Методичні та практичні аспекти використання супутникових знімків для оцінки мілітарного впливу на ґрунти
Анотація
Військова агресія Російської Федерації спричинила масштабний негативний вплив на природні екосистеми України, у тому числі й ґрунтів. Для фіксації збитків, завданих війною, необхідно проводити всебічне обстеження стану ґрунтів, ступеню та масштабів їх пошкодження. Застосування традиційного польового обстеження ґрунтового покриву ускладнене через значну мінну небезпеку на звільнених від окупації територіях. Тому постає необхідність широкого застосування дистанційних методів дослідження, таких як супутникові дані (космічні знімки). Метою даного дослідження було визначення стану ґрунтів та масштабів їх пошкоджень внаслідок ведення бойових дій на території Чкаловської територіальної громади Чугуївського району Харківської області. Було визначено найбільш оптимальні комбінації оптичних каналів супутників Sentinel-2 для відстеження наслідків мілітарного впливу на ґрунтовий покрив. Створено шар просторових об'єктів відповідно до різновидів мілітарної деградації ґрунтів громади: наслідки постійних обстрілів (вирви від снарядів, ракет та бомб); ущільнення від проходження військової техніки (сліди шляхів пересування); фортифікаційні споруди (окопи та бліндажі); пожежі, спричинені обстрілами. За допомогою супутникових знімків високої роздільної здатності на тестовому полігоні підраховано кількість вирв (кратерів) та втрати ґрунтової маси від вибухів, площі спалених ділянок та ущільнення, довжину протитанкових ровів та окопів з бліндажами. На зрошуваних землях Чкаловської територіальної громади підраховано площі земель, уражених обстрілами, ділянок, які зазнали спалювання внаслідок пожеж мілітарного походження. Отримана на основі космічних знімків інформація є важливим кроком у розробленні заходів з відновлення ґрунтового покриву пілотної території, що зазнав мілітарної деградації. Були проведені роботи з використанням космічних знімків різної роздільної здатності та геоінформаційних систем для підрахунку збитків від бойових дій з достатньою точністю та аналізу шляхом поєднання видів мілітарного впливу як за часом, так й за кількістю. Дане дослідження стане основою для оцінки масштабів та просторового поширення пошкоджень ґрунтів, підрахунку втрат родючого шару ґрунту та економічної оцінки збитків, завданих ґрунтовим ресурсам
Ключові слова
дистанційне зондування; Sentinel-2; вегетаційний індекс; мілітарна деградація; пошкодження ґрунтів; вирви
[1] Abdo, H.G., Almohamad, H., Al Dughairi, A.A., & Al-Mutiry, M. (2022). Quantifying the water soil erosion rate using RUSLE, GIS, and RS approach for Al-Qshish River Basin, Lattakia, Syria. Geofizika, 39(2), 223-241. doi: 10.15233/gfz.2022.39.12.
[2] Abdullah, M.M., Assi, A.T., Abdullah, M.T., & Feagin, R.A. (2019). Arid ecosystem resilience to total petroleum hydrocarbons disturbance: A case-study from the State of Kuwait associated with the Second Gulf War. Land Degradation and Development, 31(2), 155-167. doi: 10.1002/ldr.3435.
[3] Achasov, A.B., Seliverstov, O.Y., Diadin, D.V., & Siedov, A.O. (2023). Remote monitoring of the consequences of hostilities on the territory of the Kharkiv region. Visnyk of V. N. Karazin Kharkiv National University. Series Еcоlogy, 28, 71-82. doi: 10.26565/1992-4259-2023-28-06.
[4] ArcGIS Desktop. (n.d.). Retrieved from https://www.esri.com/en-us/arcgis/products/arcgis-desktop/resources.
[5] Baliuk, S.A., Kucher, A.V., Solokha, M.O., & Solovei, V. B. (2024). Assessment of the impact of armed aggression of the RF on the soil cover of Ukraine. Ukrainian Geographical Journal, 1, 7-18. doi: 10.15407/ugz2024.01.007.
[6] Banwari, L.M., Tarence, T., & Bahadur, S.M. (2023). Sustainable soil utilization and agriculture production: Recommendations towards achieving sustainability. Journal of Experimental Agriculture International, 45(10), 337-348. doi: 10.9734/jeai/2023/v45i102226.
[7] Bennett, M.M., Van Den Hoek, J., Zhao, B., & Prishchepov, A.V. (2022). Improving satellite monitoring of armed conflicts. Earth’s Future, 10(9), article number 2904. doi: 10.1029/2022EF002904.
[8] Bonchkovskyi, O.S., Ostapenko, P.O., Shvaiko, V.M., & Bonchkovskyi, A.S. (2023). Remote sensing as a key tool for assessing war-induced damage to soil cover in Ukraine (the case study of Kyinska territorial hromada). Journal of Geology, Geography and Geoecology, 32(3), 474-487. doi: 10.15421/112342.
[9] Chen, F., Bai, X., Liu, F., Luo, G., Tian, Y., Qin, L., Li, Y., Xu, Y., Wang, J., Wu, L., Li, C., Zhang, S., & Ran, C. (2022). Analysis long-term and spatial changes of forest cover in typical karst areas of China. Land, 11(8), article number 1349. doi: 10.3390/land11081349.
