СУПУТНИКОВИЙ МОНІТОРИНГ ДИНАМІКИ ПЛОЩІ ВОДНОЇ ПОВЕРХНІ ОЗЕРА СОЛОНЕЦЬ-ТУЗЛИ, ПРИЧОРНОМОРСЬКА НИЗОВИНА, УКРАЇНА (ЗА 2024 РІК)
Ключові слова:
Солонець-Тузли, озеро, площа водної поверхні, супутниковий моніторинг, NDWI, SWIR, сезонна динаміка
Анотація
У статті представлено результати супутникового моніторингу сезонної динаміки площі водної поверхні озера Солонець-Тузли, розташованого в межах Причорноморської низовини, в районі Березанського лиману, протягом 2024 року. Для аналізу використано супутникові знімки Sentinel-2, за якими було розраховано індекс NDWI та сформовано композитні зображення у SWIR-діапазоні. Обробку отриманих даних здійснено в середовищах ArcGIS Pro, Google Earth Pro та RStudio. За матеріалами аналізу супутникових знімків, були проведені розрахунки площі водної поверхні досліджуваного озера, за кожен місяць 2024 року. Отримані результати, вказують на істотні сезонні коливання площі озера, від максимальної 5,53 км² (січень), до повного висихання та формування солончаку (серпень). Максимальна площа озера проявлялась в зимові місці, на весні площа озера суттєво зменшувалась до початку літа. На початку літа площа озера зазнала тимчасового підвищення, але потім стрімко зменшувалась до повного висихання у серпні. Восени площа озера повільно але перманентно збільшувалась до грудня місяця. Пересічне значення площі водної поверхні озера за 2024 рік, складало 2,98 км², при амплітуді в 5,53 км². Просторовий аналіз виявив неоднорідність висихання улоговини озера: північна частина втрачала воду швидше, а тому у липні вже була повністю пересохлою, південна, особливо в центральній часті, залишалася зволоженою більш тривалий період часу, а повністю пересохла лише у серпні. Представлена неоднорідність висихання улоговини озера, зумовлена її морфологічними умовами.Індекс NDWI виявив високу кореляцію з площею водойми, що підтверджує його ефективність для моніторингу невеликих нестабільних водойм (пересихаючих). SWIR-композити, своєю чергою, виявилися корисними для візуальної оцінки рівня зволоження, однак недостатньо точними для кількісного аналізу. Дослідження демонструє ефективність використання супутникових індексів для моніторингу водної динаміки малих солоних озер, в умовах кліматичних змін та антропогенного впливу.
Посилання
1. Avezov S., Yunusova D., Yusupjonov O., Kazakbaeva M., Gulmurzaeva R., Saksonov U., Ruzikulova O., Djumabaeva S. 2024. Quantifying Water Bodies with Sentinel-2 Imagery and NDWI: A Remote Sensing Approach. E3S Web of Conferences, 590(6). https://doi.org/10.1051/e3sconf/202459002007
2. Bird Life International. 2022. Important Bird and Biodiversity Areas (IBAs) factsheet: Tuzly Lagoons. Retrieved from https://datazone.birdlife.org/about-our-science/ibas
3. European Space Agency. 2015. Sentinel-2 User Handbook. ESA Standard Document. Retrieved from https://sentinels.copernicus.eu
4. Hijmans, R. J., van Etten, J., Sumner, M., Cheng, J., Bevan, A., Bivand, R., Busetto, L., Canty, M., Forrest, D., Ghosh, A., Golicher, D., Gray, J., Greenberg, J. A., Hengl, T., Hijmans, E., Lovelace, R., Lu, J., Mosher, S., Pebesma, E., ... & Shortridge, A. 2021. Spatial Data Analysis.Retrieved from https://cran.r-project.org/web/packages/terra/index.html
5. Ji, L., Zhang, L., & Wylie, B. 2009. Analysis of dynamic thresholds for the normalized difference water index. Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, 75(11), 1307–1317. https://doi.org/10.14358/PERS.75.11.1307
6. Lichen Lu, Huiling Sun. 2023. Dynamic monitoring of surface water areas of nine plateau lakes in Yunnan Province using long time-series Landsat imagery based on the Google Earth Engine platform. Geocarto International 38(1):1-18. https://doi.org/10.1080/10106049.2023.2253196
7. McFeeters, S. K. 1996. The use of the Normalized Difference Water Index (NDWI) in the delineation of open water features. International Journal of Remote Sensing, 17(7), 1425–1432. https://doi.org/10.1080/01431169608948714
8. Wickham, H. Navarro, D., Pedersen, T. 2016. ggplot2: Elegant Graphics for Data Analysis. Springer-Verlag New York. Retrieved from https://ggplot2-book.org/
9. Атлас Черного моря. 1841. Е. Манганари. Гидрографическое Черноморское депо. Николаев. 33 с. [Atlas of the Black Sea. 1841. E. Manganari. Hydrographic Black Sea Depot. Nikolaev. 33 p.] (in Russian).
10. Богданова, Т. В. 2015. Видовий склад ряду Coleoptera на прилеглій території озера Солонець-Тузли. Регіональна науково-практична конференція, 23–28 листопада 2015 р.: матеріали. Миколаїв, МНУ ім. В. О. Сухомлинського. с. 21. [Bogdanova, T. V. 2015. Species composition of the Coleoptera order in the area surrounding Lake Solonets-Tuzly. Regional scientific and practical conference, November 23–28, 2015: materials. Mykolaiv, V. O. Sukhomlynsky Mykolaiv National University. p. 21]. (in Ukrainian).
11. Вичалковська, Н. В. 2018. Дослідження фауни акваторії та прилеглої території озера Солонець-Тузли. Всеукраїнська науково-практична конференція: Комплексне збереження історико-культурної спадщини у заповідних об’єк- тах, 10–11 травня 2018 р., м. Очаків, матеріали. Миколаїв: ЧНУ ім. Петра Могили. С. 10–12. [Vychalkovska, N. V. 2018. Research on the fauna of the water area and surrounding territory of Lake Solonets-Tuzly. All-Ukrainian Scientific and Practical Conference: Comprehensive preservation of historical and cultural heritage in protected areas, May 10–11, 2018, Ochakiv, materials. Mykolaiv: Petro Mohyla Black Sea National University. Pp. 10–12.] (in Ukrainian).
12. Военно-топографическая карта Российской империи. Херсонская губерния. 1869. Ф.Ф.Шуберт. Санкт-Петербург. Военно-топографического депо [Military topographic map of the Russian Empire. Kherson Province. 1869. F.F. Schubert. Saint Petersburg. Military Topographic Depot] (in Russian).
13. Геология шельфа УССР. Лиманы. 1984. Киев: Наукова думка. 176 с. [Geology of the Ukrainian SSR Shelf. Limans. 1984. Kyiv: Naukova Dumka. 176 p.]. (in Russian).
14. Геология шельфа УССР. Литология. 1985. Киев: Наукова думка. 192 с. [Geology of the Ukrainian SSR Shelf. Lithology. 1985. Kyiv: Naukova Dumka. 192 p.]. (in Russian).
15. Геология шельфа УССР. Тектоника. 1987. Киев: Наукова думка. 152 с. [Geology of the Ukrainian SSR Shelf. Tectonics. 1987. Kyiv: Naukova Dumka. 152 p.]. (in Russian).
16. Звіт про науково-дослідну роботу Літопис природи НПП «Білобережжя Святослава» (заключний). 2015. Том IV. Чаус, В., Марчинська, О., Козловський, Ю., Редінов, К., Нєпєїн, А. Очаків: НПП «Білобережжя Святослава», 213 с. [Report on scientific research work Chronicle of Nature of the Biloberezhzhya Svyatoslav National Nature Park (final). 2015. Volume IV. Chaus, V., Marchynska, O., Kozlovsky, Yu., Redinov, K., Nepein, A.; scientific editor Marchynska, O. Ochakiv. Biloberezhya Svyatoslava National Nature Park, 213 p. (in Ukrainian).
17. Звіт про науково-дослідну роботу Літопис природи НПП «Білобережжя Святослава» (заключний). 2018. Том VII. Козловський, Ю., Чаус, В., Марчинська, О., Редінов, К., Маркауцан, О., Касьянов, Є.; наук.ред. Касьянов Є. Очаків: НПП «Білобережжя Святослава», 251 с. [Report on scientific research work Chronicle of Nature of the Biloberezhzhya Svyatoslav National Nature Park (final). 2018. Volume VII. Kozlovsky, Yu., Chaus, V., Marchynska, O., Redinov, K., Markautsan, O., Kasyanov, Ye.; scientific editor Kasyanov E. Ochakiv: Biloberezhya Svyatoslava National Nature Park, 251 p.] (in Ukrainian).
