IX. Использование компьютерных технологий при дипломном проектировании

Дипломное проектирование связано с поиском наилучшего ва­рианта проектного решения, большим количеством расчетных таб­лиц, сложным оформлением графической части проекта. Применение компьютерных технологий в дипломных проектах позволяет значительно облегчить решение проектных задач. При этом следует выделять следующие виды применения компьютер­ных технологий:

1) графическое проектирование;

2) использование электронных таблиц;

3) линейное программирование;

4) экономико-статистический анализ;

5) автоматизация отдельных задач проектов межхозяйствен­ного (территориального) и внутрихозяйственного землеуст­ройства.

Графическое проектирование. В дипломных проектах могут применяться технологии компьютерного графического проектирова­ния. При этом общая технология работ, независимо от применяе­мых программных средств, будет состоять из следующих главных элементов:

1) ввод изображения планового материала объекта дипломно­го проекта в графический файл;

2) редактирование введенного изображения для получения качественного растра (при необходимости);

3) оцифровка изображения с вводом семантики по слоям;

4) получение интегрированных или преобразованных слоев;

5) вывод на экран или принтер необходимой информации по объекту (например: изображение объекта, его характеристи­ки, площади контуров, семантическую информацию и т. д.);

6) редактирование оцифрованных объектов (например: изме­нение внешних границ объектов, границ полей, севооборо­тов, трансформация угодий и др.). Ввод изображения объекта производится при помощи стан­дартных программ посредством сканера, дигитайзера или цифровой фотокамеры.

Редактирование изображений можно проводить с помощью программ Paint, Imaging, Photoshop и др.

Оцифровку изображения и проектирование элементов органи­зации территории лучше осуществлять с помощью программ Map-Info, Arc View, AutoCAD, MicroStation. Эти программы позволяют рассчитывать площади контуров электронным способом, изменять границы контуров и перевычислять их площади, длины линий, площади групп контуров составлять экспликации, проводить зонирование по необхо­димым признакам и др.

Применение компьютерных технологий позволяет решать ши­рокий круг землеустроительных инженерных задач, например: орга­низация и устройство территории крестьянских хозяйств, разработка проектов внутрихозяйственного землеустройства сельскохозяйст­венных предприятий; составление проектов межхозяйственного землеустройства; различные виды зонирования территории и др.

Электронные таблицы (QuattroPro, Excel и др.) — это уни­версальный инструмент для разнообразной обработки информации в дипломных проектах — проведения инженерных и финансовых рас­четов, экономического обоснования проектных решений, их графиче­ского оформления (диаграммы, графики и т. д.), ввода и обработки информации из баз данных, обработки картографической информа­ции и др. Электронные таблицы позволяют проводить многовариант­ные расчеты в кратчайшее время, что очень важно в проектах зем­леустройства. С помощью элек­тронных таблиц можно решать задачи линейного программирования, используя стандартные задания по ЭММ, при этом, выполняя ана­лиз, можно использовать большой арсенал средств для улучшения содержания дипломного проекта и его графического оформления.

Линейное программирование. Применение экономико-математических методов и моделей независимо от выбранной темы дипломного проекта дает возможность проработать множество ва­риантов проектных решений. При этом их целесообразно использо­вать при решении главных вопросов дипломного проекта.

Решение землеустроительной задачи с помощью экономико-математических методов можно разделить на следующие этапы:

1) постановка землеустроительной задачи и обоснование кри­терия оптимальности;

2) разработка структурной математической модели;

3) сбор и обработка исходной информации, составление раз­вернутой числовой матрицы задачи;

4) решение задачи на ЭВМ;

5) анализ результатов и определение эффективности решения.

Постановка землеустроительной задачи зависит от выбранной темы дипломного проекта, объекта проектирования (район, хозяйст­во) и его сложности. Вначале необходимо четко сформулировать Цель, проанализировать возможность применения экономико-математических методов, тщательно изучить объект проектирова­ния и выбрать критерий оптимальности. Критерий оптимальности должен соответствовать экономическим целям землеустроительной задачи.

Разработка структурной математической модели предполагает запись всех условий задачи и целевой функции в виде математиче­ских уравнений и неравенств. При формулировке экономико-математической модели задачи необходимо знать рекомендуемую руководителем дипломного проектирования литературу по теме, выбрать и скорректировать типовую экономико-математическую мо­дель применительно к теме дипломного проекта. При проведении научных исследований и в случае наличия существенных особенностей объекта проектирования, формулиров­ка экономико-математической задачи может отличаться от типовых.

