Экологизация адаптивно-ландшафтного землепользования на основе геоинформационных технологий и систем мягких вычислений

Для решения задачи исследований нами были использованы следующие подходы и методы. Рассмотрены агроландшафты, как сложные динамические системы, состояние которых оценивается и ранжируется на основе комплекса разнородных показателей, получаемых с помощью геоинформационных технологий с использованием данных дистанционного зондирования земли. Состояние сложных динамических систем на основе унифицированных нечетких многоуровневых классификаторов, представляющих собой математический аппарат для расчета их нечетких обобщенных функций отклика, для нечетких многоуровневых классификаторов предполагает развивать последовательную и обоснованную теорию, обосновывающую возможность широкого применения не только в экологии и землепользовании, но и в других отраслях науки. Для статического исследования состояния объекта по совокупности N показателей разработана методика подбора числовых параметров функций отклика, а также критерии проверки гипотез о соответствии асимптотических формул исследуемым выборкам экспериментальных данных. Для динамического исследования объекта на основе временных рядов по совокупности показателей предложено разработать новую методику расчета «балансовой таблицы» оценок, на основании которой можно осуществлять анализ зависимости итоговой комплексной оценки от каждого из показателей на каждом из исследуемых временных периодов. Для управления динамическими объектами предложено рассматривать нечеткие аналог-контроллеры, позволяющих управлять сложными объектами с целью корректировки их состояний по системе специально разработанных для этого критериев и имеющие широкую область практического применения. Для реализации нечетких многоуровневых [0,1]-классификаторов предложено создание программного обеспечения, позволяющего на основе данных дистанционного мониторинга земли, оценивание экологического состояния агроландшафта по десятибалльной шкале; оценивание агроэкономического потенциала агроландшафтов для создания различных типов агроценозов с учетом экологических последствий хозяйствования. Разработанные нечетко-гибридные модели агроценозов, нечеткие аналог-контроллеры, а также нечеткие многоуровневые [0,1]-классификаторы предполагается интегрировать в комплекс программ для ЭВМ, функционирующих на основе спутниковых данных и гибридно-нечетких нейронных сетей, и предназначенных для экологизации сельскохозяйственного земледелия и др.
На основе общей теории многоуровневых нечетких классификаторов предложены разработки частных методик, реализующих основные компоненты адаптивно–ландшафтного земледелия, а именно: 1) оценка общественных (рыночных) потребностей, рассматриваемой территории,таких как: рынок продуктов, потребности животноводства, требование переработки продукции; 2) оценка агроэкологических требований культур и их средообразующее влияния; 3) оценка природно-ресурсного потенциала на основе данных геоинформационных технологий; 4) оценка производственно-ресурсного потенциала агроландшафта и уровней его интенсификации; 5) учет хозяйственных укладов социальной инфраструктуры; 6) установление экологических ограничений на производство продукции.
На основе полученных оценок предлагается, использование нечетких аналог-контроллеров, формирование стратегии экологизации адаптивно–ландшафтного земледелия в рассматриваемом регионе.
В докладе представлены результаты разработки интеллектуальной компьютерной системы, представляющей собой комплекс программ с интегратором, функционирующий на основе спутниковых данных и гибридно-нечетких нейронных сетей, и направленный на экологизацию сельскохозяйственного земледелия.