Mathematical methods of aerospace monitoring, assessment of their demand in the study of natural resources: part two – hydrocarbon deposits
The article addresses a current issue: the justification for applying certain proposed mathematical methods to the processing of remote and ground-based spectrometric data on plants and soils. These methods, previously tested in various oil and gas exploration tasks, are considered alongside establi...
Gespeichert in:
| Datum: | 2026 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
Scientific Centre for Aerospace Research of the Earth Institute of Geological Science National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine
2026
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://ujrs.org.ua/ujrs/article/view/292 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Ukrainian Journal of Remote Sensing of the Earth |
Institution
Ukrainian Journal of Remote Sensing of the Earth| _version_ | 1861046662649085952 |
|---|---|
| author | Arkhipov, Oleksander Fedorovskyi, Oleksandr Khyzhniak, Anna Bondarenko, Alla |
| author_facet | Arkhipov, Oleksander Fedorovskyi, Oleksandr Khyzhniak, Anna Bondarenko, Alla |
| author_sort | Arkhipov, Oleksander |
| baseUrl_str | https://ujrs.org.ua/ujrs/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-03-29T21:59:47Z |
| description | The article addresses a current issue: the justification for applying certain proposed mathematical methods to the processing of remote and ground-based spectrometric data on plants and soils. These methods, previously tested in various oil and gas exploration tasks, are considered alongside established direct approaches (geophysical, geochemical, biological, etc.) under diverse geological and landscape conditions. Based on a systematic approach, several mathematical techniques for aerospace geomonitoring of natural resources, including hydrocarbons, have been developed or adapted.For over thirty years, researchers at Scientific Centre for Aerospace Research of the Earth of the Institute of Geological Sciences of the National Academy of Sciences of Ukraine have tested dozens of well-known and proprietary techniques for processing plant and soil spectrometry data collected through remote sensing and ground-based research. These include factor analysis, spectral contrast methods, analytical networks, structural and texture analysis, interdisciplinary integration of aerospace and ground-based data, and a systematic approach. Additionally, heuristic criteria and decision-making methods have been applied for detailed assessments of the oil and gas potential of specific onshore areas.Based on expert evaluations and the hierarchy analysis method described in Part 1, the most effective methods were identified. These include: a statistical method for detecting landscape optical anomalies associated with hydrocarbon deposits using aerospace imagery, the spectral contrast method, the spectral autocorrelation method, and a multicriteria optimization method.These techniques are detailed in this article, with examples of their application in hydrocarbon exploration and the results of their evaluation in various geological and landscape settings.
Authors contribution: Conceptualization – O. I. Arkhipov, O. D. Fedorovsky; methodology – O. I. Arkhipov, O. D. Fedorovsky, A. V. Khyzhnyak, formal analysis – O. I. Arkhipov, A. V. Khyzhnyak, systematization, visualization – O. I. Arkhipov, A. V. Khyzhnyak, preparation of the text of the article: author's manuscript – O. I. Arkhipov, A. V. Khyzhnyak, review and editing – O. I. Arkhipov, A. V. Khyzhnyak, A. D. Bondarenko, visualization – A. D. Bondarenko. All authors have read and agreed to the published version of the manuscript.
Funding: This research was carried out within the framework of the research project “Development and improvement of methods and technologies of geospatial modeling to solve thematic problems of remote sensing”, registration number 0123U100684.
Data Availability Statement: Data available on reasonable request from the authors.
Acknowledgements: The authors are grateful to the National Academy of Sciences of Ukraine for supporting this research. We are also grateful to the reviewers and editors for their valuable comments, recommendations, and attention to the work.
