Аннотация

Цель: анализ исследований, посвященных использованию цифровых технологий для оросительных систем, результаты которых могут быть применены при формировании требований к структуре и функционалу базы данных (БД) мелиоративных систем и гидротехнических сооружений. 

Обсуждение. Анализ существующих цифровых решений для мелиоративной отрасли показал, что они ориентированы в основном на расчеты на уровне сельскохозяйственных производителей и не обеспечивают наглядного отображения полученных данных, географическую привязку или интерактивное взаимодействие с пользователем. Большинство разработок сосредоточено на внутрихозяйственном планировании, тогда как уровень систем и эксплуатирующих организаций представлен недостаточно подробно. Примеры с визуализацией объектов не всегда удобно использовать для расчетов. База данных должна быть надежной, удобной в использовании и масштабируемой. На начальном этапе определяются объекты учета, включая элементы мелиоративных систем: линейные (каналы) и точечные (насосные станции, водовыпуски), а также земельные угодья и экологические параметры. Каждый объект классифицируется по различным признакам и содержит данные о названии, типе, состоянии, характеристиках, местоположении, владельце и др. Структура БД проектируется с учетом интеграции пространственных и атрибутивных данных, отслеживания изменений во времени и нормализации информации. Функционал БД должен обеспечивать ввод, корректировку и хранение данных, формирование отчетов, поддержку принятия решений, аналитические возможности, импорт данных из ГИС, интеграцию с системами дистанционного зондирования Земли и обмен с системами планирования ресурсов предприятия. 

Выводы. Разработка продукта, объединяющего функции визуализации, интерактивного взаимодействия, а также возможности выполнять пользовательские запросы и расчеты, является актуальной.

doi: 10.31774/2712-9357-2025-15-4-84-108

Для цитирования

Воеводина Л. А., Мячин М. А. Требования к структуре и функционалу базы данных мелиоративных систем и гидротехнических сооружений // Мелиорация и гидротехника. 2025. Т. 15, № 4. С. 84–108. https://doi.org/10.31774/2712-9357-2025-15-4-84-108.

Список литературы

1. Сенчуков Г. А., Воеводина Л. А. Использование водных ресурсов в федеральных учреждениях мелиоративной отрасли // Мелиорация и гидротехника. 2023. Т. 13, № 1. С. 101–117. DOI: 10.31774/2712-9357-2023-13-1-101-117. EDN: ILBYIM.

2. Сенчуков Г. А., Воеводина Л. А., Колганов А. В. Федеральные водохозяйственные системы в разрезе бассейновых округов Российской Федерации // Экологический вестник Северного Кавказа. 2024. Т. 20, № 1. С. 162–166. EDN: WIIQPD.

3. Гельман Т. Я. Внедрение технологии планирования водопользования и водораспределения с помощью ЭВМ на ГМС Ростовской области // Гидротехнические сооружения и вопросы эксплуатации оросительных систем: сб. науч. тр. Новочеркасск: ЮжНИИГиМ, 1986. С. 63–69.

4. Базовая АСУ эксплуатацией гидромелиоративных систем Краснодарского Крайводхоза / Р. Д. Брусиловский, Л. Ф. Журавель, Е. Г. Крушель, Г. Ф. Сокол, Н. П. Шарапов // Гидротехника и мелиорация. 1984. № 9. С. 51–53.

5. Методология составления планов водопользования на оросительных системах с использованием информационных технологий / В. Ив. Ольгаренко, И. В. Ольгаренко, В. И. Селюков, О. П. Дорожкина, В. Иг. Ольгаренко, Д. А. Берлизов, В. А. Назаренко, В. В. Докучаев, В. П. Дорожкин // Донская аграрная научно-практическая конференция «Инновационные пути развития агропромышленного комплекса: задачи и перспективы». Секция: Роль мелиорации, лесного и водного хозяйства в развитии аграрного сектора: всерос. сб. науч. тр., 25–26 окт. 2012 г. Зерноград, 2012. С. 159–162. EDN: SIXCSP.

