44
ТОШКЕНТ ИРРИГАЦИЯ ВА ҚИШЛОҚ ХЎЖАЛИГИНИ МЕХАНИЗАЦИЯЛАШ МУҲАНДИСЛАРИ ИНСТИТУТИ ҲУЗУРИДАГИ ИЛМИЙ ДАРАЖАЛАР БЕРУВЧИ DSс 27.06.2017.Т.10.02 РАҚАМЛИ ИЛМИЙ КЕНГАШ ТОШКЕНТ ИРРИГАЦИЯ ВА ҚИШЛОҚ ХЎЖАЛИГИНИ МЕХАНИЗАЦИЯЛАШ МУҲАНДИСЛАРИ ИНСТИТУТИ АКМАЛОВ ШАМШОДБЕК БАХТИЯРОВИЧ ГЕОАХБОРОТ ТИЗИМЛАРИДАН ФОЙДАЛАНГАН ҲОЛДА ИРРИГАЦИЯ ТИЗИМЛАРИДА СУВ РЕСУРСЛАРИНИ ГИДРАВЛИК ҲИСОБИНИ ЮРИТИШНИ ТАКОМИЛЛАШТИРИШ 05.09.07 Гидравлика ва муҳандислик гидрологияси ТЕХНИКА ФАНЛАРИ БЎЙИЧА ФАЛСАФА ДОКТОРИ (PhD) ДИССЕРТАЦИЯСИ АВТОРЕФЕРАТИ Тошкент – 2018

АКМАЛОВ ШАМШОДБЕК БАХТИЯРОВИЧ ГЕОАХБОРОТ …tiiame.uz/storage/web/source/1/Iyun/Aftoreferat/Akmalov Avtoreferat… · ҲУЗУРИДАГИ ИЛМИЙ

  • Upload
    others

  • View
    3

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: АКМАЛОВ ШАМШОДБЕК БАХТИЯРОВИЧ ГЕОАХБОРОТ …tiiame.uz/storage/web/source/1/Iyun/Aftoreferat/Akmalov Avtoreferat… · ҲУЗУРИДАГИ ИЛМИЙ

ТОШКЕНТ ИРРИГАЦИЯ ВА ҚИШЛОҚ ХЎЖАЛИГИНИ

МЕХАНИЗАЦИЯЛАШ МУҲАНДИСЛАРИ ИНСТИТУТИ

ҲУЗУРИДАГИ ИЛМИЙ ДАРАЖАЛАР БЕРУВЧИ

DSс 27.06.2017.Т.10.02 РАҚАМЛИ ИЛМИЙ КЕНГАШ

ТОШКЕНТ ИРРИГАЦИЯ ВА ҚИШЛОҚ ХЎЖАЛИГИНИ

МЕХАНИЗАЦИЯЛАШ МУҲАНДИСЛАРИ ИНСТИТУТИ

АКМАЛОВ ШАМШОДБЕК БАХТИЯРОВИЧ

ГЕОАХБОРОТ ТИЗИМЛАРИДАН ФОЙДАЛАНГАН ҲОЛДА

ИРРИГАЦИЯ ТИЗИМЛАРИДА СУВ РЕСУРСЛАРИНИ ГИДРАВЛИК

ҲИСОБИНИ ЮРИТИШНИ ТАКОМИЛЛАШТИРИШ

05.09.07 – Гидравлика ва муҳандислик гидрологияси

ТЕХНИКА ФАНЛАРИ БЎЙИЧА ФАЛСАФА ДОКТОРИ (PhD) ДИССЕРТАЦИЯСИ

АВТОРЕФЕРАТИ

Тошкент – 2018

Page 2: АКМАЛОВ ШАМШОДБЕК БАХТИЯРОВИЧ ГЕОАХБОРОТ …tiiame.uz/storage/web/source/1/Iyun/Aftoreferat/Akmalov Avtoreferat… · ҲУЗУРИДАГИ ИЛМИЙ

2

УЎК: : 626-337:627.8.034.6(043.3)

Техника фанлари бўйича фалсафа доктори (PhD) диссертацияси

автореферати мундарижаси

Оглавление автореферата диссертации доктора философии (PhD)

по техническим наукам

Contents of dissertation abstract of doctor of philosophy (PhD)

on technical sciences

Акмалов Шамшодбек Бахтиярович

Геоахборот тизимларидан фойдаланган ҳолда ирригация тизимларида

сув ресурсларини гидравлик ҳисобини юритишни такомиллаштириш..... 3

Акмалов Шамшодбек Бахтиярович

Совершенствование гидравлического учета водных ресурсов в

ирригационных системах с использованием геоинформационных

систем............................................................................................................... 19

Akmalov Shamshodbek Baxtiyarovich

Improvement of hydraulic calculation of water recourses in irrigation

systems with using GIS…………………………………………………….. 35

Эълон қилинган ишлар рўйхати

Список опубликованных работ

List of published works……………………………………………………….. 38

Page 3: АКМАЛОВ ШАМШОДБЕК БАХТИЯРОВИЧ ГЕОАХБОРОТ …tiiame.uz/storage/web/source/1/Iyun/Aftoreferat/Akmalov Avtoreferat… · ҲУЗУРИДАГИ ИЛМИЙ

3

ТОШКЕНТ ИРРИГАЦИЯ ВА ҚИШЛОҚ ХЎЖАЛИГИНИ

МЕХАНИЗАЦИЯЛАШ МУҲАНДИСЛАРИ ИНСТИТУТИ

ҲУЗУРИДАГИ ИЛМИЙ ДАРАЖАЛАР БЕРУВЧИ

DSс 27.06.2017.Т.10.02 РАҚАМЛИ ИЛМИЙ КЕНГАШ

ТОШКЕНТ ИРРИГАЦИЯ ВА ҚИШЛОҚ ХЎЖАЛИГИНИ

МЕХАНИЗАЦИЯЛАШ МУҲАНДИСЛАРИ ИНСТИТУТИ

АКМАЛОВ ШАМШОДБЕК БАХТИЯРОВИЧ

ГЕОАХБОРОТ ТИЗИМЛАРИДАН ФОЙДАЛАНГАН ҲОЛДА

ИРРИГАЦИЯ ТИЗИМЛАРИДА СУВ РЕСУРСЛАРИНИ ГИДРАВЛИК

ҲИСОБИНИ ЮРИТИШНИ ТАКОМИЛЛАШТИРИШ

05.09.07 – Гидравлика ва муҳандислик гидрологияси

ТЕХНИКА ФАНЛАРИ БЎЙИЧА ФАЛСАФА ДОКТОРИ (PhD)

ДИССЕРТАЦИЯСИ АВТОРЕФЕРАТИ

Тошкент – 2018

Page 4: АКМАЛОВ ШАМШОДБЕК БАХТИЯРОВИЧ ГЕОАХБОРОТ …tiiame.uz/storage/web/source/1/Iyun/Aftoreferat/Akmalov Avtoreferat… · ҲУЗУРИДАГИ ИЛМИЙ

4

Техника фанлари бўйича фалсафа доктори (PhD) диссертацияси мавзуси Ўзбекистон

Page 5: АКМАЛОВ ШАМШОДБЕК БАХТИЯРОВИЧ ГЕОАХБОРОТ …tiiame.uz/storage/web/source/1/Iyun/Aftoreferat/Akmalov Avtoreferat… · ҲУЗУРИДАГИ ИЛМИЙ

5

КИРИШ (фалсафа доктори (PhD) диссертацияси аннотацияси)

Диссертация мавзусининг долзарблиги ва зарурати. Жаҳонда ер ва сув

соҳасида кузатув-назорат ишларини олиб бориш, суғориладиган ерларнинг

мелиоратив ҳолатини ўрганиш, сув ресурсларидан тежамли фойдаланишни

назорат қилиш, уларни тезкор ҳамда аниқ баҳолаш, бошқариш техника-

технологияларини яратиш муҳим масалалардан бири ҳисобланади. Шу

жиҳатдан ирригация тизимларидамасофадан объектларни ўрганиш (МОЎ) ва

геоахборот тизимлари (ГАТ) технологиялардан фойдаланган ҳолда

гидротехник иншоотларни техник ҳолатини ва сув ҳисобини ҳисоблаш

усулларни такомиллаштириш алоҳида аҳамиятга эга. Бу борада, жумладан

АҚШ, Франция, Япония, Хитой, Германия, Голландия, Россия ва бошқа

иқтисодий ривожланган давлатларда ер-сув назоратининг ҳамда тақсимотининг

ягона ГАТ га асосланган тизимини яратиш, Ер йўлдошлари тасвирлари асосида

содир бўлаётган экологик, антропоген ўзгаришларни таҳлил қилиш,

башоратлаш, айниқса ушбу кузатув-тадқиқотларида ресурс тежамкорлигини

таъминлаш масалаларига алоҳида эътибор қаратилмоқда.

Жаҳонда ирригация тизимлари тадқиқотларида ГАТ дан фойдаланиб сув

ҳисобини амалга ошириш, фазовий маълумотлар таҳлили, сув хўжалигида сув

ҳисобини юритишнинг моделларини яратиш ва суғоришни режалаштириш

моделини ишлаб чиқиш орқали сувдан фойдаланиш ва сув тақсимотини

ҳисоблаш услубларини ишлаб чиқишга йўналтирилган мақсадли илмий

тадқиқот ишлари олиб бориш алоҳида аҳамият касб этади. Ушбу йўналишда

илм-фанда ирригация тармоқларида сув ҳисобини амалга ошириш,

иншоотларнинг техник ҳолатини масофадан ўрганиш моделларини

такомиллаштириш, сув тақсимотини ресурс тежамкор технологиялар асосида

юқори аниқликда олиб бориш, сув сарфи, каналларнинг сув ўтказувчанлик

қобилиятини масофадан туриб мониторинг қилиш муҳим вазифалардан бири

ҳисобланади.

Ҳозирги кунда республикамиз иқтисодиётида амалга оширилаётган

ислоҳотларда қишлоқ хўжалиги экинларига бериладиган сувлар сарфи ва

сифатини бошқариш, уларни нобуд бўлишдан ҳимоялаш, ҳосилдорлигини

ошириш, ерларнинг мелиоратив ҳолатини яхшилаш, фермер хўжаликларининг

суғориладиган майдонларига сувни етказиб беришда каналлар ва коллектор-

зовурларни ишлаш самарадорлигини назорат қилишда замонавий компьютер

технологияларидан фойдаланиш бўйича чора-тадбирлар амалга оширилмоқда.

2017-2021 йилларда Ўзбекистон Республикасини янада ривожлантириш бўйича

Ҳаракатлар стратегиясида, жумладан «...иқтисодиётда энергия ва ресурс

сарфини камайтириш, ишлаб чиқаришга энергия ва ресурс тежайдиган

технологияларни кенг жорий этиш, қайта тикланадиган энергия манбаларидан

фойдаланишни кенгайтириш, иқтисодиёт тармоқларида меҳнат унумдорлигини

ошириш»1 вазифалари белгиланган. Мазкур вазифани амалга ошириш,

1Ўзбекистон Республикаси Президентининг 2017 йил 7 февралдаги ПФ 4947 сон “Ўзбекистон Республикасини

янада ривожлантириш бўйича Ҳаракатлар стратегияси тўғрисида”ги Фармони

Page 6: АКМАЛОВ ШАМШОДБЕК БАХТИЯРОВИЧ ГЕОАХБОРОТ …tiiame.uz/storage/web/source/1/Iyun/Aftoreferat/Akmalov Avtoreferat… · ҲУЗУРИДАГИ ИЛМИЙ

6

жумладан ирригация тизимлари ва гидротехника иншоотлари техник ҳолатини

назорат қилиш, сув сарфи хисобини масофадан туриб ресурстежамкор техника,

технологияларга асосланган ҳолда олиб бориш усулларини такомиллаштириш

бўйича илмий изланишлар муҳим вазифалардан бири ҳисобланади.

