Введение
Часть I
Глава 1. Динамика переходов в аридных экосистемах 16
1.1. Модели дефляционных процессов 23
1.1.1. Формальное моделирование 23
1.2. Качественная интерпретация дифференциальных моделей 26
1.3. Численное моделирование процессов дефляции пастбищ 30
1.3.1. Различные схемы взаимных переходов (сукцессии) 32
1.4. Оценка адекватности моделирования 44
1.4.1. Статистический анализ 44
1.4.2. Вычислительные эксперименты с переменными коэффициентами 45
1.5. Моделирование интегральной динамики с использованием переменных скоростей переходов 51
1.6. Прогнозирование 55
1.7. Численное моделирование и прогноз 59
1.8. Оптимальное управление ПРС 61
Выводы (Глава 1, Часть I) 67
Глава 2. Моделирование дефляции аридных ПРС с помощью марковских цепей , 70
2.1. Общие положения 70
2.1.1. Динамика дефляции в России 71
2.1.2. Динамическая экология и прогноз 73
2.1.3. Динамика структуры экосистем и долговременные сукцессии 75
2.2. Моделирование динамики сложных экосистем с помощью марковских цепей
2.2.1. Марковские цепи дефляционных процессов 93
Выводы (Глава 2, часть I) 106
Глава 3. Система дешифрирования космического мониторинга почвенных экосистем 108
3.1. Космический мониторинг чёрных земель Калмыкии 109
3.2. Предварительная цифровая обработка АКФ 112
3.3. Распознавание образов 115
3.4. Системы распознавания. Основные положения 118
3.4.1. Задачи систем распознавания 119
3.4.2. Классификация систем дешифрирования 121
3.4.3. Экспертные системы распознавания 122
3.4.4. Нейронные сети в задачах дешифрирования 123
3.5. Применение аэрокосмических методов для исследования процессов дефляции экосистем 129
3.5.1. Признаки классов почвенных экосистем 131
3.6. Динамика деградации экосистем Черных земель Калмыкии 134
Выводы (Глава 3, часть I) 142
Часть II
Глава 1. Математические модели эрозионного процесса 144
1.1. Аналитические модели процессов эрозии и их реализация 149
1.1.1. Уравнение баланса 150
1.1.2. Аналитические модели с различными коэффициентами эрозии... 151
1.2. Компьютерная реализация численных моделей 156
1.2.1, Вычислительные эксперименты на математических моделях 157
1.3. Математическое моделирование склоновых процессов 165
1.3.1. Постановка задачи 165
1.3.2. Моделирование на неподвижных границах 168
1.4. Физический аспект математической модели эрозии 173
1.4.1. Формализм дифференциальных моделей баланса и их физиче- . екая адекватность
1.4.2. Феноменологическая модель эрозионного процесса 176
1.4.3. Учёт выпадения осадков 180
1.5. Качественная теория экосистем. Синергетический подход 191
1.5.1 Склоновые системы 193
1.5.2. Динамика неорганических систем. Коррозионные процессы и температурные превращения 198
Выводы (Глава 1, часть II) 203
Глава 2. Компьютерное моделирование почвозащитных систем 206
2.1. Технология обработки топографической информации 210
2.2. Задача оптимального размещения рубежей 212
2.3. Практическая реализация , 213
2.3.1. Сканирование изображения топокарты 216
2.3.2. Фильтрование и удаление шумов 217
2.3.3. Оцифровка, векторизация .и построение Зё-поверхности 218
2.3.4. Определение линий тока и параметров склонов 219
2.4. Автоматизированное проектирование 223
2.5. Типовое проектирование 224
Выводы (Глава 2, часть II) 231
Приложение 0
П.0.1 Аналитическое решение некоторых систем дифференциальных уравнений 233
Приложение 1
П1.1. Постоянный коэффициент диффузии 236
Ш .2. Линейный коэффициент диффузии 239
П1.3. Экспоненциальный коэффициент диффузии 242
Ш .4. Соотношение баланса и уравнение непрерывности 248
Ш .5. Учет дождевых осадков 253
Ш .6. Численная реализация моделей 255
Приложение 2
П2.1. Процесс смыва почвы и формирование склона. К вопросу о связи профиля склона с эрозионным процессом 262
Приложение 3
ПЗ. Математический аппарат марковских цепей 267
ПЗ. 1. Поглощающие цепи 267
ПЗ .2. Эргодические цепи 272
ПЗ.З. Управляемые марковские цепи 274
ПЗ .4. Примеры принятия решений с помощью марковских цепей 276
Приложение 4
П4. Дешифровочные признаки деградации почв 279
Заключение 282
Список использованных источников и литературы 286
