Принципы моделирования поверхностных систем Земли и их эко-экологических компонентов

Метод высокоточного моделирования поверхности (HASM), разрабатываемый с 1986 года, решает проблемы ошибок и работы в разных масштабах, интегрируя внешние (например, спутниковые данные) и внутренние (например, наземные наблюдения) свойства математической поверхности, описывающей регион или его эко-экологические свойства. Для преодоления высоких вычислительных затрат базового алгоритма были созданы его ускоренные версии: HASM-MG, HASM-AM, HASM-AC и HASM-PCG.

Этот подход успешно применялся для построения цифровых моделей рельефа, заполнения пробелов в данных SRTM, моделирования изменения климата, оценки запасов углерода, слияния спутниковых данных и измерений сети TCCON по концентрации XCO₂, а также для анализа реакции экосистем на климатические изменения, показывая более высокую точность, чем классические методы. На основе этих разработок были сформулированы фундаментальная теорема для моделирования поверхностных систем Земли (FTESM) и, позднее, фундаментальная теорема для эко-экологического моделирования поверхности (FTEEM), термины которой лучше соответствуют концептуальной системе IPBES.

Теоремы и их следствия для пространственной интерполяции, апскейлинга, даунскейлинга, слияния данных и ассимиляции данных моделью формируют теоретическую основу эко-экологической информатики. Как отметил бывший президент Международной ассоциации экологии Вольфганг Хабер, публикация, представляющая FTEEM, станет «знаковой работой в развитии теоретических основ науки эко-экологической информатики».