Using GIS Technologies for Analysis of Agricultural Land Use of the Republic of Mordovia

详细

The article presents an overview of the commissioning of unused lands with the use of multispectral images of remote sensing data of the Earth. Data on agricultural land use are analyzed, and a characteristic of the state of sown areas of the Republic of Mordovia is compiled. The author analyzed data taken from the Geoanalytical Centre of the Republic of Mordovia, the Unified State Register of Real Estate, and the State Cadastral Valuation of Land Plots.

全文:

Анализ сельскохозяйственного землепользования Республики Мордовия определяет разработку качественно новых моделей принятия решений в аграрной отрасли для выявления и исследования территориальных закономерностей и особенностей современного инновационного развития сельского хозяйства, в целях раскрытия потенциальных возможностей развития региональных систем сельскохозяйственного землепользования [1]. Изменение институциональной среды в стране, экологизация и экономизация географии поменяли вектор исследований использования земель и проблем природопользования, связанных с сельским хозяйством, обозначив анализ землепользования в целом и сельскохозяйственного землепользования в частности [2]. Переход к агробизнесу от традиционного патерналистского сельского хозяйства в условиях постиндустриального развития ставит задачи поиска новых решений в эффективном управлении и рациональном землепользовании и находит отражение в современных географических исследованиях [3].

Верификация территорий, границ и фактических площадей сельскохозяйственных землепользований осуществляется с применением данных дистанционного зондирования Земли, экспликаций агрохимслужбы Республики Мордовия, данных государственного кадастра недвижимости. В базе геоданных 33670 земельных участков, занятых пашнями, площадь которых составляет 1084,8 тыс. га. Всего земельных участков отнесенных к сельскохозяйственным (по оперативным данным) - 11649 [4], общая площадь которых составляет 1655,6 тыс. га [5].

Сопряженный анализ электронной карты полей, многозональных космических снимков и данных ЕГРН позволяет выявлять земельные участки, находящиеся в заброшенном состоянии (рисунок 1) [4], подготавливая данные о неиспользуемых земельных участках, пригодных для введения в оборот. В условиях интенсификации сельскохозяйственного производства введение в оборот неиспользуемых земель, их рекультивация и повышение качества достаточного для формирования пашен, позволяет увеличить показатели экономической эффективности использования земель.

Рис. 1. Визуализация земельных участков в границах ЕГРН [4]

Наглядным показателем использования земель является площадь условной пашни (формула 1).

${П}_{усл}=П+С+{К}_{с}+Пст\times {К}_{п}+М\times {К}_{м}+3\times {К}_{з}$, (1)

где П_усл – площадь условной пашни;

П, С, Пст, М, З – соответственно площадь пашни, сенокосов, пастбищ, многолетних насаждений, залежей;

К_с, К_п, К_м, К_з – коэффициенты продуктивности сенокосов, пастбищ, многолетних насаждений, залежей по сравнению с пашней [6].

Эффективность использования земли индексируется величиной по формуле 2.

$J_{эз}=\left(J_{трн}+J_{ос}+J_{ди}\right)/3$, (2)

где J_трн — индекс тесноты размещения населения; J_oс — индекс освоенности территорий; J_ди — индекс доходности бюджета от использования земли [7].

Введение в оборот неиспользуемых земель позволяет снизить антропогенную нагрузку с распаханных полей, при этом повышая абсолютные экономические показатели продуктивности сельхозугодий. Так на основе цифровой карты полей создана база электронного севооборота (статистику по посевным площадям, где представлена вся имеющаяся информация по каждому из имеющихся полей) и данными отчетов хозяйствующих субъектов АПК Мордовии. База геоданных позволяет осуществлять инвентаризацию, вести учет и контроль фактических площадей возделываемых сельскохозяйственных культур (рисунок 2), выявлять нарушения землепользования и ухудшение качества почв, а созданный на ее основе веб-сервис обеспечивает специалистов Министерства сельского хозяйства и продовольствия Республики Мордовия, аграриев широкого профиля, управленческие и научные кадры, оперативными данными либо аналитическими сведениями для решения управленческих задач муниципалитетов, аграрных и холдинговых организаций, фермерских хозяйств [8].

Рис. 2. Верификация данных на территорию Ардатовского района Республики Мордовия [4]

Площадь земли, пригодной для распашки пашен и введения в оборот, на 1января 2021 составила 40 тыс. га, за 2020 год введено в оборот 13 тыс. га [9]. Как видно из диаграммы (рисунок 3), по республике процесс ввода неравномерен, и можно отметить, что практически в половине муниципальных районов показатели ввода отсутствуют либо находятся на нижнем пороговом значении. Наибольшие значения показателей потенциальной пашни у Ковылкинского и Ичалковского районов, однако максимально использовал потенциал в 2020 году только Ковылкинский район.

Рис. 3. Ввод в оборот неиспользуемых земель в Республике Мордовия [составлено автором по источнику 9]

Для осуществления функций управления АПК республики, представляют интерес материалы геоинформационного картографирования, визуализирующие особенности территориальной организации отраслей АПК. Более наглядно ситуацию показывает картодиаграмма (рисунок 4). Прослеживается четкое разделение районов, которые задействовали пригодные земли либо оставили «про запас».

Рис. 4. Показатели площади неиспользуемых земель Республики Мордовия

На картодиаграмме показана ситуация всей посевной площади по районам республики, а столбчатыми структурированными знаками, отображены посевные площади хозяйств РМ (рисунок 5). Так наименьшей посевной площадью обладает Теньгушевский район, а наибольшие показатели у Атяшевского и Ковылкинского районов. Доля площади пашни, обрабатываемой сельскохозяйственными организациями по районам, в основном, преобладает, кроме Теньгушевского района, где большая часть угодий приходится на крестьянское (фермерское) хозяйство, а в Дубенском районе отмечается показатель площади пашен в хозяйствах граждан.

Рис. 5. Посевная площадь хозяйств по районам Республики Мордовия, 2020 г.

Применение современных ГИС-технологий позволяет решать задачи накопления, хранения, обновления и оперативного анализа состояния разнообразных параметров каждого поля, определения качественного и количественного состава и объемов вносимых удобрений и мест их применения, агротехнических мероприятий и операций, и создает предпосылки развития современных методов анализа землепользования Республики Мордовия с учетом региональных особенностей.