |
21,25 |
8 |
26,24 |
6,51 |
9 |
21,82 |
8,64 |
10 |
19,51 |
10,74 |
11 |
16,22 |
12,56 |
12 |
12,73 |
14,98 |
13 |
9,46 |
16,21 |
14 |
5,80 |
18,38 |
15 |
23,94 |
3,98 |
16 |
21,13 |
5,60 |
17 |
17,39 |
7,75 |
18 |
14,12 |
9,63 |
19 |
10,07 |
11,93 |
20 |
6,84 |
13,80 |
21 |
3,06 |
15,92 |
Для того что бы нанести сетку на лист в масштабе 1:3000 переходим для удобства в сантиметры.
2.2. Пространственный анализ обеспеченности почв поля доступными фосфатами.
Для каждой из точек отбора проб заданы значения содержания подвижных фосфатов (по Мачигину) в мг P2O5на 100 г почвы.
Таблица 2.7 Содержание Р2 О5.
Номер точки отбора проб |
Содержание P2O5 |
1 |
2.11 |
2 |
2.50 |
3 |
3.58 |
4 |
3.37 |
5 |
3.12 |
6 |
1.72 |
7 |
1.23 |
8 |
1.22 |
9 |
1,45 |
10 |
1,05 |
11 |
1,23 |
12 |
0,95 |
13 |
1,25 |
14 |
1,25 |
15 |
0.80 |
16 |
0.90 |
17 |
0.75 |
18 |
0.89 |
19 |
0.96 |
20 |
0.75 |
21 |
0.72 |
По этим исходным данным строиv карту содержания фосфатов в пределах исследуемого поля. При этом отображаемые на карте изолинии их содержания целесообразно привести в соответствие с границами классов обеспеченности почвы подвижными фосфатами и связанными с ними П-множителями, которые рекомендованы для использования в расчетах доз фосфорных туков кафедрой агрохимии Крымского агротехнологического университета.
Искомое положение изоплет - "горизонталей рельефа" содержания подвижных фосфатов почвы определяется с помощью линейной интерполяции между известными точками, в которых были отобраны пробы.
Однако их интерполирование осложнено нерегулярным, в общем случае, размещением точек отбора диагностических проб. Это происходит как по причине повышенной трудоемкости точного позиционирования мест диагностики в узлах регулярной сетки, так и в связи с целесообразностью их привязки к особенностям рельефа, особым местам на карте урожайности и др.
По имеющемуся дискретному набору известных значений содержания Р2О5 в точках отбора проб на отрезках триангуляции с помощью линейной интерполяции находим промежуточные значения этой величины, соответствующие уровням изолиний-"горизонталей". При выполнении интерполяции определяются расстояния между концами отрезков триангуляции nd их координатам.
D=(x2-x1)2 + (y2-y1)2
Где d - расстояние между точками М1 и M2,
X1 , x2- абсциссы точек М1 и M2,;
У 1У2- ординаты точек М1 и M2
В связи с этим для картирования содержания подвижных фосфатов на копии плана поля необходимо построить нерегулярную сетку, связывающую все точки отбора почвенных проб.
Эту задачу решает триангуляция - планарное разбиение плоскости на М фигур, из которых одна является внешней бесконечной, а остальные - треугольниками.
Построение триангуляции по заданному набору двумерных точек состоит в соединении заданных точек непересекающимися отрезками таким образом, чтобы в полученной триангуляции между любыми двумя данными точками нельзя было построить новые отрезки без пересечения с уже существующими.
Задача построения триангуляции по исходному набору точек является неоднозначной. Для большинства практических задач широко используют триангуляцию Делоне.
Триангуляция удовлетворяет условию Делоне, если внутрь окружности, описанной вокруг любого построенного треугольника, не попадает ни одна из заданных точек триангуляции. Такая триангуляция называется триангуляцией Делоне.
Триангуляцию Делоне можно получить из любой другой триангуляции по той же системе точек, последовательно перестраивая пары соседних треугольников ABC и BCD, не удовлетворяющих условию Делоне, в пары треугольников ABD и ACD.
При этом триангуляция Делоне обладает максимальной суммой минимальных углов всех своих треугольников среди всех возможных триангуляций.
