Spatial analysis of GPR data (original) (raw)

Аналіз просторових даних в екології та сільському господарстві

екологічних дослідженнях та в практиці сільського та лісового господарств. У основу посібника покладено обговорення методів застосування програмного продукту Люка Анселіна GeoDa для вирішення складних питань дослідження просторового варіювання екологічних показників, які виникали в практиці автора при дослідженні функціональної ролі тварин в наземних біогеоценозах та динаміки відновлення екологічних функцій агроекосистем при сільськогосподарській рекультивації земель. Основну увагу приділено дослідженню особливостей просторової регресії екологічних даних. Посібник розроблений у рамках програм підготовки докторів філософії за спеціальністю «Екологія» у галузі біологічних та сільськогосподарських наук. Може бути корисним для студентів вищих навчальних закладів, аспірантів, науковців, викладачів, співробітників природоохоронних установ та підприємств сільського та лісового господарств.

Features of the spatial organization of the Bayan Under hillfort (based on the GPR results) (Особенности пространственной организации городища Баян-Ундэр (по результатам георадиолокации))

According to modern concept of dealing with archeological heritage sites, these sites are non‑renewable, irreplaceable cultural source. Interdisciplinary approach we used in our research allowed to collect new data about elements of structural ingeneering in Xiongnu fortress without curtural layer destruction. The cultural layer of an archaeological site is considered as an integral part of the geological section. GPR used in contouring soil irregularities of human origin is one of the most required method in modern research practice of archeological sites. The problem of electrophysical irregularities spatial layout can be solved by 3D layer‑by‑layer interpretation. With various degree of reliability we found local objects whose ruins are consealed in modern geological deposits. We found local object whose construction features with some assumption are compatible to building structure type archeologically explored in north‑east of site’s inner part. We identified general concept of building in domestic development and double fortification system. Based on visually located soil deformations and distance between axial sections of fortification system located by georadiolocation we reconstructed key points of fortifications structural plan project. Considering geolocation data we submit an idealized model of two‑leveled fortification system spatial organization in Bayan Under hillfort which can show the new perspectives necessary not only for understanding of investigated archeological site but also for characterizing the level of xiongnu military engineering. Complexation of data obtained during archeological and geological‑geophysical research provides acquisition of whole new level data necessary for expanding historical and cultural context of research object and accomplishing of historical reconstruction.

Геопросторовий аналіз лісових угідь передгірної і низькогірної частин Українських Карпат (на прикладі Дрогобицького району Львівської області) = Geospatial analysis of the forest land of foothill and lowland parts of the Ukrainian Carpathians (on the example of Drohobych district, Lviv region)

Проблеми геоморфології і палеогеографії Українських Карпат і прилеглих територій, 2021