Применение в землеустройстве экономико-математических методов и моделей зависит от наличия и качества исходной инфор­мации, которая может существенно повлиять на выбор экономико-математической модели и постановку задачи. При построении мо­дели необходимо учитывать, какие показатели реально могут быть получены на основании статистических, экспериментальных и нор­мативных материалов, с тем, чтобы использовать их при построе­нии модели и ее реализации. Основу исходной информации при со­ставлении экономико-математической модели должны составлять ранее собранные материалы, а также нормативные источники (тех­нологические карты, справочники и нормативы для планирования сельского хозяйства, технолого-экономические коэффициенты мо­делей, построенных для аналогичных условий и др.). При сборе, об­работке и подготовке исходной информации следует согласовать полученные данные с руководителем дипломного проекта и кон­сультантами от кафедр экономической теории и менеджмента, эко­номики и организации сельскохозяйственного производства. Полу­ченная информация в числовых значения записывается в таблицу, называемую матрицей. Она используется для числовой иллюстра­ции расширенной экономико-математической модели, решения за­дачи и ввода информации в ЭВМ.

Экономико-математическая задача может быть изложена в самостоятельном разделе пояснительной записки, входить состав­ной частью в экономическое обоснование определенных составных частей и элементов проекта землеустройства и излагаться в соот­ветствии с программой. При этом желательно отразить те особен­ности, с которыми столкнулся дипломник в процессе вычислитель­ных операций.

Симплексным методом линейного программирования решаются многие экономико-математические задачи, переменные в которых мо­гут выражаться в любых единицах измерения, но обязательно в пер­вой степени, где переменные связываются между собой линейными уравнениями и неравенствами, а также линейной целевой функцией. Например, при организации угодий и севооборотов одновре­менно могут быть решены задачи по трансформации угодий, со­ставлению зеленого конвейера и проектированию севооборотов.

К числу землеустроительных задач, решаемых распредели­тельным методом линейного программирования, можно отнести следующие:

1) формирование сырьевых зон межхозяйственных и агропро­мышленных предприятий и объединений;

2) устранение недостатков землепользовании (вкрапливаний, че­респолосицы и др.) при межхозяйственном территориальном землеустройстве;

3) размещение производственных центров относительно земель­ных участков, обеспечивающее минимум транспортных затрат;

4) установление дифференцированного размещения сельскохо­зяйственных культур по участкам различного плодородия почв и эродированности земель при проектировании севооборотов;

5) размещение гуртовых участков.

При разработке дипломного проекта возможна постановка и других землеустроительных задач, решаемых распределительным методом.

В целях обеспечения своевременного и качественного выпол­нения инженерных расчетов необходимость применения экономико-математических методов должна выявляться в первые дни диплом­ного проектирования. В связи с этим в определенных случаях раз­работку и полученное решение задачи следует тщательно проана­лизировать понимая, что нельзя абсолютизировать полученные данные. Необходимо оценить возможность графического наложения результатов решения на проектный план, определить сравнительную экономическую эффективность оптимального плана. При необ­ходимости корректировки оптимального плана используют два спо­соба. Первый способ состоит в анализе составленной модели, до­полнительном выявлении неучтенных факторов производства, на­ложении на них соответствующих ограничений и повторном реше­нии задачи. Второй способ предполагает непосредственную коррек­тировку оптимального плана вручную без нового решения задачи. При этом необходимо иметь распечатанную на ПЭВМ матрицу по­следней симплексной таблицы с коэффициентами замещения, при­меняемыми для корректировки решения. Применение того или ино­го способа зависит от степени соответствия разработанной модели условиям проектирования и определяется по согласованию с руко­водителем.

Задачи линейного программирования в землеустройстве могут решиться с помощью электронных таблиц.

Экономико-статистический анализ данных на компью­тере является проверенным методом научных исследований в ди­пломных проектах. Самыми известными и доступными статистическими пакетами являются STADIA, STATGRAPH1CS, SPSS, MatchCAD, Эвриста и др. Эти пакеты содержат широкий набор методов анализа данных из всех областей статистики.