18. Звіт про науково-дослідну роботу Літопис природи НПП «Білобережжя Святослава» (заключний). Том X. 2022. Коваль В., Чаус В., Редінов К., Маркауцан О., Касьянов Є. та ін.; наук.ред. Касьянов Є. Очаків: НПП «Білобережжя Святослава», 309 с. [Report on scientific research work Chronicle of Nature of the Biloberezhzhya Svyatoslav National Nature Park (final). Volume X. 2022. Koval V., Chaus V., Redinov K., Markautsan O., Kasyanov E., et al.; scientific editor Kasyanov E. Ochakiv: Biloberezhya Svyatoslava National Nature Park, 309 p.] (in Ukrainian).
19. Звіт про науково-дослідну роботу Літопис природи НПП «Білобережжя Святослава» (заключний). 2023. Том XII. У 2-х частинах. Коваль В., Чаус В., Редінов К., Маркауцан О., Давидов О., Касьянов Є. та ін.; наук.ред. Касьянов Є. Очаків: НПП «Білобережжя Святослава», 506 c. [Report on scientific research work Chronicle of Nature of the Biloberezhzhya Svyatoslav National Nature Park (final). 2023. Volume XII. In 2 parts. Koval V., Chaus V., Redinov K., Markautsan O., Davydov O., Kasyanov E., et al.; scientific editor Kasyanov E. Ochakiv: Biloberezhya Svyatoslava National Nature Park, 506 p.] (in Ukrainian).
20. Зенкович, В.П. 1958. Берега Черного и Азовского морей. Москва. Государственное издательство географической литературы. 374 с. [Zenkovich, V.P. 1958. Shores of the Black and Azov Seas. Moscow. State Publishing House of Geographical Literature. 374 р.] (in Russian).
21. Зенкович, В.П. 1960. Морфология и динамика советских берегов Черного моря. Т. ІІ (Северо-западная часть). Москва: АН СССР. 216 c. [Zenkovich V.P. 1960. Morphology and dynamics of the Soviet coast of the Black Sea. T. II (North-Western part). Moscow: USSR Academy of Sciences. 216 p.]. (in Russian)
22. Зенкович, В.П. 1962. Основы учения о развитии морских берегов. Москва: АН СССР, 710 с. [Zenkovich, V.P. 1962. Fundamentals of the doctrine of the development of sea shores. Moscow: AS USSR, 710 p.] (in Russian).
23. Ільїн Л.В., Мартинюк В.О. 1998. Озера України: Довідник. Львів: Львівський державний університет ім. І. Франка, 52 с. [Ilyin L.V., Martynyuk V.O. 1998. Lakes of Ukraine: Reference Book. Lviv: Ivan Franko State University of Lviv, 52 p.] (in Ukrainian).
24. Подробная милитерная карта по границе России с Турциею. 1800. Е. И. В. Депо. Санкт-Петербург. [Detailed military map of the border between Russia and Turkey. 1800. E. I. V. Depo. Saint Petersburg]. (in Russian).
25. Рельєф України. Навчальний посібник. 2010. Вахрушев, Б.О., Ковальчук, І.П., Комлєв, О.О., Кравчук, Я.С., Палієнко, Е.Т., Рудько, Г.І., Стецюк, В.В.; [За загальною редакцією В.В. Стецюка]. Київ: Слово, 688 с. [The Relief of Ukraine. Textbook. 2010. Vakhrushev, B.O., Kovalchuk, I.P., Komlev, O.O., Kravchuk, Ya.S., Palienko, E.T., Rudko, G.I., Stetsyuk, V.V.; [Edited by V.V. Stetsyuk]. Kyiv: Slovo, 688 p.] (in Ukrainian).