За допомогою дистанційного зондування Землі (на основі космознімків QuickBird) векторизовано лісовий покрив Дрогобицького району Львівської області. На цій основі здійснено геопросторовий аналіз лісових угідь передгірної і низькогірної частин Українських Карпат. З’ясовано, що частка лісів досліджуваного району є вищою за середній показник лісистості Львівської області й у понад двічі перевищує середній показник лісистості України. Незважаючи на те, що показники лісистості Дрогобицького району є вищими за оптимальні показники для Передкарпаття, лісові угіддя розподілені вкрай нерівномірно. Найзалісненішими є гірські ділянки району з абсолютними висотами 500–1 000 м, рівень заліснення зменшується у напрямі з південного заходу на північний схід. У межах Дрогобицької височини значно зменшуються площі лісів через збільшення густоти населених пунктів і територій впливу Дрогобицької агломерації. У північно-східній ділянці району ліси фактично відсутні, що зумовлено значним сільськогосподарським освоєнням рівнинних територій з переважаючими абсолютними висотами 250–300 м. З метою аналізу лісистості досліджуваної території створено та проаналізовано геоінформаційну модель лісистості Дрогобицького району у розрізі адміністративних одиниць. Завдяки моделі вдалося класифікувати адміністративні одиниці за часткою лісових угідь на шість категорій, оскільки у районі спостерігають значні розбіжності в показниках: від абсолютно “безлісих” адміністративних утворень до гірських сільських рад, в яких частка лісовкритих площ становить понад 70 %. Виокремлено адміністративні одиниці з недостатнім рівнем заліснення, яких у досліджуваному районі практично половина, та з рівнем заліснення нижче середнього по Україні. Зазначено особливості геопросторового розподілу показників заліснення у районі. Проаналізовано лісистість міських і селищних рад, яка змінюється від значної в Бориславській міській раді до практично відсутніх лісових територій у Меденицькій селищній раді. З’ясовано причини відмінностей показників та зазначено особливості господарського освоєння територій міських і селищних рад. The forest cover of Drohobych district is vectorized with the help of remote sensing of the Earth based on space images QuickBird. The geospatial analysis of forest lands of the foothills and lowlands of the Ukrainian Carpathians has been carried out. It is found that the proportion of forest throughout the region is higher than the average forest cover of Lviv region and more than doubled the average forest cover of Ukraine. Even though the forest cover of Drohobych district is more than optimal indicators for this natural area, forest land is extremely unevenly distributed. A created schematic map of forest resources has shown that the most forested is the mountainous part of the region with the absolute height between 500-1000 m, which decreases in the direction from southwest to northeast. Forest area significantly decreases at the changeover to Drohobych Upland, because of the extension of the boundaries and areas of influence of the Drogobych agglomeration increasing densities of human settlements. In the northeast section of the region, the forest is almost missing due to the significant agricultural development in the plains with a superior absolute height between 250–300 m. For the better analysis of the forest cover of the territory, the geoinformation model of the forest cover of Drohobych district from the perspective of administrative units is created and analyzed. This model allows to classify administrative units according to the proportion of forest land in 6 categories because a considerable variation of indicators is seen in the region. From completely deforested administrative units to rural councils in mountainous areas, where the proportion of forest areas is more than 70%. Administrative units with an insufficient level of reforestation, which are half of all in Drohobych district and with the reforestation level lower than average in Ukraine, are featured. Features of the geospatial distribution of such indicators are noted. It is analyzed that forest cover in urban and rural councils changes from significant in the town council of Boryslav to almost missing forest areas in the rural council of Medenychi. The reasons for such differences between the indicators are identified and the peculiarities of household land development of the territories that belong to urban and rural councils are stated.

Оценка геометрических параметров областей замусоривания по мультиспектральным космическим изображениям Estimation of Geometric Parameters of Littering Regions from Multispectral Space Images (in Russian)

Разработан метод оценки геометрических параметров поверхности областей замусоривания по мультиспектральным космическим изображениям. Описан алгоритм оценки геометрических параметров по серии космических изображений заданной территории, и представлена его блок-схема. Приведены основные параметры, оцениваемые алгоритмом. Выведены формулы расчета параметров объекта замусоривания таких как площадь, периметр, центр масс и другие. Также получены формулы для оценки скорости перемещения объекта замусоривания. Рассмотрены результаты применения разработанного метода. Представлены результаты работы алгоритма оценки геометрических параметров поверхности объектов областей замусоривания на примере полигона твердых бытовых отходов Кучино Московской области. Показаны результаты расчета геометрических параметров и их изменения во времени для этого тестового участка. Обсуждаются графики изменения геометрических параметров объекта замусоривания за десятилетний период. Выявлены минимальные и максимальные направления роста данного полигона. Описана методика оценки динамики геометрии неподвижного объекта. Получены графики изменения площади полигона для четырех географических направлений: северо-восточного, северо-западного, юго-восточного, юго-западного. Проведено сопоставление полученных результатов с данными наземных наблюдений. Показана возможность наблюдения процесса зарастания свалок, а также расползания замусоривания на прилегающие территории.