Methods for evaluating the ecological condition of freshwater objects based on space geomonitoring and statistical criteria with virtual standards (rationale and testing)

В статье обосновывается предложений способ оценки экологического состояния пресноводных водоемов на основе космического геомониторинга и статистического критерия одновременно по нескольким эталонам, каждый из которых представляет соответствующий уровень техногенного или антропогенной нагрузки. Для э...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2020
Автори:	Fedorovsky, Oleksandr, Khizhnyak, Anna, Tomchenko, Olha, Porushkevych, Anatolii, Pidgorodetska, Ludmyla
Формат:	Стаття
Мова:	Ukrainian
Опубліковано:	Scientific Centre for Aerospace Research of the Earth Institute of Geological Science National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine 2020
Теми:	RS — remote sensing geomonitoring NTC - natural territorial complexes aquatic vegetation water quality water consumption water supply ДЗЗ— дистанционное зондирование Земли геомониторинг ПТК — природно-территориальные комплексы водная растительность качество воды водопотребление водоснабжение ДЗЗ – дистанційне зондування Землі геомоніторинг ПТК – природні територіальні комплекси водна рослинність якість води водоспоживання водопостачання
Онлайн доступ:	https://ujrs.org.ua/ujrs/article/view/174
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Ukrainian Journal of Remote Sensing of the Earth

Репозитарії

Ukrainian Journal of Remote Sensing of the Earth

id	uajuacgovua-article-174
record_format	ojs
institution	Ukrainian Journal of Remote Sensing of the Earth
collection	OJS
language	Ukrainian
topic	RS — remote sensing geomonitoring NTC - natural territorial complexes aquatic vegetation water quality water consumption water supply ДЗЗ— дистанционное зондирование Земли геомониторинг ПТК — природно-территориальные комплексы водная растительность качество воды водопотребление водоснабжение ДЗЗ – дистанційне зондування Землі геомоніторинг ПТК – природні територіальні комплекси водна рослинність якість води водоспоживання водопостачання
spellingShingle	RS — remote sensing geomonitoring NTC - natural territorial complexes aquatic vegetation water quality water consumption water supply ДЗЗ— дистанционное зондирование Земли геомониторинг ПТК — природно-территориальные комплексы водная растительность качество воды водопотребление водоснабжение ДЗЗ – дистанційне зондування Землі геомоніторинг ПТК – природні територіальні комплекси водна рослинність якість води водоспоживання водопостачання Fedorovsky, Oleksandr Khizhnyak, Anna Tomchenko, Olha Porushkevych, Anatolii Pidgorodetska, Ludmyla Methods for evaluating the ecological condition of freshwater objects based on space geomonitoring and statistical criteria with virtual standards (rationale and testing)
topic_facet	RS — remote sensing geomonitoring NTC - natural territorial complexes aquatic vegetation water quality water consumption water supply ДЗЗ— дистанционное зондирование Земли геомониторинг ПТК — природно-территориальные комплексы водная растительность качество воды водопотребление водоснабжение ДЗЗ – дистанційне зондування Землі геомоніторинг ПТК – природні територіальні комплекси водна рослинність якість води водоспоживання водопостачання
format	Article
author	Fedorovsky, Oleksandr Khizhnyak, Anna Tomchenko, Olha Porushkevych, Anatolii Pidgorodetska, Ludmyla
author_facet	Fedorovsky, Oleksandr Khizhnyak, Anna Tomchenko, Olha Porushkevych, Anatolii Pidgorodetska, Ludmyla
author_sort	Fedorovsky, Oleksandr
title	Methods for evaluating the ecological condition of freshwater objects based on space geomonitoring and statistical criteria with virtual standards (rationale and testing)
title_short	Methods for evaluating the ecological condition of freshwater objects based on space geomonitoring and statistical criteria with virtual standards (rationale and testing)
title_full	Methods for evaluating the ecological condition of freshwater objects based on space geomonitoring and statistical criteria with virtual standards (rationale and testing)
title_fullStr	Methods for evaluating the ecological condition of freshwater objects based on space geomonitoring and statistical criteria with virtual standards (rationale and testing)
title_full_unstemmed	Methods for evaluating the ecological condition of freshwater objects based on space geomonitoring and statistical criteria with virtual standards (rationale and testing)
title_sort	methods for evaluating the ecological condition of freshwater objects based on space geomonitoring and statistical criteria with virtual standards (rationale and testing)
title_alt	Способ оценки экологического состояния пресноводных водоемов на основе космического геомониторинга и статистического критерия с виртуальными эталонами (обоснование и апробация) Спосіб оцінювання екологічного стану прісноводних водойм на основі космічного геомоніторингу та статистичного критерію з віртуальними еталонами (обґрунтування та апробація)
description	В статье обосновывается предложений способ оценки экологического состояния пресноводных водоемов на основе космического геомониторинга и статистического критерия одновременно по нескольким эталонам, каждый из которых представляет соответствующий уровень техногенного или антропогенной нагрузки. Для этого по каждому изучаемому объекту (водоему) вычисляют вероятности соответствия их информативных признаков информативным признакам каждого эталона. В результате получают количественную оценку влияния нагрузки в относительных единицах или баллах. Приведены примеры апробации предложенного метода для исследования изменения экологического состояния водоемов на примере Киевского водохранилища и озера Свитязь.Для обоснования предложенного способа было определено соответствие полученных результатов на основе статистического критерия оценкам реальной рекреационной нагрузки и оценкам влияния нагрузок полученных методами МКО и МАИ. Для этого были подсчитаны коэффициенты корреляции между этими результатами за соответствующие годы, который в среднем был ровен 0,8, что вполне приемлемо для практических оценок результатов нагрузки на экосистему водоемов. Установлено, что водные объекты представляют собой сложные системы, анализ которых происходит на разных уровнях абстрактного описания с учетом взаимосвязи их составляющих: ландшафтных комплексов (ПТК или биотопов), гидрологических, гидробиологических и гидрохимических характеристик. В ходе исследования выяснено что рекреационная нагрузка на озеро Свитязь постоянно растет и соответственно негативно влияет на его экологическое состояние. Также выявлено, что зарастание акватории верховья Киевского водохранилища высшей водной растительностью также увеличивается, что в свою очередь ослабляет эффективность водохранилища для нужд водопотребления. The article substantiates the method of assessing the ecological status of freshwater reservoirs using space geomonitoring and statistical criteria with several standards simultaneously, each of which represents the level of technogenic or anthropogenic load. To achieve this, the probabilities of the affiliation of their informative features to the informative features of each standard are calculated for each studied object (reservoir). The result is a quantitative estimation of the load, which is given in relative units or points. The approbation of the offered method for research of the changes in ecological conditions of reservoirs is done over the Kyiv Reservoir and lake Svityaz.During the study of the method, the correspondence of the obtained results using the statistical criterion to the real estimates of recreational load made by the method of multi-criteria optimization (MCO) and method of analysis of hierarchies (MAH) was determined. For this purpose, the correlation coefficient between the obtained result and recreational load, as well as the results of assessments based on MKO and MAH for the respective years was calculated, which averaged 0.8, which is quite acceptable for practical assessments of water ecosystem load. It was determined that water bodies are complex systems and their analysis takes place at different levels of abstractions, taking into account the relationship of their components: landscape complexes (LC), hydrological, hydrobiological and hydrochemical characteristics. The study found that the recreational load on Lake Svityaz is constantly increasing and has negative impact on its ecological condition. It was also found that the overgrowing of the upper springhead of the Kyiv Reservoir with higher aquatic vegetation is also currently increasing, which weakens the efficiency of the reservoir for purposes of water consumption.
