Рассматриваются современные теории и методы решения обратных задач геофильтрации, связанные с поиском гидрогеологических параметров планово-неоднородных потоков. В работе сформулированы основные принципы идентификации кусочно-однородных параметров водоносных горизонтов, включающие построение геолого-гидрологической модели среды, выбор целевой многопараметрической функции "овражного" типа, поиск глобального минимума целевой функции на основе комбинаторных планов ("латинский квадрат").