ЗМІНИ РОСЛИННОГО ПОКРИВУ ЯК ІНДИКАТОР СТАНУ ҐРУНТІВ ПЕРЕДКАРПАТТЯ ТА ПРИЛЕГЛИХ ТЕРИТОРІЙ
DOI:
https://doi.org/10.31861/biosystems2025.01.199Ключові слова:
рослинний покрив, нормалізований індекс рослинності, просторова роздільна здатність, метод рангової кореляції Кендала, вегетаційний період, дистанційне зондування Землі, часові рядиАнотація
Наведено результати досліджень довгострокової динаміки рослинного покриву Чернівецького району шляхом порівняльного аналізу часових рядів індексу NDVI за даними знімків супутників MODIS (2002-2024) та Landsat (2000-2024). Дослідження базувалося на двох незалежних наборах супутникових даних: 16-денних композитах MODIS (продукт MOD13Q1, 250 м) за період 2002-2024 рр. та архіві даних Landsat 5/7/8/9 (30 м) за 2000-2024 рр. Для кожного року було розраховано узагальнений показник NDVI за вегетаційний період (квітень-жовтень): середнє значення для MODIS та медіанне - для більш зашумлених даних Landsat. Для попіксельного аналізу трендів та оцінки їх статистичної значущості було застосовано непараметричний метод рангової кореляції Кендалла (τ). Території класифікувалися як зони «озеленення» (τ > 0, p<0.05), «побуріння» (τ < 0, p<0.05) або «стабільного покриву». За даними дистанційного моніторингу з використанням супутникових знімків MODIS та Landsat створено дві тематичні карти, що візуалізують просторовий розподіл ділянок та дозволяють оцінити стан агроекосистем. Доведено, що дані MODIS вказують на переважну тенденцію до «побуріння». В той же час, аналіз високодетальних знімків Landsat виявляє домінування процесів «озеленення», які охоплюють до 40-50% досліджуваної території, переважно в межах агроландшафтів. Водночас обидві системи дистанційного моніторингу узгоджено фіксують стійке щорічне зростання пікової літньої вегетації (максимальний NDVI за липень). Доведено, що результати моніторингу з використанням Landsat є більш репрезентативними завдяки вищій роздільній здатності. Виявлена тенденція «озеленення», головним чином, пов'язана з інтенсифікацією землеробства. Негативний тренд MODIS, ймовірно, спричинений меншою роздільною здатністю знімків та особливостями сенсора.
Посилання
1. Rouse, J. W., Haas, R. H., Schell, J. A., & Deering, D. W. (1974). Monitoring vegetation systems in the Great Plains with ERTS. In Third Earth Resources Technology Satellite-1 Symposium, Volume I (pp. 309–317). NASA. https://ntrs.nasa.gov/api/citations/19740022592/downloads/19740022592.pdf
2. Yengoh, G. T., Dent, D., Olsson, L., Tengberg, A. E., & Tucker, C. J. (2016). Use of the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) to assess land degradation at multiple scales. Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-319-24112-8
3. Zholobak, H. M., Sybirtseva, O. M., Vakoliuk, M. V., & Zakharchuk, Yu. V. (2017). Дистанційний моніторинг стану посівів озимої пшениці впродовж весняно-літньої вегетації 2016 р. за вегетаційними індексами супутника Sentinel-2А (на прикладі Лісостепової зони України) [Remote monitoring of winter wheat crop condition during the 2016 spring-summer growing season using Sentinel-2A satellite vegetation indices (on the example of the Forest-Steppe zone of Ukraine)]. Ukrainskyi Zhurnal Dystantsiinoho Zonduvannia Zemli, (15), 23–30. http://nbuv.gov.ua/UJRN/ukjdzz_2018_15_5
4. Zhu, Z., Piao, S., Myneni, R. B., Huang, M., Zeng, Z., Canadell, J. G., Ciais, P., Sitch, S., Friedlingstein, P., Arneth, A., Cao, C., Cheng, L., Kato, E., Koven, C., Li, Y., Lian, X., Liu, Y., Liu, R., Mao, J., … Zaehle, S. (2016). Greening of the Earth and its drivers. Nature Climate Change, 6(8), 791–795. https://doi.org/10.1038/nclimate3004
5. Tarariko, O., Ilienko, T., Kuchma, T., & Velychko, V. (2017). Long-term prediction of climate change impact on the productivity of grain crops in Ukraine using satellite data. Agricultural Science and Practice, 4(2), 3–13. https://doi.org/10.15407/agrisp4.02.003
6. Ghazaryan, G., Dubovyk, O., Kussul, N., & Menz, G. (2016). Towards an improved environmental understanding of land surface dynamics in Ukraine based on multi-source remote sensing time-series datasets from 1982 to 2013. Remote Sensing, 8(8), 617. https://doi.org/10.3390/rs8080617
7. Boychenko, S., Kuchma, T., & Zabarna, O. (2022). Trends in the environmental conditions, climate change and human health in the Southern region of Ukraine. Sustainability, 14(9), 5664. https://doi.org/10.3390/su14095664
8. Turgut, B., & Güler, S. (2023). Assessment of soil quality index for different NDVI ranges in a watershed. Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 47(6), Article 7. https://doi.org/10.55730/1300-011X.3134
9. United Nations Convention to Combat Desertification. (2017). Good practice guidance for SDG Indicator 15.3.1: Proportion of land that is degraded over total land area. UNCCD.
10. Zhukov, O. V., & Hofman, O. P. (2016). Аналіз часових рядів показника NDVI рослинності Великого Чапельського поду за 2010-2015 рр. [Analysis of time series of the NDVI index for the vegetation of the Velykyi Chapelskyi Pod for 2010-2015]. Naukovi Zapysky NaUKMA. Biolohiia Ta Ekolohiia, 184, 40–46. https://www.researchgate.net/publication/311493631_Analiz_casovih_radiv_pokaznika_NDVI_roslinnosti_Velikogo_Capelskogo_podu_za2010-2015_rr
11. Behei, S. S., & Karasevych, N. V. (2021). Вплив основного обробітку ґрунту на його щільність та вологість у посівах жита озимого на схилових землях Передкарпаття [The influence of primary soil cultivation on its density and moisture in winter rye crops on the sloping lands of Precarpathia]. Peredhirne Ta Hirske Zemlerobstvo I Tvarynnytstvo, 70(1), 34–43. https://doi.org/10.32636/01308521.2021-(70)-1-3
12. Kibukevych, Yu. (2021). Порівняльний аналіз показників NDVI для різночасових оптичних та радарних зображень [Comparative analysis of NDVI indicators for multi-temporal optical and radar images]. Systemni Tekhnolohii, 5(136), 14–22. https://doi.org/10.34185/1562-9945-5-136-2021-02
13. Main Department of Statistics in Chernivtsi Oblast. (2024). Posivni ploshchi silskohospodarskykh kultur pid urozhai 2024 roku [Sown areas of agricultural crops for the 2024 harvest]. http://www.cv.ukrstat.gov.ua/
14. State Enterprise "Forests of Ukraine". (2025). Plan vedennia hospodarstva Chernivetskoho nadlisnytstva [Management plan for the Chernivtsi Forestry Enterprise]. https://e-forest.gov.ua/wp-content/uploads/2025/02/plan-lisoupr-2025-na-sajt-DP.pdf
15. State Statistics Service of Ukraine. (n.d.). Indykatory tsilei staloho rozvytku [Indicators of the sustainable development goals]. Retrieved June 24, 2025, from https://sdg.ukrstat.gov.ua/uk/15/
