Информационные показатели гамма-разнообразия фитоценохор

В зависимости от различных форм обработки и анализа данных о составе и распределении фитоценохор происходит различный прирост информации при вычислении гамма-разнообразия. При этом, начиная информационный анализ, следует определить, что следует понимать под начальной энтропией системы.

Здесь под начальной энтропией понимается сумма предварительных достоверных литературно-картографических данных о составе и структуре фи­тоценохор, с которыми сравнивается уменьшение неопределенности в результа­те проведения новых исследований. При этом нужно исходить из того, что неопре­деленность знаний о фитоценохорах исследованной территории стре­мится к нулю (Н ® 0) по мере получения достаточно полной и достоверной информации.

Прирост информации (DI_j), получаемой при использовании различных форм анализа данных, определяется по разности промежуточных энтропий. Так, например, при изучении кустарниковых формаций Низменных Каракумов Б. В. Виноградовым [2000] начальная энтропия (H₀) определена числом пяти формаций: Haloxylonetum persici, Calligonetum dif. sp., Salsoletum richteri, Ephedretum strobilacei, Ammodendretum persici и равна 0,69. После проведения рай­онирования территории первая промежуточная энтропия (H₁) уменьшает­ся до 0,61. Измерение площади, занятой формациями, показывает, что вторая промежуточная энтропия (H₂) уменьшается до 0,59. Наибольшее снижение эн­тропии до 0,41 дает ландшафтное дешифрирование аэрофотоснимков (Н₃), ко­торое при вычислении условной энтропии, учитывающей разную вероятность правильного распознавания растительных формаций. Это конечная энтропия нашего опыта.

По снимкам одного срока съемки для оценки гамма-разнообразия могут быть использованы частотно-амплитудные характеристики (ЧАХ) аэрокосмиче­ского изображения. Так, например, ввиду хорошо выраженной зависимости между оптическими свойствами изображения, с одной стороны, и запасом над­земной растительной массы и структурой растительного покрова, с другой, гамма-разнообразие уменьшается с падением ЧАХ, т. е. с абсолютным умень­шением и относительным выравниванием запаса надземной растительной мас­сы, упрощением состава биоморф эдификаторов, уменьшением разнообразия типов растительности и классов ассоциаций, понижением сложности пространственной структуры экосистемы и контрастности биотопов. Аналогичным образом для описания гамма-разнообразия используются автокорреляционные функции (АКФ) дистанционного изображения.

В заключение, проблемы возникают при синтезе разнообразных характеристик. Для пространственных структур открытого типа в общем случае используется информационная емкость (I_s) [Гохман, Меклер, 1972] выражение:

,

где N – число синтетических единиц в пространственной структуре; D_i – число градаций каждого пространственного класса (i = l, 2,..., m); E – количество точек, к которым относятся дискретные характеристики F показателей, взятые на R периодов или моментов времени.