Integrated geospatial assessment of geodynamic hazard along the pipelines in the Ukrainian Carpathians
This study addresses the problem of assessing the impact of hazardous geological processes on the functioning of pipelines. The study area lies within the Ukrainian Carpathians, a region of high geodynamic activity and frequent landslides. The relevance of the research is determined by the increasin...
Збережено в:
| Дата: | 2026 |
|---|---|
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
S. Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine
2026
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/353442 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Geofizicheskiy Zhurnal |
Репозитарії
Geofizicheskiy Zhurnal| _version_ | 1866302016596213760 |
|---|---|
| author | Titarenko, Olga Andreiev, Artem Artiushyn, Leonid Bondarenko, Alla |
| author_facet | Titarenko, Olga Andreiev, Artem Artiushyn, Leonid Bondarenko, Alla |
| author_sort | Titarenko, Olga |
| baseUrl_str | https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-04-18T15:46:31Z |
| description | This study addresses the problem of assessing the impact of hazardous geological processes on the functioning of pipelines. The study area lies within the Ukrainian Carpathians, a region of high geodynamic activity and frequent landslides. The relevance of the research is determined by the increasing frequency and intensity of exogenous processes in mountainous areas, the ongoing effects of climate change, and the necessity to enhance the reliability and safety of critical infrastructure. The aim of the study is to identify areas of increased geodynamic hazard along the pipelines in the Ukrainian Carpathians through a comprehensive assessment of multi-factor remote sensing data.
The proposed methodology integrates morphometric, climatic, and infrastructure-related components using remote sensing data and GIS-based spatial analysis. A set of topographic indices derived from the SRTM digital elevation model was calculated to characterize the potential susceptibility of the territory to landslide development and erosion processes. These indices reflect slope steepness, flow accumulation, surface runoff energy, and terrain ruggedness, which are key factors controlling slope instability in mountainous environments. In addition, land surface temperature, derived from Landsat imagery, and average annual precipitation were incorporated to account for climatic influences on slope processes.
All factors were integrated within a unified geoinformation environment to map the distribution of potential geodynamic hazards along the pipeline. The resulting map represents a raster-based hazard index that reflects the combined influence of natural and anthropogenic factors. The results make it possible to delineate high-risk zones. They can be used to improve monitoring systems, maintenance planning, and preventive risk management strategies in mountainous regions, particularly within the Ukrainian Carpathians.
To assess the reliability of the proposed model, the obtained hazard levels were compared with the spatial distribution of documented landslides within the study area, based on regional geological records and open geospatial datasets. The analysis revealed a clear spatial correspondence between high-hazard zones and recorded landslide occurrences, indicating a statistically meaningful correlation and confirming the adequacy and practical applicability of the proposed geospatial assessment approach. |
| doi_str_mv | 10.24028/gj.v48i2.353442 |
| first_indexed | 2026-04-19T01:00:08Z |
| format | Article |
| id | journalsuranua-geofizicheskiy-article-353442 |
| institution | Geofizicheskiy Zhurnal |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-04-19T01:00:08Z |
| publishDate | 2026 |
| publisher | S. Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | journalsuranua-geofizicheskiy-article-3534422026-04-18T15:46:31Z Integrated geospatial assessment of geodynamic hazard along the pipelines in the Ukrainian Carpathians Інтегральне геопросторове оцінювання геодинамічної небезпеки вздовж магістральних трубопроводів на території Українських Карпат Titarenko, Olga Andreiev, Artem Artiushyn, Leonid Bondarenko, Alla geodynamic hazard pipelines geoinformation analysis risk assessment geospatial zoning геодинамічна небезпека магістральні трубопроводи геоінформаційний аналіз оцінка ризику геопросторове зонування This study addresses the problem of assessing the impact of hazardous geological processes on the functioning of pipelines. The study area lies within the Ukrainian Carpathians, a region of high geodynamic activity and frequent landslides. The relevance of the research is determined by the increasing frequency and intensity of exogenous processes in mountainous areas, the ongoing effects of climate change, and the necessity to enhance the reliability and safety of critical infrastructure. The aim of the study is to identify areas of increased geodynamic hazard along the pipelines in the Ukrainian Carpathians through a comprehensive assessment of multi-factor remote sensing data. The proposed methodology integrates morphometric, climatic, and infrastructure-related components using remote sensing data and GIS-based spatial analysis. A set of topographic indices derived from the SRTM digital elevation model was calculated to characterize the potential susceptibility of the territory to landslide development and erosion processes. These indices reflect slope steepness, flow accumulation, surface runoff energy, and terrain ruggedness, which are key factors controlling slope instability in mountainous environments. In addition, land surface temperature, derived from Landsat imagery, and average annual precipitation were incorporated to account for climatic influences on slope processes. All factors were integrated within a unified geoinformation environment to map the distribution of potential geodynamic hazards along the pipeline. The resulting map represents a raster-based hazard index that reflects the combined influence of natural and anthropogenic factors. The results make it possible to