6. Ольгаренко В. И., Ольгаренко И. В., Селюков В. И. Компьютерная технология планирования водопользования в оросительных системах // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. 2012. № 4. С. 12–15. EDN: PDFSKX.

7. Ольгаренко В. И., Селюков В. И., Ольгаренко И. В. Алгоритм формирования и расчета плана посева и полива сельскохозяйственных культур с использованием информационных технологий // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2012. № 1(25). С. 124–129. EDN: OWIDYD.

8. Ольгаренко И. В., Селюков В. И. Программное обеспечение процесса планирования водопользования на оросительных системах // Природообустройство. 2011. № 4. С. 38–40. EDN: OIMORT.

9. Программный комплекс планирования водопользования для оросительных систем на основе информационных технологий / В. И. Ольгаренко, Г. В. Ольгаренко, И. В. Ольгаренко, В. А. Назаренко, В. В. Докучаев // Мелиорация и водное хозяйство. 2017. № 5. С. 39–43. EDN: ZSBQNV.

10. Оперативное диспетчерское управление водораспределением в оросительных системах по расчетному приращению объемов / В. И. Ольгаренко, И. В. Ольгаренко, В. И. Ольгаренко, И. В. Коржов // Мелиорация и водное хозяйство. 2024. № 3. С. 36–42. DOI: 10.32962/0235-2524-2024-3-36-42. EDN: IFPDWG.

11. Полухина Е. В. Case-study как исследовательская стратегия // Case-study – образовательный и исследовательский опыт в междисциплинарном контексте: сб. науч. ст. по итогам междисциплинар. науч. семинара кадрового резерва «Проблемы и перспективы использования метода case-study: междисциплинарный опыт», 30–31 мая 2013 г. СПб.: Отд. оператив. полиграфии НИУВШЭ, 2014. C. 5–21.

12. Варганова Г. В. Кейс-стадис как метод научного исследования // Библиосфера. 2006. № 2. С. 36–42. EDN: HSNGPP.

13. Johansson R. On case study methodology // Open House International. 2007. Vol. 32, № 3. P. 48–54. DOI: 10.1108/OHI-03-2007-B0006.

14. Sustainable water resources management under climate change: A case study with potato irrigation in an insular Mediterranean environment / V. Litskas, P. Vourlioti, Th. Mamouka, S. Kotsopoulos, Ch. Paraskevas // Hydrology. 2023. Vol. 10, № 12. Article number: 218. DOI: 10.3390/ hydrology10120218. EDN: WVRZWD.

15. IoT network to water management in an irrigation district: Study case in Colombia / L. Rios-Rojas, J. Ordonez-Córdoba, B. Bulla, O. Gómez, R. Enciso, M. Martínez // Journal of Applied Research and Technology. 2024. Vol. 22, № 2. P. 206–218. https:doi.org/10.22201/icat.24486736e.2024.22.2.2274. EDN: JOUSPA.

16. Nuamcharoen S. The co-production and sustainability policies: Multi-case study in water management policies in Thailand // Asia Social Issues. 2024. Vol. 17, № 3. e264180. 17 р. DOI: 10.48048/asi.2024.264180. EDN: UTAGIN.

17. Water resources management model based on regional development: Case study of Magetan Regency, Indonesia / H. B. Purwanto, S. Sunarto, P. Setyono, M. G. Rindarjono, A. A. Rachmadhan, M. B. G. Sakti, A. Hidayat // Tropical and Subtropical Agroecosystems. 2023. Vol. 27, № 1. Article number: 029. 23 p. DOI: 10.56369/tsaes.5106. EDN: DOBAII.

18. Sawassi A., Khadra R., Crookston B. Water banking as a strategy for the management and conservation of a critical resource: A case study from Tunisia’s Medjerda River Basin (MRB) // Sustainability. 2024. Vol. 16, iss. 9. Article number: 3875. 20 p. DOI: 10.3390/su16093875. EDN: VAUZCT.

