Geoinformation technology for land use dynamics monitoring based on the analysis of satellite images
Changes in land cover have a significant impact on the global climate balance. Rational and balanced use of land resources is one of the key factors in reducing the negative impact of economic activity on climate change. Modern methods of remote sensing of the Earth allow for a comprehensive analysi...
Gespeichert in:
| Datum: | 2025 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainian |
| Veröffentlicht: |
Kyiv National University of Construction and Architecture
2025
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://es-journal.in.ua/article/view/343568 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Environmental safety and natural resources |
Institution
Environmental safety and natural resources| id |
es-journalinua-article-343568 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Environmental safety and natural resources |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2025-11-17T08:22:59Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
geographic information technology land use satellite image error-adjusted data estimation bootstrap analysis |
| spellingShingle |
geographic information technology land use satellite image error-adjusted data estimation bootstrap analysis Okhariev, Viacheslav Pidsadnii, Serhii Geoinformation technology for land use dynamics monitoring based on the analysis of satellite images |
| topic_facet |
геоінформаційні технології землекористування супутникові зображення неупереджена оцінка зміни площ бутстреп-аналіз geographic information technology land use satellite image error-adjusted data estimation bootstrap analysis |
| format |
Article |
| author |
Okhariev, Viacheslav Pidsadnii, Serhii |
| author_facet |
Okhariev, Viacheslav Pidsadnii, Serhii |
| author_sort |
Okhariev, Viacheslav |
| title |
Geoinformation technology for land use dynamics monitoring based on the analysis of satellite images |
| title_short |
Geoinformation technology for land use dynamics monitoring based on the analysis of satellite images |
| title_full |
Geoinformation technology for land use dynamics monitoring based on the analysis of satellite images |
| title_fullStr |
Geoinformation technology for land use dynamics monitoring based on the analysis of satellite images |
| title_full_unstemmed |
Geoinformation technology for land use dynamics monitoring based on the analysis of satellite images |
| title_sort |
geoinformation technology for land use dynamics monitoring based on the analysis of satellite images |
| title_alt |
Геоінформаційна технологія моніторингу динаміки структури землекористування на основі аналізу супутникових зображень |
| description |
Changes in land cover have a significant impact on the global climate balance. Rational and balanced use of land resources is one of the key factors in reducing the negative impact of economic activity on climate change. Modern methods of remote sensing of the Earth allow for a comprehensive analysis of land use processes. Today, there are a number of products that provide land use classification based on open high-precision satellite images, in particular the Dynamic World (DW) dataset with a spatial resolution of 10 m. The purpose of this study is to assess the dynamics of land use in Ukraine, namely changes in the areas of vegetation classes and those used for growing crops, which may contribute to an increase in CO2 emissions into the atmosphere. This study analyzed Dynamic World land use classifications for the territory of Ukraine for 2017 and 2024. Despite the accuracy declared by the company at 73%, a separate reliability assessment was performed specifically for the territory of Ukraine. Based on a stratified sample, it was determined that the overall accuracy of the classification for 2024 is 51.15%, and the Kappa coefficient is 0.44, which is significantly lower than the officially published indicators. Taking into account the specifics of the territory, the nature of land use and the limited sample for 2017, an analysis of the dynamics of land use areas was conducted. Two groups of classes were considered: on the one hand, lands with different types of vegetation cover (trees, grasses, wetlands, shrubs), on the other hand, territories of active agricultural use with open soils (crops). An error-adjusted area estimation was carried out in the interaction of the crops class and classes with vegetation cover, and the results were corrected using a confidence interval and bootstrap analysis. This allowed us to take into account the impact of the reduced accuracy of DW classifications and the limitations of the stratified verification sample. The results showed a potential trend of the transition of classes with vegetation cover to the category of open soils, which may be associated with an increase in the intensity of agricultural land use. This, in turn, creates risks for the balance of emissions and assimilation of greenhouse gases. |
| publisher |
Kyiv National University of Construction and Architecture |
| publishDate |
2025 |
| url |
https://es-journal.in.ua/article/view/343568 |
| work_keys_str_mv |
AT okharievviacheslav geoinformationtechnologyforlandusedynamicsmonitoringbasedontheanalysisofsatelliteimages AT pidsadniiserhii geoinformationtechnologyforlandusedynamicsmonitoringbasedontheanalysisofsatelliteimages AT okharievviacheslav geoínformacíjnatehnologíâmonítoringudinamíkistrukturizemlekoristuvannânaosnovíanalízusuputnikovihzobraženʹ AT pidsadniiserhii geoínformacíjnatehnologíâmonítoringudinamíkistrukturizemlekoristuvannânaosnovíanalízusuputnikovihzobraženʹ |