publisher	Scientific Centre for Aerospace Research of the Earth Institute of Geological Science National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine
publishDate	2020
url	https://ujrs.org.ua/ujrs/article/view/174
work_keys_str_mv	AT fedorovskyoleksandr methodsforevaluatingtheecologicalconditionoffreshwaterobjectsbasedonspacegeomonitoringandstatisticalcriteriawithvirtualstandardsrationaleandtesting AT khizhnyakanna methodsforevaluatingtheecologicalconditionoffreshwaterobjectsbasedonspacegeomonitoringandstatisticalcriteriawithvirtualstandardsrationaleandtesting AT tomchenkoolha methodsforevaluatingtheecologicalconditionoffreshwaterobjectsbasedonspacegeomonitoringandstatisticalcriteriawithvirtualstandardsrationaleandtesting AT porushkevychanatolii methodsforevaluatingtheecologicalconditionoffreshwaterobjectsbasedonspacegeomonitoringandstatisticalcriteriawithvirtualstandardsrationaleandtesting AT pidgorodetskaludmyla methodsforevaluatingtheecologicalconditionoffreshwaterobjectsbasedonspacegeomonitoringandstatisticalcriteriawithvirtualstandardsrationaleandtesting AT fedorovskyoleksandr sposobocenkiékologičeskogosostoâniâpresnovodnyhvodoemovnaosnovekosmičeskogogeomonitoringaistatističeskogokriteriâsvirtualʹnymiétalonamiobosnovanieiaprobaciâ AT khizhnyakanna sposobocenkiékologičeskogosostoâniâpresnovodnyhvodoemovnaosnovekosmičeskogogeomonitoringaistatističeskogokriteriâsvirtualʹnymiétalonamiobosnovanieiaprobaciâ AT tomchenkoolha sposobocenkiékologičeskogosostoâniâpresnovodnyhvodoemovnaosnovekosmičeskogogeomonitoringaistatističeskogokriteriâsvirtualʹnymiétalonamiobosnovanieiaprobaciâ AT porushkevychanatolii sposobocenkiékologičeskogosostoâniâpresnovodnyhvodoemovnaosnovekosmičeskogogeomonitoringaistatističeskogokriteriâsvirtualʹnymiétalonamiobosnovanieiaprobaciâ AT pidgorodetskaludmyla sposobocenkiékologičeskogosostoâniâpresnovodnyhvodoemovnaosnovekosmičeskogogeomonitoringaistatističeskogokriteriâsvirtualʹnymiétalonamiobosnovanieiaprobaciâ AT fedorovskyoleksandr sposíbocínûvannâekologíčnogostanuprísnovodnihvodojmnaosnovíkosmíčnogogeomonítoringutastatističnogokriteríûzvírtualʹnimietalonamiobgruntuvannâtaaprobacíâ AT khizhnyakanna sposíbocínûvannâekologíčnogostanuprísnovodnihvodojmnaosnovíkosmíčnogogeomonítoringutastatističnogokriteríûzvírtualʹnimietalonamiobgruntuvannâtaaprobacíâ AT tomchenkoolha sposíbocínûvannâekologíčnogostanuprísnovodnihvodojmnaosnovíkosmíčnogogeomonítoringutastatističnogokriteríûzvírtualʹnimietalonamiobgruntuvannâtaaprobacíâ AT porushkevychanatolii sposíbocínûvannâekologíčnogostanuprísnovodnihvodojmnaosnovíkosmíčnogogeomonítoringutastatističnogokriteríûzvírtualʹnimietalonamiobgruntuvannâtaaprobacíâ AT pidgorodetskaludmyla sposíbocínûvannâekologíčnogostanuprísnovodnihvodojmnaosnovíkosmíčnogogeomonítoringutastatističnogokriteríûzvírtualʹnimietalonamiobgruntuvannâtaaprobacíâ
first_indexed	2024-04-21T19:48:08Z
last_indexed	2024-04-21T19:48:08Z
_version_	1796974982877675520
spelling	uajuacgovua-article-1742020-12-22T23:28:14Z Methods for evaluating the ecological condition of freshwater objects based on space geomonitoring and statistical criteria with virtual standards (rationale and testing) Способ оценки экологического состояния пресноводных водоемов на основе космического геомониторинга и статистического критерия с виртуальными эталонами (обоснование и апробация) Спосіб оцінювання екологічного стану прісноводних водойм на основі космічного геомоніторингу та статистичного критерію з віртуальними еталонами (обґрунтування та апробація) Fedorovsky, Oleksandr Khizhnyak, Anna Tomchenko, Olha Porushkevych, Anatolii Pidgorodetska, Ludmyla RS — remote sensing geomonitoring NTC - natural territorial complexes aquatic vegetation water quality water consumption water supply ДЗЗ— дистанционное зондирование Земли геомониторинг ПТК — природно-территориальные комплексы водная растительность качество воды водопотребление водоснабжение ДЗЗ – дистанційне зондування Землі геомоніторинг ПТК – природні територіальні комплекси водна рослинність якість води водоспоживання водопостачання В статье обосновывается предложений способ оценки экологического состояния пресноводных водоемов на основе космического геомониторинга и статистического критерия одновременно по нескольким эталонам, каждый из которых представляет соответствующий уровень техногенного или антропогенной нагрузки. Для этого по каждому изучаемому объекту (водоему) вычисляют вероятности соответствия их информативных признаков информативным признакам каждого эталона. В результате получают количественную оценку влияния нагрузки в относительных единицах или баллах. Приведены примеры апробации предложенного метода для исследования изменения экологического состояния водоемов на примере Киевского водохранилища и озера Свитязь.