<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">mkgtu</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Новые технологии / New technologies</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>New Technologies</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2072-0920</issn><issn pub-type="epub">2713-0029</issn><publisher><publisher-name>МГТУ</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.47370/2072-0920-2021-17-6-124-133</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">mkgtu-548</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>AGRICULTURAL SCIENCES</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Методология цифровой платформы «умного», точного, экологически сбалансированного земледелия Адыгеи</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Methodology of the Digital Platform of Smart Accurate Ecologically Balanced Agriculture of Adygea</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Варшанина</surname><given-names>Т. П.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Varshanina</surname><given-names>T. P.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Татьяна Павловна Варшанина, заведующая Центром интеллектуальных геоинформационных технологий, кандидат биологических наук, доцент</p><p>ул. Гагарина, д. 13, г. Майкоп, 385000</p><p>SPIN-код: 9872-9246</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Tatiana P. Varshanina, Head of the Center for Intelligent Geoinformation Technologies of FSBEI HE «Adyghe State University», Research Institute of Complex Problems of ASU, Candidate of Biological Sciences, Associate Professor</p><p>13 Gagarina str., Maykop, 385000</p><p>SPIN-код: 9872-9246</p></bio><email xlink:type="simple">vtp01@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Плисенко</surname><given-names>О. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Plisenko</surname><given-names>O. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Ольга Анатольевна Плисенко, программист, Центр интеллектуальных геоинформационных технологий</p><p>ул. Гагарина, д. 13, г. Майкоп, 385000</p><p>SPIN-код: 3558-2718</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Olga A. Plisenko, Programmer, Center for Intelligent Geoinformation Technologies</p><p>13 Gagarina str., Maykop, 385000</p><p>SPIN-код: 3558-2718</p></bio><email xlink:type="simple">gic-info@yandex.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Коробков</surname><given-names>В. Н.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Korobkov</surname><given-names>V. N.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Виктор Николаевич Коробков, программист, Центр интеллектуальных геоинформационных технологий</p><p>ул. Гагарина, д. 13, г. Майкоп, 385000</p><p>SPIN-код: 3720-5356</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Victor N. Korobkov, Programmer, Center for Intelligent Geoinformation Technologies</p><p>13 Gagarina str., Maykop, 385000</p><p>SPIN-код: 3720-5356</p></bio><email xlink:type="simple">gic-info@yandex.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Шехов</surname><given-names>З. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Shekhov</surname><given-names>Z. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Заурбий Асланбиевич Шехов, лаборант-исследователь</p><p>ул. Ленина, д. 48, п. Подгорный, 385064</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Zaurbiy A. Shekhov, Laboratory Assistant-researcher</p><p>48 Lenin str., Podgorny settlement, Maykop, 385064 </p></bio><email xlink:type="simple">gic-info@yandex.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>ФГБОУ ВО «Адыгейский государственный университет», НИИ комплексных проблем АГУ</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>FSBEI HE «Adyghe State University», Research Institute of Complex Problems of ASU</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-2"><aff xml:lang="ru"><institution>Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Адыгейский научно-исследовательский институт сельского хозяйства»</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Federal State Budgetary Scientific Institution «Adyghe Scientific Research Institute of Agriculture»</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2021</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>16</day><month>02</month><year>2022</year></pub-date><volume>17</volume><issue>6</issue><fpage>124</fpage><lpage>133</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Варшанина Т.П., Плисенко О.А., Коробков В.Н., Шехов З.А., 2022</copyright-statement><copyright-year>2022</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Варшанина Т.П., Плисенко О.А., Коробков В.Н., Шехов З.А.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Varshanina T.P., Plisenko O.A., Korobkov V.N., Shekhov Z.A.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://newtechology.mkgtu.ru/jour/article/view/548">https://newtechology.mkgtu.ru/jour/article/view/548</self-uri><abstract><p>Разрабатываемая цифровая платформа является информационно-математической моделью пространства сельскохозяйственных земель Адыгеи, предназначенной для решения актуальной проблемы современности: автоматизированной визуализации границ пространственно-временной неоднородности посевов и среды их обитания. Впервые создана автоматизированная вычислительная модель перераспределения агрохимических показателей в классифицированных морфометрически квазиоднородных поверхностях рельефа – геотопах в сопоставлении с почвенными условиями, климатическими и микроклиматическими флуктуациями. В задачи разработки входит: обеспечение автоматизированного мониторинга, анализа, прогнозирования и