Conflicts of Interest: The authors declare no conflict of interest |
| doi_str_mv | 10.36023/ujrs.2026.13.1.292 |
| first_indexed | 2026-03-30T01:00:03Z |
| format | Article |
| id | uajuacgovua-article-292 |
| institution | Ukrainian Journal of Remote Sensing of the Earth |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-03-30T01:00:03Z |
| publishDate | 2026 |
| publisher | Scientific Centre for Aerospace Research of the Earth Institute of Geological Science National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | uajuacgovua-article-2922026-03-29T21:59:47Z Mathematical methods of aerospace monitoring, assessment of their demand in the study of natural resources: part two – hydrocarbon deposits Математичні методи аерокосмічного геомоніторингу природних ресурсів з оцінюванням їх попиту і прикладами використання: частина друга – поклади вуглеводнів Arkhipov, Oleksander Fedorovskyi, Oleksandr Khyzhniak, Anna Bondarenko, Alla аерокосмічний геомоніторинг методи системного аналізу оптичні та геофізичні аномалії геофлюїдодинамічні та неотектонічні процеси морфометричні дослідження структурне дешифрування фотометрування aerospace geomonitoring systems analysis methods optical and geophysical anomalies geofluid dynamic and neotectonic processes morphometric studies structural interpretation photometry The article addresses a current issue: the justification for applying certain proposed mathematical methods to the processing of remote and ground-based spectrometric data on plants and soils. These methods, previously tested in various oil and gas exploration tasks, are considered alongside established direct approaches (geophysical, geochemical, biological, etc.) under diverse geological and landscape conditions. Based on a systematic approach, several mathematical techniques for aerospace geomonitoring of natural resources, including hydrocarbons, have been developed or adapted.For over thirty years, researchers at Scientific Centre for Aerospace Research of the Earth of the Institute of Geological Sciences of the National Academy of Sciences of Ukraine have tested dozens of well-known and proprietary techniques for processing plant and soil spectrometry data collected through remote sensing and ground-based research. These include factor analysis, spectral contrast methods, analytical networks, structural and texture analysis, interdisciplinary integration of aerospace and ground-based data, and a systematic approach. Additionally, heuristic criteria and decision-making methods have been applied for detailed assessments of the oil and gas potential of specific onshore areas.Based on expert evaluations and the hierarchy analysis method described in Part 1, the most effective methods were identified. These include: a statistical method for detecting landscape optical anomalies associated with hydrocarbon deposits using aerospace imagery, the spectral contrast method, the spectral autocorrelation method, and a multicriteria optimization method.These techniques are detailed in this article, with examples of their application in hydrocarbon exploration and the results of their evaluation in various geological and landscape settings. Authors contribution: Conceptualization – O. I. Arkhipov, O. D. Fedorovsky; methodology – O. I. Arkhipov, O. D. Fedorovsky, A. V. Khyzhnyak, formal analysis – O. I. Arkhipov, A. V. Khyzhnyak, systematization, visualization – O. I. Arkhipov, A. V. Khyzhnyak, preparation of the text of the article: author's manuscript – O. I. Arkhipov, A. V. Khyzhnyak, review and editing – O. I. Arkhipov, A. V. Khyzhnyak, A. D. Bondarenko, visualization – A. D. Bondarenko. All authors have read and agreed to the published version of the manuscript. Funding: This research was carried out within the framework of the research project “Development and improvement of methods and technologies of geospatial modeling to solve thematic problems of remote sensing”, registration number 0123U100684. Data Availability Statement: Data available on reasonable request from the authors. Acknowledgements: The authors are grateful to the National Academy of Sciences of Ukraine for supporting this research. We are also grateful to the reviewers and editors for their valuable comments, recommendations, and attention to the work. Conflicts of Interest: The authors declare no conflict of interest Стаття присвячена актуальній проблемі: обґрунтуванню можливості використання окремих запропонованих математичних методів обробки дистанційних та наземних спектрометрувань рослин та ґрунтів, які вже апробовані, для вирішення різних нафтогазопошукових завдань, наряду з відомими прямими методами (геофізичними, геохімічними, біологічними, та ін.) у різних геологічних та ландшафтних умовах. На основі системного підходу розроблено або модифіковано цілий ряд математичних методів аерокосмічного геомоніторингу природних ресурсів, в тому числі і вуглеводнів (ВВ).Протягом понад тридцять років співробітники ЦАКДЗ ІГН НАНУ у процесі дистанційних та наземних досліджень апробували десятки відомих та авторських розробок для обробки результатів спектрометрувань рослин та ґрунтів: факторний аналіз, методи спектральних контрастів, аналітичних мереж, структурно-текстурного аналізу, міждисциплінарної інтеграції аерокосмічної і наземної інформації та системного підходу тощо. Крім того, для детальної оцінки нафтогазоперспективності окремих ділянок на суходолі, застосовувались метод евристичного критерію, спосіб прийняття рішень та ін. На основі експертних оцінок та методу аналізу ієрархій, викладеного у частині 1, були визначені найбільш оптимальні з них: статистичний метод виділення оптичних аномалій ландшафту, обумовлених покладами вуглеводнів, за матеріалами аерокосмічних зображень, метод спектральних контрастів, метод спектральної автокореляції, метод генетичних алгоритмів та метод багатокритеріальної оптимізації, які описуються в даній статті з прикладами їхнього використання при пошуку покладів вуглеводнів і результатами їх оцінки у різних геологічних і ландшафтних умовах. Внесок авторів: Концептуалізація – О.