Ўзбекистон Республикаси Президентининг 2017 йил 7 февралдаги ПФ-

4947-сон «Ўзбекистон Республикасини янада ривожлантириш бўйича

Ҳаракатлар стратегияси тўғрисида»ги Фармони ва 2017 йил 25 сентябрдаги

ПҚ-3286-сон «Сув объектларини муҳофаза қилиш тизимини янада

такомиллаштириш чора-тадбирлари тўғрисида»ги Қарори, 2010 йил

15 декабрдаги ПҚ-916-сон «Инновацион лойиҳалар ва технологияларни ишлаб

чиқаришга жорий қилишни рағбатлантириш бўйича қўшимча чора-тадбирлар

тўғрисида»ги Қарори, Вазирлар Махкамасининг 2018 йил 2 февралдаги

74-сон«2018 йилда экин майдонларини кафолатли сув билан таъминлаш ва сув

танқислигини салбий оқибатларини олдини олишга қаратилган кечиктириб

бўлмайдиган чора-тадбирлар тўғрисида»ги Қарорлари ҳамда мазкур фаолиятга

тегишли бошқа меъёрий-ҳуқуқий ҳужжатларда белгиланган вазифаларни

амалга оширишга ушбу диссертация тадқиқоти маълум даражада хизмат

қилади.

Тадқиқотнинг республика фан ва технологиялари ривожланишининг

устувор йўналишларига мослиги. Мазкур тадқиқот республика фан ва

технологиялар ривожланишининг V. “Қишлоқ хўжалиги, биотехнология,

экология ва атроф-муҳит муҳофазаси” устувор йўналишлари доирасида

бажарилган.

Муаммонинг ўрганилганлик даражаси. Жаҳонда сув хўжалиги ва

қишлоқ хўжалиги бошқарувида сунъий йўлдош маълумотлари ҳамда ГАТ

технологияларидан фойдаланиш, маълумотларни сақлаш, уни фойдаланувчига

етказиш, жараённи англаш, ўзгаришларни таҳлил қилиш борасида турли хил

моделлар яратишда Ficklin D.L., Luo Y., Luedeling E., Zhang M., Bastiaanssen

W.G.M., Noordman E.J.M., Pelgrum H., Davids G., Thoreson B.P., Allen R.G.,

Zhang С.,Meyer S.P., Salem T.H., Labadie J.W., Assaf H., Saadeh M., Fortes P.S.,

Platonov A.E., Pereira L.S., Schlüter M., Rüger N., Hirsch D., Pahl-Wostl C.,

Chemin Y., Hassan M., BohovicR., Awan U.K., Tischbein B., Martius C., Hafeez M.,

Menz G., Thonfeld F., ва бошқалар изланишлар олиб борганлар ҳамда маълум

даражадаги ижобий натижаларга эришишган.

Республикамиз ҳамда жаҳонда ГАТ, МОЎ каби илм фаннинг замонавий

ютуқлари бўлган техника-технологиялардан фойдаланиш, уларни сув ва

қишлоқ хўжалигида қўллаш, ирригация тизимлари ҳисобини ташкил этиш,

маълум ҳудудлар учун ГАТ моделлар, хариталар, маълумотлар базасини

яратиш бўйича Conrad C., Dubovyk O., Khamzina A., Anderson S., Nagler P.,

Puetz A.M., Lee K.,Olsen R.C., Tarantino C., Lovergine F., Pasquariello F., Adamo

M., Blonda P., Tomaselli V., WolfA.F., Yang K., Smith L.C., Platt R.V., Leonhard

G., Ferrè N., McFeeters S.K., Xu H., Ramoelo F., Cho M.A., Hua L., Man W., Wang

Q., Zhao X., Dao P.D., Liou Y.A., Belgiu M., Drǎguţ L., Strobl J., Maglione P.,

Parente C., Vallario A.,Chen Z., Ning X., Zhang J., Махмудов Э.Ж., Сафаров Э.,

Page 7: АКМАЛОВ ШАМШОДБЕК БАХТИЯРОВИЧ ГЕОАХБОРОТ …tiiame.uz/storage/web/source/1/Iyun/Aftoreferat/Akmalov Avtoreferat… · ҲУЗУРИДАГИ ИЛМИЙ

7

Мягков С.В., Икрамова М.Р. ва бошқалар томонидан кенг қамровли илмий

тадқиқотлар олиб борилган.

Бугунги кунда Республикамизда ГАТ технологиялари ёрдамида яратилган

моделларда асосан сув ресурсларининг жойлашиш ўрни ва уларни

хариталашнинг чизиқли схемалари берилган бўлиб, сув ресурсларини

ҳолатини, гидротехник иншоотларнинг иш режимини аниқлаш бўйича

маълумотлар базаси яратилмаган. Сув ресурсларини бошқариш ва

фойдаланишда ГАТ моделларини ишлатишда асосий муаммо уларнинг

аниқлигининг пастлиги, моделлар паст резолюцияли йўлдош тасвирлари

асосида тузилганлиги, эски таҳлил усулларидан фойдаланилганлигидадир.

Ирригация тизимларида ГАТ технологиялардан фойдаланилган ҳолдаянги

базани яратиш ва шу асосида бошқарувни масофадан туриб амалга ошириш

тадқиқотлари етарли даражада олиб борилмаган.

Диссертация мавзусининг диссертация бажарилган олий таълим

муассасаси илмий тадқиқот ишлари билан боғлиқлиги. Диссертация иши

Тошкент ирригация ва қишлоқ хўжалигини механизациялаш муҳандислари

институти илмий-тадқиқот ишлари режасининг №2.18 «Сув танқислиги

шароитида гидромелиоратив тизимлардан ва сув омборлар (гидроузел)лардан

фойдаланишнинг илмий асосларини яратиш» (2012-2015); №КХА-7-071 «Дарё

чўкиндиларини бошқарувчи иншоотларнинг самарали конструктив

параметрларини ишлаб чиқиш» (2012-2014); №КХ-Атех-2018-69 «Ўзанларда

эрозион ва аккумулятив жараёнларни баҳолаш технологиясини Геоахборот

тизимларидан (ГАТ) фойдаланиб ишлаб чиқиш» (2018-2020) мавзуларидаги

лойиҳалар доирасида бажарилган.

Тадқиқотнинг мақсади суғориш тармоқларининг сув ўтказиш

қобилиятини баҳолаш ва сув сарфини назоратини амалга оширишда ГАТ

техника ва технологияларидан фойдаланиб, маълумотлар базасини ишлаб

чиқишдан иборат.

Тадқиқотнинг вазифалари:

суғориш тармоқларида сув сарфини ҳисоблаш ва унинг назоратини амалга

ошириш, ирригация тизимларининг техник ва эксплуатацион ҳолатини назорат

қилишнинг геоинформацион тизимларга асосланган базасини ишлаб чиқиш;

Ер сунъий йўлдоши тасвирларидан фойдаланиб, ирригация тизимлари

техник ва эксплуатацион ҳолатини назорат қилишнинг дастур ва усулларини

яратиш;

Landsat тарихий тасвирлари асосида сувдан фойдаланиш истиқболларини

башорат қилиш сувдан фойдаланиш даражаси тадқиқоти;

ирригация тизимлари ва гидротехник иншоотларнинг гидравлик,

гидрологик,техник, эксплуатацион параметрларини WorldView2 ҳамда Landsat

тасвирлари асосида масофадан туриб ўрганиш ва сув сарфини ҳисоблаш

усулини такомиллаштириш;

ирригация тизимларида сув сарфини баҳолашда, қишлоқ хўжалик

экинларини сувга бўлган эҳтиёжини MODIS тасвирлари орқали таҳлил қилиш

бўйича маълумотлар базаси, харитасини яратиш.

Page 8: АКМАЛОВ ШАМШОДБЕК БАХТИЯРОВИЧ ГЕОАХБОРОТ …tiiame.uz/storage/web/source/1/Iyun/Aftoreferat/Akmalov Avtoreferat… · ҲУЗУРИДАГИ ИЛМИЙ

8

Тадқиқотнинг объекти сифатида Сирдарё вилояти ҳудудидаги суғориш

тармоқлари ва мазкур ҳудуддаги сувдан фойдаланувчилар олинган.

Тадқиқотнинг предмети Landsat, MODIS, WorldViev2 Ер сунъий

йўлдошлари орқали олинган тасвир ва маълумотлари, eCognition Developer

тасвир таҳлилдастури, ГАТ дастури ва хариталари, тасвир таҳлил моделлари

ҳамда дала тадқиқотлари олиб бориш ускунасининг техник воситаларини

ташкил қилади.

Тадқиқот усуллари. Тадқиқот жараёнида маълумотларни объектга кўра

классификациялаш усули (GEOBIA), тадқиқот далаларида Рандом танлаш

усули, объектлардан GPS нуқталар олиш усули, гидравлик ва гидрологик

параметрларини жойларда ўлчаш усули, натижалар ишончлилигини статистик

қайта текшириш усули, таҳлил моделларини яратиш усулларидан

фойдаланилган.

Тадқиқотнинг илмий янгилиги қуйидагилардан иборат:

суғориш тармоқларида сув сарфини ҳисоблаш ва назоратини амалга

ошириш усули геоахборот тизимлари орқали такомиллаштирилган;

ирригация тизимлари техник ва эксплуатацион ҳолатини масофадан туриб

таҳлил қилиш учун янги усул Ер сунъий йўлдоши маълумотлари асосида ишлаб

чиқилган;

ирригация тизимларининг гидравлик параметрларини ҳисоблаш усули

WorldViev2 ва Landsat сунъий йўлдош тасвирлари орқали такомиллаштирилган;

ирригация тизимларида сув сарфини баҳолашда, қишлоқ хўжалик

экинларининг сувга бўлган эҳтиёжини таҳлил қилиш бўйича маълумотлар

базаси ва харитаси MODIS сунъий йўлдош тасвирлари орқали яратилган.

Тадқиқотнинг амалий натижаси қуйидагилардан иборат:

ирригация тизимлари техник ҳолати ва эксплуатацион параметрлари

геоинформацион технологиялардан фойдаланиб аниқлаш дастури ишлаб

чиқилди;

сув ҳисобини, тақсимотини ва назоратини амалга оширишда ГАТ

дастурлари асосида услублар ишлабчиқилди;

Ер сунъий йўлдошини маълумотларини таҳлили учун ишлаб чиқилган

дастур ва усуллардан фойдаланиш бўйича алгоритм ишлаб чиқилди.

Тадқиқот натижаларининг ишончлилиги. Тадқиқот натижаларининг

ишончлилиги назарий ва тажрибавий тадқиқотлар натижаларини

мутаносиблиги, маълумотларни статистик текшириш, уларнинг корреляция

даражаларини аниқлаш, дала тажрибаларида ирригация ва бошқа объектлардан

GPS нуқталар олиш, уларни координаталарини тасвир координаталари билан

солиштириш, ГАТ да олинган маълумотларни дала тажрибалари натижалари

хамда ирригация тизимлари паспортлари билан солиштириш билан изоҳланади.