Таблица 2.8 Линейная интерполяция содержание фосфата.
Точка |
А |
В |
С |
Р2 О5 |
1,46 |
1,73 |
1,5 |
L |
27 |
81 |
12 |
4 |
Линейная интерполяция выполняется по известным формулам. При этом для интерполируемых значений P2O5 находят как расстояния до известных точек, используемые для построений на плане участка, так и их координаты, необходимые для последующих расчетов. Вычисления проводят в электронных табличных процессорах OpenOffice. org. Calc, с применением пользовательских функций-макросов. Результаты расчетов протоколируют и в табличной форме приводят в приложении к курсовой работе.
После нанесения на план интерполированных точек - мест пересечения триангуляционной сетки с искомыми "горизонталями" их нумеруем, соединяем соседние точки с одноименными значениями P2O5 ломаными линиями, обозначая "рельеф" содержания подвижных фосфатов. На границах сетки триангуляции линии продлеваем до пересечения с границей поля. После завершения нанесения на план изолиний анализируют полученный "рельеф" обеспеченности почвы подвижными фосфатами и оконтуриваем замкнутые участки по соответствию их классам содержания P2O5. Полученные полигоны обозначаем в алфавитном порядке заглавными латинскими буквами. План копируем, убрав на копии триангуляционную сетку.
Для того чтобы найти площади поля и отдельных его участков на карте содержания Р2О5 используем формулу расчета площади полигона по координатам его вершин:
Где S – площадь полигона, м2;
Х1,Y1 – координаты вершин n-угольника и метрах, при (I=L,…),где (Х0,Y0)=(Хn, Yn).
В связи с тем, что площадь фигуры, заданной вершинами, существенно ависит от порядка, в котором они заданы, обязательно требуется соблюдать порядок обхода ее вершин, поэтому для каждого из выделенных участков строим отдельную таблицу, в которую включаем вершины в порядке их обхода по часовой стрелке с указанием сквозных номеров(в пределах плана) и местных координат в метрах.
Таблица2. 9 Расчет площади участков.Пример.
Точка |
Координата, м |
|
Х |
У |
|
1 |
318 |
276 |
2 |
186 |
360 |
3 |
48 |
369 |
4 |
78 |
92 |
5 |
1031 |
48 |
6 |
1011 |
319 |
7 |
822 |
330 |
8 |
675 |
246 |
9 |
381 |
270 |
Площадь, м2 |
219039,5 |
|
Площадь, га |
21,9 |
Расчеты площади выполняются в табличном процессоре ООО Calc с применением подключаемой функции определения площади полигона по
Координатам вершин Sqr_N.
Расчеты площади выполняются в табличном процессоре ООО Calc с применением подключаемой функции определения площади полигона по координатам вершин Sqr_N.
Таблица 2.9.1
Расчет площади участка 1 |
||
Точка |
Координата, м |
|
X |
Y |
|
1 |
45 |
747 |
2 |
303 |
879 |
3 |
369 |
762 |
4 |
321 |
765 |
5 |
282 |
768 |
6 |
219 |
738 |
7 |
138 |
708 |
8 |
123 |
711 |
9 |
60 |
720 |
Площадь, м.кв. |
24642 |
|
Площадь, га |
2,46 |
Расчет площади участка 2 |
||
Точка |
Координата, м |
|
X |
Y |
|
1 |
60 |
720 |
2 |
123 |
711 |
3 |
138 |
708 |
4 |
219 |
738 |
5 |
282 |
768 |
6 |
321 |
765 |
7 |
369 |
762 |
8 |
438 |
636 |
9 |
387 |
651 |
10 |
336 |
666 |
11 |
264 |
648 |
12 |
252 |
627 |
13 |
252 |
651 |
14 |
147 |
669 |
15 |
84 |
681 |
Площадь, м.кв. |
26500,5 |
|
Площадь, га |
2,65 |
Расчеты площади выполняются в табличном процессоре ООО Calc с применением подключаемой функции определения площади полигона по координатам вершин Sqr_N.
