Оцінка антропогенної трансформації водозбірних басейнів суббасейну Західного Бугу на основі індексу гемеробії та даних Sentinel-2

Nazar Vano

Анотація


У статті розглянуто результати геоінформаційного аналізу антропогенного впливу на водозбірні басейни суббасейну річки Західний Буг, виконаного на основі дослідження структури наземного покриву. Для цього використано мультиспектральні супутникові знімки Sentinel-2 та класифікацію CORINE Land Cover, що дало змогу створити узгоджений шар земного покриву для подальшого аналізу.

Методика дослідження ґрунтується на використанні індексу гемеробії як кількісного показника рівня антропогенної трансформації території. Класи наземного покриву були переведені у семибальну шкалу гемеробності, після чого за допомогою інструментів зональної статистики в ArcGIS Pro виконано просторове узагальнення значень індексу в межах водозбірних басейнів. Це дозволило отримати інтегральні показники антропогенного навантаження для кожного басейну.

Дослідження показало виразні відмінності у просторовому розподілі рівнів антропогенного впливу. Найбільшу частку займають β-евгемеробні ландшафти - вони охоплюють 51,94 % території. Далі йдуть α-евгемеробні (33,04 %), тоді як мезогемеробні становлять 14,16 %. Частка олігогемеробних і полігемеробних територій є зовсім незначною - відповідно 0,65 % та 0,21 %.

Розрахований інтегральний індекс гемеробії (HSI) для суббасейну дорівнює 4,19. Це відповідає рівню β–α евгемеробності та вказує на помірно високий ступінь антропогенної трансформації території. Найвищі значення індексу зафіксовано у водозборах, що припадають на урбанізовані та інтенсивно освоєні ділянки Львівської агломерації. Натомість у північній частині суббасейну, зокрема в межах Шацького поозер’я, переважають водозбори з нижчими показниками, що свідчить про краще збереження природних ландшафтів.

У різних частинах території чітко простежується відмінність у рівні антропогенного навантаження. Виявлені закономірності добре показують контрасти між значно зміненими урбанізованими й аграрними територіями та більш збереженими природними ділянками, що дає можливість порівнювати їх у кількісному вимірі. Отримані результати можуть слугувати надійною аналітичною основою для впровадження басейнового підходу в управлінні водними ресурсами, допомагати у прийнятті рішень у сфері просторового планування, а також використовуватися для оцінки й моніторингу екологічного стану водозбірних систем у межах інтегрованого природокористування.

Ключові слова: антропогенна трансформація; водозбірні басейни; суббасейн річки Західний Буг; індекс гемеробії; геоінформаційне моделювання; наземний покрив; CORINE Land Cover; Sentinel-2; зональна статистика.


Повний текст:

PDF

Посилання


Bayrak, G. (2025). Main patterns of modern river morphodynamics of the Carpathian region. Visnyk of V. N. Karazin Kharkiv National University. Series: Geology, Geography, Ecology, (62). https://doi.org/10.26565/2410-7360-2025-62-11 (In Ukrainian)

Bayrak, G. R., & Mukha, B. P. (2010). Remote sensing methods of the Earth: textbook. Lviv: Ivan Franko National University of Lviv, 712 p. (In Ukrainian)

Kovalchuk, A. I., & Kovalchuk, I. P. (2018). Atlas mapping of river basin systems: monograph. Lviv: Prostir-M, 348 p. (In Ukrainian)

Kovalchuk, I. P., Andreychuk, Yu. M., & Mykhnovych, A. V. (2020). Geoecological analysis of transformation processes in river basin systems (case study of the Bystrytsia basin). Heodeziia, kartohrafiia i aerofotoznimannia. (In Ukrainian)

Kovalchuk, I. P., Kovalchuk, A. I., Tsaryk, L. P., & Pylypovych, O. V. (2023). Conceptual principles of geoecological research of river basin systems and their digital atlas mapping. Naukovi zapysky Ternopil National Pedagogical University. https://doi.org/10.25128/2519-4577.23.2.1 (In Ukrainian)

Kruhlov, I. (2015). Natural geoecosystems of the Upper Western Bug basin. Naukovi zapysky Ternopil National Pedagogical University. Series: Geography, 2(39), 165–173. (In Ukrainian)

Melniichuk, M. M., & Horbach, V. V. (2020). Current state of the Western Bug river basin within Volyn region. Visnyk of Odesa National University. Series: Geological and Geographical Sciences, 25(2), 30–43. https://doi.org/10.18524/2303-9914.2020.2(37).216558 (In Ukrainian)

Nakonechnyi, Yu. I., & Pozniak, S. P. (2011). Soils of the Western Bug floodplain: monograph. Lviv: Ivan Franko National University of Lviv, 220 p. (In Ukrainian)

Pylypovych, O., Ivanov, Ye., Andreychuk, Yu., Holubiev, Yu., & Zhovtianskyi, O. (2024). Anthropogenic pressure on the Shchyrets reservoir catchment. Naukovi zapysky Ternopil National Pedagogical University. Series: Geography, (1), 160–166. https://doi.org/10.25128/2519-4577.24.1.19 (In Ukrainian)

Pylypovych, O., & Kovalchuk, I. (2018). Geoecology of river basin systems of the Upper Dniester: monograph. Lviv: Ivan Franko National University of Lviv, 300 p. (In Ukrainian)

Pichura, V. I., Potravka, L. O., Hrutta, O. V., & Biloshchenko, O. S. (2022). Substantiation of water and land use safety based on basin principles. Vodní bioresursy ta akvakultura, 2(12), 3–15. https://doi.org/10.32851/wba.2022.2.1 (In Ukrainian)

Allan, J. D. (2004). Landscapes and riverscapes: The influence of land use on stream ecosystems. Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics, 35, 257–284. https://doi.org/10.1146/annurev.ecolsys.35.120202.110122

Directive 2000/60/EC of the European Parliament and of the Council establishing a framework for Community action in the field of water policy. (2000). Official Journal of the European Communities, L327, 1–73.

Walz, U., & Stein, C. (2014). Indicators of hemeroby for the monitoring of landscapes in Germany. Journal for Nature Conservation, 22(3), 279–289. https://doi.org/10.1016/j.jnc.2014.01.007

Peterseil, J., et al. (2004). Evaluating the ecological sustainability of Austrian agricultural landscapes – the SINUS approach. Land Use Policy, 21, 307–320. https://doi.org/10.1016/j.landusepol.2003.10.011

State Agency of Water Resources of Ukraine. (2023). River Basin Management Plan of the Vistula (draft). Kyiv. (In Ukrainian)

Tanács, E., Bede-Fazekas, Á., Csecserits, A., et al. (2022). Assessing ecosystem condition at the national level in Hungary – indicators, approaches, challenges. One Ecosystem, 7, e81543. https://doi.org/10.3897/oneeco.7.e81543

European Environment Agency. (2017). Technical guidelines – CORINE Land Cover 2018 and CLC Change 2012–2018. Copenhagen. https://land.copernicus.eu/en/technical-library/clc-2018-technical-guidelines/

Venter, O., Sanderson, E. W., Magrach, A., et al. (2016). Sixteen years of change in the global terrestrial human footprint and implications for biodiversity conservation. Nature Communications, 7, 12558. https://doi.org/10.1038/ncomms12558

European Space Agency. (2015). Sentinel-2 User Handbook. Paris.

Lehner, B., & Grill, G. (2013). Global river hydrography and network routing: baseline data and new approaches to study the world's large river systems. Hydrological Processes, 27, 2171–2186. https://doi.org/10.1002/hyp.9740

Esri. (n.d.). Land Cover Classification (Deep Learning Model). ArcGIS Living Atlas of the World. https://livingatlas.arcgis.com/

Esri. (2023). Land Cover Classification (Sentinel-2). ArcGIS Living Atlas of the World. https://doc.arcgis.com/en/pretrained-models/latest/imagery/using-land-cover-classification-sentinel-2-.htm

Ma, L., Liu, Y., Zhang, X., Ye, Y., Yin, G., & Johnson, B. A. (2019). Deep learning in remote sensing applications: A meta-analysis and review. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing. https://doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2019.04.015

Sim, W. D., et al. (2024). Assessing land cover classification accuracy. Remote Sensing. https://www.mdpi.com/2072-4292/16/14/2623

Copernicus Data Space Ecosystem. (n.d.). Sentinel-2 satellite data. European Union, ESA. https://dataspace.copernicus.eu/

HydroSHEDS. (n.d.). Global hydrographic data and watershed boundaries derived from SRTM. World Wildlife Fund. https://www.hydrosheds.org

Kruhlov, I., Burianyk, O., Smaliychuk, A., & Svatko, Y. (2025). Topography effect on land cover in a river basin system: Case of Bystrytsia Pidbuzka. Problems of Geomorphology and Paleogeography, 1(18), 302–313. https://doi.org/10.30970/gpc.2025.1.4883




DOI: http://dx.doi.org/10.30970/gpc.2026.1.5217

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.