Тадқиқот натижаларининг илмий ва амалий аҳамияти. Тадқиқот

натижаларининг илмий аҳамияти суғориш тармоқларида сув сарфи ҳисобини,

тақсимотини ва назоратини амалга оширишда МОЎ ва ГАТ тизимлари

маълумотлари ва усулларини қўллаш, ГАТ дастурларидан фойдаланиб,

маълумотлар базаси ва хариталар яратилганлиги, МОЎ соҳасига янги таҳлил

Page 9: АКМАЛОВ ШАМШОДБЕК БАХТИЯРОВИЧ ГЕОАХБОРОТ …tiiame.uz/storage/web/source/1/Iyun/Aftoreferat/Akmalov Avtoreferat… · ҲУЗУРИДАГИ ИЛМИЙ

9

усули ва алгоритмлари тузилганлиги, сув объектларини техник ва

эксплуатацион ҳолатини таҳлил қилишда NDWI (Normalized Difference of Water

Index) турли индекслари асосида таҳлил қилиш билан, сув сарфи ҳисобини янги

инновацион тахника ва технологияларга асосланган холда олиб бориш

таклифлари берилганлиги, MODIS, Landsat ва WorldView-2 тасвирларини метео

маълумотлар билан биргаликда ГАТ да статистик таҳлил қилиш,тасвирлар

таҳлил алгоритмларини яратилиши билан изоҳланади.

Тадқиқот натижаларининг амалий аҳамияти яратилган маълумотлар базаси

орқали сув ҳисоби, тақсимоти ва назоратини масофадан туриб тезкор, ортиқча

ишчи кучи ва маблағ сарфисиз кузатиш, юз берган ўзгаришларни таҳлил қилиш

ва тезкор чора-тадбирлар ишлаб чиқиш имкониятини бериши, ирригация

тармоқлари ҳолати ва эксплуатацион параметрларини назоратини узлуксиз

амалга ошириши, тармоқларда сув сарфини баҳолашда сув сарфи онлайн

тармоғини ҳосил қилинишига эришилганлиги билан изоҳланади.

Тадқиқот натижаларининг жорий қилиниши. ГАТ дан фойдаланган

ҳолда ирригация тизимларида сув ресурсларини гидравлик ҳисобини

юритишни такомиллаштириш усуллари орқали олинган натижалари асосида:

суғориш тармоқларида сув тақсимотини ҳисоблаш ва назоратини

геоинформацион технологияси орқали амалга ошириш усули Сув хўжалиги

вазирлиги тизимидаги, хусусан Сирдарё вилояти фермер хўжаликларининг

суғориш майдонлари ва каналларига жорий этилган (Сув хўжалиги

вазирлигининг 2018 йил 16 апрелдаги 02/29-236-сон маълумотномаси). Илмий-

тадқиқот натижаларининг жорий этилиши фермер хўжаликларида сув

тақсимотини ҳисоблаш ва ирригация тизимлар техник ҳолатини масофадан

маълумотлар базаси орқали тўғридан-тўғри аниқлаш имконини берган;

ирригация тизимлари техник ҳолати ва эксплуатацион параметрлари

геоинформацион технологиялардан фойдаланиб аниқлаш дастури Сирдарё

вилояти Оқолтин СИУ сига қарашли суғориш каналлари ва коллекторларида

жорий этилган (Сув хўжалиги вазирлигининг 2018 йил 16 апрелдаги 02/29-236-

сон маълумотномаси). Натижада маълумотларни масофадан туриб тезкор

таҳлил қилиб, самарали чора тадбирлар ишлаб чиқишга эришилган;

ирригация тизимларида сув сарфини аниқ баҳолашда, қишлоқ хўжалик

экинларини ўсиш даврида сувга бўлган эҳтиёжини MODIS тасвирлари

ёрдамида таҳлил қилиш орқали маълумотлар базаси ва харитаси Тошкент

вилояти Ўртачирчиқ тумани фермер хўжаликларига жорий этилган (Сув

хўжалиги вазирлигининг 2018 йил 16 апрелдаги 02/29-236-сон

маълумотномаси). Натижада экин майдонларини сувга бўлган талабини ГАТ

техника ва технологиялар орқали аниқлаш имкониятини берган.

Тадқиқот натижаларининг апробацияси. Мазкур тадқиқот натижалари

4 та ҳалқаро ва 6 та Республика илмий-амалий анжуманларда муҳокомадан

ўтказилган ва маъқулланган.

Тадқиқот натижаларининг эълон қилиниши. Диссертация мавзуси

бўйича 14 та илмий ишлар чоп этилган, шулардан, Ўзбекистон Республикаси

Олий Аттестация Комиссиясининг фалсафа доктори (PhD) диссертациялари

Page 10: АКМАЛОВ ШАМШОДБЕК БАХТИЯРОВИЧ ГЕОАХБОРОТ …tiiame.uz/storage/web/source/1/Iyun/Aftoreferat/Akmalov Avtoreferat… · ҲУЗУРИДАГИ ИЛМИЙ

10

асосий илмий натижаларини чоп этишга тавсия этилган илмий нашрларда 5 та

мақола, жумладан 3 таси республика ва 2 таси хорижий журналларда нашр

этилган.

Тадқиқот ҳажми ва тузилиши: Диссертация кириш, учта боб, хулоса,

фойдаланилган адабиётлар рўйхати ва иловалардан иборат. Диссертациянинг

ҳажми 108 бетни ташкил этади.

ДИССЕРТАЦИЯНИНГ АСОСИЙ МАЗМУНИ

Кириш қисмида ўтказилган тадқиқотларнинг Ўзбекистон ва жаҳонда

зарурлиги ва долзарблиги асосланган бўлиб, тадқиқотнинг мақсади

вавазифалари, объекти ва предметлари шакллантирилиб, республика фан ва

технологиялари ривожланишининг устувор йўналишларига мослиги

кўрсатилган, тадқиқотнинг илмий янгилиги ва амалий натижалари очиб

берилган. Олинган натижаларнинг назарий ва амалий аҳамиятлари, тадқиқот

натижаларининг жорий қилиниши, нашр этилган ишлар ҳамда диссертациянинг

тузилиши бўйича маълумотлар келтирилган.

Диссертациянинг “Суғориш тизимларида сув тақсимотини ҳисоблашва

назоратни амалга оширишда геоахборот технологиялардан фойдаланиш

имкониятлари таҳлили” деб номланган биринчи бобида ГАТ имкониятлари,

уни гидрология ҳамда ўзандаги жараёнларни баҳолаш, сув тақсимоти ва

назоратида қўллаш соҳалари таҳлил этилди. Мавжуд экспериментал, назарий

тадқиқотларнинг таҳлили ва баҳолаш натижалари шуни кўрсатдики, ГАТ да

объектга асосланган ҳолда юқори резолюцияли сунъий йўлдош тасвирларини

таҳлил қилиш дастурлари бўйича ирригация тизимларида сув тақсимоти

ҳисобини амалга оширишнинг назарий ва амалий жиҳатдан замонавий

механизми етарлича ишлаб чиқилмаган.Шу боисдан ҳозиргача сув ҳисобида

МОЎ дан фойдаланиб олиб борилган тадқиқотлар жуда кам. Асосан кўплаб

тадқиқотлар ўрта резолюцияли тасвирларни таҳлил қилиш орқали Ердан

фойдаланиш ва Ер классификацияси масалаларига бағишланган.

Ирригация тизимлари ўлчамлари нисбатан кичик бўлгани учун, асосан

GPS (Global Position System) қурилмалари орқали чизиқли хариталар тузиш

билан чекланган холос.

Юқоридаги таҳлиллар асосида ирригация тизимларида сув тақсимотини

ҳисоблаш ва назоратни амалга оширишда геоахборот технологиялардан

фойдаланиш имкониятлари турли сунъий йўлдош тасвирлари асосида амалга

ошириш мумкинлиги бўйича хулосалар қилинди.

Диссертациянинг “Ирригация тизимларида ГАТ дан фойдаланиш

бўйича тадқиқотлар” деб номланган иккинчи бобида изланишларда

фойдаланиладиган усуллар, маълумотлар, таҳлил босқичлари

ҳақидамаълумотлар келтирилди ва таҳлил жараёни босқичлари тавсифлаб

берилди. Унинг дастлабки қисмида тадқиқот объекти сифатида танланган

Сирдарё вилоятидан олинган ва изланишларда фойдаланилган маълумотлар

ҳамда уларнинг аҳамияти баҳоланди. Бунга кўра таҳлиллар учун қуйидаги

Page 11: АКМАЛОВ ШАМШОДБЕК БАХТИЯРОВИЧ ГЕОАХБОРОТ …tiiame.uz/storage/web/source/1/Iyun/Aftoreferat/Akmalov Avtoreferat… · ҲУЗУРИДАГИ ИЛМИЙ

11

гуруҳ маълумотлар йиғилди: админстратив маълумотлар, дала тажриба

маълумотлари ва сунъий йўлдош маълумотлари.

Ушбу маълумотлар Географик Объектга Асосланган Тасвир таҳлилусули

(GEOBIA) га асосланган eCognition Developer дастуридатаҳлил қилинди.

Натижаларни хариталаш, дастлабки ишлов бериш ва базасини яратишда ArcGIS

дастуридан фойдаланилди.

Таҳлил жараёнлари 3 босқичда олиб борилди: ўрта резолюцияли

тасвирлар, юқори резолюцияли тасвирлар, ўта юқори резолюцияли тасвирлар

таҳлили, улар учун статистик таҳлил ва таҳлил алгоритмлари тузиб чиқилди. Бу

босқичлар қуйидагилар: MODIS тасвирларитаҳлили, Landsat тарихий

тасвирларитаҳлили ва WorldView2 йўлдоши тасвирлари таҳлили.

