ІНТЕГРАЦІЯ ГІС ІНСТИТУЦІЇ У ВИЗНАЧЕННІ ФІЗИКО-ХІМІЧНОГО СКЛАДУ ҐРУНТОВОГО ПОКРИВУ

  • Л.В. Сухомлін Національний аерокосмічний університет «Харківський авіаційний інститут» https://orcid.org/0009-0005-7971-8289
Ключові слова: фізико-хімічний склад ґрунту,Google Earth Engine, Barren Soil Index, ГІС-модель ґрунтового покриву, мілітаріогенна деградація

Анотація

Мета. Обґрунтування та розробка методології дистанційного експрес-моніторингу фізико-хімічного стану ґрунтів сільськогосподарських угідь тимчасово окупованих степових територій в умовах мілітаріогенного навантаження. Методи. Дослідження базується на безконтактному аудиті земель із використанням геоінформаційних (ГІС) платформ та хмарних обчислень у середовищі Google Earth Engine (GEE). Головним індикатором моделі є індекс відкритих ґрунтів (Barren Soil Index – BSI), розрахований за супутниковими знімками Sentinel-2. Проведено просторовий аналіз за вмістом органічної речовини, щільністю складання, кислотністю та рівнем зволоження ґрунтового покриву. Результати. Встановлено, що на початок військового вторгнення базовий каркас родючості району залишався стабільним: 89,3% площ мали високий вміст гумусу (5–10%), а 68,5% території – нейтральну реакцію кислотності. Водночас зафіксовано локальні вогнища мілітаріогенної деградації. Виявлено штучне переущільнення верхнього горизонту (понад 1,42 г/см³) на 31,3% угідь через рух важкої техніки. Визначено ознаки хронічного гідрологічного стресу та осушення орного шару на 8,2% площ, що пов'язано зі змінами кліматичних умов, відсутністю зрошення та руйнуванням дамб водосховищ. Ознаки дегуміфікації зафіксовано на 10,3% польових масивів внаслідок випалювання стерні та винесення нижніх ілювіальних шарів ґрунту на поверхню в результаті вибухів. Висновки. Розроблений алгоритм хмарного аналізу в GEE є ефективним інструментом для дистанційної фіксації динаміки змін ґрунтового покриву. Він задовольняє потреби аграріїв та оцінювачів у швидкому отриманні верифікованих геопросторових даних, виступаючи надійною основою для проведення повоєнного екологічного аудиту земель та розрахунку завданих мілітаріогенних збитків.

Посилання

1. European Parliament, & Council of the European Union. (2025). Directive (EU) 2025/2360 of 12 November 2025 on soil monitoring and resilience (Soil Monitoring Law). URL : https://eur-lex.europa.eu/eli/dir/2025/2360/oj (last accessed 20.11.2025).
2. Davybida, L. I., (2021). Analiz mozhlyvostei i dosvidu vykorystannia platformy Google Earth Engine dlia vyrishennia zadach monitorynhu dovkillia [Analysis of capabilities and experience of using Google Earth Engine platform for environmental monitoring challenges]. Naukovo-tekhnichnyi zhurnal, 2 (24), 75–86. DOI: https://doi.org/10.31471/2415-3184-2021-2(24)-75-86 [in Ukrainian].
3. Nguyen, C. T., Chidthaisong, A., Kieu Diem, P., & Huo, L. Z. (2021). A modified bare soil index to identify bare land features during agricultural fallow periods in Southeast Asia using Landsat 8. Land, 10 (3), Article 231. DOI: 10.3390/land10030231.
4. Tykhonenko, D. H. (Ed.). (2009). Praktykum z gruntoznavstva: navchalnyi posibnyk [Practical course on soil science: a textbook] (6th ed.). Kharkiv : Maidan, 448 p. [in Ukrainian].
5. Truskavetskyi, S. R., Byndych, T. Y., Viatkin, K. V., Sherstiuk, O. I., & Koliada, L. P. (2018). Bahatospektralne kosmichne skanuvannia v systemi monitorynhu gruntiv : monohrafiia [Multispectral space scanning in the soil monitoring system: a monograph]. Kharkiv : FOP Brovin O., 280 p. [in Ukrainian].
6. Achasov, A. B., Titenko, H. V., Vlasov, O. V., & Kurilov, V. I. (2014). Heoinformatsiini systemy yak osnova suchasnoho kartohrafuvannia hruntiv [Geographic information systems as a baseline of modern soil mapping]. Liudyna ta dovkillia. Problemy neoekolohii, (1-2), 9–14. URL : https://journals.uran.ua/ludina_dov/article/view/34226.pdf. [in Ukrainian].
7. Tarariko, O. H., Syrotenko, O. V., Ilienko, T. V., & Kuchma, T. L. (2019). Ahroekolohichnyi suputnykovyi monitorynh: monohrafiia [Agroecological satellite monitoring: a monograph]. Kyiv : Ahrarna Nauka, 204 p. [in Ukrainian].
8. Kussul, N., Lavreniuk, M., Shelestov, A., & Skakun, S. (2018). Crop inventory at regional scale in Ukraine: developing in season and end of season crop maps with multi-temporal optical and SAR satellite imagery. European Journal of Remote Sensing, 51(1), 627–636. DOI: https://doi.org/10.1080/22797254.2018.1454265.
9. Baliuk, S. A., & Kucher, A. V. (Eds.). (2025). Otsiniuvannia vplyvu zbroinoi ahresii na stan chornozemnykh gruntiv i zakhody z yoho vidnovlennia: monohrafiia. [Assessment of the impact of armed aggression on the state of chernozem soils and measures for its restoration: A monograph]. Kyiv : Ahrarna Nauka, 240 p. [in Ukrainian].
10. Horelyk, S. I., & Baranov, D. M. (2022). Vyznachennia obiemu poshkodzhenoho gruntu silskohospodarskykh uhid vid viiskovykh dii za danymy DZZ [Determination of the volume of damaged soil of agricultural lands from military operations using remote sensing data]. Podolannia ekolohichnykh ryzykiv ta zahroz dlia dovkilliav umovakh nadzvychainykh sytuatsii : zbirnyk materialiv I Mizhnarodnoi naukovo-praktychnoi konferentsii. Poltava: NUPP, 189–193. URL: https://nupp.edu.ua/uploads/files/0/events/conf/2022/i-mnpk-podolanniaeko-rizikiv/zbirnik-materialiv.pdf [in Ukrainian].
11. Earth Engine data catalog: Sentinel-2. website. URL: https://developers.google.com /earth-engine/datasets/catalog/sentinel-2 (last accessed 08.04.2025).
12. Laktionova, T. M., Medvediev, V. V., Savchenko, K. V., Bihun, O. M., Sheiko, S. M., & Nakisko, S. H. (2010). Struktura ta poriadok vykorystannia bazy danykh "Vlastyvosti gruntiv Ukrainy": instruktsiia [Structure and operating procedure of the database "Soil Properties of Ukraine": an instruction]. Kharkiv : Apostrof, 96 p. [in Ukrainian].
Опубліковано
2026-09-23
Розділ
МЕЛІОРАЦІЯ, ЗЕМЛЕРОБСТВО, РОСЛИННИЦТВО