Қарастырылатын жұмыста ауылшаруашылық алқаптарын тиімді игерудің үлгілері құрастырылып, WEB-GIS ортасына интеграциялау алгоритмдері мен тәсілдері орындалған. Зерттеу барысында веб жүйелердің архитектурасы мен жұмыс істеу принциптерін агроөнеркәсіптік кешенде пайдалану ерекшеліктері қарастырылған.
Кілт сөздер: ЛБЕЖ, агроландшафт, геоинформатика, ауылшаруашылық алқаптары, веб-парақша.
В рассматриваемой работе разработаны модели эффективного освоения сельскохозяйственных угодий, выполнены алгоритмы и методы интеграции в среду WEB-GIS. В ходе исследования рассмотрены особенности использования архитектуры и принципов функционирования веб-систем в агропромышленном комплексе.
Ключевые слова: АЛСЗ, агроландшафт, геоинформатика, сельскохозяйственные угодья, веб-страница.
Дамыған мемлекеттердің ауылшаруашылық саласында кең ауқымда қолданылатын ландшафттарға бейімделген егіншілік жүйесі (ЛБЕЖ) ғылыми тәжірибелердің қорытындысына негізделе көптеген оң нәтижелер көрсетуде. Қазақстан табиғатының саналуан ерекшеліктерін ескеру арқылы жоғарыда келтірілген жүйенің қолданбалы тұстарын ауылшаруашылығында сандық технологияларды пайдалану тиімділіктерін атап көрсеткен абзал. Сол себепті қарастырылып отырған жұмыста Алматы облысындағы Еңбекшіқазақ ауданының ландшафттары мен егістік, жайылым және шабындық ауылшаруашылық алқаптарының сәйкестілік (идентификациялық) заңдылықтары ғылыми әдістерді пайдалану арқылы зерттеліп, алқаптардың тиімді игерілудегі ұсыныстары мен талаптары дәлелденіп, WEB-GIS қосымшасын құрастырудағы алғышарттар орындалған. Ландшафттың құрамдас бөліктерінің, яғни компоненттерінің сипаттамаларын анықтау мақсатында ГАЖ технологиялары мен қашықтықтан зерделеу мәліметтері пайдаланылды. Геокеңістіктік мәліметтерді бағдарламалық қамтамасыздандыру арқылы енгізу, өңдеу және шығару операциялары негізінде 1:100 000 масштабтағы ауданның физикалық-географиялық, топырақ, геоботаникалық, жер беті сулары және ирригация, геологиялық, геоморфологиялық, кешенді климаттық және кадастрлық бағалау картасы (1-сурет) жасалып, веб жүйесіне енгізу алгоритмдері және құрылымдық архитектурасы қарастырылды.
Eңбeкшіқазақ ауданы — Алматы облысының оңтүстік бөлігінде орналасқан әкімшілік бөлініс. Ауданның оңтүстігінде Іле Алатауының Қараш, шығысын, оңтүстік-шығысын Бақай тауы, Сарытау, Сөгеті, Торайғыр таулары, қиыр шығысын Сөгеті жазығы алып жатыр. Климаты шұғыл континентті. Еңбекшіқазақ ауданындағы ауылшаруашылығы алқаптарының жалпы ауданы- 373 791 га, оның ішінде егістік -84 435 га, суармалы жерлер -77 297 га, көп жылдық екпелер -9 176 га, тыңайған жер -1 274 га, шабындық -
15 087 га және жайылым -256 678 га [1].
1-сурет. Еңбекшіқазақ ауданының ауылшаруашылық алқаптарын кадастрлық бағалау картасы
ЛБЕЖ экологиялық және экономикалық сападағы тауар айналымын табиғи, қоғамдық және өндірістік ресурстарды есепке ала отырып агроландшафттардың тұрақтылық заңдылықтары мен топырақ құнарлылығының көрсеткіштерін ескеру арқылы белгілі бір агроэкологиялық топтағы жерді пайдалануды қарастырады. Ландшафт- күрделі компоненттердің (табиғи су, литогендік негіз, ауа массалары, топырақ, өсімдік жамылғысы мен жануарлар таралуы) өзара байланысымен анықталатын табиғи аумақтық кешен. Компоненттердің агроэкологиялық бағалану өлшем бірлігі ретінде агроландшафттардың қарапайым ареалы анықталады және ландшафттық талдаудың ең алғашқы негізі айқындалады. Зерттелінген ауылшаруашылық алқаптарының қазіргі жағдайы мен пайдаланулары бойынша ұсыныстардың оптимизациялық үлгілері пайдаланушылар мен қажетті мамандарға қолжетімді болу үшін қосымшалар жасау қолға алынған. Қосымшалар мен веб-жүйелерінің архитектурасы python бағдарламалау тілі мен django фреймворкінің көмегімен жасалған [2].
