С помощью методов компьютерной имитации, математического моделирования исследованы динамика уровня Каспийского моря, геометрическая и топологическая структуры загрязнений вблизи ядерных полигонов, предвестники сильных землетрясений. Создана модель коэволюции природного и хозяйственного комплексов региона в условиях нестационарности факторов развития. Подтверждена эффективность методов контурной статистики. Разработаны методы и алгоритмы вычисления прогнозных значений независимых параметров и отклика.