Применение онтологического подхода к проектированию геопространственной базы опытных данных для информационного обеспечения исследований в точном земледелии

Благодаря развитию информационных технологий и вычислительных ресурсов появилась возможность получения и обработки больших данных, в том числе геопространственных. Значительная часть исследований в области точного земледелия имеет междисциплинарный характер, опытные полевые данные используют разрозненные научные группы, в связи с чем важно было разработать единую веб-систему для хранения, систематизации и обмена экспериментальной информацией. На первом шаге достижения поставленной цели необходимо было создать геопространственную базу данных (БД). Так как разрабатываемая система в будущем может потребовать расширений, модификаций, корректировок, интеграции в другие проекты, то представляется целесообразным применение онтологии для формирования структуры БД. Главным инструментарием служили наиболее популярные средства: язык онтологий OWL (Ontology Web Language), среда разработки Protege 5.5. Основная исходная информация была получена в ходе проведения экспериментальных работ, осуществляемых на биополигоне: метеоданные, агрохимические показатели (отборы образцов почвы и растений с геопривязкой), агрофизические параметры (влажность, электропроводность), данные дистанционного зондирования. По результатам анализа современного состояния исследований в области хранения и систематизации экспериментальной информации в растениеводстве, а также опроса сотрудников Агрофизического научно-исследовательского института был сформирован прототип структуры БД на основе онтологического подхода. В качестве фундамента были определены 9 родительских классов: Field (поле), Crop rotation — experience (севооборот — опыт), Agrotechnology (агротехнология), Yield (урожайность), Meteo (метеоданные), Ground samples (наземные измерения), Orthophoto (ортофото), Calendar (календарь), Dictionary — units of measurement (словарь — единицы измерения).