| first_indexed |
2025-11-16T02:11:42Z |
| last_indexed |
2025-11-18T02:18:16Z |
| _version_ |
1851774437433540608 |
| spelling |
es-journalinua-article-3435682025-11-17T08:22:59Z Geoinformation technology for land use dynamics monitoring based on the analysis of satellite images Геоінформаційна технологія моніторингу динаміки структури землекористування на основі аналізу супутникових зображень Okhariev, Viacheslav Pidsadnii, Serhii геоінформаційні технології землекористування супутникові зображення неупереджена оцінка зміни площ бутстреп-аналіз geographic information technology land use satellite image error-adjusted data estimation bootstrap analysis Changes in land cover have a significant impact on the global climate balance. Rational and balanced use of land resources is one of the key factors in reducing the negative impact of economic activity on climate change. Modern methods of remote sensing of the Earth allow for a comprehensive analysis of land use processes. Today, there are a number of products that provide land use classification based on open high-precision satellite images, in particular the Dynamic World (DW) dataset with a spatial resolution of 10 m. The purpose of this study is to assess the dynamics of land use in Ukraine, namely changes in the areas of vegetation classes and those used for growing crops, which may contribute to an increase in CO2 emissions into the atmosphere. This study analyzed Dynamic World land use classifications for the territory of Ukraine for 2017 and 2024. Despite the accuracy declared by the company at 73%, a separate reliability assessment was performed specifically for the territory of Ukraine. Based on a stratified sample, it was determined that the overall accuracy of the classification for 2024 is 51.15%, and the Kappa coefficient is 0.44, which is significantly lower than the officially published indicators. Taking into account the specifics of the territory, the nature of land use and the limited sample for 2017, an analysis of the dynamics of land use areas was conducted. Two groups of classes were considered: on the one hand, lands with different types of vegetation cover (trees, grasses, wetlands, shrubs), on the other hand, territories of active agricultural use with open soils (crops). An error-adjusted area estimation was carried out in the interaction of the crops class and classes with vegetation cover, and the results were corrected using a confidence interval and bootstrap analysis. This allowed us to take into account the impact of the reduced accuracy of DW classifications and the limitations of the stratified verification sample. The results showed a potential trend of the transition of classes with vegetation cover to the category of open soils, which may be associated with an increase in the intensity of agricultural land use. This, in turn, creates risks for the balance of emissions and assimilation of greenhouse gases. Зміни в земному покриві мають істотний вплив на глобальний кліматичний баланс. Раціональне та збалансоване використання земельних ресурсів є одним із ключових чинників зниження негативного впливу господарської діяльності на кліматичні зміни. Сучасні методи дистанційного зондування Землі дають змогу здійснювати комплексний аналіз процесів землекористування. Сьогодні існує низка продуктів, що забезпечують класифікацію землекористування на основі відкритих високоточних супутникових знімків, зокрема набір даних Dynamic World (DW) із просторовою роздільною здатністю 10 м. У даному дослідженні проведено аналіз класифікацій землекористування Dynamic World для території України за 2017 та 2024 роки. Незважаючи на заявлену компанією точність на рівні 73%, було окремо виконано оцінку достовірності саме для території України. На основі стратифікованої вибірки визначено, що загальна точність класифікації за 2024 рік становить 51,15%, а коефіцієнт Каппа – 0,44, що є суттєво нижчим за офіційно опубліковані показники. Беручи до уваги специфіку території, характер господарського використання земель та обмежену вибірку для 2017 року, було проведено аналіз динаміки площ землекористування. Розглядалися дві групи класів: з одного боку – землі з рослинним покривом різного типу (дерева, трави, заболочена рослинність, чагарники), з іншого – території активного сільськогосподарського використання з відкритими ґрунтами (crops). Проведено неупереджену оцінку зміни площ у взаємодії класу crops та класів з рослинним покривом та корекцію результатів за допомогою довірчого інтервалу та бутстреп-аналізу. Це дозволило врахувати вплив зниженої точності класифікацій DW та обмеженості стратифікованої верифікаційної вибірки. Результати засвідчили потенційну тенденцію переходу класів із рослинним покривом у категорії відкритих ґрунтів, що може бути пов’язано зі зростанням інтенсивності аграрного землекористування. Це, своєю чергою, створює ризики для балансу емісії та асиміляції парникових газів. Kyiv National University of Construction and Architecture 2025-09-30 Article Article application/pdf https://es-journal.in.ua/article/view/343568 10.32347/2411-4049.2025.3.87-96 Environmental safety and natural resources; Vol. 55 No. 3 (2025): Environmental safety and natural resources; 87-96 Екологічна безпека та природокористування; Том 55 № 3 (2025): Екологічна безпека та природокористування; 87-96 2616-2121 2411-4049 10.32347/2411-4049.2025.3 uk https://es-journal.in.ua/article/view/343568/331392 Copyright (c) 2025 Viacheslav Okhariev, Serhii Pidsadnii http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |