История

История Проекта «Почвенно-географическая база данных России»

Одним из главных трендов современного почвоведения является применение информационных технологий для обработки данных и инвентаризации почв, внедрение результатов в практическое русло.

Наиболее широкое развитие в мире получила идея создания единого межнационального почвенно-информационного пространства. Успешное претворение в жизнь этих планов невозможно без участия России, занимающей 11% суши Земли и являющейся самым большим по площади государством мира.

За более чем вековую историю развития науки отечественными почвоведами получено огромное количество данных: тематические почвенные информационные системы, базы данных, цифровые карты и, конечно, бумажные носители (фондовые материалы (включая диссертационный архив ВАК), почвенные и другие разновременные тематические карты различных масштабов на территорию всей страны и отдельных регионов).

Работы над проектом “Почвенно-географическая база данных России” были инициированы Обществом почвоведов им. В.В. Докучаева в 2005 г. и вступили в активную фазу в 2008 г. Была создана инициативная группа, в которую вошли сотрудники Почвенного институт им. В.В. Докучаева:

В.С. Столбовой
В.С. Столбовой
В.А. Рожков
В.А. Рожков
Э.Н. Молчанов
Э.Н. Молчанов
Б.В. Шеремет
Б.В. Шеремет

и сотрудники факультет почвоведения МГУ им. М.В. Ломоносова:

С.А. Шоба
С.А. Шоба
И.О. Алябина
И.О. Алябина
В.М. Колесникова
В.М. Колесникова
И.С. Урусевская
И.С. Урусевская

На первом этапе развития ПГБД России были разработаны концепция и идеология национальной ПГБД, ее содержание и структура. Сформулированы основные принципы, цели и задачи создания ПГБД России.

В основу функционирования Почвенно-географической базы данных были положены принципы постоянной пополняемости, открытости и общедоступности БД. Объединение почвенной информации осуществляется на базе цифровых карт с использованием современных ГИС-технологий. Выбор масштаба обусловлен тем, что это наиболее крупный масштаб цифровой карты всей территории России, созданной по единой методике на основе общей легенды.

Основу структуры составили три блока: географическая база данных, профильная атрибутивная база данных измеренных свойств и блок расчетных параметров (статистических и модельных).

После того, как была разработана структура атрибутивного блока – профильной информационной БД измеренных почвенных свойств, появилась первая версия программы для наполнения атрибутивной БД – Soil-DB (ver. 1). Также А.В. Ивановым были разработаны структура организации информации в ПГБД и инфологическая схема атрибутивной БД измеренных свойств почв.

А.В. Иванов

Появление программы позволило начать наполнение профильной атрибутивной БД, а также продолжить развитие и наполнение картографического блока. Программа Soil-DB дала возможность любому специалисту, желающему принять участие в формировании ПГБД, зарегистрироваться на сайте, заполнять карточки почвенного описания и средствами, встроенными в программу, отправлять их на центральный сервер через Интернет. Для внесения информации были разработаны специальные формы. Для упрощения работы с программой было подготовлено Руководство пользователя, которое наряду с другими материалами проекта и программой Soil-DB, было размещено на сайте db.soil.msu.ru.

Отличительной чертой проекта стало стремление привлечь к наполнению ПГБД широкий круг специалистов в области почвоведения и смежных наук. В целях информирования научной общественности проект был представлен в многочисленных докладах и публикациях.

В 2008 году на V съезде Общества почвоведов имени В.В. Докучаева была представлена тестовая версия программы Soil-DB. Президент Общества почвоведов С.А. Шоба призвал всех специалистов в области почвоведения и смежных наук, располагающих информацией о морфологических и химико-физических свойствах отдельных репрезентативных почвенных разрезах, имеющих географическую привязку, обеспечивающую возможность определения их местоположения на картографической основе масштаба 1:2 500 000, включиться в работу по созданию коллективной Почвенно-Географической Базы Данных России.

С этой целью были открыты специализированные научно-информационные ресурсы для работы над проектом «Почвенно-географическая база данных России. Проект Общества почвоведов им. В.В.Докучаева» db.soil.msu.ru, open.soil.msu.ru.

С 2012 года началось активное сотрудничество с Южным Федеральным Университетом. Благодаря проекту «База данных Южного федерального округа Soil Matrix» университет имел огромный опыт работы в исследуемом направлении.

О.М. Голозубов
О.М. Голозубов
Ю.А. Литвинов
Ю.А. Литвинов

В 2013 году на базе Почвенно-географической базы данных России была создана Информационно-аналитическая система (ИС ПГБД РФ). ИС ПГБД РФ является программным средством и интернет-ресурсом (soil-db.ru), данных по почвенным профилям в автономном (локальном) и оперативном (Интернет) режимах. ИС позволяет осуществлять подгрузку (upload) заполненных в автономном режиме данных в интернет-ресурс, проводить экспертную оценку достоверности и принимать решение о включении информации в базу данных. В оперативном режиме (интернет-клиент) стала возможна корректировка (модификация) введенных данных с помощью интерфейса, полностью аналогичного автономному по внешнему виду и набору классификаторов.

В 2014 году был опубликован Единый государственный реестр почвенных ресурсов России, в том числе и на компакт-диске. Он включает описания почв, вошедшие на момент публикации в ПГБД, информацию о почвенных ресурсах субъектов РФ, о цифровой модели описания почвенных данных, материалы Карты почвенно-экологического районирования.

В настоящее время проект активно развивается. В 2016 году на факультете почвоведения МГУ имени М.В. Ломоносова для координации работ по цифровой инвентаризации почвенной информации, внедрению в научный и учебный процессы информационных технологий сбора, обработки и обмена почвенными данными, а также алгоритмизации их использования был создан Почвенный дата-центр. Его основной задачей стала поддержка и развитие ИС ПГБД.

В том же году стартовал эксперимент по обмену информацией через сеть с тремя другими центрами обработки данных: ФГБУ Государственный центр агрохимической службы «Ростовский», ФГБУ Центр агрохимической службы «Белгородский», Южный Федеральный университет.

Благодаря ему была успешно исследована возможность сбора разнородной почвенной информации для этих областей и расчета показателей почвенного покрова в режиме реального времени на распределенной сети почвенных центров.

Следующей задачей для Почвенного дата-центра стало автоматизированное извлечение знаний из накопленных и организованных данных. Данная задача начала реализовываться в 2017 году благодаря разработке приложений автоматического расчета: запасов органического углерода, нормативной урожайности зерновых культур, дозы внесения минеральных удобрений под различные культуры.