2. Bird Life International. 2022. Important Bird and Biodiversity Areas (IBAs) factsheet: Tuzly Lagoons. Retrieved from https://datazone.birdlife.org/about-our-science/ibas
3. European Space Agency. 2015. Sentinel-2 User Handbook. ESA Standard Document. Retrieved from https://sentinels.copernicus.eu
4. Hijmans, R. J., van Etten, J., Sumner, M., Cheng, J., Bevan, A., Bivand, R., Busetto, L., Canty, M., Forrest, D., Ghosh, A., Golicher, D., Gray, J., Greenberg, J. A., Hengl, T., Hijmans, E., Lovelace, R., Lu, J., Mosher, S., Pebesma, E., ... & Shortridge, A. 2021. Spatial Data Analysis.Retrieved from https://cran.r-project.org/web/packages/terra/index.html
5. Ji, L., Zhang, L., & Wylie, B. 2009. Analysis of dynamic thresholds for the normalized difference water index. Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, 75(11), 1307–1317. https://doi.org/10.14358/PERS.75.11.1307
6. Lichen Lu, Huiling Sun. 2023. Dynamic monitoring of surface water areas of nine plateau lakes in Yunnan Province using long time-series Landsat imagery based on the Google Earth Engine platform. Geocarto International 38(1):1-18. https://doi.org/10.1080/10106049.2023.2253196
7. McFeeters, S. K. 1996. The use of the Normalized Difference Water Index (NDWI) in the delineation of open water features. International Journal of Remote Sensing, 17(7), 1425–1432. https://doi.org/10.1080/01431169608948714
8. Wickham, H. Navarro, D., Pedersen, T. 2016. ggplot2: Elegant Graphics for Data Analysis. Springer-Verlag New York. Retrieved from https://ggplot2-book.org/
9. Атлас Черного моря. 1841. Е. Манганари. Гидрографическое Черноморское депо. Николаев. 33 с. [Atlas of the Black Sea. 1841. E. Manganari. Hydrographic Black Sea Depot. Nikolaev. 33 p.] (in Russian).
10. Богданова, Т. В. 2015. Видовий склад ряду Coleoptera на прилеглій території озера Солонець-Тузли. Регіональна науково-практична конференція, 23–28 листопада 2015 р.: матеріали. Миколаїв, МНУ ім. В. О. Сухомлинського. с. 21. [Bogdanova, T. V. 2015. Species composition of the Coleoptera order in the area surrounding Lake Solonets-Tuzly. Regional scientific and practical conference, November 23–28, 2015: materials. Mykolaiv, V. O. Sukhomlynsky Mykolaiv National University. p. 21]. (in Ukrainian).
11. Вичалковська, Н. В. 2018. Дослідження фауни акваторії та прилеглої території озера Солонець-Тузли. Всеукраїнська науково-практична конференція: Комплексне збереження історико-культурної спадщини у заповідних об’єк- тах, 10–11 травня 2018 р., м. Очаків, матеріали. Миколаїв: ЧНУ ім. Петра Могили. С. 10–12. [Vychalkovska, N. V. 2018. Research on the fauna of the water area and surrounding territory of Lake Solonets-Tuzly. All-Ukrainian Scientific and Practical Conference: Comprehensive preservation of historical and cultural heritage in protected areas, May 10–11, 2018, Ochakiv, materials. Mykolaiv: Petro Mohyla Black Sea National University. Pp. 10–12.] (in Ukrainian).
12. Военно-топографическая карта Российской империи. Херсонская губерния. 1869. Ф.Ф.Шуберт. Санкт-Петербург. Военно-топографического депо [Military topographic map of the Russian Empire. Kherson Province. 1869. F.F. Schubert. Saint Petersburg. Military Topographic Depot] (in Russian).
13. Геология шельфа УССР. Лиманы. 1984. Киев: Наукова думка. 176 с. [Geology of the Ukrainian SSR Shelf. Limans. 1984. Kyiv: Naukova Dumka. 176 p.]. (in Russian).
14. Геология шельфа УССР. Литология. 1985. Киев: Наукова думка. 192 с. [Geology of the Ukrainian SSR Shelf. Lithology. 1985. Kyiv: Naukova Dumka. 192 p.]. (in Russian).
15. Геология шельфа УССР. Тектоника. 1987. Киев: Наукова думка. 152 с. [Geology of the Ukrainian SSR Shelf. Tectonics. 1987. Kyiv: Naukova Dumka. 152 p.]. (in Russian).
16. Звіт про науково-дослідну роботу Літопис природи НПП «Білобережжя Святослава» (заключний). 2015. Том IV. Чаус, В., Марчинська, О., Козловський, Ю., Редінов, К., Нєпєїн, А. Очаків: НПП «Білобережжя Святослава», 213 с. [Report on scientific research work Chronicle of Nature of the Biloberezhzhya Svyatoslav National Nature Park (final). 2015. Volume IV. Chaus, V., Marchynska, O., Kozlovsky, Yu., Redinov, K., Nepein, A.; scientific editor Marchynska, O. Ochakiv. Biloberezhya Svyatoslava National Nature Park, 213 p. (in Ukrainian).
