1 of 30

 

Використання ГІС та супутникових засобів для оцінки шкоди для ґрунтів, зумовленої війною

2 of 30

Основні супутникові інструменти

  • Planet;
  • Sentinel-1, Sentinel-2;
  • Landsat;
  • FIRMS

​

Дослідницькі ініціативи

  • NASA Harvest;
  • EUSpace4Ukraine (War impact on Ukrainian Agriculture using Copernicus);

​

​

​

Основні дані:

  • Воєнні впливи (вирви, фортифікації);
  • Пожежі;
  • Затоплення;
  • Стан рослинності;
  • Несприятливі природні явища (посухи, вітрова ерозія, деградація земель).

3 of 30

Переваги дистанційного моніторингу в контексті війни

​

  • Моніторинг великих територій, які не завжди фізично доступні;
  • Регулярне оновлення знімків;
  • Картування шкоди перед польовими дослідженнями;
  • Вільний і повний доступ до важливих інформаційних продуктів;
  • Порівняння даних за тривалий час;
  • Достовірність даних та захищеність від дезінформації.

​

​

​

​

4 of 30

Просторова

роздільна здатність

​

Впливає на точність відображення

​

5 of 30

Частота оновлення знімків

Час, через який супутник повернеться на те ж місце.

6 of 30

Найпоширеніші інструменти:

​

  • Sentinel-1 (SAR, радар з синтетичною апертурою) – радарний діапазон з частотою 5.405 ГГц, що працює незалежно від часу доби та хмарності. Моніторинг вологості грунту, підтоплення, забруднення вод.

​

  • Sentinel-2 (12 спектральних смуг, 2 варіанти роздільної здатності)

10 метрів (видимий та NIR):

B2 (Blue - 490 нм): для картування водних об'єктів та атмосферного розсіювання.

B3 (Green - 560 нм): для виявлення рослинності та аналізу каламутності води.

B4 (Red - 665 нм): для виявлення рослинності, ґрунтів та міської забудови.

B8 (NIR - 842 нм): для аналізу біомаси та здоров'я рослин.

20 метрів (червоний край та SWIR):

B5 (Red Edge - 705 нм): для моніторингу стану рослинності.

B6 (Red Edge - 740 нм): для моніторингу стану рослинності.

B7 (Red Edge - 783 нм): для моніторингу стану рослинності.

B8a (Narrow NIR - 865 нм): для покращеного аналізу рослинності.

B11 (SWIR - 1610 нм): для картографування вологості ґрунту та типів рослинності.

B12 (SWIR - 2190 нм): для картографування геологічних структур та вологості.

​

7 of 30

Поєднання інструментів

QGIS та Copernicus Data Space

Вільний доступ до знімків Sentinel-1, Sentinel-2, Sentinel-3, Sentinel-4/5

8 of 30

Поєднання інструментів QGIS та Copernicus Data Space – базова карта

9 of 30

Підключення Copernicus Services або завантаження знімків

10 of 30

Обробка супутникових знімків за допомогою QGIS:

​

  • Деякі індекси стану рослинного покриву та розвитку посухи

​

    • NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) – нормалізований диференційний вегетаційний індекс

​

    • NDMI (Normalized Difference Moisture Index) – нормалізований диференційний індекс вологості

11 of 30

NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) моніторинг — це супутниковий аналіз індексу вегетації, що вимірює щільність та здоров'я рослинності на основі поглинання червоного та відбиття інфрачервоного світла. NDVI базується на тому, що здоровий хлорофіл поглинає червоне світло і відбиває інфрачервоне. 

​

  • Оцінка стану посівів: Виявляє стресові ділянки, ураження шкідниками, хворобами або нестачу поживних речовин.
  • Динаміка розвитку: Дозволяє відстежувати розвиток біомаси від початку вегетації до дозрівання.
  • Аналіз озимих культур: Використовується навесні для визначення густоти сходів озимих та їх життєздатності.

​

12 of 30

NDVI = (NIR-Red)/(NIR+Red)

(B8-B4)/(B8+B4)

​

Набуває значень від -1 до 1.

0.6 – 0.9: Щільна, здорова та активно вегетуюча рослинність (максимальний фотосинтез).

0.3 – 0.5: Помірна рослинність, сходи або рослини, що розвиваються.

0.1 – 0.2: Слабка рослинність, рідкі посіви або старіння культур.

0.0 – 0.1: Відкритий ґрунт, кам'яниста поверхня.

-0.1 – 0.0: Вода, сніг, інфраструктура (дороги, будівлі).

​

​

13 of 30

14 of 30

15 of 30

16 of 30

17 of 30

NDVI – 29 червня 2025

18 of 30

19 of 30

NDVI – 3 липня 2021

20 of 30

NDMI = (NIR-SWIR)/(NIR+SWIR)

(B8-B11)/(B8+B11)

​

Нормалізований різницевий індекс вологості) — це індекс дистанційного моніторингу, що визначає вміст вологи в рослинності та ґрунті, використовуючи ближній інфрачервоний (NIR) та короткохвильовий інфрачервоний (SWIR) діапазони. Значення NDMI коливаються від -1 до 1, де вищі значення (ближче до 1) свідчать про вищу вологість.

​

21 of 30

NDMI – 29 червня 2025

22 of 30

NDMI – 3 липня 2021

23 of 30

10-денний датасет Copernicus NDVI

24 of 30

Супутниковий моніторинг запасів вологи в ґрунті

​

- Технології, що базуються на використанні радарних даних

Copernicus Soil Water Index – комбіновані дані радарного сканування Sentinel-1 та Advanced Scatterometer (ASCAT), засновані на моделі обробки розсіювання радарного сигналу та узагальнених моделях інфільтрації води в грунті.

​

Верхній шар ґрунту (2-5 см; 10 см)

Коренева зона (до 40 см)

Глибші шари ґрунту (до 1 м)

​

25 of 30

Моніторинг запасів вологи в ґрунті

​

Soil Water Index 2015-present (raster 1 km), Europe, daily – version 1

26 of 30

Моніторинг пожеж в екосистемах та перенесення забруднювачів – оптичний та термальний діапазон Sentinel-2

​

27 of 30

Снігурівська нафтоперекачувальна станція – пожежа 6 червня 2022

28 of 30

Снігурівська нафтоперекачувальна станція – пожежа 6 червня 2022

29 of 30

Снігурівська нафтоперекачувальна станція – пожежа 6 червня 2022

30 of 30

Дякуємо!

anna@ceobs.org, iryna@ceobs.org