Таблица 2.9.2
Расчеты площади выполняются в табличном процессоре ООО Calc с применением подключаемой функции определения площади полигона по координатам вершин Sqr_N
Таблица 2.9.3
Расчет площади участка 3 |
||
Точка |
Координата, м |
|
X |
Y |
|
1 |
84 |
681 |
2 |
147 |
669 |
3 |
252 |
651 |
4 |
252 |
627 |
5 |
264 |
648 |
6 |
336 |
666 |
7 |
387 |
651 |
8 |
438 |
636 |
9 |
450 |
543 |
10 |
450 |
531 |
11 |
456 |
531 |
12 |
504 |
519 |
13 |
525 |
483 |
14 |
468 |
507 |
15 |
435 |
522 |
16 |
408 |
588 |
17 |
321 |
585 |
18 |
258 |
516 |
19 |
240 |
504 |
20 |
204 |
480 |
Площадь, м.кв. |
36724,5 |
|
Площадь, га |
3,67 |
Расчеты площади выполняются в табличном процессоре ООО Calc с применением подключаемой функции определения площади полигона по координатам вершин Sqr_N.
Таблица 2.9.4
Расчет площади участка 4 |
||
Точка |
Координата, м |
|
X |
Y |
|
1 |
438 |
636 |
2 |
504 |
519 |
3 |
456 |
531 |
4 |
450 |
531 |
5 |
450 |
543 |
Площадь, м.кв. |
2655 |
|
Площадь, га |
0,27 |
Расчеты площади выполняются в табличном процессоре ООО Calc с применением подключаемой функции определения площади полигона по координатам вершин Sqr_N.
Таблица 2.9.5
Расчет площади участка 5 |
||
Точка |
Координата, м |
|
X |
Y |
|
1 |
204 |
480 |
2 |
240 |
504 |
3 |
258 |
516 |
4 |
321 |
585 |
5 |
408 |
588 |
6 |
435 |
522 |
7 |
468 |
507 |
8 |
525 |
483 |
9 |
534 |
465 |
10 |
480 |
486 |
11 |
417 |
510 |
12 |
399 |
555 |
13 |
339 |
555 |
14 |
294 |
504 |
15 |
255 |
477 |
16 |
222 |
453 |
Площадь, м.кв. |
10408,5 |
|
Площадь, га |
1,04 |
Расчеты площади выполняются в табличном процессоре ООО Calc с применением подключаемой функции определения площади полигона по координатам вершин Sqr_N.
Расчет площади участка 6 |
||
Точка |
Координата, м |
|
X |
Y |
|
1 |
222 |
453 |
2 |
255 |
477 |
3 |
294 |
504 |
4 |
339 |
555 |
5 |
399 |
555 |
6 |
417 |
510 |
7 |
480 |
486 |
8 |
534 |
465 |
9 |
549 |
441 |
10 |
495 |
462 |
11 |
402 |
498 |
12 |
390 |
525 |
13 |
354 |
525 |
14 |
330 |
495 |
15 |
270 |
453 |
16 |
237 |
426 |
Площадь, м.кв. |
9198 |
|
Площадь, га |
0,92 |
Таблица 2.9.6
Расчеты площади выполняются в табличном процессоре ООО Calc с применением подключаемой функции определения площади полигона по координатам вершин Sqr_N
Таблица 2.9.7
Расчет площади участка 7 |
||
Точка |
Координата, м |
|
X |
Y |
|
1 |
237 |
426 |
2 |
270 |
453 |
3 |
330 |
495 |
4 |
354 |
525 |
5 |
390 |
525 |
6 |
402 |
498 |
7 |
495 |
462 |
8 |
549 |
441 |
9 |
510 |
438 |
10 |
507 |
426 |
11 |
519 |
423 |
12 |
573 |
396 |
13 |
594 |
363 |
14 |
534 |
393 |
15 |
492 |
414 |
16 |
402 |
450 |
17 |
339 |
411 |
18 |
315 |
375 |
19 |
291 |
336 |
20 |
276 |
360 |
21 |
294 |
411 |
22 |
297 |
420 |
23 |
384 |
477 |
24 |
384 |
489 |
25 |
381 |
495 |
26 |
372 |
495 |
27 |
366 |
486 |
28 |
285 |
432 |
29 |
249 |
408 |
Площадь, м.кв. |
18198 |
|
Площадь, га |
1,82 |