1-расм.Landsat тасвирлари классификациия алгоритми

Start

MSS-1972, MSS-1982, TM-1998, ETM-2001, OLI-2014

NDWI1972>0,03;ND

WI1982>0,03;

MIR1998<35;

SWIRI2001<55;

MIR2011<26;

SWIR2014<11860

WaterUnclassified

NDVI1972>0,02

NDVI1982>0,004N

DVI1998>0.09

NDVI2001>0,2

NDVI2011>0,008N

DVI2014>0,16

Vegetated areaNon-vegetated

area

NDVI1998>0.1

NDVI2001>0,17

NDVI2011>0,29

NDVI2014>0,19

Aquatic

vegetationWater

Ar1972>1954

Ar1982>112720

Ar1998>4992

Ar2001>33488

Ar2011>641

Ar2014>29680

Vegetated area

Desert

Br1972<69

Br1982<101

Br1998<67

Br2001<77

Br2011<57

Br2014<11590

Non-vegetated

area

No

YesNo

YesNo

Yes

No YesNoYes

7<StdB1998<11; 8<StdB2001<14;

5.7<StdB2011<14; 500<StdB2014<1170Artificial area End

Page 12: АКМАЛОВ ШАМШОДБЕК БАХТИЯРОВИЧ ГЕОАХБОРОТ …tiiame.uz/storage/web/source/1/Iyun/Aftoreferat/Akmalov Avtoreferat… · ҲУЗУРИДАГИ ИЛМИЙ

12

2-расм. WorldView2 тасвирлари классификация алгоритми

Бунга кўра юқоридаги тартибда(1,2-расм) таҳлил алгоритмлари тузиб

чиқилди.МОЎ маълумотлари тасвир кўринишида бўлиб ундан керакли

ахборотни ажратиб олиш учун уни рақамли кўринишга келтириб олишимиз

лозим бўлади. Ҳозирги кунда иккита таҳлил усулидан кенг фойдаланилади:

биринчиси пикселга асосланган усул бўлса, иккинчиси объектга асосланган

усулдир. Ирригация тизимлари жуда кичик объектлар бўлиб, уларни юқори

резолюцияли тасвирлар асосида таҳлил қилиш талаб этилади. Изланишларда

Start

WV-2 data

Area<256PxlOther

objects

Coastal>350

Similar

with water

High reflectance

objects

NIR<290

Water

objects

NoYes

No

Yes

Quandtree based

segmentation Sp=200

End

Other objectsNoYes

Multiresolution

region grow Sp=50

Sh=0.2 C=0.9

Similar

with water

Water

extraction

value and

index

NoYes

Page 13: АКМАЛОВ ШАМШОДБЕК БАХТИЯРОВИЧ ГЕОАХБОРОТ …tiiame.uz/storage/web/source/1/Iyun/Aftoreferat/Akmalov Avtoreferat… · ҲУЗУРИДАГИ ИЛМИЙ

13

объектга асосланган GEOBIA методи ва дастурларидан фойдаланилди.Бу

дастурларга асосланиб тасвирлар сeгмeнтaция ва классификация босқичлари

бўйича таҳлил қилинди. Мазкур таҳлил алгоритмлари бўйича дала

тажрибаларида тўпланган маълумотлар ГИС бўйича олинган маълумотлар

билан солиштирилиб, олинган натижаларнинг ишончлилиги баҳоланди.

Таҳлиллар бўйича корреляция коэффициенти 0,95 ни ташкил этди.

Диссертациянинг “Ирригация тизимларида сув сарфини баҳолаш ва

ҳисобини юритишда ГАТ дан фойдаланиш натижалари таҳлили” деб

номланган учинчи бобида олиб борилган таҳлиллардан олинган натижалар

келтирилди ва ушбу натижалар таҳлили асосида тавсиялар ишлаб чиқилган.

MODIS тасвирлари, метеорологик ва гидрологик маълумотлар асосида

ўсимликларнинг сувга бўлган талабини баҳолаш таҳлилларидан шундай

хулосага келинди. Ўсимликлар ривожланиши Сирдарё вилоятида ҳарорат ва

Сирдарё дарёси суви сарфининг ўзгаришига кучли даражада боғлиқ. Вегетация

даврида суғориш учун сувнинг кам бўлиши марказий ҳудудларда қишлоқ

хўжалик ерлари ўсимликларининг нобуд бўлишига олиб келмоқда. Дарё

сувсарфи йилдан йилга камаймоқда. Буни адабиётлар таҳлили ва Ўзбекистон

ГидроМетеорология бош марказидан олинган маълумотлар ҳам тасдиқлади.

Таҳлиллар шуни кўрсатадики, eCognition Developer 9 дастури MODIS

тасвирларини сегментация қилишда энг тезкор дастур ҳисобланади. Чунки,

ушбу дастур орқали 154 та тасвир 10 минутда сегментация қилинди, Эрдас

дастурида бу минимум бир неча соатларни банд этади.

Олиб борилган изланишлар асосида,ишнинг сўнгида Сирдарё вилояти

учун ўсимлик турига кўра унинг ривожланиши диаграммаси ишлаб чиқилди.

Ушбу диаграмма ўсимлик турига кўра майдонларни ҳисоблаш ва сув бериш

нормаларини тўғри танлаш имконини беради.

Landsat тарихий йўлдошларининг 1972-2014 йиллардаги тасвирларини

сегментация ва классификация қилиш натижалари шуни кўрсатдики, вилоят

ерлари 2000 чи йилга қадар жадаллик билан қишлоқ хўжалиги ва аҳоли яшаш

пунктларига ўзлаштириб келинган. Бунинг натижасида ирригация тармоқлари

майдони ҳам кенгайиб борганини кўрамиз. Бу эса ўз навбатида ҳудудда сувга

бўлган эҳтиёжни бевосита ортишига тармоқларда сув истеъмоли миқдорининг

ўсишига олиб келди. Айниқса, чўл ҳудудларининг қишлоқ хўжалиги учун

ўзлаштирилиши суғоришда жуда кўп муаммоларни келтириб чиқаради. Ушбу

чўл ҳудудлари харитада қизил рангда берилган (3-расм).

Таҳлиллар орқали турли тармоқларнинг ривожланиши ва сувга бўлган

эҳтиёжининг ортиши модели яратилди. Ушбу ўзгаришга сув ҳисоби ва

тақсимотини мослаштириш тадбири ишлаб чиқилди.

WorldView2 йўлдоши тасвирлари сегментация ва классификация қилиш

орқали сув тизимлари ва объектларининг техник ҳамда эксплутационҳолати

аниқланди. Йиллар давомида ушбу кўрсаткичларнинг ўзгариши баҳоланди.

Янгиобод ва Бешбулоқ қишлоғи учун таҳлил индекси орқали аниқланган сув

тизимлари харитаси яратилди (4-расм).

Page 14: АКМАЛОВ ШАМШОДБЕК БАХТИЯРОВИЧ ГЕОАХБОРОТ …tiiame.uz/storage/web/source/1/Iyun/Aftoreferat/Akmalov Avtoreferat… · ҲУЗУРИДАГИ ИЛМИЙ

14

3-расм. Классификация натижаларининг харитаси

Бунга кўра қуйидаги ирригация тизимларида (сариқ рангда белгиланган

ҳудудларда) уларнинг техник ҳолати ёмонлашиши кузатилган (3-расм).

Ушбу натижалар аниқлигини текширишда, жойларга бориб ўлчов ишлари

амалга оширилди ва маълумотлар қиёсий баҳоланди. Таҳлиллар бўйича

тизимларда ФИК ининг пасайиб кетиши ва лойиҳавий ўлчамлари ўзгарганлиги

аниқланди, унинг натижасида каналларнинг сув ўтказувчанлик қобилияти

пасайган (5-расм).

Page 15: АКМАЛОВ ШАМШОДБЕК БАХТИЯРОВИЧ ГЕОАХБОРОТ …tiiame.uz/storage/web/source/1/Iyun/Aftoreferat/Akmalov Avtoreferat… · ҲУЗУРИДАГИ ИЛМИЙ

15

4-расм. Янгиобод ва Бешбулоқ қишлоғи учун натижавийлиги

юқори таҳлил индекси орқали аниқланган сув тизимлари харитаси

Таҳлиллар натижасида Канал К-3-5 (ПК-116) нинг лойиҳавий

чуқурлигиўртача 0,75 м гача лойқа чўкиндилари билан тўлиб қолганлиги

кузатилди, бу эса каналнинг сув ўтказувчанлик қобилиятини лойиҳавий

параметрларга нисбатан 28% гача тушиб кетишига олиб келган (5-расм). Бунда

унинг сув ўтказувчанлик қобилияти ва гидравлик параметрлари қуйидаги

тартибда ўзгарган (1-жадвал).

5-расм. Канал К-3-5 (ПК-116) нинг эксплуатацион ҳолатини

масофадан ўрганиш натижалари

Page 16: АКМАЛОВ ШАМШОДБЕК БАХТИЯРОВИЧ ГЕОАХБОРОТ …tiiame.uz/storage/web/source/1/Iyun/Aftoreferat/Akmalov Avtoreferat… · ҲУЗУРИДАГИ ИЛМИЙ

16

Ушбу ҳолат коллекторларда ҳам кузатилган. ГПК (ПК-130) коллектори

лойиҳавий чуқурлигининг ўртача 0,9 м и лойқа чўкиндилари билан тўлиб

қолганлиги кузатилди. Оқимнинг марказий қисмларида сув ўтларининг

мавжудлиги аниқланди, бу эса коллекторнинг сув ўтказувчанлик қобилиятини

лойиҳавий параметрларига нисбатан 32% гача тушиб кетишига олиб келган (6-

расм).

ВС-13 (ПК-116) коллекторида эса сув ўтказиш қобилияти 35% гача тушиб

кетганлиги аниқланди (7-расм).

1-жадвал.

Янгиобод СИУ К-3-5 (ПК-116) канали ўтказувчанлик қобилияти хисоби.

№ Гидравлик параметрлари

Лойиҳадаги

қийматлари

Тажрибада аниқланган

қийматлар

1 Канал тубининг эни (b, м) 3 5,25

2 Канал суви чуқурлиги (h, м) 3 2,25

3 Чуқурликлар фарқи (h', м)

0,75

4 Қиялик (m) 1,5 1,5

5 Ғадир-будирлик (n) 0,02 0,02

6 Нишаблик (i) 0,0001 0,0001

7 Кўндаланг кесим юзаси (ω, м2) 22,5 19,41

8 Ҳўлланганлик периметри (χ, м) 13,82 13,36

9 Гидравлик радиуси (R, м) 1,63 1,45

10 Шези коеффиценти (C) 54,23 53,21

11 Сув ўтказувчанлик қобилияти (Q, м3/с) 15,57 12,44

6-расм. ГПК (ПК-130) коллекторининг эксплуатацион ҳолатини

масофадан ўрганиш натижалари

Page 17: АКМАЛОВ ШАМШОДБЕК БАХТИЯРОВИЧ ГЕОАХБОРОТ …tiiame.uz/storage/web/source/1/Iyun/Aftoreferat/Akmalov Avtoreferat… · ҲУЗУРИДАГИ ИЛМИЙ

17

7-расм. ВС-13 (ПК-116) коллекторининг эксплуатацион ҳолатини

масофадан ўрганиш натижалари

Олиб борилган тадқиқотлар асосида ирригация тизимларида инновацион

технологияларга асосланган сув ҳисобини юритишни олиб бориш услуби

ишлаб чиқилди. Натижада ирригация тизимларининг техник ҳолатини ва сув

ўтказиш қобилиятини тезкор, масофадан туриб баҳолаш имкони яратилди.

ХУЛОСАЛАР

“Геоахборот тизимларидан фойдаланган ҳолда ирригация тизимларида сув

ресурсларини гидравлик ҳисобини юритишни такомиллаштириш” мавзусидаги

фалсафа доктори (РhD) диссертация бўйича олиб борилган тадқиқотлар асосида

қуйидаги хулосалар тақдим этилди:

1. eCognition ва ArcMap дастурларидан фойдаланган ҳолда ирригация

тизимларда сув сарфини баҳолашни амалга ошириш имкониятлари асосланди.

Натижада ирригация тизимларида сув ресурсларини гидравлик ҳисобини

бажаришда инновацион ёндашувга эришилди. Бу сув бошқаруви соҳасига янги

технологияларни олиб кириш имконини яратди.

