Описание модели – источники данных и управление данными

Описание модели – источники данных и управление данными

Среда моделирования, построенная на принципах АЖЦ, предполагает необходимость обработки очень больших массивов данных. Доступность данных и их качество сильно отличаются как внутри каждого ключевого параметра, так и между такими параметрами. Для сбора данных ГЛЕАМ одновременно использует научные исследования, прямые контакты с экспертами и доступ к пакетам кадастров АЖЦ, находящимся как в общественной собственности, так и в собственности коммерческих организаций.

Дезагрегация данных

Все исходные данные, необходимые ГЛЕАМ, можно разделить на две категории: базовые и промежуточные. Базовые исходные данные – это данные, которые носят первичный характер: количество сельскохозяйственных животных и географическое распределение поголовья, параметры стада, удельное количество вносимых органических удобрений, урожайность сельскохозяйственных культур и т.д. Указанные исходные данные берутся из литературы, баз данных, определяются по результатам обследований и в рамках консультаций с экспертами. Промежуточные данные – это результаты расчетов ГЛЕАМ, являющиеся, в свою очередь, исходными данными для дальнейших расчетов.

К промежуточным данным относятся данные по привесу животных, кормовым рационам, потребности животных в энергии и пр. ГЛЕАМ представляет собой геоинформационную систему, поэтому многие исходные данные должны по возможности иметь максимально точную географическую привязку. Модель использует множество данных, привязанных к определенной территории, причем самое грубое используемое разрешение составляет пять угловых минут (на экваторе это квадрат размером приблизительно 10х10 км). В том же разрешении ГЛЕАМ генерирует результаты.

Карты географического распределения поголовья

Одним из основных исходных параметров для расчетов ГЛЕАМ является географическое распределение поголовья сельскохозяйственных животных. Суммарное число животных в стране отражено в системе ФАОСТАТ. ГЛЕАМ использует географическое распределение поголовья и производственных систем на основе карт, разработанных в рамках проекта "Географическое распределение ресурсов мирового животноводства". Они построены с учетом дезагрегации данных (суб)национального уровня и ряда определяющих факторов природного и социально-экономического характера, том числе характеристик почвенного покрова, продолжительности вегетационного периода, населенности и особенностей ирригации. Дополнительно ГЛЕАМ позволяет получить дезагрегированные данные по площадкам откорма крупного рогатого скота и птицефермам, где производятся яйца и выращиваются бройлеры.

Параметры стада

Ключевые биологические показатели, необходимые для определения параметров стада, включают данные о плодовитости, коэффициенты роста и воспроизводства. Специфические значения для различных групп животных, систем производства, молочных и мясных стад (в применении к жвачным животным) были определены на основе изучения больших объемов литературы, консультаций с экспертами и проведения обследований.

Кормовые рационы

Кормовые рационы животных в разных группах, системах производства и регионах отличаются. Состав рациона рассчитывается на основе результатов промежуточных расчетов ГЛЕАМ с учетом данных литературы, результатов обследований и консультаций с экспертами. Для всех кормов рассчитываются ключевые показатели: урожайность в пересчете на сухое вещество, чистая энергетическая ценность и содержание азота. Содержание сухого вещества позволяет оценить потенциальное наличие кормов в данном регионе, а энергетическая ценность и содержание азота необходимы для определения показателя конверсии, выбросов ПГ и использования питательных веществ.

В модели ГЛЕАМ версии 3.0 нормы выбросов, источником которых являются производство, переработка и транспортировка кормов, рассчитываются по данным, содержащимся в базе данных по выбросам ПГ, которую ведет Партнерство по оценке и показателям воздействия животноводства на окружающую среду, либо определяются на основе данных литературы. Указанные нормы в значительной мере зависят от вида и качества применяемого топлива. При внесении азотных, фосфорных и калийных удобрений при выращивании кормовых культур в расчетах выбросов для каждого региона используются соответствующие региональные коэффициенты пересчета. Точно так же при расчете выбросов, обусловленных применением пестицидов, используется коэффициент, равный 25,53 кг CO2-экв.

Уборка, хранение и использование навоза

Факторы воздействия на окружающую среду в значительной мере определяются применяемой системой уборки, хранения и использования навоза (УХИН). Для моделирования необходимы данные по использованию и географическому распределению всех систем УХИН на определенной территории. Необходима также информация о климате, поскольку климатом в значительной мере определяются характер и сила воздействия, источником которого является система УХИН. Для моделирования систем УХИН ГЛЕАМ использует адаптированные данные из национальных докладов о кадастре выбросов, экспертные знания и сведения, приводимые в литературе. ГЛЕАМ рассматривает системы УХИН, определенные руководящими указаниями МГЭИК (2006 год).