Расчеты площади выполняются в табличном процессоре ООО Calc с применением подключаемой функции определения площади полигона по координатам вершин Sqr_N
Расчет площади участка 8 |
||
Точка |
Координата, м |
|
X |
Y |
|
1 |
249 |
408 |
2 |
285 |
432 |
3 |
366 |
486 |
4 |
372 |
495 |
5 |
381 |
495 |
6 |
384 |
489 |
7 |
384 |
477 |
8 |
297 |
420 |
9 |
294 |
411 |
10 |
276 |
360 |
Площадь, м.кв. |
3600 |
|
Площадь, га |
0,36 |
Таблица 2.9.8
Расчеты площади выполняются в табличном процессоре ООО Calc с применением подключаемой функции определения площади полигона по координатам вершин Sqr_N
Расчет площади участка 9 |
||
Точка |
Координата, м |
|
X |
Y |
|
1 |
549 |
441 |
2 |
573 |
396 |
3 |
519 |
423 |
4 |
507 |
426 |
5 |
510 |
438 |
Площадь, м.кв. |
1273,5 |
|
Площадь, га |
0,13 |
Таблица 2.9.9
Расчеты площади выполняются в табличном процессоре ООО Calc с применением подключаемой функции определения площади полигона по координатам вершин Sqr_N
Таблица 2.9.10
Расчет площади участка 10 |
||
Точка |
Координата, м |
|
X |
Y |
|
1 |
594 |
363 |
2 |
612 |
330 |
3 |
555 |
360 |
4 |
477 |
402 |
5 |
420 |
426 |
6 |
381 |
399 |
7 |
336 |
336 |
8 |
312 |
300 |
9 |
291 |
336 |
10 |
315 |
375 |
11 |
339 |
411 |
12 |
402 |
450 |
13 |
492 |
414 |
14 |
534 |
393 |
Площадь, м.кв. |
9913,5 |
|
Площадь, га |
0,99 |
Расчеты площади выполняются в табличном процессоре ООО Calc с применением подключаемой функции определения площади полигона по координатам вершин Sqr_N
Расчет площади участка 11 |
||
Точка |
Координата, м |
|
X |
Y |
|
1 |
312 |
300 |
2 |
336 |
336 |
3 |
381 |
399 |
4 |
420 |
426 |
5 |
477 |
402 |
6 |
555 |
360 |
7 |
612 |
330 |
8 |
576 |
324 |
9 |
570 |
321 |
10 |
564 |
330 |
11 |
564 |
336 |
12 |
462 |
390 |
13 |
438 |
399 |
14 |
420 |
387 |
15 |
372 |
315 |
16 |
381 |
300 |
17 |
438 |
231 |
18 |
474 |
189 |
19 |
432 |
171 |
20 |
399 |
156 |
Площадь, м.кв. |
19831,5 |
|
Площадь, га |
1,98 |
Таблица 2.9.11
Расчеты площади выполняются в табличном процессоре ООО Calc с применением подключаемой функции определения площади полигона по координатам вершин Sqr_N
Расчет площади участка 12 |
||
Точка |
Координата, м |
|
X |
Y |
|
1 |
399 |
156 |
2 |
432 |
171 |
3 |
474 |
189 |
4 |
438 |
231 |
5 |
381 |
300 |
6 |
372 |
315 |
7 |
420 |
387 |
8 |
438 |
399 |
9 |
462 |
390 |
10 |
564 |
336 |
11 |
564 |
330 |
12 |
570 |
321 |
13 |
576 |
324 |
14 |
612 |
330 |
15 |
681 |
207 |
16 |
465 |
45 |
Площадь, м.кв. |
58248 |
|
Площадь, га |
5,82 |
Таблица 2.9.12
Расчеты площади выполняются в табличном процессоре ООО Calc с применением подключаемой функции определения площади полигона по координатам вершин Sqr_N
Расчет площади всего поля |
||
Точка |
Координата, м |
|
X |
Y |
|
1 |
45 |
747 |
2 |
303 |
879 |
3 |
681 |
207 |
4 |
465 |
45 |
Площадь, м.кв. |
221472 |
|
Площадь, га |
22,15 |
Таблица 2.9.13
Расчеты площади выполняются в табличном процессоре ООО Calc с применением подключаемой функции определения площади полигона по координатам вершин Sqr_N.