2. Тадқиқот объекти бўйича WorldView-2, Landsat, MODIS

тасвирларига ишлов бериш усуллари ва алгоритмлари ГАТ га жамланди,

маълумотлар базаси тузилди, хариталар яратилди. Ушбу база келгусида сув

ҳисобини масофадан туриб юритишда муҳим маълумот бўлиб хизмат

қилади.Натижада сув назорати тизимли бошқаруви яратилиши имкони пайдо

Page 18: АКМАЛОВ ШАМШОДБЕК БАХТИЯРОВИЧ ГЕОАХБОРОТ …tiiame.uz/storage/web/source/1/Iyun/Aftoreferat/Akmalov Avtoreferat… · ҲУЗУРИДАГИ ИЛМИЙ

18

бўлди.

3. ГАТ ва eCognition Developer дастурий таъминоти асосида Ер

сунъий йўлдоши маълумотлари бўйича сув ҳисобини амалга оширишнинг янги

дастур ва усуллар ишлаб чиқилди. Таклиф этилган услуб бўйича тасвирларни

объектга асосланган ҳолда таҳлил қилиш бошқа усулларга кўра юқори

аниқликка эга. Натижада, статистик таҳлиллар бўйича корреляция коэфиценти

0.95 гача ошишига имкон берди.

4. Landsat тасвирлари асосида ирригация тармоқларида сув сарфини

ўзгариш даражаси, сувдан фойдаланиш истиқболини башорат қилиш модели

ишлаб чиқилди. Бунга кўра сув истеъмоли даражаси ўзгариши 2025 йилга

башорат қилинди. Натижада, келгусида иқлим ўзгариши шароитида сув

миқдори ва таъминотидаги юзага келиши мумкин бўлган ўзгаришларга чора

тадбирлар ишлаб чиқишга имконият беради.

5. WorldViev2 ва Landsat тасвирлари орқали ирригация тизимларини

гидравлик параметрларини ҳисоблаш усули ва алгоритми ГАТ асосида ишлаб

чиқилди. Натижада ирригация тизимлари ва сув ҳисобини масофадан туриб

тезкор таҳлил қилишнинг самарали чора тадбирларини ишлаб чиқишга имкон

яратилди.

6. Ирригация тизимларининг сув ўтказиш қобилиятини ва сув сарфи

миқдорини аниқ баҳолашда, қишлоқ хўжалик экинларини сувга бўлган

эҳтиёжини MODIS тасвирлари орқали таҳлил қилиш бўйича маълумотлар

базаси, харитаси ишлаб чиқилди. Натижада ирригация тизимларида сув

сарфини масофадан туриб аниқ баҳолаш имкони ошди.

7. Олиб борилган тадқиқотлар асосида ирригация тизимларида

инновацион технологияларга асосланган сув ҳисобини юритишни олиб бориш

имконияти яратилди. ГАТ техника ва технологияларига асосланган дастурни

амалиётга тадбиқ этилиши сув ресурсларини тақсимотини тезкор ва аниқ

амалга оширишга ва сув сарфини мониторингини самарали олиб боришга янги

йўналиш бўлади. Натижада сув ресурслари тежамкорлигига эришишга имкон

берди.

8. Тадқиқот натижаларининг алоҳида қисмлари амалиётга тадбиқ

этиш учун Сирдарё вилояти СИУ ва фермер хўжаликларида фойдаланишга

топширилди ва йиллик иқтисодий самарадорликни оширишга имкон берди.

Page 19: АКМАЛОВ ШАМШОДБЕК БАХТИЯРОВИЧ ГЕОАХБОРОТ …tiiame.uz/storage/web/source/1/Iyun/Aftoreferat/Akmalov Avtoreferat… · ҲУЗУРИДАГИ ИЛМИЙ

19

НАУЧНЫЙ СОВЕТ DSс 27.06.2017.Т.10.02 ПО ПРИСУЖДЕНИЮ

УЧЁНЫХ СТЕПЕНЕЙ ПРИ ТАШКЕНТСКОМ ИНСТИТУТЕ

ИНЖЕНЕРОВ ИРРИГАЦИИ И МЕХАНИЗАЦИИ СЕЛЪСКОГО

ХОЗЯЙСТВА

ТАШКЕНТСКИЙ ИНСТИТУТ ИНЖЕНЕРОВ ИРРИГАЦИИ И

МЕХАНИЗАЦИИ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

АКМАЛОВ ШАМШОДБЕК БАХТИЯРОВИЧ

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО УЧЕТА ВОДНЫХ

РЕСУРСОВ В ИРРИГАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ

ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

05.09.07 – Гидравлика и инженерная гидрология

АВТОРЕФЕРАТ ДИССЕРТАЦИИ ДОКТОРА ФИЛОСОФИИ (PhD) ПО

ТЕХНИЧЕСКИМ НАУКАМ

Ташкент – 2018

Page 20: АКМАЛОВ ШАМШОДБЕК БАХТИЯРОВИЧ ГЕОАХБОРОТ …tiiame.uz/storage/web/source/1/Iyun/Aftoreferat/Akmalov Avtoreferat… · ҲУЗУРИДАГИ ИЛМИЙ

20

Page 21: АКМАЛОВ ШАМШОДБЕК БАХТИЯРОВИЧ ГЕОАХБОРОТ …tiiame.uz/storage/web/source/1/Iyun/Aftoreferat/Akmalov Avtoreferat… · ҲУЗУРИДАГИ ИЛМИЙ

21

ВВЕДЕНИЕ(Аннотация диссертации доктора философии (PhD))

Актуальность и востребованность темы диссертации. Ведение

контрольно-наблюдательской работы в земельной и водной сфере, изучение

мелиоративного состояния земель, контроль за экономным использованием

водных ресурсов, их оперативная и точная оценка, создание техники и

технологий управления являются важнейшими задачами в мире. Именно по

этой причине важное значение имеют дистанционное изучение объектов в

ирригационных системах (ДИО) и технологии ГИС, усовершенствование

методов определения технического состояния гидротехнических сооружений и

учета воды. В этом плане в экономически развитых странах, в том числе в

США, Франции, Японии, Китае, Голландии, Германии и в России особое

внимание уделяется созданию единой, основанной на геоинформационной

системе (ГИС) земельно-водного контроля и распределения, анализу и

прогнозу экологических и антропогенных изменений на основе изображений со

спутников Земли и, особенно, задачам обеспечения ресурсобережения в данных

наблюдательно-исследовательских работ.

Осуществление учета воды в мире в исследованиях ирригационных систем

с использованием ГИС, анализ пространственных данных, ведение целевых

научно-исследовательских работ, направленных на разработку методов

использования и расчета распределения воды, создание моделей ведения учетов

воды и разработка моделей планирования орошения имеют важное значение.

Важнейшими задачами науки в этом направлении являются ведение учета воды

в ирригационных системах, совершенствование моделей дистанционного

изучения технического состояния сооружений, водораспределениес высокой

точностью на основе ресурсосберегающих технологий, дистанционный

мониторинг расхода воды, пропускной способности каналов.

На сегодняшний день в реформах экономики нашей республики

осуществляются мероприятия по управлению количеством и качеством воды,

по исключению потерь, увеличению урожайности, улучшению мелиоративного

состояния земель, использованию современных компьютерных технологий при

осуществлении контроля эффективности работы каналов и коллекторно-

дренажных сетей при подаче воды на орошаемые площади фермерских

хозяйств. В Стратегии действий по дальнейшему развитию Республики

Узбекистан на 2017-2021гг. в частности намечены задачи “...уменьшения

расходов энергии и ресурсов, широкого внедрения в производство энерго- и

ресурсосберегающих технологий, расширения использования

восстанавливаемых источников энергии, повышения производительности труда

в сферах экономики”1. Выполнение данных задач, в том числе, ведение

научных исследований по усовершенствованию методов контроля

технического состояния ирригационных систем и гидротехнических

сооружений, дистанционного учета расходов воды на основе

ресурсосберегающей техники и технологий считается особенно важным. ______________________________ 1Указ Президента Республики Узбекистан от 7 февраля 2017 г. УП-4947 “О Стратегии действий по

дальнейшему развитию Республики Узбекистан”.

Page 22: АКМАЛОВ ШАМШОДБЕК БАХТИЯРОВИЧ ГЕОАХБОРОТ …tiiame.uz/storage/web/source/1/Iyun/Aftoreferat/Akmalov Avtoreferat… · ҲУЗУРИДАГИ ИЛМИЙ

22

Данное диссертационное исследование в определенной мере служит

осуществлению задач, намеченных в Указе Президента Республики Узбекистан

от 7 февраля 2017 года УП-№4947 “О Стратегии действий по дальнейшему

развитию Республики Узбекистан” и Постановлении президента от 25 сентября

2017 года ПП - №3286 “О мерах по дальнейшему усовершенствованию системы

охраны водных объектов”, ПП-№916 от 15 декабря 2010 года “О

дополнительных мерах по поощренивнедрения в производство инновационных

проектов и технологий”, Постановлении Кабинета Министров Республики

Узбекистан от 2 февраля 2018 года “О неотложных мерах, направленных на

гарантийное обеспечение водой посевных площадей в 2018 г. и

предупреждения отрицательных последствий дефицита воды” и других задач,

намеченных в нормативно-правовых актах, относительно данной деятельности.

Соответствие исследований приоритетным направлениям развития

науки и технологий Республики Узбекистан. Данное исследование

выполнено в рамках приоритетного направления развития науки и технологии

республики V. «Сельское хозяйство, биотехнология, экология и защита

окружающей среды».

Степень изученности проблемы.Учёные мира Ficklin D.L., Luo Y.,

Luedeling E.,Zhang M., Bastiaanssen W.G.M., Noordman E.J.M., Pelgrum H.,

Davids G., Thoreson B.P., Allen R.G., Zhang С.,Meyer S.P., Salem T.H., Labadie

J.W., Assaf H., Saadeh M., Fortes P.S., Pereira L.S., Rüger N.,Schlüter M., Hirsch

D., Pahl-Wostl C., Chemin Y., Platonov A.М., Hassan M., BohovicR., Awan U.K.,

Tischbein B., Martius C.,Hafeez M., Menz G., Thonfeld F., и другие вели

исследования и достигли определенных результатов в использовании данных

исскуственных спутников земли и технологий ГИС в управлении водным и

сельскимхозяйством, хранении данных, передаче их пользователю, осознании

процесса, анализе изменений и создании разных моделей.

Учёные мира и Республики Conrad C., Dubovyk O., Khamzina A., Anderson

S., Nagler P., Puetz A.M., Lee K.,Olsen R.C., Tarantino C., Lovergine F.,

Pasquariello F., Adamo M., Blonda P., Tomaselli V., Wolf A.F., Yang K., Smith

L.C., Platt R.V., Leonhard G., Ferrè N., McFeeters S.K., Xu H., Ramoelo F., Cho

M.A., Hua L., Man W., Wang Q., Zhao X., Dao P.D., Liou Y.A., Belgiu M., Drǎguţ

L., Strobl J., Maglione P., Parente C., Vallario A., Chen Z., Ning X., Zhang J.,

Мягков С.В., Икрамова М.Р., Махмудов Э.Ж., Сафаров Э. и др. вели

широкомасштабные научные исследования по использованию техники и

технологий, являющихся современными достижениями науки, таких как ГИС,

ДИО,их применению в водном и сельском хозяйстве, созданию расчетов

ирригационных систем, ГИС моделей для определенных регионов, карт,

информационных баз.

