Учебное пособие по подготовке выпускных квалификационных работ для студентов высших учебных заведений по направлению: 120300 «Землеустройство и кадастры»

Вид материала

Учебное пособие

Содержание XI. Использование компьютерных технологий при дипломном проектировании

Подобный материал:

• Учебное пособие для студентов высших медицинских учебных заведений Издание 2-е, дополненное, 955.76kb.
• Учебное пособие для студентов высших учебных заведений Махачкала 2008, 6753.55kb.
• Практикум для вузов Москва владос губарева Л. И., Мизирева О. М., Чурилова Т. М., Практикум, 2037.65kb.
• В. И. Гараджа религиоведение учебное пособие, 5104.37kb.
• Программа вступительных испытаний в магистратуру по направлению 120700. 68- «Землеустройство, 177.22kb.
• Учебное пособие Л. Б. Шнейдер* Г. В. Вольнова, М. Н. Зыкова психологическое консультирование, 2906.59kb.
• Учебное пособие для студентов факультетов психоло­гии высших учебных заведений по специальностям, 178.33kb.
• В. В. Вагин городская социология учебное пособие, 2234.08kb.
• А. П. Шихвердиев Проект Корпоративный менеджмент учебное пособие, 4246.31kb.
• Учебное пособие для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению, 1100.02kb.

XI. 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 MapInfo, 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 территории крестьянских (фермерских) хозяйств, разработка проектов внутрихозяйственного землеустройства сельскохозяйственных организаций; составление проектов межхозяйственного (территориального) 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. В настоящее время на кафедре землеустройства разработаны электронные таблицы для анализа инвестиционных проектов в землеустройстве; обоснования проектирования крестьянских (фермерских) хозяйств, рабочих участков и т. д. 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.

Для решения оптимизационных задач линейного программирования симплексным методом применяется программный комплекс «SIMPROBIG» (размер матрицы 75155, 75 — количество ограничений, 155 — количество переменных). Программа обеспечивает набор исходных данных, их корректировку, добавление (удаление) строки (столбца) в диалоговом режиме. Коэффициенты целевой функции имеют формат до 10 знаков, коэффициенты матрицы — до 12 знаков, включая плавающую запятую.

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 землепользований (вкрапливаний, чересполосицы и др.) при межхозяйственном (территориальном0 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 и отарных участков.
   

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

Для их решения используется программный комплекс «Rasp». Размер решаемой матрицы 7070.

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, STATGRAPHICS, SPSS, MatchCAD, Эвриста и др. Эти пакеты содержат широкий набор методов анализа данных из всех областей статистики.

В лаборатории автоматизированного проектирования кафедры землеустройства имеются также более простые программы, такие как «PROFUN», «REGRESS». Обе эти программы предназначены для определения параметров уравнения регрессии производственной функции.

Автоматизация отдельных задач проектов межхозяйственного (территориального) и внутрихозяйственного землеустройства. В лаборатории автоматизированного проектирования кафедры землеустройства имеются программы для решения отдельных задач проекта внутрихозяйственного землеустройства.

Для выбора наилучшего варианта проекта землеустройства хозяйства на основе экономической и экологической оценки организации территории пашни служит программный комплекс «СOLOS». Он позволяет провести:

• эколого-экономическое обоснование организации проектирования системы севооборотов в хозяйстве,
  
• определение и анализ сводных оценочных показателей полеводства по вариантам проекта;
  
• агроэкономическое обоснование проекта;
  
• выбор оптимального варианта хозяйства по максимальному чистому доходу;
  
• определение экономической эффективности сельскохозяйственного производства.
  

Программный комплекс «Фермер» позволяет:

• определить оптимальной размер крестьянского хозяйства в зависимости от выбранной специализации, наличия трудоспособных членов семьи и денежно-материальных средств;
  
• установить наиболее целесообразный состав угодий, размер и сочетание отраслей хозяйства;
  
• рационально распределить имеющиеся у хозяйства денежные средства (на покупку скота, на жилое и производственное строительство, на приобретение сельскохозяйственной техники и автотранспорта и др.);
  
• планировать производственную деятельность с учетом цен, складывающихся на рынке.
  

Работа с пакетом осуществляется в диалоговом режиме.

Программа «GRUZ» позволяет определить транспортные затраты, связанные с возделыванием культур в севообороте.

Программа «EROZIA» позволяет проектировать севообороты с комплексом противоэрозионных мероприятий.

При дипломном проектировании можно воспользоваться также небольшими программами «HOLPER» для расчета затрат на холостые переезды агрегатов; «VAL» — для определения стоимости валовой продукции; «CHDOXOD» — для определения чистого дохода с арендуемых земель.

Обоснование проектирования лесных полос в проектах внутрихозяйственного землеустройства и рабочих проектах (особенно противоэрозионной организации территории) выполняется с помощью программы «PROLES». В этой программе проводится обоснование проектирования лесных полос в районах проявления водной и ветровой эрозии почв.