Информативность спектров деградации природных экосистем при дистанционном зондировании Земли из космоса

На основе спектральной аэрокосмической информации проводится сравнительный анализ яркостных и пространственно-контрастных характеристик деградирующих почвенно-растительных, лесных и водных экосистем. Рассматриваются их имитационные модели, включая модели динамики популяций (биомассы) и распространения загрязнений. Выделены характерные диапазоны параметров устойчивых состояний, определяемых идентифицируемыми характеристиками их спектральных оптических образов. Рассматриваются инварианты яркостей, соответствующие линейным преобразованиям полей излучения относительно условий съемки, для которых определяются функционалы информативности. На базе критериев информативности Шеннона и Фишера формулируется новое понятие спектра деградации экосистемы на основе выделения характерных динамических состояний, связанных с пространственной изменчивостью природной среды и переходами при критических значениях ее параметров между определенным набором образов, в виде фазовых портретов со специфической структурой. Предложен новый алгоритм формирования информационных функционалов калибровки для исследования динамики деградирующих природных экосистем. Отдельно рассмотрены информационные свойства атмосферного канала (фильтра), трансформирующего спектральные яркости и контрасты яркостей природной среды при аэрокосмической съемке Земли из космоса.