оптимизации условий произрастания культур на локальном и мезоуровне природно-хозяйственных районов региона, а также создание интеллектуальной системы информационной поддержки технологических решений применительно к почвенно-климатическим и экономическим условиям конкретного сельскохозяйственного предприятия. На региональном и мезоуровне к базовой информационной составляющей цифровой платформы относится иерархия природно-хозяйственных районов, выделенных методами ландшафтно-климатического, эколого-почвенного и природно-антропогенного районирования по квазиоднородному распространению материнских пород и природно-экологическим условиям формирования мезо-, микроклимата и почв. На локальном уровне информация интегрируется относительно авторской информационно-математической 3D геометрической структурной модели поверхности рельефа поля, обеспечивающей извлечение морфометрических характеристик и расчет линий тока, определяющих направление перемещения вещества по геотопам, определение репрезентативных точек агрохимического обследования и интерполяцию данных агрохимического анализа в рельефе поля. Цифровая платформа разрабатывается на базе свободной кроссплатформенной Quantum GIS в виде модуля расширения на языке Python с использованием библиотек QGIS. База данных цифровой платформы создается на СУБД PostgreSQL. Модуль расширения напрямую обрабатывает информацию, хранящуюся в базе данных, для получения консолидированной информации по иерархии единиц анализа – природно-хозяйственный район и сельскохозяйственное предприятие, геотоп и поле.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>The digital platform being developed is an information and mathematical model of the space of agricultural lands of Adygea, designed to solve an urgent problem of our time: automated visualization of the boundaries of spatial and temporal heterogeneity of crops and their habitat. For the first time, an automated computational model of the redistribution of agrochemical indicators in morphometrically classified quasi–homogeneous relief surfaces – geotopes in comparison with soil conditions, climatic and microclimatic fluctuations has been created. The tasks of the development include: providing automated monitoring, analysis, forecasting and optimization of crop growth conditions at the local and meso-level of natural and economic areas of the region, as well as creating an intelligent information support system for technological solutions in relation to the soil, climatic and economic conditions of a particular agricultural enterprise. At the regional and meso-level, the basic information component of the digital platform includes the hierarchy of natural and economic areas identified by methods of landscape-climatic, ecological-soil and natural-anthropogenic zoning according to the quasi-homogeneous distribution of parent rocks and natural and ecological conditions of the formation of meso-, microclimate and soils. At the local level, information is integrated with respect to the author’s information-mathematical 3D geometric structural model of the field relief surface, which provides extraction of morphometric characteristics and calculation of current lines determining the direction of movement of matter along geotopes, determination of representative points of agrochemical examination and interpolation of agrochemical analysis data in the field relief. The digital platform is being developed on the basis of the free cross-platform Quantum GIS in the form of an extension module in Python using QGIS libraries. The database of the digital platform is created on the PostgreSQL database management system. The extension module directly processes the information stored in the database to obtain consolidated information on the hierarchy of units of analysis – natural and economic area and agricultural enterprise, geotope and field.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>Интеллектуальная система точного земледелия</kwd><kwd>природно-хозяйственное районирование</kwd><kwd>природно-экологические условия поля</kwd><kwd>информационно-математическая модель поля</kwd><kwd>структурная геометрическая модель рельефа поля</kwd><kwd>визуализация пространственно-временной неоднородности поля</kwd><kwd>экологические морфотипы рельефа</kwd><kwd>линии тока геотопов</kwd><kwd>репрезентативные точки агрохимического обследования</kwd><kwd>интерполяция агрохимических показателей</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>Intelligent system of precision agriculture</kwd><kwd>natural and economic zoning</kwd><kwd>natural and ecological conditions of the field</kwd><kwd>information and mathematical model of the field</kwd><kwd>structural geometric model of the relief of the field</kwd><kwd>visualization of spatial and temporal heterogeneity of the field</kwd><kwd>ecological morphotypes of the relief</kwd><kwd>current lines of geotopes</kwd><kwd>representative points of agrochemical survey</kwd><kwd>interpolation of agrochemical indicators</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Атлас Республики Адыгея. Майкоп: Ассоциированный картографический Центр-М, 2005. 79 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Atlas of the Republic of Adygea. Maikop: Associated Cartographic Center-M, 2005. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Варшанина Т.П., Митусов Д.В. Климатические ресурсы ландшафтов Республики Адыгея. Майкоп: АГУ, 2005. 237 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Varshanina T.P., Mitusov D.V. Climatic resources of landscapes of the Republic of Adygea. Maikop: Adyghe State University, 2005. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Варшанина Т.