Стр. 9 - В.И. Майорова, Д.А. Гришко, В.В. Муравьев, А.Г. Топорков - Использование космических средств наблюдения для мониторинга локальных экосистем
Упрощенная HTML-версия
по годам, причем данные можно считать достоверными, вследствие
наличия большого числа точек.
Общий подход к моделированию динамики NDVI состоит в уста-
новлении функциональной зависимости между метеоданными и ин-
дексом. После установления однозначной связи (некоторым спосо-
бом) эти зависимости предполагается использовать для предсказания
значений NDVI на некотором интервале времени. При этом в качестве
аргументов выступают прогнозные значения метеовеличин и дополни-
тельно введено допущение по принципу суперпозиции о независимом
влиянии погодных факторов на NDVI.
Примем справедливой зависимость следующего вида:
N
(
t
) =
N
(
t
0
) +
t
Z
t
0
F
T
(
T
(
t
)
, t
)
dt
+
t
Z
t
0
F
H
(
H
(
t
)
, t
)
dt,
(1)
где
t
— момент времени прогноза;
t
0
— начальный момент време-
ни;
N
(
t
0
)
— априорно известное значение NDVI в момент времени
t
0
;
N
(
t
)
— искомое значение NDVI к моменту времени прогноза;
t
2
[
t
0
, t
]
— текущее время;
T
(
t
)
и
Н
(
t
)
— прогнозное значение средне-
суточных температуры и влажности;
F
T
(
T
(
t
)
, t
)
,
F
H
(
H
(
t
)
, t
)
— некото-
рые функции для определения зависимости NDVI от среднесуточной
температуры и среднесуточной влажности, определяемые формулами
F
T
(
T
(
t
)
, t
) =
∂N
(
T, H, t
)
∂T
;
F
H
(
H
(
t
)
, t
) =
∂N
(
T, H, t
)
∂H
.
(2)
Зависимость функций
F
T
(
T
(
t
)
, t
)
и
F
H
(
H
(
t
)
, t
)
в (1) только от од-
ного соответствующего метеопараметра объясняется использованием
допущения о суперпозиции. Если в выражении (1) для
N
(
t
)
про-
гнозируемый параметр по назначению зависит формально только от
времени прогноза, то в (2)
N
— уже функция
T, Н
и
t
. Это объясняет-
ся тем, что зависимости (2) фактически используются для нахождения
функций
F
T
(
T
(
t
)
, t
)
,
F
H
(
H
(
t
)
, t
)
.
Методика и алгоритм определения функций
F
T
(
T
(
t
)
, t
)
,
F
H
(
H
(
t
)
, t
)
следующие. На выбранном интервале времени
t
2
[
t
1
, t
n
]
получают
данные об NDVI и метеоданных. Предпочтительной является инфор-
мация на небольшом интервале времени
[
t
1
, t
2
]
(порядка одной-двух
недель) с большим числом
n
измерений параметра по назначению
(порядка четырех измерений), с метеоданными, изменяющимися в
ограниченном диапазоне (
±
5
◦
С,
±
10
% по влажности). Измерению
i
2
[1
, n
]
соответствует значение
N
i
в момент времени
t
i
.
В силу того, что исходных данных по
N
(
t
)
— ограниченное число,
для определения зависимостей
F
j
(
j, t
)
(
j
=
T,
Н
) делается допущение
190
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012
