Введение к работе
Актуальность темы. Проблема мониторинга состояния больших энтории земной поверхности вообще и посевов с. ,- х. культур в гности приобрела в последние десятилетия особое значение, что зловлено как расширеным вовлечением в хозяйственный оборот все зіх территорий, так и все усиливающейся антропогенной нагрузкой )азличные экосистемы. Возникшие в конце шестидесятых, в семиде-)іе годы спутниковые системы наблюдения и исследования подстн-цей поверхности дали пользователю адекватные инструментальные цства, позволившие от разовых, точечных измерений перейти к по-энию площадных оценок на регулярной основе. При этом потребова-= разработка новых и усовершенствование существующих методов грпретацни спутниковой информации, обеспечивающих переход от стральных, яркостных характеристик подстилающей поверхности к 1ным, традиционно используемым параметрам. Применительно к поїм с. - х. культур наиболее широко используются статистические їсимости между интересующими характеристиками посева и вегета-іньіми индексами. Но для получения подобных зависимостей необхо-
большой объем сопряженных данных.
Новые требования к методам интерпретации спутниковой информа-
обусловлены сокращением количества наземных наблюдений, улуч-іем характеристик спутниковых измерительных систем, разработкой шатизироваиных систем передачи и накопления материалов сетевых падений, появлением технических средств для комплексной обработ-'луткнковой информации с привлечением больших объемов сопутст-jeii информации. Дальнейшее развитие методов интерпретации свя-
- 4 -зано, прежде всего, с разработкой усовершенствованных моделей ф< мирования поля радиации, отраженной подстилающей поверхностью.
Таким образом, актуальность работы обусловлена возросшими і стороны потребителей требованиями к качеству и точности предметі содержательных характеристик подстилающей поверхности, получаем на основе обработки и интерпретации цифровой информации с метес рологических и природно - ресурсных ИСЗ.
Цель работы состояла в разработке усовершенствованной модел трансформации естественного электромагнитного излучения оптиче кого диапазона растительными покровами предназначеной для органі зацнн численных экспериментов для установления качественных и к( личественных закономерностей формирования поля отраженной расти тельным покровом радиации и для отработки процедур интерпретащи цифровой спутниковой информации, пригодных для работы в система: оперативного мониторинга состояния посевов сельскохозяйственных культур.
Методика исследования и исходная информация. На основе теории случайных процессов выполнена разработка имитационной моделі трансформации оптического излучения растительными покровами. Ра работана программная реализация данной модели с дружественным к пользователю интерфейсом и проведена серия численных эксперимен тов с этой моделью.
При разработке модели и оценке ее адекватности использован! материалы полевых спектрометрических и биометрических наблюдени ряда экспедиционных исследований ВНИИСХМ, материалы комлексного подспутникового эксперимента на Херсонском полигоне ( 1981 г. ), многоспектральные цифровые изображения подстилающей поверхности
иродно - ресурсных и метеорологических ИСЗ ( аппаратура МСУ - Э, HRR ).
Исследования, проведенные при подготовке диссертации, осу-ствлялись в рамках планов научно - исследовательских работ Гос-дромета по проблеме "Разработка методов тематической обработки интерпретации данных дистанционных измерений с природно - ресур-ых и метеорологических космических систем" и соответствующих це-зых программ Г'КНТ.
Научная новизна представленных в диссертации материалов сос-1Т в том, что впервые процесс распространения и трансформации гественного оптического излучения в растительных покровах описан інде конечной однородной поглощающей марковской цепи. Доказана гойчивость процесса к малым возмущения элементов матрицы пере-щых вероятностей и, как следствие, сделан вывод о физической >сновашгости предложенной схемы. Впервые исследователю предостав-іа возможность в рамках одной модели варьировать полным набором іаметров, влияющих на структуру и характеристики поля отраженной ;нации. Предложены способы использования моделей трансформации ического излучения в спутниковых системах мониторинга состояния тительности и.процедура определения структуры посева.
Практическая ценность работы заключается в том, что разрабо-о доведенное до программного продукта средство, позволяющее"" анавливать качественные и количественные закономерности отра-ия радиации от растительных покровов и использовать полученные исимости для разработки более совершенных алгоритмов и приемов этической обработки спутниковой информации различного прост-ственного разрешения.
Апробация работы. Основные положения и результаты работы были доложены и обсуждались на семинарах Института астрофизики и $ зики атмосферы АН Эстонии ( г. Тарту, 1982 - 1989 гг. ), Всесоюз-ном межведомственном совещании - семинаре "Аэрокосмические мето, исследования сельхозугодий" ( г. Обнинск, 1983 г. ), Всесоюзної конференции по исследованию гравитационного поля и ПРЗ ( г, Льве 1984 г. ), Всесоюзной конференции "Обработка изображений и дистанционные исследования" ( г. Новосибирск, 1984 г. ), Всесоюзної семинаре "Численные методы решения уравнения переноса" ( г. Тар: 1988 г. ), международном семинаре по переносу радиации в растительных средах ( г. Тарту, 1989 г. ), заседании межведомственної совета по проблеме "Агрометеорология" ( г. Ашхабад, 1991 г.), кс ференции по экологии Восточных Карпат ( г. Кошице ЧСФР, 1991 г.
Структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и выводов. Диссертация изложена на 111 страниц; машинописного текста, в том числе 18 таблиц, 11 рисунков. Списої цитируемой литературы состоит из 111 источников, из них 31 инс странный.