[10] DeepStateMAP. (n.d.). Retrieved from https://deepstatemap.live.
[11] Demissie, B., Nyssen, J., Annys, S., Negash, E., Gebrehiwet, T., Abay, F., & Wolff, E. (2022). Geospatial solutions for evaluating the impact of the Tigray conflicton farming. Acta Geophys, 70(3), 1285-1299. doi: 10.1007/s11600022-00779-7.
[12] Dmytruk, Y., Cherlinka, V., Cherlinka, L., & Dent, D. (2023). Soils in war and peace. International Journal of Environmental Studies, 80(2), 380-393. doi: 10.1080/00207233.2022.2152254.
[13] Draft Plan for the Recovery of Ukraine. Materials of the working group “Audit of losses incurred as a result of the war”. (2022). The National Council for the Recovery of Ukraine from the Consequences of the War.
[14] EU Soil Strategy for 2030. (2021). Retrieved from https://environment.ec.europa.eu/publications/eu-soilstrategy-2030_en.
[15] Fakhri, F., & Gkanatsios, I. (2021). Integration of Sentinel-1 and Sentinel-2 data for change detection: A case study in a war conflict area of Mosul city. Remote Sensing Applications: Society and Environment, 22, article number 100505. doi: 10.1016/j.rsase.2021.100505.
[16] Hasab, H.A., Dibs, H., Dawood, A.S., Hadi, W.H., Hussain, H.M., & Al-Ansari, N. (2020). Monitoring and assessment of salinity and chemicals in agricultural lands by a remote sensing technique and soil moisture with chemical index models. Geosciences, 10(6), article number 207. doi: 10.3390/geosciences10060207.
[17] Kalander, E., Abdullah, M.M., & Al-Bakri, J. (2021). The impact of different types of hydrocarbon disturbance on the resiliency of native desert vegetation in a war-affected area: A case study from the state of Kuwait. Plants, 10(9), article number 1945. doi: 10.3390/plants10091945.
[18] Kaplan, G., Aydinli, H.O., Pietrelli, A., Mieyeville, F., & Ferrara, V. (2022). Oil-contaminated soil modeling and remediation monitoring in arid areas using remote sensing. Remote Sensing, 14(10), article number 2500. doi: 10.3390/rs14102500.
[19] Khalil, M., & Satish Kumar, J. (2021). The use of AHP within GIS for destructed areas in Damascus, Syria. International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, 43(B4-2021), 103-109. doi: 10.5194/isprs-archives-XLIII-B4-2021-103-2021.
[20] Nasibov, A., Shebanina, O., Kormyshkin, I., Gamayunova, V., & Chernova, A. (2024). The impact of war on the fields of Ukraine. International Journal of Environmental Studies, 81(1), 159-168. doi: 10.1080/00207233.2024.2314889.
[21] Pereira, P., Bašić, F., Bogunovic, I., & Barcelo, D. (2022). Russian-Ukrainian war impacts the total environment. Science of the Total Environment, 837, article number 155865. doi: 10.1016/j.scitotenv.2022.155865.
[22] Rodrigo-Comino, J., Fernández, J.J.P., & Cerdà, A. (2023). Soil erosion triggered by the archeological excavation and conservation of trenches. The case of “Cerro De Las Trincheras” in Bailén (Jaén, Spain). Cuadernos de Investigación Geográfica (Geographical Research Letters), 49(2), 163-171. doi: 10.18172/cig.5746.
[23] Sentinel Hub EO Browser. (n.d.). Retrieved from https://apps.sentinel-hub.com/eo-browser/.
[24] Shevchuk, S.A., Vyshnevskyi, V.I., & Bilous, O.P. (2022). The use of remote sensing data for investigation of environmental consequences of Russia-Ukraine war. Journal of Landscape Ecology, 15(3), 36-53. doi: 10.2478/ jlecol-2022-0017.
[25] Solokha, M., Pereira, P., Symochko, L., Vynokurova, N., Demyanyuk, O., Sementsova, K., Inacio, M., & Barcelo, D. (2023). Russian-Ukrainian war impacts on the environment. Evidence from the field on soil properties and remote sensing. Science of the Total Environment, 902, article number 166122. doi: 10.1016/j. scitotenv.2023.166122.
[26] Sploditel, A., Golubtsov, O., Chumachenko, S. & Sorokina, L. (2023). The impact of Russia’s war against Ukraine on the state of Ukrainian soils. Results of the analysis. Kyiv: NGO “Ekodiya Center for Environmental Initiatives”.
[27] Trofymchuk, O., Vishnyakov, V., Sheviakina, N., Klymenko, V., & Zahorodnia, S. (2023). Analysis of impacts of war on ecosystems of protected areas Ukraine. Proceedings of 23rd International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM 2023, 23(3.2), 289-296. doi: 10.5593/sgem2023V/3.2/s14.36.
[28] Via, S.M., & Manley, P.V. (2023). Effects of major munitions compounds on plant health and function. In Plants and their interaction to environmental pollution (pp. 309-332). Amsterdam: Elsevier doi: 10.1016/B978-0-32399978-6.00019-4.
[29] Waga, J.M., & Fajer, M. (2021). The heritage of the Second World War: Bombing in the forests and wetlands of the Koźle Basin. Antiquity, 95(380), 417-434. doi: 10.15184/aqy.2020.154.