delineate high-risk zones. They can be used to improve monitoring systems, maintenance planning, and preventive risk management strategies in mountainous regions, particularly within the Ukrainian Carpathians. To assess the reliability of the proposed model, the obtained hazard levels were compared with the spatial distribution of documented landslides within the study area, based on regional geological records and open geospatial datasets. The analysis revealed a clear spatial correspondence between high-hazard zones and recorded landslide occurrences, indicating a statistically meaningful correlation and confirming the adequacy and practical applicability of the proposed geospatial assessment approach. Розглянуто проблему оцінювання впливу небезпечних геологічних процесів на функціонування магістральних трубопроводів у межах Українських Карпат — регіону з високою геодинамічною активністю та значним поширенням зсувних явищ. Актуальність роботи зумовлена зростанням частоти та інтенсивності екзогенних процесів у гірських районах, впливом кліматичних змін та необхідністю підвищення надійності та безпеки об’єктів критичної інфраструктури. Метою дослідження є виявлення ділянок підвищеної геодинамічної небезпеки вздовж магістральних трубопроводів у межах Українських Карпат шляхом інтегрального оцінювання багатофакторних даних дистанційного зондування Землі. Запропонований методичний підхід ґрунтується на інтеграції морфометричних, кліматичних та інфраструктурних компонентів з використанням даних дистанційного зондування Землі і методів ГІС-аналізу. На основі цифрової моделі рельєфу SRTM розраховано набір топографічних індексів, що характеризують потенційну схильність території до розвитку зсувних і ерозійних процесів. Зазначені індекси відображають крутизну схилів, акумуляцію стоку, енергію поверхневого стоку та розчленованість рельєфу як ключові чинники нестійкості схилів у гірських умовах. Додатково враховано температуру земної поверхні (LST за даними Landsat) і середньорічні показники атмосферних опадів як кліматичні чинники впливу на процеси зволоження ґрунтів і розвиток схилових процесів. Усі чинники інтегровано в єдиному геоінформаційному середовищі з формуванням узагальненої карти просторового розподілу потенційної геодинамічної небезпеки вздовж магістральних трубопроводів. Отримана карта є растровим індексом небезпеки, що відображає сумарний вплив природних і антропогенних чинників. Результати дослідження дають змогу виділити зони підвищеного ризику та найбільш уразливі ділянки трубопроводів і можуть бути використані для вдосконалення систем моніторингу, технічного обслуговування та планування превентивних заходів у гірських регіонах, зокрема в межах Українських Карпат. Для оцінювання достовірності одержаної карти виконано порівняння отриманих рівнів небезпеки з просторовим розподілом зсувів у межах території дослідження. Виявлено чітку просторову відповідність між зонами високої небезпеки та зафіксованими проявами зсувів, що підтверджує адекватність і практичну доцільність запропонованого геопросторового підходу. S. Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine 2026-04-18 Article Article application/pdf https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/353442 10.24028/gj.v48i2.353442 Geofizicheskiy Zhurnal; Vol. 48 No. 2 (2026) Геофизический журнал; Том 48 № 2 (2026) Геофізичний журнал; Том 48 № 2 (2026) 2524-1052 0203-3100 uk https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/353442/343775 Copyright (c) 2026 Olga Titarenko, Artem Andreiev, Leonid Artiushyn, Alla Bondarenko https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0 |
| spellingShingle | geodynamic hazard pipelines geoinformation analysis risk assessment geospatial zoning Titarenko, Olga Andreiev, Artem Artiushyn, Leonid Bondarenko, Alla Integrated geospatial assessment of geodynamic hazard along the pipelines in the Ukrainian Carpathians |
| title | Integrated geospatial assessment of geodynamic hazard along the pipelines in the Ukrainian Carpathians |
| title_alt | Інтегральне геопросторове оцінювання геодинамічної небезпеки вздовж магістральних трубопроводів на території Українських Карпат |
| title_full | Integrated geospatial assessment of geodynamic hazard along the pipelines in the Ukrainian Carpathians |
| title_fullStr | Integrated geospatial assessment of geodynamic hazard along the pipelines in the Ukrainian Carpathians |
| title_full_unstemmed | Integrated geospatial assessment of geodynamic hazard along the pipelines in the Ukrainian Carpathians |
| title_short | Integrated geospatial assessment of geodynamic hazard along the pipelines in the Ukrainian Carpathians |
| title_sort | integrated geospatial assessment of geodynamic hazard along the pipelines in the ukrainian carpathians |
| topic | geodynamic hazard pipelines geoinformation analysis risk assessment geospatial zoning |
| topic_facet | geodynamic hazard pipelines geoinformation analysis risk assessment geospatial zoning геодинамічна небезпека магістральні трубопроводи геоінформаційний аналіз оцінка ризику геопросторове зонування |
| url | https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/353442 |
| work_keys_str_mv | AT titarenkoolga integratedgeospatialassessmentofgeodynamichazardalongthepipelinesintheukrainiancarpathians AT andreievartem integratedgeospatialassessmentofgeodynamichazardalongthepipelinesintheukrainiancarpathians AT artiushynleonid integratedgeospatialassessmentofgeodynamichazardalongthepipelinesintheukrainiancarpathians AT bondarenkoalla integratedgeospatialassessmentofgeodynamichazardalongthepipelinesintheukrainiancarpathians AT titarenkoolga íntegralʹnegeoprostoroveocínûvannâgeodinamíčnoínebezpekivzdovžmagístralʹnihtruboprovodívnateritorííukraínsʹkihkarpat AT andreievartem íntegralʹnegeoprostoroveocínûvannâgeodinamíčnoínebezpekivzdovžmagístralʹnihtruboprovodívnateritorííukraínsʹkihkarpat AT artiushynleonid íntegralʹnegeoprostoroveocínûvannâgeodinamíčnoínebezpekivzdovžmagístralʹnihtruboprovodívnateritorííukraínsʹkihkarpat AT bondarenkoalla íntegralʹnegeoprostoroveocínûvannâgeodinamíčnoínebezpekivzdovžmagístralʹnihtruboprovodívnateritorííukraínsʹkihkarpat |