Оцінювання пошкоджень лісів частини Куп’янського лісгоспу внаслідок пожеж, спричинених воєнними діями

Автор(и)

  • Михайло Олексійович Попов ДУ “Науковий Центр аерокосмічних досліджень Землі ІГН НАН України”, вул. Олеся Гончара, 55-б, Київ, 01054, Україна https://orcid.org/0000-0003-1738-8227
  • Артем Андрійович Андреєв ДУ “Науковий Центр аерокосмічних досліджень Землі ІГН НАН України”, вул. Олеся Гончара, 55-б, Київ, 01054, Україна https://orcid.org/0000-0002-6485-449X
  • Софія Іоганівна Альперт ДУ “Київський авіаційний інститут”, просп. Любомира Гузара, 1. Київ, 03058, Україна https://orcid.org/0000-0002-7284-6502
  • Артур Ростиславович Лисенко ДУ “Науковий Центр аерокосмічних досліджень Землі ІГН НАН України”, вул. Олеся Гончара, 55-б, Київ, 01054, Україна https://orcid.org/0000-0003-2923-8648
  • Станіслав Іванович Голубов ДУ “Науковий Центр аерокосмічних досліджень Землі ІГН НАН України”, вул. Олеся Гончара, 55-б, Київ, 01054, Україна https://orcid.org/0000-0003-3711-598X

DOI:

https://doi.org/10.36023/ujrs.2025.12.1.272

Ключові слова:

оцінювання пошкоджень лісів, карти класифікації, індекс листової поверхні, густота рослинного покриву

Анотація

Внаслідок російсько-української війни ліси України зазнали значних пошкоджень. За два роки війни на окупованих територіях було знищено понад 60 тисяч гектарів лісу. Лише збитки від втрати деревини перевищують 14 мільярдів гривень, а загальні витрати на відновлення екологічної шкоди можуть бути значно вищими. Однією з найбільш постраждалих областей є Харківська. Приблизно 40-45% лісів на її території постраждали через лісові пожежі, викликані активними воєнними діями. Загальновідомо, що пошкодження або втрата лісів призводять до багатьох негативних наслідків. В даній роботі проведено оцінювання пошкоджень лісів частини Куп'янського лісгоспу, що розташований в Харківській області. Було обрано три індикатори для оцінки пошкоджень лісів: площа лісів, їхній стан та лісові пожежі. Враховуючи, що через замінування наземні дослідження неможливі, дані для кожного з цих індикаторів були отримані виключно з джерел дистанційного зондування Землі (ДЗЗ). Площу лісів було оцінено за допомогою карт класифікацій Dynamic World, які базуються на багатоспектральних знімках Sentinel-2. Для оцінювання стану лісів використано індекс листової поверхні (LAI), який отримано з продукту MODIS. Даний показник відображає, яку частину площі пікселя покриває листова поверхня. Таким чином LAI може бути використаний для оцінювання густоти рослинного покриву. Для виявлення лісових пожеж було застосовано продукт FIRMS. В результаті проведеного експерименту було виявлено наступні зміни на території дослідження: площа лісів у 2024 році зменшилася в 1,7 рази порівняно з 2021 роком; значення LAI лісів зменшилося в 1,92 рази за такий же період; за період ведення воєнних дій (з 24 лютого 2022 року по 22 червня 2024 року) кількість лісових пожеж в 7.6 разів більша, ніж за аналогічний період до початку повномасштабного вторгнення (з 24 лютого 2019 року по 22 червня 2021 року).

Внесок авторів: Концептуалізація – М.О. Попов; методологія – А.А Андреєв, формальний аналіз – М. О. Попов та А.А. Андреєв; дослідження – А.А. Андреєв та С.І. Альперт; оброблення даних – А.А. Андреєв, А.Р. Лисенко та С.І. Голубов; підготовка тексту статті: авторський рукопис – А.А. Андреєв та С.І. Альперт; рецензування та редагування – С.І. Альперт, А.Р. Лисенко та С.І. Голубов; візуалізація – А.Р. Лисенко та С.І. Голубов. Всі автори прочитали та погодилися з опублікованою версією рукопису.

Фінансування: Це дослідження профінансоване грантом НАН України дослідницьким лабораторіям/групам молодих вчених НАН України для проведення досліджень за пріоритетними напрямами розвитку науки і техніки у 2025-2026 рр. у рамках проєкту «Розробка набору геоінформаційних інструментів для дистанційного оцінювання стану лісосмуг, пошкоджених внаслідок воєнних дій» № держ. реєстрації 0125U001511.

Доступність даних: Дані можуть бути надані авторами за обґрунтованим запитом.

Подяки: Автори вдячні Національній академії наук України за підтримку цього дослідження. Ми також вдячні рецензентам і редакторам за їхні цінні коментарі, рекомендації та увагу до роботи.

Конфлікти інтересів: Автори заявляють, що не мають конфлікту інтересів

Посилання

Andreiev, A., & Artiushyn, L. (2024). Improvement of land cover classification accuracy by training sample clustering. Radioelectronic and Computer Systems, 66(2), 66–72. https://doi.org/10.32620/reks.2024.2.06

Brown, C. et al. (2022). Dynamic World, Near real-time global 10 m land use land cover mapping. Scientific Data, 9 (251). https://doi.org/10.1038/s41597-022-01307-4

Buchhorn, M., Lesiv, M., Tsendbazar, N., Herold, M., Bertels, L., & Smets, B. (2020). Copernicus Global Land Cover Layers—Collection 2. Remote Sensing, 12(6), 1044. https://doi.org/10.3390/rs12061044

Friedl, M., & Sulla-Menashe, D. (2022). MODIS/Terra+Aqua land cover type yearly L3 global 500m SIN grid V061 [Data set]. NASA EOSDIS Land Processes DAAC. https://doi.org/10.5067/MODIS/MCD12Q1.061

Kokhan, S. (2007). Classification of remotely sensed data. NATO science for peace and security series. C, Environmental security, 239–247. https://doi.org/10.1007/978-1-4020-6438-8_14

Kozlova, A., Stankevich, S., Svideniuk, M., & Andreiev, A. (2021). Quantitative Assessment of Forest Disturbance with C-Band SAR Data for Decision Making Support in Forest Management. In Lecture notes on data engineering and communications technologies (pp. 548–562). https://doi.org/10.1007/978-3-030-82014-5_37

Matsala, M., Odruzhenko, A., Hinchuk, T. et al. (2024) War drives forest fire risks and highlights the need for more ecologically-sound forest management in post-war Ukraine. Scientific Reports, 14, 4131. https://doi.org/10.1038/s41598-024-54811-5

MODIS Collection 6 NRT Hotspot / Active Fire Detections MCD14DL. URL: https://earthdata.nasa.gov/firms.

Myneni, R., Knyazikhin, Y., & Park, T. (2021). MODIS/Terra Leaf Area Index/FPAR 8-Day L4 Global 500m SIN Grid V061 [Data set]. NASA EOSDIS Land Processes Distributed Active Archive Center. https://doi.org/10.5067/MODIS/MOD15A2H.061

Popov, M., Stankevich, S., Mosov, S., Titarenko, O., Dugin, S., Golubov, S., & Andreiev, A. (2022). Method for Minefields Mapping by Imagery from Unmanned Aerial Vehicle. Advances in Military Technology, 17(2), 211–229. https://doi.org/10.3849/aimt.01722

Popov, M., Andreiev, A., Alpert, S., Golubov, S., & Lysenko, A. (2024). Damage Assessment of the Kupiansk Forest Farm as a Result of Military Actions by Remotely Sensed Data. International Conference of Young Professionals «GeoTerrace-2024», 1–5. https://doi.org/10.3997/2214-4609.2024510058

