Реферат для аспирантуры на тему Концепция цифровой платформы мелиоративного водохозяйственного комплекса

Содержание:

1. ВВЕДЕНИЕ 3
   1. АНАЛИЗ СТАНОВЛЕНИЯ ЦИФРОВИЗАЦИИ АГРОПРОИЗВОДСТВА НА МЕЛИОРИРУЕМЫХ ЗЕМЛЯХ 6
   1.1. Исторический аспект развития АСУ ТП на мелиорируемых землях 6
   1.2. Сущность цифровой экономики, цифровой платформы, мелиоративного водохозяйственного комплекса и агроэкосистемы 9
   1.3. Приоритетные направления современной цифровизации технологических процессов производства в «продвинутых» отраслях отечественной экономики и зарубежом 12
   2. СПЕЦИФИКА ЦИФРОВОЙ ПЛАТФОРМЫ МЕЛИОРАТИВНОГО ВОДОХОЗЯЙСТВЕННОГО КОМПЛЕКСА 21
   2.1. Обоснование необходимости разработки цифрового решения прецизионного управления агроэкосистемой 21
   2.2. Цели и задачи создания цифровой платформы мелиоративного водохозяйственного комплекса 23
   2.3. Структура и субплатформы цифровой платформы мелиоративного водохозяйственного комплекса 24
   3. ИНТЕГРАЦИЯ РАЗРАБОТАННОЙ ЦИФРОВОЙ ПЛАТФОРМЫ 28
   3.1. Этапы внедрения цифрового решения 28
   3.2. Ожидаемые результаты и перспективы дальнейшего развития платформы 29
   ЗАКЛЮЧЕНИЕ 31
   СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 33

    

Введение:

1. Актуальность темы. Согласно Доктрине продовольственной без-опасности Российской Федерации (2010), продовольственная безопасность является одним из главных направлений обеспечения национальной без-опасности страны в среднесрочной перспективе, фактором сохранения ее государственности и суверенитета, важнейшей составляющей демографи-ческой политики, необходимым условием реализации стратегического национального приоритета – повышение качества жизни российских граж-дан путем гарантирования высоких стандартов жизнеобеспечения [37].
   Мировые тенденции таковы, что стратегическое значение продо-вольствия сегодня сопоставимо с финансовым ресурсом и с энергетической безопасностью. Несмотря на то, что на долю России приходится 9% запа-сов мировой пашни, 52% чернозёмных почв, 20% запасов мировой прес-ной воды, удельный вес отечественной продукции в мировом сельхозпро-изводстве несопоставимо мал [23].
   Решающим условием стабильно высокого производства сельскохо-зяйственной продукции выступает комплексная мелиорация земель в соче-тании с применением наукоемких аграрных технологий. Однако в России, даже в период подъема мелиорации, доля площади мелиорированных зе-мель в общей площади сельскохозяйственных угодий не превышала 10%, а в настоящее время составляет 7,9% площади пашни. Для сравнения, в Китае доля мелиорированных земель достигает 44,4%, в США – 39,9%, в Индии – 35,9%. Мелиорация – тот сектор АПК, потенциал которого поз-воляет повысить экономические возможности территории за счет увеличе-ния плодородия почвы и урожайности сельскохозяйственных культур [8].
   В эпоху цифровой экономики каждой индустрии необходима новая инфраструктура – цифровой двойник отрасли (industry digital platform). Не исключением является сельское хозяйство. По оценке Минсельхоза Рос-сии, использование цифровых технологий в АПК позволяет повысить рен-табельность сельхозпроизводства за счет точечной оптимизации затрат и более эффективного распределения средств.
   Внедрение цифровой экономики по расчетам позволит снизить рас-ходы не менее чем на 23% при внедрении комплексного подхода. Вместе с тем, размер затрат на развитие ИКТ по разделу «Сельское хозяйство, охо-та и лесное хозяйство» является неудовлетворительным. По данным Рос-стата, в 2015 году он составил 4 млрд руб., что соответствует 0,34 % от всех ИКТ-инвестиций, а в 2017 году – 0,85 млрд руб. или 0,2%. Это самый низкий показатель по отраслям, что свидетельствует о низкой цифровиза-ции отечественного сельского хозяйства, однако эта цифра подчеркивает, что отрасль обладает наибольшим потенциалом для инвестиций в ИКТ [18].
   Все это актуализирует необходимость внедрения цифровых реше-ний в аграрное производство.
   Цель исследований – теоретически обосновать концептуальные подходы к разработке цифровой платформы мелиоративного водохозяй-ственного комплекса.
   Задачи исследований:
    проанализировать становление цифровизации агропроизводства на мелиорируемых землях;
    рассмотреть исторические аспекты развития АСУ ТП на мелио-рируемых землях;
    раскрыть сущность понятий «цифровая экономика», «цифровая платформа», «мелиоративный водохозяйственный комплекс» и «агроэко-система;
    изучить приоритетные направления современной цифровизации технологических процессов производства в «продвинутых» отраслях оте-чественной экономики и зарубежом;
    провести обзор существующих цифровых платформ в сфере управления водными ресурсами;
    раскрыть специфику цифровой платформы мелиоративного во-дохозяйственного комплекса;
    обосновать необходимости разработки цифрового решения пре-цизионного управления агроэкосистемой;
    обозначить цели и задачи создания цифровой платформы мели-оративного водохозяйственного комплекса;
    раскрыть структуру и субплатформы цифровой платформы ме-лиоративного водохозяйственного комплекса;
    охарактеризовать подходы интеграции разработанной цифро-вой платформы;
    рассмотреть этапы внедрения цифрового решения;
    проанализировать ожидаемые результаты и перспективы даль-нейшего развития платформы.