Агроландшафттардың тиімділік заңдылықтарын сақтау кезінде компоненттердің құрамына, табиғи факторлардың әсер етуіне, топырақтың минералдық заттармен қамтамассыздығына назар аудару қажеттілігі туындайды [3].
Агроөнеркәсіптік кешен дамуының тиімділігіне, яғни ауылшаруашылық алқаптарынан жоғары, әрі сапалы өнімге қол жеткізу үшін агроландшафттардың қарапайым ареалдарында мәдени дақылдардың ұқсас түрін өсіру жердің агроэкологиялық типіне жіктеуді қажет етеді. Осыған сәйкес агроландшафттардың қарапайым ареалдарын пайдалану реті ғана қарастырылмай, сонымен қатар, ғылыми көзқарас тұрғысынан алғандағы шектеуші (лимиттік) факторларды есепке ала отырып, олардың болашақтағы динамикалық дамуларының мүмкіндіктері болжау [4].
Егістік алқаптарын экологиялық тұрғыдан дұрыс, әрі экономикалық бірыңғай тиімді пайдалану кезінде топырақтың беткі ағын су режиміне әсері қарастырылады. Бұл жағдайда топырақ далалық агроландшафттардың литологиялық негізін, ал дақылдар агробиоценозын құрайды. Соңғы құрамдас компонентінің бірқалыпты дамуына ауа температурасы, ылғал мөлшері мен желдің бағыты әсер етеді. Далалық агроландшафттардың құрылымдық элементтері айқын көрінетін табиғи межесі болады.
Жайылым алқабындағы топырақтың механикалық құрамы тығыздалып, арамшөптердің қаулап өсуі мал басын жаюдың тиімді әдісін қолданбаумен байланысты. Жайылым және шабындық алқаптары табиғи ландшафттарға жақын болғандықтан, табиғи қалпына келу мүмкіншілігі тәлімді немесе суармалы егістік алқаптарына қарағанда әлдеқайда жоғары. Бұл агроландшафттар орман қорының жеріне ұқсас болып келеді, яғни өзін-өзі реттеу жүйесі әлсіз, әрі интенсивті агротехникалық шараларды қолдануды қажет етеді [5].
Ауылшаруашылық алқаптарының ландшафттарға бейімделген егіншілік жүйесіне сәйкес пайдалану ұсыныстарын интеграциялау арқылы веб-жүйесіне енгізу алгоритмдері қарастырылады [6]. ГАЖ саласындағы қазіргі бағдарламалық-техникалық мәселелердің шешімін тапқанда сервистік-бағытталған архитектура (SAO-service-oriented architecture) пайдаланылды. SAO- қосымшалардың жобалануы мен құрастырылу парадигмасы, өзара байланысты сервистардың есептегіш ортада бағдарламалық қамтамассыздандырылуларын модульдік тәсіл арқылы аз байланысты құрамдас бөліктердің біркелкілігін жүзеге асыра отырып, стандарттық протоколдармен байланысуға арналған интерфейстармен жабдықталған.
SAO концепциясының диффренцияциялық мүмкіншіліктері негізінде функцияның бір бөлігі- картаның визуализациялық және кеңістіктік мәліметтерге сұраныс мәселелерін шешуге бағытталған, соның ішінде веб-қосымшалармен қамтамассыздандырылады; екінші бөлігі Windows/Linux сияқты дәстүрлі құралдармен геокеңістіктік мәліметтерді жинау, сақтау және алдын-ала өңдеу процесстерін жүзеге асырады. Web-GIS- үстелдік ГАЖ бағдарламаларындағы барлық функционалдық мүмкіншіліктерге ие интернет желісіндегі геоақпараттық жүйе. Web-GIS ортасында жұмыс істеу үшін пайдаланушыға арнайы бағдарламалық қамтамассыздандырулар қажет емес, оның орнына интернет желісіне жалғанған компьютер немесе мобильді құрылғы қажет.
Бағдарламалық-технологиялық бағыттағы құрастыру жұмыстары негізгі мәселелердің шешу жолында блок ретінде көрініс табады:
– геокеңістіктік мәліметтердің негізіг базасын жүргізу кешені;
– қолданбалы бағдарламалық (картографиялық) веб сервистердің жүйесі;
– кеңістіктік метамәліметтерін басқару кешені.