17. Звіт про науково-дослідну роботу Літопис природи НПП «Білобережжя Святослава» (заключний). 2018. Том VII. Козловський, Ю., Чаус, В., Марчинська, О., Редінов, К., Маркауцан, О., Касьянов, Є.; наук.ред. Касьянов Є. Очаків: НПП «Білобережжя Святослава», 251 с. [Report on scientific research work Chronicle of Nature of the Biloberezhzhya Svyatoslav National Nature Park (final). 2018. Volume VII. Kozlovsky, Yu., Chaus, V., Marchynska, O., Redinov, K., Markautsan, O., Kasyanov, Ye.; scientific editor Kasyanov E. Ochakiv: Biloberezhya Svyatoslava National Nature Park, 251 p.] (in Ukrainian).
18. Звіт про науково-дослідну роботу Літопис природи НПП «Білобережжя Святослава» (заключний). Том X. 2022. Коваль В., Чаус В., Редінов К., Маркауцан О., Касьянов Є. та ін.; наук.ред. Касьянов Є. Очаків: НПП «Білобережжя Святослава», 309 с. [Report on scientific research work Chronicle of Nature of the Biloberezhzhya Svyatoslav National Nature Park (final). Volume X. 2022. Koval V., Chaus V., Redinov K., Markautsan O., Kasyanov E., et al.; scientific editor Kasyanov E. Ochakiv: Biloberezhya Svyatoslava National Nature Park, 309 p.] (in Ukrainian).
19. Звіт про науково-дослідну роботу Літопис природи НПП «Білобережжя Святослава» (заключний). 2023. Том XII. У 2-х частинах. Коваль В., Чаус В., Редінов К., Маркауцан О., Давидов О., Касьянов Є. та ін.; наук.ред. Касьянов Є. Очаків: НПП «Білобережжя Святослава», 506 c. [Report on scientific research work Chronicle of Nature of the Biloberezhzhya Svyatoslav National Nature Park (final). 2023. Volume XII. In 2 parts. Koval V., Chaus V., Redinov K., Markautsan O., Davydov O., Kasyanov E., et al.; scientific editor Kasyanov E. Ochakiv: Biloberezhya Svyatoslava National Nature Park, 506 p.] (in Ukrainian).
20. Зенкович, В.П. 1958. Берега Черного и Азовского морей. Москва. Государственное издательство географической литературы. 374 с. [Zenkovich, V.P. 1958. Shores of the Black and Azov Seas. Moscow. State Publishing House of Geographical Literature. 374 р.] (in Russian).
21. Зенкович, В.П. 1960. Морфология и динамика советских берегов Черного моря. Т. ІІ (Северо-западная часть). Москва: АН СССР. 216 c. [Zenkovich V.P. 1960. Morphology and dynamics of the Soviet coast of the Black Sea. T. II (North-Western part). Moscow: USSR Academy of Sciences. 216 p.]. (in Russian)
22. Зенкович, В.П. 1962. Основы учения о развитии морских берегов. Москва: АН СССР, 710 с. [Zenkovich, V.P. 1962. Fundamentals of the doctrine of the development of sea shores. Moscow: AS USSR, 710 p.] (in Russian).
23. Ільїн Л.В., Мартинюк В.О. 1998. Озера України: Довідник. Львів: Львівський державний університет ім. І. Франка, 52 с. [Ilyin L.V., Martynyuk V.O. 1998. Lakes of Ukraine: Reference Book. Lviv: Ivan Franko State University of Lviv, 52 p.] (in Ukrainian).
24. Подробная милитерная карта по границе России с Турциею. 1800. Е. И. В. Депо. Санкт-Петербург. [Detailed military map of the border between Russia and Turkey. 1800. E. I. V. Depo. Saint Petersburg]. (in Russian).
25. Рельєф України. Навчальний посібник. 2010. Вахрушев, Б.О., Ковальчук, І.П., Комлєв, О.О., Кравчук, Я.С., Палієнко, Е.Т., Рудько, Г.І., Стецюк, В.В.; [За загальною редакцією В.В. Стецюка]. Київ: Слово, 688 с. [The Relief of Ukraine. Textbook. 2010. Vakhrushev, B.O., Kovalchuk, I.P., Komlev, O.O., Kravchuk, Ya.S., Palienko, E.T., Rudko, G.I., Stetsyuk, V.V.; [Edited by V.V. Stetsyuk]. Kyiv: Slovo, 688 p.] (in Ukrainian).
Опубліковано
2025-06-30
Сторінки
99-109
Розділ
СЕКЦІЯ 2 ПРИРОДНИЧО-ГЕОГРАФІЧНІ ТА ГЕОЕКОЛОГІЧНІ ДОСЛІДЖЕННЯ
