Оценка термодинамических параметров ландшафтного покрова по мультиспектральным измерениям отражённой солнечной радиации (Landsat) на основе неэкстенсивной статистической механики

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Обосновывается использование аппарата неаддитивной статистической механики для оценки термодинамических переменных экосистем на основе мультиспектральных измерений отражённой солнечной радиации. Параметр q принимается соответствующим условиям максимальной организации Фёрстера. На основе дистанционной информации (Landsat) рассчитываются энтропия, информация Кульбака, мера организации Фёрстера, свободная энергия, эксергия, связанная и внутренняя энергии, затраты энергии на эвапотранспирацию и фотосинтез для значений q-индекса, измеренного для каждого пикселя сцен спутника. Показано, что сезонная динамика q-индекса и меры организации полностью соответствуют следствиям, вытекающим из теории открытых неравновесных систем, и термодинамические переменные хорошо отражают текущее состояние экосистем.

Об авторах

Ю. Г. Пузаченко

Институт проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова Российской Академии наук

Email: krenke-igras@yandex.ru
Россия, 119071, г. Москва, Ленинский проспект, 33

А. Н. Кренке

Институт географии Российской Академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: krenke-igras@yandex.ru
Россия, 119017, Москва, Старомонетный пер., 29

М. Ю. Пузаченко

Институт географии Российской Академии наук

Email: krenke-igras@yandex.ru
Россия, 119017, Москва, Старомонетный пер., 29

Р. Б. Сандлерский

Институт проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова Российской Академии наук

Email: krenke-igras@yandex.ru
Россия, 119071, г. Москва, Ленинский проспект, 33

И. И. Широня

Институт проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова Российской Академии наук

Email: krenke-igras@yandex.ru
Россия, 119071, г. Москва, Ленинский проспект, 33

Список литературы

  1. Svirezhev Y. M., Steinborn W. H., Pomaz V. L. Exergy of Solar Radiation: Information Approach // Ecol. Mo-delling. 2001. V. 145. P. 101-110.
  2. Jorgensen S. E., Svirezhev Y. M. Towards a Thermodynamic Theory for Ecological Systems. Oxford: Elsevier, 2004. 369 p.
  3. Сандлерский Р. Б., Пузаченко Ю. Г. Термодинамика биогеоценозов на основе дистанционной информации // Журн. общей биологии. 2009. Т. 70. № 2. С. 121-142.
  4. Puzachenko Y. G., Sandlersky R. B., Svirejeva-Hopkins A. Estimation of Thermodynamic Parameters of the Biosphere, Based on Remote Sensing // Ecol. Modelling. 2011. V. 222. Р. 2913-2923.
  5. Puzachenko Y., Sandlersky R., Sankovski A. Methods of Evaluating Thermodynamic Properties of Landscape Cover Using Multispectral Reflected Radiation Measurements by the Landsat Satellite // Entropy. 2013. V. 15. № 9. Р. 3970-3982.
  6. Puzachenko Y. G., Sandlersky R. B., Krenke A. N., Olchev A. Assessing the Thermodynamic Variables of Landscapes in the Southwest Part of East European Plain in Russia Using the MODIS Multispectral Band Measurements // Ecol. Modelling. 2016. V. 319. Р. 255-274.
  7. Puzachenko Y. G., Sandlersky R. B., Sankovski A. G. Analysis of Spatial and Temporal Organization of Biosphere Using Solar Reflectance Data from MODIS Satellite // Ecol. Modelling. 2016. V. 341. Р. 27-36.
  8. Nicolis G., Prigogine I. Self-Organization in Non-Equilibrium Systems. N.Y.: Wiley, 1977. 512 p.
  9. Стратонович Р. Л. Нелинейная неравновесная термодинамика. М.: Наука, 1985. 478 с.
  10. Климонтович Ю. Л. Уменьшение энтропии в процессах самоорганизации. S-Теорема // Письма в ЖТФ. 1983. Т. 7. С. 1412-1416.
  11. Хакен Г. Информация и самоорганизация. Макроскопический подход к сложным системам. М.: Мир, 1991. 234 с.
  12. Зарипов Р. Г. Самоорганизация и необратимость в неэкстенсивных системах. Казань: Фэн, 2002. 251 с.
  13. Tsallis C. Introduction to Nonextensive Statistical Mechanics. N.Y.: Springer Sci.+Business Media, 2009. 382 p.
  14. Chander G., Markham B., Helder D. Summary of Current Radiometric Calibration Coefficients for Landsat MSS, TM, ETM+, and EO 1 ALI Sensors // Remote Sensing Environ. 2009. V. 113. Р. 893-903.
  15. Фёрстер Г. О самоорганизующихся системах и их окружении // Самоорганизующиеся системы. М.: Мир, 1964. C. 113-140.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2019