РАЗВИТИЕ ИНФОРМАЦИОННО-ГЕОГРАФИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ МОНИТОРИНГА АГРОЛАНДШАФТОВ

DEVELOPMENT OF AN INFORMATION-GEOGRAPHICAL MODEL FOR MONITORING AGROLANDSCAPES

Katuranov Vladislav Aleksandrovich

Second-year Master's student, Major 05.04.02 Physical Geography and Landscape-Territorial Planning, Kuban State University,

Russia, Krasnodar

Zhirma Valeriy Valerievich

Scientific Supervisor, candidate of Sciences in Geography, Assoc. Professor, Associate Professor, Department of Physical Geography, Kuban State University,

Russia, Krasnodar

АННОТАЦИЯ

Рассматривается развитие информационно-географической модели мониторинга, основанной на интеграции нормативно-правовой базы, данных дистанционного зондирования, наземных наблюдений и цифровых платформ.

ABSTRACT

The necessity of transition to an information-geographical approach for complex spatio-temporal analysis of land reclamation systems is substantiated.

Ключевые слова: информационно-географический подход; мониторинг; мелиоративная инфраструктура; агроландшафты; ГИС; дистанционное зондирование; адаптивное управление; цифровизация.

Keywords: information-geographical approach; monitoring; melioration infrastructure; agricultural landscapes; GIS; remote sensing; adaptive management; digitalization.

Мелиоративные системы, особенно в регионах с высокой климатической нестабильностью, подвержены ускоряющимся процессам деградации: вторичному засолению, подтоплению, и физическому износу гидротехнической инфраструктуры. Существующие подходы к мониторингу таких систем, как правило, носят локальный, разрозненный и эпизодический характер и позволяет своевременно выявлять зарождающиеся угрозы и формировать обоснованные долгосрочные управленческие решения. Ключевым препятствием выступает фрагментация данных, собираемых различными ведомствами.

Цель исследования – изучить развитие информационно-географической модели мониторинга мелиоративной инфраструктуры агроландшафтов.

Проблема мониторинга мелиоративной инфраструктуры агроландшафтов рассматривается в отечественной и зарубежной научной литературе. В работах отечественных географов и мелиораторов заложены основы ландшафтно-мелиоративного районирования и комплексной оценки состояния орошаемых территорий. Так, в трудах российских авторов, включая Е. А.Гарманову, Н. С.Айвазян и А. М.Ляховецкого [1] и таких как Э. Ю. Нагалевского [5, 6] анализируются современные подходы к пространственному анализу землепользования и состояния почвенного покрова, особенно в условиях интенсивной антропогенной нагрузки.

Однако большинство существующих исследований сохраняют фрагментарный характер: они либо сосредоточены на отдельных компонентах мелиоративных систем (гидрогеологических, агрохимических, ландшафтных), либо ограничиваются описательной функцией без перехода к прогностическому и управленческому уровню.

Развитие информационно-географического подхода позволяет преодолеть разобщённость данных и создать единую платформу для управления агроландшафтами.

Сам по себе методологический подход к управлению мелиоративными процессами прошёл три основных этапа развития.

1. На первом – локализующем – этапе создавались статические карты мелиоративного состояния территорий, основанные на результатах наземных полевых обследований.

2. Второй этап носил диагностический характер: с появлением геоинформационных систем (ГИС) и технологий дистанционного зондирования Земли стало возможным отслеживать динамику негативных процессов, таких как засоление и подтопление.

3. Современный, третий этап представляет собой переход к созданию цифровых платформ, способных в реальном времени объединять разнородные данные (от метеорологических сенсоров до спутниковых изображений) для моделирования различных сценариев.

В результате мониторинг трансформируется в «цифровую нервную систему» мелиоративного комплекса, обеспечивающую не просто фиксацию изменений, но и прогнозирование, а также своевременное реагирование. Его основу составляют многоуровневые данные: спутниковые снимки, информация с беспилотных летательных аппаратов, показания наземных IoT-сенсоров, результаты полевой аналитики. Эти данные аккумулируются в едином хранилище – в базах данных [2].

Так, например, в Краснодарском крае активно развивается информационно-географическая модель мониторинга мелиоративной инфраструктуры агроландшафтов. Основная цель данной модели – обеспечение устойчивого состояния орошаемых земель, предотвращение процессов вторичного засоления и разработка научно обоснованных мелиоративных мероприятий [2].

