О.А. Апостолов, Л.О. Єлістратова, І.Ф. Романчук, В.М.Чехній. ВИЯВЛЕННЯ ОСЕРЕДКІВ ОПУСТЕЛЮВАННЯ В УКРАЇНІ НА ОСНОВІ РОЗРАХУНКІВ ВОДНИХ ІНДЕКСІВ ЗА ДАНИМИ ДИСТАНЦІЙНОГО ЗОНДУВАННЯ ЗЕМЛІ

https://doi.org/10.15407/ugz2020.01.016
Ukr. geogr. z. 2020, N1:16-25
Мова публікації: 
Українська
Автори: 

О.А. Апостолов - ДУ «Науковий центр аерокосмічних досліджень Землі» ІГН НАН України;
Л.О. Єлістратова - ДУ «Науковий центр аерокосмічних досліджень Землі» ІГН НАН України;
І.Ф. Романчук - ДУ «Науковий центр аерокосмічних досліджень Землі» ІГН НАН України;
В.М.Чехній - Інститут географії НАН України.

Резюме: 

Мета цієї публікації – обґрунтування методичних підходів до визначення вологозабепеченості території за даними ДЗЗ на основі розрахунків водних індексів (індексів вологості) для виявлення процесів опустелювання за умов сучасного глобального та регіонального потепління. Здійснено відбір оптимальних водних індексів для відображення процесів опустелювання. Обґрунтовано поєднане використання даних супутників Landsat та TERRA/MODIS для ефективного дослідження розвитку процесів опустелювання на різних просторових рівнях. На прикладі трьох модельних років (2007, 2015 та 2016 – дуже посушливого, посушливого та типового) розкрито просторові особливості прояву посухи як потужного чинника опустелювання. Зокрема, для 2007 та 2015 років адміністративні області України проранжовано за рівнем вологозабезпеченості за значеннями індексу NDII (normalized difference infrared index) – від територій надмірної зволоженості до територій катастрофічної посушливості. Розраховано втрати у грошому вимірі для сільськогосподарського виробництва від прояву посухи у межах окремих адміністративних областей, які зазнали впливу цього явища. Новизна дослідження полягає в обґрунтуванні найефективніших для виявлення процесів опустелювання водних індексів, їх розрахунку за допомогою даних ДЗЗ та у подальшому застосуванні цих індексів для території України.

Ключові слова: 
опустелювання, індекси вологості, вологозабезпеченість, дані дистанційного зондування Землі
Сторінки: 
16-25
Література: 

1. Report of the United Conference on Environment and Development at Rio de Janeiro,. Managing Fragile Ecosystems, Combat Desertification and Drought (1992). Chapter 12. UNCED- http://www.un.org/esa/sustdev/documents/agenda21/english/agenda21chapter12.html
 
2. UNCCD: United Nations Convention to Combat Desertification (1994). Interim Secretariat for the Convention to Combat Desertification, Genève Executive Center-C. Genève: Chatelaine. 71 p.. P.76-1219.
 
3. Sustainable development goals: Ukraine. National report 2017. 176 p. URL: www.un.org.ua/images/SDGs_NationalReport_UA_Web_1.pdf [Цілі сталого розвитку: Україна. Національна доповідь 2017. 176 с. URL: www.un.org.ua/images/SDGs_NationalReport_UA_Web_1.pdf]
 
4. Hui Chen, Li Fan, Wei Wu, Hong-bin Liu (2017). Comparison of spatial interpolation methods for soil moisture and its application for monitoring drought. Environmental Monitoring and Assessment, 189, 525-530.
https://doi.org/10.1007/s10661-017-6244-4
 
5. Mehmet Zeki Imamoglu, Elif Sertel (2016). Analysis of Different Methods for Soil Moisture Mapping Using Field Measurements and Remotely Sensed Data. International Journal of Environment and Geoinformatics. 3(3). 11-26.
https://doi.org/10.30897/ijegeo.306477
 
6. Gevaerta A.I. Parinussab, R.M. Renzulloc, L.J. Dijkd, A.I.J.M. V., and Jeu. R.A.M. D. (2016). Spatio-temporal evaluation of resolution enhancement for passive microwave soil moisture and vegetation optical depth. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, Iss. 45, 235-244.
https://doi.org/10.1016/j.jag.2015.08.006
 
7. Lyalko V. I., Elistratova L. O., Apostolov O. A., Chekhniy V. M. (2017). Analysis of soil erosion processes in Ukraine on the basis of remote sensing of the Earth. Bull. of the NAS of Ukraine, 10, 34-41. DOI: doi.org/10.15407/visn2017.10.034 [In Ukrainian]. [Лялько В. І., Єлістратова Л. О., Апостолов О. А., Чехній В. М. Аналіз грунтово-ерозійних процесів України на основі застосування даних дистанційного зондування Землі // Вісн. НАН України. 2017. №10. С.34-41. DOI: doi.org/10.15407/visn2017.10.034 ]
https://doi.org/10.15407/visn2017.10.034
 
8. Sakhatsky A. I. (2008). Experience in using remote data to assess soil conditions in order to solve natural resource problems. Reports of the NAS of Ukraine, 3, 109-115. http://nbuv.gov.ua/UJRN/dnanu_2008_3_22 [In Ukrainian] [Сахацький О. І. Досвід використання супутникових даних для оцінки ґрунтів з метою вирішення природо ресурсних задач // Доповіді НАН України. 2009. №3. С. 109-115 http://nbuv.gov.ua/UJRN/dnanu_2008_3_22]
 
