Климат Южной Африки характеризуется крайне неравномерным пространственно-временным распределением атмосферных осадков. Так, в конце прошлого века страна испытала две экстремально сильные засухи (1982-83 и 1991-92 годы), а в последовавшие за ними годы количество выпавших осадков превышало норму. Эти особенности оказывают серьезное, порой определяющее влияние на урожайность зерновых и других сельскохозяйственных культур, на общее экономическое состояние отрасли и региона в целом. Многим людям, занятым в сельском хозяйстве, и лицам, занимающимся выработкой стратегий развития и принимающим решения, часто требуется оперативная информация о катастрофических явлениях и природных бедствиях, таких, например, как характерная для этого района засуха.
Информационная система UMLINDI создана именно для этой цели – обеспечить фермеров и руководителей, ответственных за принятие решений, текущей и исторической информацией о развитии засухи, о риске возникновения диких пожаров и о состоянии растительности. Она разработана Институтом изучения почвенных, климатических и водных ресурсов при финансовой поддержке Министерства сельского хозяйства Южно-Африканской Республики. Эта ГИС-система обеспечивает слежение за разнообразными факторами, влияющими на сельскохозяйственное производство, предоставляя соответствующие карты и другие материалы через Веб-сайт, работающий под управлением серверного Интернет- приложения ArcIMS и доступный по адресу www.agis.agric.za/agisweb/umlindi.
Карты распределения вегетационного индекса NDVI за первую декаду января 2004 и 2003 гг. (вверху слева-направо), и их сравнение со среднемноголетними значениями за тот же период
Предоставляемая информация создается путем интерпретации космических изображений со спутников NOAA и климатических данных. Обработка данных и составление тематических карт пожаров, осадков, состояния природной растительности и посевов, роста сельскохозяйственных культур, а также развития засухи проводится средствами ГИС (в основном, с помощью ArcView с дополнительным модулем Spatial Analyst). Результирующие выставляемые в Интернет карты содержат следующую информацию.
- Пожары. На этих картах показываются места возникновения диких пожаров за последние 10 дней. Активные пожары выделяются по спутниковым изображениям, полученным в ближнем инфракрасном диапазоне. Затем они классифицируются, представляются в легенде ArcView и картируются, а результирующие материалы экспортируются на Веб-сайт Института, являющийся узлом всемирной сети слежения за дикими пожарами в южноафриканском регионе. Данные об активных пожарах, которые фиксируются ежедневно, пересылаются на локальный Интернет-сервер. Создаваемые карты передаются также участникам программы Глобального мониторинга за окружающей средой и безопасностью (GMES), действующей под эгидой Евросоюза и Европейского космического агентства, информация о которой доступна по адресу www.gvm.sai.jrc.it.
- Атмосферные осадки. На представляемых картах приводится количество атмосферных осадков за 10-дневный период. Возможности модуля Spatial Analyst используются для проведения интерполяции данных согласно следующим процедурам:
- По каждой метеостанции рассчитывается соотношение выпавших за этот период осадков и их среднемноголетних значений.
- Эти процентные соотношения интерполируются по методу обратных взвешенных расстояний.
- Карта текущих процентных соотношений сравнивается с картой среднемноголетних значений за тот же период.
Поверхности подекадных среднемноголетних значений осадков и соответствующие карты имеет высокую точность. При их построении учитывается влияние таких факторов как высота местности, уклон, экспозиция, расстояние до берега океана, расположение относительно других анализируемых участков, экранирующая роль рельефа в пространственном распределении осадков.
- Состояние растительного покрова. Активность развития растительности определяется путем обработки спутниковых изображений. Для определения вегетационного индекса NDVI с помощью программного алгоритма Chips используются данные в красном и ближнем инфракрасном диапазонах. Полученные данные классифицируются, представляются в виде карт с соответствующими легендами и экспортируются на картографический Веб-сайт.
- Рост зерновых и засуха. Степень обеспеченности влагой посевов кукурузы (маиса), основной по объемам производства сельскохозяйственной культуры этой страны, определяется на основе расчета стандартного Индекса достаточной увлажненности (WSI). Он показывает, какую долю от требуемого сезонного количества влаги получили посевы к данному моменту и не угрожает ли им засуха из-за недостатка воды. Этот индекс рассчитывается средствами модуля Spatial Analyst, исходя из данных о эвапотранспирации (суммарное испарение = испарению плюс транспирация) и количестве выпавших осадков. Фермеры и агрономы могут самостоятельно вычислить индекс WSI для своих районов с учетом местных особенностей (типы почв, выращиваемые сорта кукурузы и т.д.), скачав бесплатно предоставляемую программу расчета этого индекса (WinDispWSI).
Количество атмосферных осадков за декабрь 2001 года и их сравнение со среднемноголетними значениями за тот же период
Чтобы посмотреть интересующие их картографические материалы, посетители сайта UMLINDI могут выбрать нужную провинцию (или всю Южную Африку), дату и вид запрашиваемой информации. В ближайшее время в этом регионе планируется ввести в строй еще ряд подобных систем.