В данное время в моделях, созданных с помощью технологий ГИС в нашей

Республике, в основном даны линейные схемы местоположения и их

картографирования, но не создана база данных по определению состояния

водных ресурсов, рабочего режима гидротехнических сооружений. В

управлении и использовании водных ресурсов главными проблемами в

Page 23: АКМАЛОВ ШАМШОДБЕК БАХТИЯРОВИЧ ГЕОАХБОРОТ …tiiame.uz/storage/web/source/1/Iyun/Aftoreferat/Akmalov Avtoreferat… · ҲУЗУРИДАГИ ИЛМИЙ

23

применении моделей ГИС –это их низкая точность, составление моделей на

основе спутниковых изображений с низкой резолюцией, использование

устаревших методов анализа. Исследования по созданию новой базы с

использованием технологий ГИС и на этой основе научные иследования по

осуществлению дистанционного управления велись на недостаточном уровне.

Связь темы диссертации с планом научно-исследовательских работ

высшего образовательного учреждения, где выполнена

диссертация.Диссертационное исследованиевыполнено в Ташкентском

институте инженеров ирригации и механизации сельского хозяйства в рамках

проектов по теме №2.18 “Создание научных основ использования

гидромелиоративных систем и водохранилищ (гидроузлов) в условиях водного

дефицита” (2012-2015); № КХА-7-071 “Разработка эффективных

конструктивных параметров сооружений, управляющих речныминаносами”

(2012-2014);КХАтех-2018-69 “Разработка технологии оценки эрозивных и

аккумулятивных процессов в руслах с использованием геоинформационных

технологий (ГИС)” (2018-2020).

Цель исследованийзаключается в разработке базы данных с

использованием техники и технологий ГИС, оценке пропускной способности и

контроля расходов воды оросительных сетей.

Задачи исследований:

разработка базы данных, основанной на геоинформацонных системах,

осуществление учета и контроля расхода воды в оросительных сетях, контроль

технического и эксплуатационного состояния ирригационных систем;

создание программ и методов контроля технического и эксплуатационного

состояния ирригационных систем с использованием изображений с

искусственных спутников Земли;

исследования по прогнозирования перспектив водопользования на основе

исторических изображений Landsat;

дистанционное изучение гидравлических, технических, эксплуатационных

параметров ирригационных систем и гидротехнических сооружений на основе

изображений WorldView2 и Landsat и усовершенствование метода учета

расхода воды;

создание базы, карты данных по анализу потребности в воде

сельскохозяйственных культур при оценке расхода воды в ирригационных

системах через изображения MODIS.

Объектом исследованийвыбраны оросительные системы Сырдарьинской

области и водопользователи данной зоны.

Предметом исследованийявляютсяизображения и данные, полученные

через спутники ЗемлиLandsat, MODIS, WorldViev2, аналитическая программа

eCognition Developer, прграмма и карты, аналитические модели изображений и

технические средстваведения полевых исследований.

Методы исследований. В процессе исследования использованы: метод

классификации данных по объектам (GEOBIA), метод выбора Рандома на

полях исследований, метод взятия GPS точек с объектов, метод измерения на

Page 24: АКМАЛОВ ШАМШОДБЕК БАХТИЯРОВИЧ ГЕОАХБОРОТ …tiiame.uz/storage/web/source/1/Iyun/Aftoreferat/Akmalov Avtoreferat… · ҲУЗУРИДАГИ ИЛМИЙ

24

местности гидравлических и гидрологических параметров, метод

статистической перепроверки надёжности данных, метод создания моделей

анализа.

Научная новизна исследованийзаключается в следующем:

усовершенствован метод осуществления учета и контроля расхода воды в

оросительных системах через геоинформационные системы;

разработан новый метод дистанционного анализа технического и

эксплуатационного состояния ирригационных систем на основе данных

исскуственных спутников Земли;

усовершенствован метод вычисления гидравлических параметров

ирригационных систем с помощю изображений с исскусственных спутников

WorldViev2 и Landsat;

через изображения MODIS созданы базы, карты данных по анализу

потребности в воде сельскохозяйственных культур при оценке расхода воды в

ирригационных системах.

Практические результаты исследованийзаключаются в следующем:

разработана программа определения параметров технического и

эксплуатационного состояния ирригационных систем с использованием

геоинформационных технологий;

разработаны методы использования программ ГИС при учете,

распределении и контроле воды;

разработан алгоритм по использованию программ и методов для анализа

данных,полученных с исскуственного спутника Земли.

Достоверность результатов исследований. Надёжность результатов

исследования подтверждается соответствием теоретических и практических

результатов исследований, статистической проверкой данных, определением их

корреляционных уровней, взятием GPS точек с ирригационных и других

объектов, сопоставлением их координат с координатами изображений,

сопоставлением данных ГИС с результатами полевых опытов и паспортами

ирригационных систем.

Научная и практическая значимость результатов исследований.

Научное и практическое значение результатов исследований заключается в

применении программ ГИС и ДИОв осуществлении учета, распределения,

контроля воды в оросительных системах, создании базы данных и карт с

использованием программ ГИС, создании новых методов и алгоритмов в

области ДИО, в обосновании разных индексов NDWI (Normalized Difference of

Water Index) при анализе технического и эксплуатационного состояния водных

объектов, во внесении предложений по ведению учета воды на основе новой

техники и технологий, в статистическом анализе в ГИСе изображений MODIS,

Landsat и WorldView-2 вместе с метеоданными, создании аналитических

алгоритмов изображений.

Научное и практическое значение результатов

исследованийподтверждается оперативным, без дополнительных трудозатрат и

расходов, дистанционным наблюдением по учету, распределению и контролю

Page 25: АКМАЛОВ ШАМШОДБЕК БАХТИЯРОВИЧ ГЕОАХБОРОТ …tiiame.uz/storage/web/source/1/Iyun/Aftoreferat/Akmalov Avtoreferat… · ҲУЗУРИДАГИ ИЛМИЙ

25

воды, анализом происходящих изменений и предоставлением возможности

разработки мероприятий, осуществлением непрерывногоконтроля за

состоянием и эксплуатационными параметрами ирригационных систем,

созданием онлайн сети учета воды в ирригационных системах.

Внедрение результатов исследований. Наоснове совершенствования

ведения гидравлического учета водных ресурсов в ирригационных системах:

метод осуществления учета и контроля воды в ирригационных системах с

помощью геоинформационных технологий внедрен на орошаемых площадях и

каналах фермерских хозяйств Сырдарьинской области системыМинистерства

Водного хозяйства (Справка Министерства Водного хозяйства № 02\29-236 от

16 апреля 2018 г.). Внедрение результатов научных исследований дало

возможность осуществить непосредственный дистанционныйучета

распределения воды и технического состояния ирригационных систем в

фермерских хозяйствах через базу данных;

программа определения технического и эксплуатационного состояния

ирригационных систем внедрена в оросительных каналах и коллекторах АВП

Акалтынского района Сырдарьинской области (Справка Министерства Водного

хозяйства № 02\29-236 от 16 апреля 2018 г.). В результате были разработаны

эффективные мероприятия по дистанционному оперативному анализу данных;

точная оценкарасходаводы в ирригационных системах, за период развития

сельскохозяйственных растений через изображения MODIS, база и карта

данных анализа внедрена в фермерских хозяйствах Уртачирчикского района

Ташкентской области (Справка Министерства Водного хозяйства № 02\29-236

от 16 апреля 2018 г.). В результате появилась возможность определения

водопотребности посевных площадей с помощью техники и технологий ГИС.

Апробация результатов исследований. Результаты данных исследований

обсуждены и одобрены на 4 международных и 6 Республиканских научно-

практических форумах.

Публикация результатов исследований. По теме диссертации

опубликованы 14 научных работ, из них научные результаты диссертации

доктора философии(PhD) в научных изданиях, рекомендованных Высшей

Аттестационной Комиссией Республики Узбекистан,опубликованы 5 статей, в

том числе 3 из них-в республиканских и 2 в международных журналах.

Структура и объем диссертации.Диссертация состоит из введения, 3

глав, выводов, списка использованной литературы и примечаний. Объем

диссертации состоит из 108 страниц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении обосновананеобходимостьи важность проведённых

исследований в Республиканском и мировом масштабах, сформированы цель и

задачи, объект и предмет исследований, показано соответствие исследования

приоритетным направлениям развития науки и технологий республики,

раскрыты научная новизна и практические результаты исследований.

Page 26: АКМАЛОВ ШАМШОДБЕК БАХТИЯРОВИЧ ГЕОАХБОРОТ …tiiame.uz/storage/web/source/1/Iyun/Aftoreferat/Akmalov Avtoreferat… · ҲУЗУРИДАГИ ИЛМИЙ

26

Приведены теоретическая и практическаязначимость полученных результатов,

внедрению результатов исследований, сведения об опубликованных работах и

структуре диссертации.

В первой главе диссертации под названием “Анализ возможностей

использования геоинформационных технологий в осуществлении учета

распределения и контроля воды в оросительных системах” были изучены

возможности ГИС, области его применения в гидрологии и изучении русловых

процессов, в распределении и контроле воды. Анализ и результаты оценок

существующих экспериментальных и теоретических исследований позволили

сделать вывод о том, что недостаточно разработаны современные механизмы

учета распределения воды в ирригационных системах на основании программ

анализа высокорезолюционных изображений с искусственного спутника,

основанных с теоретической и практической точки зрения с ГИСа на объект.

По этой причине редко встречаются исследовния с использованием ДИО в

водоучете. Многие исследовния в этой сфере посвящены на использованию

земли и её классификации.

Многие исследования и карты ограничены созданием линейних схем с

использованием GPS (Global Position System) ирригационных систем по

причине их малого размера.

На основании вышеперечисленногосделаны выводы об использовании

геоинформационных технологий на основании изображений с искусственного

спутника для учета и контроля воды в ирригационных системах.

Во второй главе диссертации под названием “Исследования по

использованию ГИС в ирригационных системах” приведены используемые

методы, сведения, этапы анализа и охарактеризованы этапы аналитического

процесса. В её начальной части проанализированы данные, полученные и

используемые в изысканиях объекта исследований в Сырдарьинской области и

оценка их значений. Согласно этому, для анализа были собраны следующие

группы данных: админстративные, полевые, опытныеи данные с

искусственного спутника.

В следующих частях данные материалы были проанализированы в

программе eCognition Developer, основаннойна географическом объекте

(GEOBIA) и с использованием программы ArcGIS при картографировании

результатов, при начальной обработке данных и создании базы.

Процесс анализа проводился в 3 этапа: анализ среднерезолюционных

изображений, высокорезолюционных изображений, сильно-

высокорезолюционных изображений,для которых составлен статистический

анализ и алгоритмы анализа. Это следующие этапы: анализ изображений

Page 27: АКМАЛОВ ШАМШОДБЕК БАХТИЯРОВИЧ ГЕОАХБОРОТ …tiiame.uz/storage/web/source/1/Iyun/Aftoreferat/Akmalov Avtoreferat… · ҲУЗУРИДАГИ ИЛМИЙ

27

MODIS, анализ исторических изображений Landsat, анализ изображений

спутника WorldView2.

В соответствии с этим, были составлены аналитические алгоритмы в

вышеуказанном порядке(Рис.1,2).