П., Плисенко О.А. Интегрированная ГИС региона на примере Республики Адыгея. М.; Майкоп: Камертон, 2011. 399 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Varshanina T.P., Plisenko O.A. Integrated GIS of the region on the example of the Republic of Adygea. Moscow; Maykop: Tuning fork, 2011. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Виноградов Б.В. Основы ландшафтной экологии. М.: ГЕОС, 1998. 418 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Vinogradov B.V. Fundamentals of landscape ecology. Moscow: GEOS, 1998. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ласточкин А.Н. Общая технологическая схема геоэкологических исследований на системно-морфологической основе // Прикладная геоморфология на основе общей теории геосистем. СПб., 2008. С. 364–370.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lastochkin A.N. General technological scheme of geoecological research on a systemic-morphological basis. Applied geomorphology based on the general theory of geosystems. SPb., 2008:364–370. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Волков С.Н. Землеустройство. Т. 2. Землеустроительное проектирование. Внутрихозяйственное землеустройство. М.: Колос, 2001. 648 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Volkov S.N. Land management. Volume 2. Land management design. On-farm land management. Moscow: Kolos, 2001. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Плисенко О.А. Применение экспертных систем в ГИС для пространственного анализа рельефа. ИнтерКарто/ИнтерГИС 22. Геоинформационное обеспечение устойчивого развития территорий в условиях глобальных изменений климата. Т. 1. М.: Научная библиотека, 2016. С. 157–167.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Plisenko O.A. Application of expert systems in GIS for spatial analysis of relief. InterCarto / InterGIS 22. Geoinformation support of sustainable development of territories in the context of global climate change. T. 1. Moscow: Scientific Library. 2016:157-167. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Плисенко О.А. Моделирование элементарных геоморфных поверхностей на цифровых картах // Прикладные аспекты геологии, геофизики и геоэкологии с использованием современных информационных технологий: материалы IV Международной научно-практической конференции. Майкоп: Кучеренко В.О., 2017. 254 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Plisenko O.A. Modeling elementary geomorphic surfaces on digital maps. Applied aspects of geology, geophysics and geoecology using modern information technologies: materials of the IV International Scientific and Practical Conference. Maykop: Kucherenko V.O., 2017. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Якушев К.П., Якушев В.В., Блохина С.Ю. Научные основы построения интеллектуальных систем для точного земледелия // Вестник защиты растений. 2020. № 103(1). С. 25–36.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Yakushev K.P., Yakushev V.V., Blokhin S.Yu. Scientific foundations for building intelligent systems for precision farming. Plant Protection Bulletin. 2020;103(1):25–36. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Tang J., Pilesjö P., Persson A. Estimating slope from raster data – a test of eight algorithms at different resolutions in flat and steep terrain. Geodesy and Cartography. 2013; 39(2): 41–52. https://doi.org/10.3846/20296991.2013.806702</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Tang J., Pilesjö P., Persson A. Estimating slope from raster data – a test of eight algorithms at different resolutions in flat and steep terrain [Electronic resource]. Geodesy and Cartography. 2013;39 (2):41–52. URL: https://doi.org/10.3846/20296991.2013.806702</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Zhou Q.M., Liu X.J. Analysis of errors of derived slope and aspect related to DEM data properties. Computers &amp; Geosciences. 2004;30(4):369–78.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zhou Q.M., Liu X.J. Analysis of errors of derived slope and aspect related to DEM data properties. Computers &amp; Geosciences. 2004;30(4):369–78.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Kostianoy A.G. [et al.] General Characteristics of the Climate in the Republic of Adygea. Springer Crossref DOI link: https://doi.org/10.1007/698_2021_7352021 (In Russ.)</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kostianoy A.G. [et al.] General Characteristics of the Climate in the Republic of Adygea. Springer Crossref DOI link: https://doi.org/10.1007/698_2021_7352021 (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Kostianoy A.G. [et al.] Regional Climate Change in the Republic of Adygea. Springer Crossref DOI link: https://doi.org/10.1007/698_2021_7342021 (In Russ.)</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kostianoy A.G. [et al.] Regional Climate Change in the Republic of Adygea [Electronic resource]. Springer Crossref DOI link: https://doi.org/10.1007/698_2021_7342021 (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Варшанина Т.П., Плисенко О.А., Коробков В.Н. Методология и научно-практическое значение визуализации интегральных геофизических полей [Электронный ресурс] // Научная визуализация. Режим доступа: http://www.sv-journal.org/2017-4/11.php?lang=ru</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Varshanina T.P. [et al.] Methodology and scientific and practical significance of visualization of integral geophysical fields/Electronic journal. Scientific Visualization [Electronic resource]. URL: http://www.sv-journal.org/2017-4/11.php?lang=ru (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
