Разработаны: математические модели распределения анизотропного отраженного излучения и восстановления альбедо земной поверхности по данным космического зондирования; алгоритмы идентификации температуры и спектральной излучательной способности подстилающей поверхности по спектру уходящей длинноволновой радиации; алгоритмы многоспектральных преобразований космических изображений для дистанционной оценки состояния растительного покрова и характеристики гидротермических условий. Описаны спектральные образы растительного покрова в зависимости от погодных вариаций, рельефа и условий почвенного увлажнения. Предложена концепция построения информационной системы экологического мониторинга комплекса "Байконур".