Рис.1. Классификационный алгоритм изображений Landsat

Start

MSS-1972, MSS-1982, TM-1998, ETM-2001, OLI-2014

NDWI1972>0,03;ND

WI1982>0,03;

MIR1998<35;

SWIRI2001<55;

MIR2011<26;

SWIR2014<11860

WaterUnclassified

NDVI1972>0,02

NDVI1982>0,004N

DVI1998>0.09

NDVI2001>0,2

NDVI2011>0,008N

DVI2014>0,16

Vegetated areaNon-vegetated

area

NDVI1998>0.1

NDVI2001>0,17

NDVI2011>0,29

NDVI2014>0,19

Aquatic

vegetationWater

Ar1972>1954

Ar1982>112720

Ar1998>4992

Ar2001>33488

Ar2011>641

Ar2014>29680

Vegetated area

Desert

Br1972<69

Br1982<101

Br1998<67

Br2001<77

Br2011<57

Br2014<11590

Non-vegetated

area

No

YesNo

YesNo

Yes

No YesNoYes

7<StdB1998<11; 8<StdB2001<14;

5.7<StdB2011<14; 500<StdB2014<1170Artificial area End

Page 28: АКМАЛОВ ШАМШОДБЕК БАХТИЯРОВИЧ ГЕОАХБОРОТ …tiiame.uz/storage/web/source/1/Iyun/Aftoreferat/Akmalov Avtoreferat… · ҲУЗУРИДАГИ ИЛМИЙ

28

Рис.2. Классификационный алгоритм изображений WorldView2

Информации ДИО в виде снимков для получения нужной информации

понадобилось перевести в цифровой вид. В настояшее время исползовалось два

Start

WV-2 data

Area<256PxlOther

objects

Coastal>35

0

Similar

with water

High reflectance

objects

NIR<290

Water

objects

NoYes

No

Yes

Quandtree based

segmentation Sp=200

End

Other objectsNoYes

Multiresolution

region grow Sp=50

Sh=0.2 C=0.9

Similar

with water

Water

extraction

value and

index

NoYes

Page 29: АКМАЛОВ ШАМШОДБЕК БАХТИЯРОВИЧ ГЕОАХБОРОТ …tiiame.uz/storage/web/source/1/Iyun/Aftoreferat/Akmalov Avtoreferat… · ҲУЗУРИДАГИ ИЛМИЙ

29

метода анализа. Первый из них основан на пиксеяхвторой-это на обекто

оринтированный метод. Ирригационные системы являются маленькими

объектами, поэтому для анализа требоваются высокорезолюционные снимки. В

исследованиях использовано объектоорентированный метод и программы

GEOBIA. Основая на эту программу снимки анализировано по этапу

сегментация и классификация. Проводилась оценка сравнениеполевых данных

с ГИС данными. Согласно анализакоэффицент корреляции составил 0,95.

В третьей главе диссертации под названием “Анализ результатов

использования ГИС при оценке расходов и ведении учета воды в

ирригационных системах” приведены анализы результатов ГИС и на основе

анализов этих результатовразработаны рекомендации.

На основании изображений MODIS, анализа метеорологических и

гидрологических данных, анализа оценки потребности растений в воде сделаны

следующие выводы: развитие растений в Сырдарьинской области в сильной

степени связано с температурой воздуха и изменением расходов воды реки

Сырдарьи. Дефицит воды в вегетационный период приводит к гибели растений

на сельскохозяйственных землях центральных районов.Расходы воды в реке с

каждым годом уменьшаются, что потверждается анализом литературы и

данными, полученнымииз главного управления Гидрометеорологии

Узбекистана.

Анализ показал, что программа eCognition Developer 9 самая оперативная

программа сегментации изображений MODIS, потому что, через данную

программу сегментируются 154 изображений за 10 минут, в программе Эрдас

этот минимум занимает время до нескольких часов.

В заключении работ на основании проведенных исследований разработана

диаграмма видов развития растений для Сырдарьинской области, которая дает

возможность учета площадей по видам растений и правильного выбора норм

подачи воды.

Результаты сегментации и классификации изображений 1972-2014 гг.

исторических спутников Landsat показали, что земли области интенсивно

осваивались под сельское хозяйство и объектыпроживания населения вплоть до

2000 года. В результате можно видеть, что расширялись площади

ирригационных систем, это в свою очередь, привело к увеличению потребности

в воде, к повышению водопотребления в регионе. Освоение пустынных земель

под сельскохозяйственные площади привело к большим потерям воды при

орошении,потому чтопустынные почвымалопригодны для орошения, а климат

сухой и жаркий, данные пустынные районы на карте отмечены красным цветом

(Рис.3).

С помощью анализа создана модель развития разных систем и повышения

водопотребности. К данному изменению было разработано мероприятие

соответствия учета воды и её распределения.

С помощью сегментации и классификации изображений спутника

WorldView2 определено техническое и эксплуатационное состояние водных

систем и объектов. В течении нескольких лет оценивалось изменение данных

Page 30: АКМАЛОВ ШАМШОДБЕК БАХТИЯРОВИЧ ГЕОАХБОРОТ …tiiame.uz/storage/web/source/1/Iyun/Aftoreferat/Akmalov Avtoreferat… · ҲУЗУРИДАГИ ИЛМИЙ

30

показателей. Была создана карта водных систем, определенных аналитическим

индексом для кишлаков Янгиабад и Бешбулак.

Рис.3. Карта результатов классификации

В соответствии с этим, наблюдалось ухудшение технического состояния

следующих ирригационных систем (Рис.4), (отмечено желтым цветом).

При проверке точности данных результатов, на местах проведены

измерительные работы и сравнительная оценка. По результатам анализов

выявлено, что снижение КПД систем и изменение проектныхрешений, привели

к снижению пропускной способности каналов (Рис.5).

Page 31: АКМАЛОВ ШАМШОДБЕК БАХТИЯРОВИЧ ГЕОАХБОРОТ …tiiame.uz/storage/web/source/1/Iyun/Aftoreferat/Akmalov Avtoreferat… · ҲУЗУРИДАГИ ИЛМИЙ

31

Рис.4. Карта водных систем, определенных через

высокорезультативный аналитический индекс для кишлаков Янгиабад и

Бешбулак

Рис.5. Результаты дистанционного изучения эксплуатационного

состояния канала К-3-5 (ПК-116)

В результате анализов выявлено, что проектная глубина канала К-3-5 (ПК-

116) на 0,75 м заполнена илистыми отложениями, что привело к снижению

водопропускной способности канала на 28% (Рис.5.). При этом изменилась его

пропускная способность и гидравлические параметры (Табл.1.).

Page 32: АКМАЛОВ ШАМШОДБЕК БАХТИЯРОВИЧ ГЕОАХБОРОТ …tiiame.uz/storage/web/source/1/Iyun/Aftoreferat/Akmalov Avtoreferat… · ҲУЗУРИДАГИ ИЛМИЙ

32

Такое положение наблюдалось и в коллекторах. Было выявлено заиление

проектной глубины коллектора ГПК (ПК-130) в среднем на 0,9 м. В

центральных частях течения выявлено наличие водрослей, что привело к

снижению пропускной способности коллекторов на 32% (Рис.6.).

Таблица 1.

Расчет водопропускной способности канала К-3-5 (ПК-116) Янгиабадского

АВП

NN Гидравлические параметры Проектные

значения

Значения,

определенные при

опытах (при

заилении)

1 Ширина канала по дну(b, м) 3 5,25

2 Глубина воды в канале (h, м) 3 2,25

3 Разница глубин (h', м)

0,75

4 Коэффицент заложения откоса(m) 1,5 1,5

5 Шероховатость дна (n) 0,02 0,02

6 Уклон (i) 0,0001 0,0001

7 Площадь поперечного сечения (ω,

м2) 22,5 19,41

8 Периметр увлажнения (χ, м) 13,82 13,36

9 Гидравлический радиус (R, м) 1,63 1,45

10 Коэффициент Шези (C) 54,23 53,21

11 Пропускная способность (Q, м3/с) 15,57 12,44

Рис.6. Результаты дистанционного изучения эксплуатационного

состояния коллектора ГПК (ПК-130)

Page 33: АКМАЛОВ ШАМШОДБЕК БАХТИЯРОВИЧ ГЕОАХБОРОТ …tiiame.uz/storage/web/source/1/Iyun/Aftoreferat/Akmalov Avtoreferat… · ҲУЗУРИДАГИ ИЛМИЙ

33

В коллекторе ВС-13 (ПК-116) пропускная способность снизилась до 35%

(Рис.7.).

Рис.7. Результаты дистанционного изучения эксплуатационного

состояния коллектора ВС-13 (ПК-116)

При полевой проверке результатов, полученных с помощью этой модели,

была потверждена точность полученных данных. На основе приведенных выше

расчетов была создана модель и разработаны рекомендации по дистанционному

наблюдению за параметрами канала.

ВЫВОДЫ

На основе исследований, проведенных при работе над диссертацией

доктора философии (РhD) на тему: “Совершенствование гидравлического учета

водных ресурсов в ирригационных системах с использованием

геоинформационных систем” представлены следующие выводы:

1. Обоснована возможность осуществления оценки расходов воды в

ирригационных системах с применением программ eCognition и ArcMap. В

результате достигнут инновационный подход припроведении гидравлических

расчетов водных ресурсов в ирригационных системах. Это дало возможность

внедрения новых технологий в области управления водными ресурсами.

2. По объекту исследований, методам и алгоритмам обработки

изображений WorldView-2, Landsat, MODIS собранных в ГИСе, составлена база

данных, созданы карты. Данная база данных может служить важным

материалом при дистанционном ведении расчетовводных ресурсов. В

результате появилась возможность для создания системного

Page 34: АКМАЛОВ ШАМШОДБЕК БАХТИЯРОВИЧ ГЕОАХБОРОТ …tiiame.uz/storage/web/source/1/Iyun/Aftoreferat/Akmalov Avtoreferat… · ҲУЗУРИДАГИ ИЛМИЙ

34

управленияводнымиресурсами.

3. На основе ГИС и программного обеспечения eCognition Developer

разработаны новые программы и методы осуществления водоучета по данным

исскуственного спутника Земли. Анализ изображений на основании объекта

имеет более высокую точность по сравнению с другими методами. В результате

появилась возможность повышения коэффициента корреляции по

статистическим данным до 0.95.

4. На основе изоброжений Landsat разработана модель изменения

расходов ирригационных систем и сделан прогноз перспективного

использования воды до 2025 года. В результате в условиях изменения климата,

эта модель даёт возможность предусмотреть необходимые мероприятия по

адаптации к изменению климата.

5. Разработаны методы и алгоритмы расчета гидравлических

параметров ирригационных систем с помощью изображений WorldViev2 и

Landsat на основе ГИС. В результате появилась возможность разработки

эффективных мероприятий дистанционного оперативного анализа

ирригационных систем и водоучета.

6. Разработаны база и карта данных по анализу точной оценки

пропускной способности и расходов воды ирригационных систем, потребности

в воде сельскохозяйственных растений с помощью изображений MODIS. В

результате повышена возможность точной дистанционной оценки расхода воды

в ирригационных системах.

7. На основе проведеных исследований, появилась возможность

ведения учета воды в ирригационных системах, основанных на инновационных

технологиях. Применение в практике программ, основанных на технике и

технологиях ГИС станет новым направлением в оперативном и точном

осуществлении распределения водных ресурсов и эффективном ведении

мониторинга экономии водных ресурсов. В результате появилась возможность

достижения экономии водных ресурсов.