Stankevich, S., Kozlova, A., Zaitseva, E. & Levashenko, V. (2023). Multivariate risk assessment of land degradation by remotely sensed data. International Conference on Information and Digital Technologies (IDT), 45-50. https://doi.org/10.1109/IDT59031.2023.10194398

Stankevich, S.A., Kozlova, A.A., Piestova, I.O., & Lubskyi, M.S. (2017) Leaf area index estimation of forest using sentinel-1 C-band SAR data. MRRS 2017 - 2017 IEEE Microwaves, Radar and Remote Sensing Symposium, Proceedings, 8075075, 253 – 256. https://doi.org/10.1109/MRRS.2017.8075075

Tomchenko, O. V., Khyzhniak, A. V., Sheviakina, N. A., Zahorodnia, S. A., Yelistratova, L. A., Yakovenko, M. I., & Stakhiv, I. R. (2023). Assessment and monitoring of fires caused by the War in Ukraine on Landscape scale. Journal of Landscape Ecology, 16(2), 76–97. https://doi.org/10.2478/jlecol-2023-0011

Trofymchuk, O., Vishnyakov, V., Sheviakina, N., Klymenko, V., & Tomchenko, O. (2022). Detection of thermal anomalies as a result of military actions in Ukraine by remote sensing methods. SGEM International Multidisciplinary Scientific GeoConference. https://doi.org/10.5593/sgem2022/2.1/s10.35

Zanaga, D., Van De Kerchove, R., De Keersmaecker, W., Souverijns, N., Brockmann, C., Quast, R., Wevers, J., Grosu, A., Paccini, A., Vergnaud, S., Cartus, O., Santoro, M., Fritz, S., Georgieva, I., Lesiv, M., Carter, S., Herold, M., Li, L., Tsendbazar, N., Arino, O. (2021). ESA WorldCover 10 m 2020 v100 [Dataset]. In Zenodo (CERN European Organization for Nuclear Research). https://doi.org/10.5281/zenodo.5571936

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-03-30

Як цитувати

Попов, М. О., Андреєв, А. А., Альперт, С. І., Лисенко, А. Р., & Голубов, С. І. (2025). Оцінювання пошкоджень лісів частини Куп’янського лісгоспу внаслідок пожеж, спричинених воєнними діями. Український журнал дистанційного зондування Землі, 12(1), 4–13. https://doi.org/10.36023/ujrs.2025.12.1.272

Номер

Том 12 № 1 (2025)

Розділ

Методи збору, обробки та інтерпретації даних спостереження Землі

Ліцензія

Ліцензійні умови: автори зберігають авторські права та надають журналу право першої публікації на твір, одночасно ліцензований за міжнародною ліцензією Creative Commons Attribution License International CC-BY, що дозволяє іншим поділитися твором з підтвердженням авторства твору та первинною публікацією в цьому журналі.

Автори, направляючи рукопис у редакцію «Українського журналу дистанційного зондування Землі», погоджуються з тим, що редакції передаються права на захист і використання рукопису (переданого до редакції журналу матеріалу, в т. ч. такі об’єкти авторського права як фотографії автора, рисунки, схеми, таблиці тощо), в тому числі на відтворення у пресі та мережі Інтернет, на поширення, на переклад рукопису на будь-які мови, експорту та імпорту примірників журналу зі статтею авторів з метою розповсюдження, на доведення до загального відома. Зазначені вище права автори передають редакції без обмеження терміну і на території всіх країн світу без обмеження в т. ч. на території України.

Автори гарантують наявність у них виняткових прав на використання переданого редакції матеріалу. Редакція не несе відповідальності перед третіми особами за порушення даних авторами гарантій. За Авторами залишається право використання їх опублікованого матеріалу, його фрагментів і частин в особистих, у тому числи наукових і освітянських цілях. Права на рукопис вважаються переданими Авторами редакції з моменту підписання до друку випуску журналу, в якому він публікується. Передрук матеріалів, опублікованих у журналі, іншими фізичними та юридичними особами можливий тільки зі згоди редакції, з обов’язковим зазначенням випуску журналу, в якому було опубліковано матеріал.