19. How does a master plan contribute to strengthening transboundary water management? A case study in West Africa / M. Poncin, A. Ogilvie, L. Descroix, I. Chariag, C. Balique // Water International. 2024. Vol. 49, № 3–4. P. 503–516. DOI: 10.1080/02508060.2024.2321785. EDN: TQTTTB.

20. Принципы применения информационных технологий при организации и проведении планирования водопользования на оросительных системах / В. И. Ольгаренко, И. В. Ольгаренко, И. В. Коржов, В. И. Ольгаренко // Мелиорация и гидротехника. 2024. Т. 14, № 3. С. 100–115. DOI: 10.31774/2712-9357-2024-14-3-100-115. EDN: URAPHZ.

21. Матвеев А. В. Программные компоненты веб-ГИС-системы для обоснования решений по управлению мелиоративно-водохозяйственным комплексом Республики Калмыкия // Мелиорация и орошаемое земледелие в решении задач устойчивого развития АПК: к 100-летию Всероссийского научно-исследовательского института гидротехники и мелиорации им. А. Н. Костякова: сб. ст. М.: ФНЦ ВНИИГиМ им. А. Н. Костякова, 2024. С. 139–149. DOI: 10.37738/VNIIGIM.2024.50.70.015. EDN: DOHIHO.

22. Рыжаков А. Н., Кузьмичев А. А., Мартынов Д. В. Разработка геоинформационной базы данных «Понуро-Калининская «Водохозяйственная система» // Пути повышения эффективности орошаемого земледелия. 2023. Т. 91, № 3. С. 238–249. EDN: YNZVUX.

23. QGIS a constantly growing free and open-source geospatial software contributing to scientific development / M. Rosas-Chavoya, J. L. Gallardo-Salazar, P. M. López-Serrano, P. C. Alcántara-Concepción, A. K. León-Miranda // Cuadernos de Investigación Geográfica. 2022. Vol. 48, № 1. P. 197–213. DOI: 10.18172/cig.5143. EDN: CNGXPW.

24. Moyroud N., Portet F. Introduction to QGIS (Chapter 1) // QGIS and Generic Tools. 2018. Vol. 1. P. 1–17. DOI: 10.1002/9781119457091.ch1.

25. Graser A., Olaya V. Processing: A Python framework for the seamless integration of geoprocessing tools in QGIS // ISPRS International Journal of Geo-Information. 2015. Vol. 4, № 4. Р. 2219–2245. DOI: 10.3390/ijgi4042219.

26. Stallman R. Free Hardware and Free Hardware Designs [Electronic resource]. 2015. URL: https:www.gnu.org/philosophy/free-hardware-designs.en.html (date of access: 16.05.2025).

27. Анализ состояния орошаемых земель в бассейне реки Аламедин с применением ГИС технологий (QGIS) / У. К. Суйундук, Б. О. Аскаралиев, Н. Э. Маматов, К. Э. Омурзаков, Т. Б. Аскаралиев // Вестник Кыргызского национального аграрного университета им. К. И. Скрябина. 2019. № 1(50). С. 136–140. EDN: EJTYBL.

28. Веб-ГИС-система для обоснования решений по интегральному управлению мелиоративно-водохозяйственным комплексом / Э. Б. Дедова, С. Д. Исаева, А. В. Матвеев, Р. М. Шабанов // Мелиорация и водное хозяйство. 2024. № 4. С. 47–51. EDN: QWWNQX.

29. Воеводина Л. А., Мячин М. А. Учет мелиорированных земель в Российской Федерации // Мелиорация и гидротехника. 2024. Т. 14, № 2. С. 236–259. DOI: 10.31774/2712-9357-2024-14-2-236-259. EDN: XJACLY.

30. Понин Ф. Н. Методология проектирования и создания баз данных для современного программного обеспечения // Universum: технические науки. 2024. № 1-1(118). С. 16–20. DOI: 10.32743/UniTech.2024.118.1.16666. EDN: NITAHM.