Web-GIS жүйесінің негізгі баптаулары: жүйеснің бастапқы URL, жүйенің атауы, жүйенің меке-жайы, мәліметтер қорына сілтеме мекен-жайы.
Пайдаланушы интерфейсінің компоненттері. Кітапханалар пайдаланушыларды кешеннің құрылымы арқылы базалық навигация рөлін атқарады. Интерфейстің компоненттері 2 горизонтальды блоктан тұрады (жоғарғы және төменгі). Жоғары блок келесідей құрылымдық элементтерден тұрады: басты бетке сілтеме жасайтын геоақпараттық кешеннің логотипі, кешеннің негізігі бөлімдері бойынша көп деңгейлі бас мәзір. Төменгі блокта веб-парақшаның толық атауы, авторлық құқықтар туралы ақпарат, құрастырушылар парақшасына сілтеме, жоба сипаттамасы.
Пайдаланушылардың аутенфикациясы мен тіркелуі әдістерін іске асыру үшін келесідей алгоритмдер пайдаланылды:
– жүйеге кіру, құқықтарды тексеру әдісін іске асыруды жүзеге асыратын GPAuth классы;
— сookie файлдармен жұмыс істеу үшін GPCookie классын пайдалану;
— алғашқы тіркеу орындалатын пайдаланушыны жаңа веб-парақшаға ауыстыру.
Сандық қауіпсіздікті жүзеге асыру үшін сookie файлдар шифрлау процессінен өтеді. Осы жүйеде кітапхананың негізгі қасиеттерін ескере отырып шифрлау blowfish криптографиялық алгоритмі арқылы жүргізіледі [7].
Web-GIS қосымшасының орындалуына тоқталатын болсақ, Еңбекшіқазақ ауданының ауылшаруашылық алқаптарын пайдалануға байланысты ұсыныстар көрсетілетін веб-картографиялық жүйеде келесідей мәліметтер мен бағдарламалық элементтер орындалады:
– бас парақшаның жоғарғы блогында ауданның логотипі; үш тілдің біреуіне ауыстыратын батырмалар; физика-географиялық, геологиялық, геоморфологиялық, геоботаникалық, кадастрлық, ландшафттық мәліметтеріне ауыстыратын батырмалар;
– парақшаның орталық бөлігінде ауданның интерактивті карталары және қабаттарды қосу, өшіру пернелері.
– қажетті алқаптың атрибутивтік мәліметтеріне жүктеме алатын гиперссылкка;
– тақырыптық карталардың мәліметтері және алқаптардың ақпараттары сақталатын SQL тіліндегі мәліметтер базасы.
Алматы облысындағы Еңбекшіқазақ ауданының ауылшарушылық алқаптарын агроландшафттық сипаттамалары мен алқаптарды пайдалану ұсыныстары Web-GIS қосымшасы арқылы көрсетілуі негізінде пайдаланушылар мен мамандардың қолданылуына ыңғайлы етіп құрастырылу жөңінде бағыттар қарастырылды.
Қорытындылай келе, қарастырылған жұмыста Еңбекшіқазақ ауданының табиғи жағдайларын, ауылшаруашылық сипаттамасын және кадастрлық компоненттерін картографиялап, интернет желісінен бұл ақпарат көздеріне қол жеткізу үшін веб қосымшасы жасалынды. Болашақта бұл жүйенің кемшіліктерін азайту мақсатында кешенді жұмыстар реті жоспарлануда.
Әдебиет:
- Мұқашева Ж. Н., Көшімова Ә.Ғ. Антропогендік ландшафттану. Оқу құралы. Алматы: Қазақ Университеті, 2004. -119 с.
- Кирюшин В. И. Концепция адаптивно-ландшафтного земледелия. –Пущино, 1993. -64 с.
- Кирюшин В. И. Методика разработки адаптивно-ландшафтных систем земледелия и технологий возделывания сельскохозяйственных культур. –М., 1995.- 79 с.
- Лурье И. К. Геоинформатика. Учебные информационные системы.-М.: Изд-во Москв. ун-та, 1997. -115 с.
- Жетісу. Энциклопедия. –Алматы. «Арыс» баспасы, 2004 -712 с.
- Использование земель в условиях интенсификации сельского хозяйства». Алма-Ата, 1983. -56 с.
- Матвеев А. Г., Якубайлик О. Э. Каталог ресурсов для ГИС мониторинга состояния окружающей природной среды в зоне действия предприятий нефтегазовой отрасли.-М., Изд-во Горный информ, 2009. Т 18.