Для обоснования предложенного способа было определено соответствие полученных результатов на основе статистического критерия оценкам реальной рекреационной нагрузки и оценкам влияния нагрузок полученных методами МКО и МАИ. Для этого были подсчитаны коэффициенты корреляции между этими результатами за соответствующие годы, который в среднем был ровен 0,8, что вполне приемлемо для практических оценок результатов нагрузки на экосистему водоемов. Установлено, что водные объекты представляют собой сложные системы, анализ которых происходит на разных уровнях абстрактного описания с учетом взаимосвязи их составляющих: ландшафтных комплексов (ПТК или биотопов), гидрологических, гидробиологических и гидрохимических характеристик. В ходе исследования выяснено что рекреационная нагрузка на озеро Свитязь постоянно растет и соответственно негативно влияет на его экологическое состояние. Также выявлено, что зарастание акватории верховья Киевского водохранилища высшей водной растительностью также увеличивается, что в свою очередь ослабляет эффективность водохранилища для нужд водопотребления. The article substantiates the method of assessing the ecological status of freshwater reservoirs using space geomonitoring and statistical criteria with several standards simultaneously, each of which represents the level of technogenic or anthropogenic load. To achieve this, the probabilities of the affiliation of their informative features to the informative features of each standard are calculated for each studied object (reservoir). The result is a quantitative estimation of the load, which is given in relative units or points. The approbation of the offered method for research of the changes in ecological conditions of reservoirs is done over the Kyiv Reservoir and lake Svityaz.During the study of the method, the correspondence of the obtained results using the statistical criterion to the real estimates of recreational load made by the method of multi-criteria optimization (MCO) and method of analysis of hierarchies (MAH) was determined. For this purpose, the correlation coefficient between the obtained result and recreational load, as well as the results of assessments based on MKO and MAH for the respective years was calculated, which averaged 0.8, which is quite acceptable for practical assessments of water ecosystem load. It was determined that water bodies are complex systems and their analysis takes place at different levels of abstractions, taking into account the relationship of their components: landscape complexes (LC), hydrological, hydrobiological and hydrochemical characteristics. The study found that the recreational load on Lake Svityaz is constantly increasing and has negative impact on its ecological condition. It was also found that the overgrowing of the upper springhead of the Kyiv Reservoir with higher aquatic vegetation is also currently increasing, which weakens the efficiency of the reservoir for purposes of water consumption. В статье обосновывается предложений способ оценки экологического состояния пресноводных водоемов на основе космического геомониторинга и статистического критерия одновременно по нескольким эталонам, каждый из которых представляет соответствующий уровень техногенного или антропогенной нагрузки. Для этого по каждому изучаемому объекту (водоему) вычисляют вероятности соответствия их информативных признаков информативным признакам каждого эталона. В результате получают количественную оценку влияния нагрузки в относительных единицах или баллах. Приведены примеры апробации предложенного метода для исследования изменения экологического состояния водоемов на примере Киевского водохранилища и озера Свитязь.Для обоснования предложенного способа было определено соответствие полученных результатов на основе статистического критерия оценкам реальной рекреационной нагрузки и оценкам влияния нагрузок полученных методами МКО и МАИ. Для этого были подсчитаны коэффициенты корреляции между этими результатами за соответствующие годы, который в среднем был ровен 0,8, что вполне приемлемо для практических оценок результатов нагрузки на экосистему водоемов. Установлено, что водные объекты представляют собой сложные системы, анализ которых происходит на разных уровнях абстрактного описания с учетом взаимосвязи их составляющих: ландшафтных комплексов (ПТК или биотопов), гидрологических, гидробиологических и гидрохимических характеристик. В ходе исследования выяснено что рекреационная нагрузка на озеро Свитязь постоянно растет и соответственно негативно влияет на его экологическое состояние. Также выявлено, что зарастание акватории верховья Киевского водохранилища высшей водной растительностью также увеличивается, что в свою очередь ослабляет эффективность водохранилища для нужд водопотребления. Для обоснования предложенного