Заключение:

1. 1. Цифровая мелиорация – это система мероприятий совершенство-вания мелиоративного объекта с информационной структурой. В течение длительного времени мелиоративные системы управлялись вручную. Лишь в последние 100 лет благодаря достижениям науки и практики по-явились ограниченно управляемые и саморегулирующие мелиоративные объекты. В целом за указанный период технологии на мелиорируемых землях эволюционировали от элементарных механизированных до высо-котехнологичных цифровых.
   2. Практика использования информационных технологий в мелио-рации показывает расширение круга задач, к решению которых применя-ется компьютерная поддержка. В частности автоматически производится регулирование водного, солевого, теплового, питательного, а также иных режимов почвы на мелиорированных землях; обеспечивается управление водопотреблением; производится определение степени воздействия мелио-ративного комплекса на окружающую среду и оценка качества воды в водных объектах.
   3. Россия имеет значительный резерв повышения эффективности сельскохозяйственного производства (в 3-5 раз) и потенциал роста оборо-та отрасли за счет внедрения цифровых процессов и технологий в АПК, увеличения производительности труда и полноценного использования возможностей современных цифровых платформ для управления на мак-ро- и локальных уровнях производства.
   4. Целью создания цифровой платформы мелиоративного водохо-зяйственного комплекса является разработка и запуск программного про-дукта для сельскохозяйственных производителей, который способствует реализации динамического прецизионного управления агроэкосистемой на мелиорируемых землях в рамках Программы «Цифровая экономика Рос-сийской Федерации».
   5. Разрабатываемая платформа по своей сути является структурной единицей комплексной «Цифровой платформы АПК», в связи с чем она должна быть интегрирована в общую ее структуру и соотноситься в прак-тическом плане с другими субплатформами, то есть составные части «Цифровой платформы АПК» должны быть программно совместимыми. Поскольку в процессе разработки продукта нами было использовано ло-гику мелиоративного комплекса на уровне хозяйства, то перспективным направлением модернизации платформы станет ее укрупнение до более высокого иерархического уровня организации.
   6. Цифровая платформа мелиоративного водохозяйственного ком-плекса по своей направленности отвечает классу «Умное поле», так как применение системы мелиоративных мероприятий является условием обеспечения стабильного роста производства продукции растениеводства.
   7. Основной ожидаемый результат от внедрения цифровой плат-формы мелиоративного водохозяйственного комплекса – повышение про-дуктивности полевого растениеводства на 20% за счет внедрения средств снижения влияния лимитирующих факторов продуктивности растений, в частности за счет применения мелиоративных мероприятий в конкретных условиях с позиции высокой точности и научной обоснованности.

Фрагмент текста работы:

1. 1. АНАЛИЗ СТАНОВЛЕНИЯ ЦИФРОВИЗАЦИИ
   АГРОПРОИЗВОДСТВА НА МЕЛИОРИРУЕМЫХ ЗЕМЛЯХ

   1.1. Исторический аспект развития АСУ ТП на мелиорируемых землях
   В течение длительного времени мелиоративные системы управля-лись вручную. Лишь в последние 100 лет благодаря достижениям науки и практики появились ограниченно управляемые и саморегулирующие ме-лиоративные объекты [28]. В целом за указанный период технологии на мелиорируемых землях эволюционировали от элементарных до высоко-технологичных, последовательно пройдя следующие этапы [30]:
    механизации – процесс замены ручного труда машинами, меха-низмами и другой техникой;
    автоматизации – высшая степень механизации, при которой весь цикл работ выполняется машинами и механизмами под контролем челове-ка.
    электронизации – широкое насыщение всех областей человече-ской деятельности средствами электронно-вычислительной техники;
    информатизации – организационный социально-экономический и научно-технический процесс, в основе которого лежит массовое приме-нение информационных систем и технологий в целях кардинального улучшения условий труда;
    цифровизации – процесс внедрения цифровых систем переда-чи (ЦСП) данных, обеспечивающих распределение потоков информации в цифровом виде.
   Закон смены поколений техники – от первого, примитивно механи-зированного, до пятого – цифрового, применительно к развитию ороси-тельных систем (ОС), теоретически обобщает закономерности совершен-ствования их технического уровня, продиктованные уровнем развития аг-ропроизводства и необходимостью его интенсификации [33]. Эволюция поколений оросительных систем и этапов развития мелиорации в период с начала ХХ – начало ХХI вв. систематизирована в таблице 1.