По итогам расчетов составляем в табличную сводку с указанием кодовых обозначений участков, классов содержания подвижных фосфатов и площадей. При наличии отдельных не связанных контуров с одинаковой обеспеченностью почвы доступным фосфором, их площади суммируются.
По этой сводке рассчитывается структура обеспеченности почв поля доступными для растений формами соединений фосфора и проводится ее анализ.
Таблица 2.10 Содержание Р2 О5,и площади участков.
Поля |
Менее 1 |
1,1-1,5 |
1,6-2,0 |
2,1-2,5 |
2,6-3,0 |
3,1-3,5 |
3,6 и более |
1 |
2,46 |
||||||
2 |
2,65 |
||||||
3 |
3,67 |
||||||
4 |
0,27 |
||||||
5 |
1,04 |
||||||
6 |
0,92 |
||||||
7 |
1,82 |
||||||
8 |
0,36 |
||||||
9 |
0,13 |
||||||
10 |
0,99 |
||||||
11 |
1,98 |
||||||
12 |
5,82 |
||||||
Итого: |
2,46 |
2,92 |
9,49 |
3,02 |
1,91 |
1,95 |
0,36 |
Таблица 2.11 Структура обеспеченности почв поля доступными фосфатами под посев озимой пшеницы.
Р2 О5 |
ПлощАдь,га |
ПлощАдь,% |
Менее 1 |
2,46 |
11,13 |
1,0-1,5 |
2,92 |
13,21 |
1,6-2,0 |
9,49 |
42,92 |
2,1-2,5 |
3,02 |
13,66 |
2,6-3,0 |
1,91 |
8,64 |
3,1-3,5 |
1,95 |
8,82 |
3,6 и более |
0,36 |
1,63 |
Итого: |
22,11 |
100 |
Диаграмма 1: Обеспеченность почвы доступными фосфатами.
Вывод.
Для получения высоких урожаев горчицы с высоким качеством и низкой себестоимостью необходима научно-обоснованная разработка всех элементов технологии ее возделывания. Одним из важнейших элементов является система применения минеральных удобрений. Особо острым вопрос о нормах и дозах удобрений стал в последние годы, когда резко возросли закупочные цены на минеральные удобрения. Это поставило задачу перед научными исследователями выявлять тот последний «килограмм» минеральных удобрений, который дает экономически оправданную прибавку урожая.
Точные технологии внесения удобрений при использовании GPS устройств навигации сельскохозяйственной техники, как показывает данная работа, дает экономически выгодные для производителя результат. Эти технологии позволяют экономить средства благодаря точному внесению доз удобрения согласно картограмме обеспеченности почвы. Это исключает перерасход удобрений на участках с достаточным содержанием и позволяет скорректировать и выровнять урожайность на более бедных относительно фосфора участках поля. GPS система применяется не только с техникой для внесения удобрений, но и с зерноуборочной техникой, что в дальнейшем помогает, более детально скорректировать дозы относительно урожайности.
Список использованной литературы.
1.Николаев Е. В. и др. Твёрдая пшеница в Крыму / Е. В. Николаев, A. M. Изотов, Б. А. Тарасенко, А. Д. Грицай, А. В. Рюмшин. - Симферополь, 2004. - 136 с.
2.Николаев Е. В., Изотов A. M. Пшеница в Крыму. - Симферополь: СОНАТ, 2001. - 288 с.
3.Николаев Е. В., Изотов A. M., Тарасенко Б. А. Растениеводство Крыма / Под ред. Е. В. Николаева. – Симферополь: Фактор, 2006. – 352 с.
4.Гусев П. Г. Почвы Крыма
5.Агрометеорологический справочник крымской области
6.Энди Митчелл Руководство по ГИС анализу. ЧЛ. Пространственные модели и взаимосвязи. - ESRL ЕСОММ. Киев. 2000, - 180 с.
7.Якушев В П. На пути к точному земледелию. - СП6:Изд-во ПИЯФ РАН, 2002.-458 с.
8.Мацко П. В., Голубев A. M. Вступ до геотрошки: Навчальний поабник. - Херсон: ХДУ: 2006. - 101 с.