способа было определено соответствие полученных результатов на основе статистического критерия оценкам реальной рекреационной нагрузки и оценкам влияния нагрузок полученных методами МКО и МАИ. Для этого были подсчитани коэффициенти корреляции между этими результатами за соответствующие годы, который в среднем был ровен 0,8, что вполне приемлемо для практических оценок результатов нагрузки на экосистему водоемов. Установлено, что водные объекты представляют собой сложные системы, анализ которых происходит на разных уровнях абстрактного описания с учетом взаимосвязи их составляющих: ландшафтных комплексов (ПТК или биотопов), гидрологических, гидробиологических и гидрохимических характеристик. В ходе исследования выяснено что рекреационная нагрузка на озеро Свитязь постоянно растет и соответственно негативно влияет на его экологическое состояние. Также выявлено, что зарастание акватории верховья Киевского водохранилища высшей водной растительностью таже увеличивается, что в свою очередь ослабляет эффективность водохранилища для нужд водопотребления. У статті обґрунтовується пропонований спосіб оцінки екологічного стану прісноводних водойм на основі космічного геомоніторингу і статистичного критерію одночасно по кільком віртуальним еталонам, кожний з яких представляє відповідний рівень техногенного або антропогенного навантаження. Для цього по кожному досліджуваному об’єкту (водоймі) обчислюють ймовірності відношення їх інформативних ознак до інформативних ознак кожного еталона. У результаті отримано кількісну оцінку навантаження, яку наведено у відносних одиницях або балах. Наведено приклади апробації запропонованого методу для дослідження зміни екологічного стану водойм на прикладі Київського водосховища та озера Світязь. Для обґрунтування запропонованого способу було визначено відповідність отриманих результатів реальним рекреаційним навантаженням і оцінками методами багатокритеріальної оптимізації (БКО) та аналізу ієрархій (МАІ). Для цього було підраховано коефіцієнт кореляції між отриманим результатом і рекреаційним навантаженням, а також результатами оцінок на основі БКО і МАІ за відповідні роки, який в середньому дорівнював 0,8, що цілком прийнятно для практичних оцінок результатів навантаження на екосистему водойм. Встановлено, що водні об'єкти являють собою складні системи, аналіз яких відбувається на різних рівнях абстрактного опису з урахуванням взаємозв'язку їх складових: ландшафтних комплексів (ПТК чи біотопів), гідрологічних, гідробіологічних та гідрохімічних характеристик. В ході дослідження з'ясовано що рекреаційне навантаження на озеро Світязь постійно зростає і відповідно негативно впливає на його екологічний стан. Також виявлено, що заростання акваторії верхів'я Київського водосховища вищою водною рослинністю наразі також збільшується, що в свою чергу послаблює ефективність водосховища для потреб водоспоживання. Для обґрунтування запропонованого способу було визначено відповідність отриманих результатів реальним рекреаційним навантаженням і оцінками методами багатокритеріальної оптимізації (БКО) та аналізу ієрархій (МАІ). Для цього було підраховано коефіцієнт кореляції між отриманим результатом і рекреаційним навантаженням, а також результатами оцінок на основі БКО і МАІ за відповідні роки, який в середньому дорівнював 0,8, що цілком прийнятно для практичних оцінок результатів навантаження на екосистему водойм. Встановлено, що  водні об'єкти являють собою складні системи, аналіз яких відбувається на різних рівнях абстрактного опису з урахуванням взаємозв'язку їх складових: ландшафтних комплексів (ПТК чи біотопів), гідрологічних, гідробіологічних та гідрохімічних характеристик. В ході дослідження з'ясовано що рекреаційне навантаження на озеро Світязь постійно зростає і відповідно негативно впливає на його екологічний стан. Також виявлено, що заростання акваторії верхів'я Київського водосховища вищою водною рослинністю наразі також збільшується, що в свою чергу послаблює ефективність водосховища для потреб водоспоживання. Scientific Centre for Aerospace Research of the Earth Institute of Geological Science National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine 2020-12-10 Article Article application/pdf https://ujrs.org.ua/ujrs/article/view/174 10.36023/ujrs.2020.27.174 Ukrainian journal of remote sensing; No. 27 (2020); 18-25 Украинский журнал дистанционного зондирования Земли; № 27 (2020); 18-25 Український журнал дистанційного зондування Землі; № 27 (2020); 18-25 2313-2132 uk https://ujrs.org.ua/ujrs/article/view/174/202 Copyright (c) 2020 Ukrainian journal of remote sensing

Methods for evaluating the ecological condition of freshwater objects based on space geomonitoring and statistical criteria with virtual standards (rationale and testing)

Репозитарії

Схожі ресурси