Научные работы по агроэкологической оценке длительное время проводились в формате работы с бумажными картами. Длительность и затратность данного процесса существенно тормозили развитие и распространение адаптивно-ландшафтных систем земледелия. И только в последние два десятилетия развивается новый этап в проектировании систем земледелия, который начался с появлением ГИС-технологий [1].
С внедрением географических информационных систем для агроэкологической оценки земель появилась возможность перевода на новую качественную основу решения этой нелегкой проблемы. Максимально эффективно это проявляется при высоких агротехнологиях и адаптивно-ландшафтных системах земледелия высокой точности, а также при проектировании интенсивных систем земледелия и агротехнологий.
Благодаря этому, появляется возможность решения ранее практически невыполнимой задачи - создания землеоценочной основы для точных систем земледелия на базе ГИС-технологий.
Основные преимущества ГИС следующие [2]:
- относительная легкость и простота обработки большого количества информации. Так, ГИС обеспечивает широкий спектр возможностей по комбинации, сортировке, выборке данных. Значительно упрощен процесс расчета площади и параметров контуров;
- возможность создания большого числа тематических карт, что делает процедуру представления информации более наглядной;
- автоматизация процесса создания карт;
- простота и возможность автоматизации процесса внесения поправок и изменений в базу данных;
- широкий спектр возможностей применения информации, которая поступает от средств дистанционного зондирования Земли (авиационных и космических);
- создание высокоточных карт, особенно при использовании систем глобального позиционирования (GPS);
- эффективное, надежное и удобное хранение информации на любых носителях, а также простота работы с информацией при копировании и воспроизводстве;
- возможность введения диалоговых справочно-консультативных систем.
Касательно электронных карт полей, то они отображают точные площади полей любой конфигурации, могут предоставлять информацию о протяженности дорог и их качестве. Также данные карты способны отображать расположение объектов в пространстве и позволяют, если это необходимо, осуществлять навигацию на любую указанную точку по любой заданной траектории [1].
Известны три главных способа создания электронных карт полей в зависимости от способа нанесения границ полей [3]:
- Способ векторизации границ полей по снимку из космоса высокого разрешения.
- Объезд или обход необходимых границ полей с использованием GPS оборудования и нужного программного обеспечения.
- Способ векторизации границ по имеющимся бумажным картам планов внутрихозяйственного землеустройства. При этом важно учитывать тот факт, что при сканировании растровых карт качество станет низким, а также будут увеличиваться ошибки нанесения границ в связи с использованием разных систем координат.
Для большего удобства можно комбинировать все вышеперечисленные способы.
Процесс создания электронной геоморфологической карты может осуществляться несколькими путями:
- оцифровка топографической основы с получением трехмерной цифровой карты рельефа;
- оцифровка предварительно изготовленной вручную на бумажной топографической основе карты форм и элементов рельефа.
Первый вариант гораздо точнее и нагляднее, но более трудоемок, нежели второй.
Почвенно-ландшафтное картографирование земель при использовании материалов аэрофотосъемки, топографических карт и данных специальных полевых и лабораторных исследований позволяет сформировать основную информацию. При этом все результаты представляются послойно в виде электронных карт форм и элементов мезорельефа, крутизны склонов, их экспозиции, микрорельефа, почвообразующих пород, гидрогеологических условий, эрозии почв, структур почвенного покрова и пр. Для каждой электронной карты разрабатывается база данных, которая включает соответствующую тематике карты информацию по каждому контуру [2]. Так, база данных электронной карты микроструктур почвенного покрова может включать такую информацию как:
- номер контура;
- индекс почвенной комбинации;
- полное название почвенной комбинации;
- соотношение почв в СПП;
- степень сложности и контрастности;
- положение в геохимическом ландшафте;
- геохимические барьеры;
- агроэкологические параметры почв.
Система координат для всех векторных карт едина и имеет привязку к отсканированной топографической основе масштаба 1:10000.
Количество электронных тематических карт-слоев определяет сложность ландшафтно-экологических условий и уровень интенсификации производства.
Замена наложения калек со слоями карт их цифровыми представлениями позволяет интегрировать и моделировать с использованием мощных ГИС-инструментов количественного пространственного анализа. Получаемые взвешенные наложения объединяют разнообразные значимые факторы на основе научных или целевых соображений относительно требуемого решения или конкретной задачи исследования [3].
Таким образом, географический подход оказывает заметное влияние на формирование мировоззрения многих людей, на восприятие и понимание ими окружающего мира, на формирование сознания подрастающего поколения, на процессы анализа информации и принятие решений, на методы оценки и выбора оптимальных вариантов реализации проектов, на отношение к окружающей среде, на взаимодействие и общение друг с другом, стиль управления.