Правовую основу мониторинга составляют, в частности, Закон Краснодарского края от 6 ноября 1997 г. № 105-КЗ «О мелиорации земель» [3], определяющий полномочия органов власти в области мелиоративной деятельности, а также Закон от 7 июня 2004 г. № 725-КЗ «Об обеспечении плодородия земель сельскохозяйственного назначения на территории Краснодарского края» [4], предусматривающий систему государственного мониторинга плодородия, включая почвенные и геоботанические обследования.

Для обработки используются такие инструменты анализа, как классические ГИС-пакеты и алгоритмы искусственного интеллекта. Доступ к результатам обеспечивается через удобные интерфейсы: веб-ГИС и облачные геопорталы для различных категорий пользователей.

В Краснодарском крае методологически мониторинг опирается на комплексный подход:

- ведутся наблюдения за уровнем и солевым составом грунтовых и поливных вод с использованием скважин режимной сети, гидрохимических постов и гидродинамических кустов;

- осуществляется контроль температурного режима вегетации посевов для оптимизации теплообеспеченности с применением агромелиоративных приёмов;

- регулярно проводятся эколого-мелиоративные обследования, направленные на выявление динамики накопления токсичных загрязнителей в почвах и водных ресурсах.

В качестве цифровой основы функционируют современные информационные системы. Ключевую роль играет Информационно-аналитическая система (ИАС) «Спутниковый мониторинг» – «Единый центр дистанционного спутникового мониторинга АПК Краснодарского края», позволяющая осуществлять инвентаризацию сельскохозяйственных объектов, контролировать использование земель, соблюдение севооборотов и состояние почвенного плодородия.

Дополнительно внедряются ГИС-платформы, такие как система цифровой паспортизации полей, например, как в Успенском районе, интегрированная с картами плодородия, рельефа, водоудержания и эрозионных рисков. Это даёт возможность фермерским хозяйствам разрабатывать индивидуализированные агротехнологии, что уже привело к росту рентабельности на 8–12% при снижении агрохимической нагрузки.

Результаты применения информационно-географических моделей демонстрируют их высокую эффективность: по данным спутникового мониторинга выявляются случаи нецелевого или неэффективного использования сельхозземель; на основе гидрогеолого-мелиоративных данных разрабатываются проекты по улучшению мелиоративного состояния почв и повторному использованию сбросных вод; формируются цифровые контуры землепользования.

Таким образом, информационно-географическая модель мониторинга мелиоративной инфраструктуры представляет собой современный, системный инструмент обеспечения устойчивого развития агроландшафтов. Её ключевое преимущество – способность интегрировать разнородные данные в единую геопространственную платформу. Реализация такой модели в Краснодарском крае подтверждает её эффективность: повышается точность диагностики деградационных процессов, снижается антропогенное воздействие, растёт рентабельность сельхозпроизводства.

Список литературы:

1. Гарманова Е.А. Анализ использования земельных угодий в Краснодарском крае / Гарманова Е.А., Айвазян Н.С., Ляховецкий А.М / Вестник науки №5 (86) том 1. С. 60 - 82. 2025 г. ISSN 2712-8849 // – [электронный ресурс] – URL: https://www.вестник-науки.рф/article/22682 (дата обращения: 21.12.2025 г.)
2. Единый центр дистанционного спутникового мониторинга Краснодарского края // – [электронный ресурс] – URL: https://msh.krasnodar.ru/department/isystems/edinyy-tsentr-distantsionnogo-sputnikovogo-monitoringa-krasnodarskogo-kraya (дата обращения: 21.12.2025 г.)
3. Закон Краснодарского края от 6 ноября 1997 г. № 105-КЗ «О мелиорации земель» // – [электронный ресурс] – URL: https://base.garant.ru/23901105/ (дата обращения: 21.12.2025).
4. Закон от 7 июня 2004 г. № 725-КЗ «Об обеспечении плодородия земель сельскохозяйственного назначения на территории Краснодарского края» // – [электронный ресурс] – URL: https://base.garant.ru/23940725/ (дата обращения: 21.12.2025).
5. Нагалевский Э. Ю. Ландшафтно-мелиоративное районирование Краснодарского края / Э. Ю. Нагалевский / Известия Самарского научного центра РАН. 2011. №1-6. – [электронный ресурс] – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/landshaftno-meliorativnoe-rayonirovanie-krasnodarskogo-kraya (дата обращения: 21.12.2025).
6. Нагалевский Э.Ю. Региональная мелиоративная география. Краснодарский край: монография /Э. Ю. Нагалевский, Ю. Я. Нагалевский, И. Н. Папенко. – Краснодар: КубГАУ, 2013. –280 с.