Моделирование полей термокарстовых озер в зоне вечной мерзлоты на основе геоимитационного подхода и спутниковых снимков

На основе геоимитационного подхода разработана новая модель пространственной структуры полей термокарстовых озер, учитывающая озера во всем диапазоне их размеров (от 20 м$^2$ до 200 км$^2$) и извилистость их береговых границ. Предложенная модель позволяет учесть и малые озера, которые рассматриваются как интенсивные источники эмиссии метана и углекислого газа в атмосферу из термокарстовых озер. Определена структура модели в виде совокупности плоских фигур со случайным местоположением координат центров озер и случайными площадью и степенью извилистости границ. Установлено, что полученная по данным спутниковых измерений гистограмма распределения степени извилистости может быть принята, согласно критерию Пирсона, соответствующей логнормальному закону с высокой вероятностью. На основе совместного использования спутниковых снимков среднего и высокого пространственного разрешения разработана эмпирическая гистограмма распределения озер по размерам применительно к территории вечной мерзлоты Западной Сибири. Результаты проверки соответствия эмпирической гистограммы теоретическому логнормальному закону показали, что она соответствует логнормальному закону согласно критерию Пирсона на уровне значимости 0,99. Для программной реализации геоимитационной модели предложено в рамках метода статистических испытаний (Монте-Карло) генерировать последовательности четверок псевдослучайных чисел, первая пара которых имитирует случайные координаты центров озер, а вторая пара – случайные степень извилистости и площадь озера. Разработаны алгоритмы генерирования последовательностей псевдослучайных чисел, позволяющие создать программные датчики чисел, отображающих случайные степень извилистости и площадь озер, распределенных по логнормальному закону.