9. Popov M. A., Stankievich S. A., Kozlova A. A. (2012). Remote risk assessment of land degradation using satellite images and geospatial modeling. Reports of the NAS of Ukraine, 6, 100-104. http://nbuv.gov.ua/UJRN/dnanu_2012_6_18 [In Ukrainian]. [Попов М. А., Станкевич С. А., Козлова А. А. Дистанционная оценка риска деградации земель с использованием космических снимков и геопространственного моделирования // Доповіді НАН України. 2012. №6. С. 100-104. http://nbuv.gov.ua/UJRN/dnanu_2012_6_18]
 
10. Sakhatsky A. I. (2009). Methodology of application of multispectral satellite data under the solution of hydrological problems. Thesis for the degree of Doctor of Science in geology, specialty 05.07.12 - Remote Aerospace Research. Kyiv. 39 p. [In Ukrainian]. [Сахацький О. І. Методологія використання матеріалів багатоспектральної космічної зйомки для вирішення гідрогеологічних задач: Автореф. дис. … д-ра геол.. наук Київ, 2009. 39 c.]
 
11. Lyalko V. I., Elistratova L. A., Apostolov A. A., Khodorovskyi A. Ya., Chechniy V. M. (2018). Express-elevation of potentially positive soils on the territory of Ukraine, by using the remote sensing data with consideration of climatic factors and vegetation. Reports of the NAS of Ukraine. 3, 87-94. http://nbuv.gov.ua/UJRN/dnanu_2018_3_12 [In Ukrainian]. [Лялько В. І., Єлістратова Л. О., Апостолов О. А., Ходоровський А. Я., Чехній В. М. Експрес-оцінка ерозійно небезпечних ділянок ґрунтового покриву на території України з використанням даних дистанційного зондування Землі з врахуванням кліматичних факторів та рослинності // Доповіді НАН України. 2018. №3. С. 87-94. http://nbuv.gov.ua/UJRN/dnanu_2018_3_12 ]
https://doi.org/10.15407/dopovidi2018.03.087
 
12. Lyalko V. I., Elistratova L. A., Kul'bida M. I., Apostolov A. A., Barabash M. B. (2015). Climate changes in Ukraine at the end of XX - beginning of XXI century according to ground and remote sensing data. Ukrainian Journal of Remote Sensing of the Earth, 6, 33-63. [In Ukrainian]. [Лялько В. І., Єлістратова Л. О., Кульбіда М. І., Апостолов О. А., Барабаш М. Б. Парниковий ефект і зміни клімату в Україні: оцінки та наслідки (Розділ 4, підрозділи 4.1-4.3) Особливості змін клімату в Україні на кінець ХХ-початок ХХІ ст. за наземними та супутниковими даними // Український журнал дистанційного зондування Землі. 2015. №6. С. 33-63. http://nbuv.gov.ua/UJRN/ukjdzz_2015_6_7 ]
 
13. Natural weather phenomena in Ukraine over the last 20 years (1986 - 2005) (2006). Kyiv. 542 p. [In Ukrainian]. [Стихійні метеорологiчні явища на території України за останнє двадцятиріччя (1986 - 2005 рр.). Київ, 2006, 542 с.]
 
14. Atlas Climate and water resources of Ukraine. Kyiv.
 
15. Baliuk S.A., Kucher A.V.(2019)/ Spatial features of the soil cover as the basis for sustainable soil management. Ukrainian geographical journal, 3, 2-14. DOI: https://doi.org/10.15407/ugz2019.03.003 [In Ukrainian] [Балюк С.А., Кучер А.В. Просторові особливості ґрунтового покриву як основа сталого управління ґрунтами // Укр. Геогр.. журн. 1029. № 3. С. 3-14. DOI: https://doi.org/10.15407/ugz2019.03.003 ]
https://doi.org/10.15407/ugz2019.03.003
 
16. Lenio Soares Galvao, Antonio Roberto Formaggio, Daniela Arnold Tisot. (2005). Discrimination of sugarcane varieties in Southeastern Brasil with EO-1 Hyperion data. Remote Sensing of Environment, 94(4), 523-534.
https://doi.org/10.1016/j.rse.2004.11.012
 
17. Sriwongsitanon N., Gao H., Savenije H. H. G., Maekan E., Saengsawang, and Thianpopirug S. (2015). The Normalized Difference Infrared Index (NDII) as a proxy for soil moisture storage in hydrological modeling. Hydrology and Earth System Sciences, 12, 8419-8457.
https://doi.org/10.5194/hessd-12-8419-2015
 
18. Leonard Brown, Jing M. Chen, Sylvain G. Leblanc, Josef Cihlar (2000). A Shortwave Infrared Modification to the Simple Ratio for LAI Retrieval in Boreal Forests: an Image and Model Analysis. Remote Sensing of Environment, 71(1), 16-25.
https://doi.org/10.1016/S0034-4257(99)00035-8
 
19. Pinder J. E., McLeod K. W. (1999). Indications of relative drought stress in longleaf pine from Thematic Mapper data. Photogrammetric Engineering and Remote Sensing, 65, 495-501.
 
20. Abdulah H., Skidmore A. K., Darvishzaden R., Heurich M., (2019). Sentinel-2 accurately maps green-attack stage of European spruce bark beelte (Ips typographus, L.) compared with Landsat-8. Remote sensing in ecology and conservation, 5(1), 87-106.
https://doi.org/10.1002/rse2.93
 
21. The annual statistic book 2007 year. State Statistics Service of Ukraine. Kyiv, 569 p. [In Ukrainian]. [Статистичний щорічник за 2007 рік. Державна служба статистики України. Київ, 2016р. С. 569]
 
22. The annual statistic book 2017 year. State Statistics Service of Ukraine. Kyiv, 571 p. [In Ukrainian]. [Статистичний щорічник за 2017 рік. Державна служба статистики України. Київ, 2016р. С. 571]