8. Отдельные результы исследований представлены для внедрения в

АВП и фермерских хозяйствах Сырдарьинской области, что дает возможность

повышения годовой экономической эффективности предлагаемых

рекомендаций.

Page 35: АКМАЛОВ ШАМШОДБЕК БАХТИЯРОВИЧ ГЕОАХБОРОТ …tiiame.uz/storage/web/source/1/Iyun/Aftoreferat/Akmalov Avtoreferat… · ҲУЗУРИДАГИ ИЛМИЙ

35

SCIENTIFIC COUNCIL AWARDING OF THE SCIENTIFICDEGREESDSс

27.06.2017.Т.10.02 AT THE TASHKENTINSTITUTE OFIRRIGATTION

AND AGRICULTURAL MECHANIZATION ENGINEERS

TASHKENT INSTITUTE OFIRRIGATTION AND AGRICULTURAL

MECHANIZATION ENGINEERS

AKMALOV SHAMSHODBEK BAXTIYAROVICH

IMPROVEMENT OF HYDRAULIC CALCULATION OF WATER

RECOURSES IN IRRIGATION SYSTEMS WITH USING GIS

05.09.07 – Hydraulics and Engineering Hydrology

ABSTRACT OF DOCTOR OF PHILOSOPHY DISSERTATION (PhD) ON TECHNICAL

SCIENCES

Tashkent – 2018

Page 36: АКМАЛОВ ШАМШОДБЕК БАХТИЯРОВИЧ ГЕОАХБОРОТ …tiiame.uz/storage/web/source/1/Iyun/Aftoreferat/Akmalov Avtoreferat… · ҲУЗУРИДАГИ ИЛМИЙ

36

Page 37: АКМАЛОВ ШАМШОДБЕК БАХТИЯРОВИЧ ГЕОАХБОРОТ …tiiame.uz/storage/web/source/1/Iyun/Aftoreferat/Akmalov Avtoreferat… · ҲУЗУРИДАГИ ИЛМИЙ

37

INTRODUCTION (abstract of PhD thesis)

The aim of the research is to assessment of water transmission and

consumption of irrigation networks, creating database with using GIS techniques and

technologies.

Object of the research work is irrigation networks and water users in the

Syrdarya region.

The scientific novelty of the research is as follows:

created new methods and database for calculating and controlling water

consumption in irrigation systems with using Geoinformational systems;

developed new programs and methods for analyzing technical and operational

condition of irrigation systems based on satellite;

improved method of calculation of hydraulic parameters of irrigation networks

with using WorldViev2 and Landsat images;

created database and maps for water consumption analyze with taking account

vegetation needs in irrigation systems with using MODIS images.

Implementation of research results. Based on the results of improved water

accounting in irrigation systems using GIS (Geoinformation systems), the method of

calculating and calculating water allocation in irrigation systems through

Geoinformational Technology has been introduced into the irrigation channels and

channels of farms in Syrdarya region, which is part of the Ministry of Water

Management (Reference Ministry of Water Resources№2/29-236, dated April 16,

2018).

The introduction of the results of the research will allow for direct identification

of the distribution of water distribution in farms through the database. As a result,

water use increased. Technique and operational parameters of irrigation systems The

program of determination of geoinformation technologies is implemented in

irrigation canals and collectors belonging to Akholtin WUA of Syrdarya region

(Reference Ministry of Water Resources №02/29-236, dated April 16, 2018).

Developed program data is the basis for remote sensing analysis and

development of effective measures; Due to the accurate estimation of water quantity

in irrigation systems, the database and map are analyzed by MODIS images for

growing crops during the period of growth of agricultural crops in the Urtachirchik

district of Tashkent region (Reference Ministry of Water Resources№2/29-236, dated

April 16, 2018). As a result, the opportunity to identify the water demand by GIS

technology and technology has proven to be the case.

The volume and structure of the dissertation:Dissertation consist of

introduction part, three chapters, summary, list of references and annexes. The

volume of dissertation is 108 pages.

Page 38: АКМАЛОВ ШАМШОДБЕК БАХТИЯРОВИЧ ГЕОАХБОРОТ …tiiame.uz/storage/web/source/1/Iyun/Aftoreferat/Akmalov Avtoreferat… · ҲУЗУРИДАГИ ИЛМИЙ

38

ЭЪЛОН ҚИЛИНГАН ИШЛАР РЎЙХАТИ

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ

LIST OF PUBLISHED WORKS

1. Akmalov Sh.B., Gerts J. V., Omonov D. B. Monitoring the Natural Factors

Influence on Vegetation Development by Using Moderate-Resolution Imaging

Spectroradiometer (Modis) Images with OBIA Method in Uzbekistan. Mechanics,

Materials Science & Engineering Journal. DOI : 10.13140/RG.2.1.1185.1920.

2016 (№12) Index Copernicus ICV=86.45

2. Akmalov Sh.B., Gerts J. Using Remote Sensing very high resolution data in

observation of open drainage system condition in Syrdarya Province. Irrigatsiya va

melioratsiya jurnali, Vol N02 (4). TIQXMMI. Tashkent, 2016. Pp26-29 (05.00.00;

№22).

3. Akmalov Sh.B., Blanpain O., Masson E. Study of ecological changes in Syrdarya

province by using the Remote Sensing GEOBIA analysis method. Irrigatsiya va

melioratsiya jurnali, Vol N02 (8). TIQXMMI. Tashkent, 2017. Pp15-19(05.00.00;

№22).

4. Арифжанов А.М., Акмалов Ш.Б., Самиев Л.Н., Алимов Н.А. Суғориш

каналларидаги ирригацион тиндиргичлар ҳисобига доир// Тошкент,

“Архитектура, курилиш, дизайн” журнали, 2- сон. 2013 й.57-58б (05.00.00;

№4).

5. Akmalov, Sh.B., Gerts, J. and Samiev, L. N. Using The Remote Sensing of Very

High Resolution Images in Observation of Technical Conditions of Open Drainage

System in Syrdarya Province. Science and World, Volgograd, 2018. No 12 (28).

Vol. III. Pp 136-140 (Research Bib (№14), Directory of open access

journals(№25),Research Gate (№40), GIF (№6)(Global Impact Factor)=0.325).

6. Akmalov, Sh.B., Omonov, D.B. and Mansurova, D.A. Monitoring the Influences

of Natural Factors to Vegetation Development by Object Based Image Analysis

(OBIA) of The Moderate-Resolution Imaging Spectroradiometer (Modis)

Normalized Difference of Vegetation Index (NDVI) Images(Case of Syrdarya

Province). Science and World, Volgograd, 2016. No 2 (30). Vol. I. Pp 128-135.

7. Akmalov Sh., Blanpain О., Masson Е. Concepts of Integrated Water Resource

Management (IWRM) and its development and aspects. Хоразм, Хоразм Маъмун

академияси ахборотномаси. 2018. №1. Pp 142-152.

8. Masson E., Akmalov Sh., Blanpain E. et all. Environnements numeriques de

l’image Image numeriques de l’environnement. 4 emeedition des journees “Big

Data Mining and Vsualization” Institut des Sciences de l’Homme de Lyon. 18-19

Juin 2015.International coference. Online.

Page 39: АКМАЛОВ ШАМШОДБЕК БАХТИЯРОВИЧ ГЕОАХБОРОТ …tiiame.uz/storage/web/source/1/Iyun/Aftoreferat/Akmalov Avtoreferat… · ҲУЗУРИДАГИ ИЛМИЙ

39

9. Akmalov, Sh.B., Masson, E., Blanpain, O. Landcover extraction using Landsat

time series 1972-2014: application to the Syr-Daria Region (Uzbekistan). 6th

GEOBIA international conference "Solutions & Synergies". 12-14 September

2016. DOI: 10.13140/RG.2.2.13083.05925. Online.

10. Akmalov, Sh.B., Masson, E., Blanpain, O. Poster. Water extraction with using

WorldView-2 images. International conference of RITECA. 26-27 Nowember.

2013. Badajoz. Spain. Online.

11. Akmalov, Sh.B., Masson, E., Blanpain, O. Report, Poster (2017). Vegetation

development analysis with using MODIS images. International coferece of TVES.

Lille 1 University science and technology. Lille. France.Online.

12. Акмалов Ш.Б., Рўзиев И.М., Мансуров С.Р. The role of Geoinformation

(GIS) technologies in water management // Cуғорма дехқончиликда сув ва Ер

ресурсларидан фойдаланишнинг экологик муаммолари. Республика илмий

Амалий анжумани. 2018й. 43-45б.

13. Самиев Л.Н., Акмалов Ш.Б., Ибрагимова З.И., Куйганёр тиндиргичи иш

режимининг катта Фарғона каналининг гидравлик параметрларига таъсири.

Гидротехника иншоотларининг самарадорлигини, ишончлилиги ва

хавфсизлигини ошириш мавзусидаги Республика илмий амалий анжумани

13–14декабр 2012 й. 45-46 б.

14. Ибрагимова З., Самиев Л., Акмалов Ш., Катта Фарғона каналида табиий

дала шароитида олиб борилган изланишлар таҳлили. «Қишлоқ ва сув

хўжалининг замонавий муаммолари» мавзусидаги иқтидорли талабалар,

магистрантлар ва ёш олимларнинг XII-Республика илмий амалий анжумани

Тўплами 10–11 апрель 2013 й., 123-129б.

Page 40: АКМАЛОВ ШАМШОДБЕК БАХТИЯРОВИЧ ГЕОАХБОРОТ …tiiame.uz/storage/web/source/1/Iyun/Aftoreferat/Akmalov Avtoreferat… · ҲУЗУРИДАГИ ИЛМИЙ

40

Автореферат «Ирригация ва мелиорация» илмий журнали таҳририятида

таҳрирдан ўтказилди ва ўзбек, рус, инглиз тилларидаги матнлари мослиги

текширилди (20.06.2018 й.).

Босишга рухсат этилди: 29.06.2018 йил.

Бичими 60х45 1/8, «Times New Roman»

Гарнитурада рақамли босма усулида босилди.

Шартли босма табоғи 2,75. Адади: 70. Буюртма №163.

ТТЕСИ босмахонасида чоп этилди.

Тошкент шаҳри, Шоҳжаҳон кўчаси, 5-уй.

Page 41: АКМАЛОВ ШАМШОДБЕК БАХТИЯРОВИЧ ГЕОАХБОРОТ …tiiame.uz/storage/web/source/1/Iyun/Aftoreferat/Akmalov Avtoreferat… · ҲУЗУРИДАГИ ИЛМИЙ

41

Page 42: АКМАЛОВ ШАМШОДБЕК БАХТИЯРОВИЧ ГЕОАХБОРОТ …tiiame.uz/storage/web/source/1/Iyun/Aftoreferat/Akmalov Avtoreferat… · ҲУЗУРИДАГИ ИЛМИЙ

42

Page 43: АКМАЛОВ ШАМШОДБЕК БАХТИЯРОВИЧ ГЕОАХБОРОТ …tiiame.uz/storage/web/source/1/Iyun/Aftoreferat/Akmalov Avtoreferat… · ҲУЗУРИДАГИ ИЛМИЙ

43

Page 44: АКМАЛОВ ШАМШОДБЕК БАХТИЯРОВИЧ ГЕОАХБОРОТ …tiiame.uz/storage/web/source/1/Iyun/Aftoreferat/Akmalov Avtoreferat… · ҲУЗУРИДАГИ ИЛМИЙ

44