Екологічний моніторинг розвитку посушливих процесів у Запорізькій області
DOI:
https://doi.org/10.33730/2310-4678.4.2024.319400Ключові слова:
опустелювання, нормалізований вегетаційний індекс (NDVI), індекс вологості (NDWI), дистанційні засоби зондування Землі, деградація, багатоспектральні супутникові знімкиАнотація
Екологічний моніторинг посух є важливою складовою систем управління природними ресурсами та реагування на зміну клімату. Він охоплює оцінку, аналіз і прогнозування умов посухи з використанням сучасних технологій, таких як дистанційне зондування, супутникові знімки, геоінформаційні системи (ГІС) і математичне моделювання. Основними цілями моніторингу є забезпечення своєчасного виявлення ризиків, мінімізація наслідків для сільського господарства, водних ресурсів і екосистем, а також розробка стратегій адаптації до змін клімату. Моніторинг посушливих процесів має значний вплив на прийняття рішень у галузі землекористування, сільського господарства, управління водними ресурсами і планування заходів для адаптації до змін клімату. Дослідження демонструє потенціал використання даних дистанційного зондування для виявлення процесів посухи. Для аналізу супутникових зображень використовували нормалізований диференційний вегетаційний індекс (NDVI) та нормалізований диференційний водний індекс (NDWI). Аналіз супутникових знімків Sentinel-2 показав, що в середині вегетаційного періоду 2024 року 15% (223 га) мали NDVI нижче 0,2, що вказує на проблеми з розвитком рослин. Аналіз даних NDWI вказує на критичний рівень вологості (–0,2) на значній площі дослідних ділянок. Таким чином, на тлі водної кризи, спричиненої воєнною агресією Російської Федерації, та глобальних змін клімату, у Запорізькій області активно розвиваються процеси посухи.
Посилання
Brown, J.F., Wardlow, B.D., Tadesse, T., Hayes, M.J., & Reed, B.C. (2008). The Vegetation Drought Response Index (VegDRI): A new integrated approach for monitoring drought stress in vegetation. GISci. Remote Sens., 45, 16–46. DOI: 10.2747/1548-1603.45.1.16. [in English].
Chen, D., Huang, J., & Jackson, T.J. (2005). Vegetation water content estimation for corn and soybeans using spectral indices derived from MODIS near- and short-wave infrared bands. Remote Sens. Environ., 98, 225–236. DOI: 10.1016/j.rse.2005.07.008 [in English].
Datsenko, L.M., Hanchuk, M.M., Chebanova, Yu.V., Kolomiets, S.M., & Lezhenkin, I.O. (2021). The role of land management and cartographic works in the implementation of ecological certification of agricultural landscapes. International Conference of Young Professionals “Geoterrace-2021”. (Oct. 2021) (p. 1–5). DOI: https://doi.org/10.3997/2214-4609.20215K3040 [in English].
Dwivedi, R.S., Kumar, A.B., & Tewari, K.N. (1997). The utility of multi-sensor data for mapping eroded lands. International Journal of Remote Sensing, 18 (11), 2303–2318 [in English].
Gu, Y., Hunt, E., Wardlow, B.D., Basara, J.B., Brown J.F., & Verdin, J.P. (2008). Evaluation of MODIS NDVI and NDWI for vegetation drought monitoring using Oklahoma Mesonet soil moisture data. Geophys. Res. Lett., 35 (22). DOI: 10.1029/2008GL035772. [in English].
Gu, Y., Brown, J.F., Verdin, J.P., & Wardlow, B. (2007). A five-year analysis of MODIS NDVI and NDWI for grassland drought assessment over the central Great Plains of the United States. Geophys. Res. Lett., 34 (L06407): 6. DOI: 10.1029/2006GL029127. [in English].
Jackson, J.T., Chen, D., Cosh, M.H., Li, F., Anderson, M., Walthall, C., Doriaswamy, P., & Hunt, E.R. (2004). Vegetation water content mapping using Landsat data derived normalized difference water index for corn and soybeans. Remote Sens. Environ., 92 (4), 475– 482. DOI: 10.1016/j.rse.2003.10.021 [in English].
Latz, K. et al. (1984). Characteristic variations in spectral reflectance of selected eroded alfisols. Soil Science Society of America Journal, 48 (5), 1130–1134 [in English].
McFeeters, S.K. (1996). The use of the Normalized Difference Water Index (NDWI) in the delineation of open water features. International journal of remote sensing, 17 (7), 1425–1432. DOI: http://dx.doi.org/10.1080/01431169608948714 [in English].
Vozniuk, N., Skyba, V., Likho, O., Sobko, Z., & Klymenko, T. (2023). Forecasting the adaptability of heat-loving crops to climate change in Ukraine. Scientific Horizons, 26 (2), 87–102. DOI: 10.48077/scihor.26(2).2023.87-102 [in English].
Pelletier, R.E., & Griffin, R.H. (1985). Remote sensing techniques for the detection of soil erosion and the identification of soil conservation practices. Proceedings of IGARSS’85. IEEE. (p. 40–45). University of Massachusetts. Amherst. Massachusetts [in English].
Rouse, J.W.Jr., Haas, H.R., Deering, D.W., Schell, J.A., & Harlan, J.C. (1973). Monitoring the vernal advancement and retrogradation (green wave effect) of natural vegetation. Type III final report. NASA Goddard Space Flight Cent., Greenbelt, Md. [in English].
Klimov, S., & Kozishkurt, S., (2023). Dystantsiine zonduvannia Zemli dlia otsinky ryzykiv vtraty rodiuchosti sukhostepovykh gruntiv pry vodnii kryzi [Remote sensing of the Earth to assess the risks of loss of fertility of dry steppe soils during a water crisis].Modeliuvannia, keruvannia ta informatsiini tekhnolohii: materialy VI Mizhnarodnoi naukovopraktychnoi konferentsii — Modeling, Control and Information Technologies: Proceedings of International scientific and practical conference. (No. 6, p. 214–217). DOI: https://doi.org/10.31713/MCIT.2023.066 [in Ukrainian].
Romanchuk, I.F., Sakhatskyi, O.I., & Apostolov, O.A. (2018). Otsinka volohosti gruntu za dopomohoiu suputnykovykh znimkiv Sentinel-2 (na prykladi Baryshivskoho polihonu Kyivskoi oblasti). [The estimation of soil humidity by the satellite Sentinel-2 imageries (object of study is the Baryshivskyi district of the Kyiv region)]. Dopovidi Natsionalnoi akademii nauk Ukrainy — Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 1, 60–66. DOI: https://doi.org/10.15407/dopovidi2018.01.060 [in Ukrainian].
Tarariko, O.H., Syrotenko, O.V., Ilienko T.V., & Kuchma T.L. (2019). Ahroekolohichnyi suputnykovyi monitorynh: monohrafiia [Agroecological satellite monitoring: monograph]. K.: Agrarian Science [in Ukrainian].
Furdychko, O.I. (Ed.), Tarariko, O.H., Syrotenko, O.V., Kuchma, T.L., & Ilienko, T.V. (2017). Ahroekolohichnyi monitorynh opusteliuvannia ta dehradatsii zemel [Aerospace monitoring of desertification and land degradation]. Kyiv [in Ukrainian].
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