І. Архіпов, О.Д. Федоровський; методологія – О.І. Архіпов, О.Д. Федоровський, А.В.Хижняк, формальний аналіз – О.І. Архіпов, А.В. Хижняк, систематизація, візуалізація – О.І. Архіпов, А.В. Хижняк, підготовка тексту статті: авторський рукопис – О.І. Архіпов, А.В. Хижняк, рецензування та редагування – О.І. Архіпов, А.В. Хижняк, А.Д. Бондаренко, візуалізація – А.Д. Бондаренко. Всі автори прочитали та погодилися з опублікованою версією рукопису. Фінансування: Це дослідження виконано в рамках НДР «Розроблення та удосконалення методів і технологій геопросторового моделювання для вирішення тематичних задач дистанційного зондування Землі», РК 0123U100684. Доступність даних: Дані можуть бути надані авторами за обґрунтованим запитом. Подяки: Автори вдячні Національній академії наук України за підтримку цього дослідження. Ми також вдячні рецензентам і редакторам за їхні цінні коментарі, рекомендації та увагу до роботи. Конфлікти інтересів: Автори заявляють, що не мають конфлікту інтересів. Протягом понад тридцять років співробітники ЦАКДЗ ІГН НАНУ у процесі дистанційних та наземних досліджень апробували десятки відомих та авторських розробок для обробки результатів спектрометрувань рослин та ґрунтів: факторний аналіз, методи спектральних контрастів, аналітичних мереж, структурно-текстурного аналізу, міждисциплінарної інтеграції аерокосмічної і наземної інформації та системного підходу тощо. Крім того, для детальної оцінки нафтогазоперспективності окремих ділянок на суходолі, застосовувались метод евристичного критерію, спосіб прийняття рішень та ін. На основі експертних оцінок та методу аналізу ієрархій, викладеного у частині 1, були визначені найбільш оптимальні з них: статистичний метод виділення оптичних аномалій ландшафту, обумовлених покладами вуглеводнів, за матеріалами аерокосмічних зображень, метод спектральних контрастів, метод спектральної автокореляції, метод генетичних алгоритмів та метод багатокритеріальної оптимізації, які описуються в даній статті з прикладами їхнього використання при пошуку покладів вуглеводнів і результатами їх оцінки у різних геологічних і ландшафтних умовах. Scientific Centre for Aerospace Research of the Earth Institute of Geological Science National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine 2026-03-30 Article Article application/pdf https://ujrs.org.ua/ujrs/article/view/292 10.36023/ujrs.2026.13.1.292 Ukrainian journal of remote sensing; Vol. 13 No. 1 (2026); 4-14 Украинский журнал дистанционного зондирования Земли; Том 13 № 1 (2026); 4-14 Український журнал дистанційного зондування Землі; Том 13 № 1 (2026); 4-14 2313-2132 uk https://ujrs.org.ua/ujrs/article/view/292/302 Copyright (c) 2026 Ukrainian journal of remote sensing |
| spellingShingle | aerospace geomonitoring systems analysis methods optical and geophysical anomalies geofluid dynamic and neotectonic processes morphometric studies structural interpretation photometry Arkhipov, Oleksander Fedorovskyi, Oleksandr Khyzhniak, Anna Bondarenko, Alla Mathematical methods of aerospace monitoring, assessment of their demand in the study of natural resources: part two – hydrocarbon deposits |
| title | Mathematical methods of aerospace monitoring, assessment of their demand in the study of natural resources: part two – hydrocarbon deposits |
| title_alt | Математичні методи аерокосмічного геомоніторингу природних ресурсів з оцінюванням їх попиту і прикладами використання: частина друга – поклади вуглеводнів |
| title_full | Mathematical methods of aerospace monitoring, assessment of their demand in the study of natural resources: part two – hydrocarbon deposits |
| title_fullStr | Mathematical methods of aerospace monitoring, assessment of their demand in the study of natural resources: part two – hydrocarbon deposits |
| title_full_unstemmed | Mathematical methods of aerospace monitoring, assessment of their demand in the study of natural resources: part two – hydrocarbon deposits |
| title_short | Mathematical methods of aerospace monitoring, assessment of their demand in the study of natural resources: part two – hydrocarbon deposits |
| title_sort | mathematical methods of aerospace monitoring, assessment of their demand in the study of natural resources: part two – hydrocarbon deposits |
| topic | aerospace geomonitoring systems analysis methods optical and geophysical anomalies geofluid dynamic and neotectonic processes morphometric studies structural interpretation photometry |
| topic_facet | аерокосмічний геомоніторинг методи системного аналізу оптичні та геофізичні аномалії геофлюїдодинамічні та неотектонічні процеси морфометричні дослідження структурне дешифрування фотометрування aerospace geomonitoring systems analysis methods optical and geophysical anomalies geofluid dynamic and neotectonic processes morphometric studies structural interpretation photometry |
| url | https://ujrs.org.ua/ujrs/article/view/292 |
| work_keys_str_mv | AT arkhipovoleksander mathematicalmethodsofaerospacemonitoringassessmentoftheirdemandinthestudyofnaturalresourcesparttwohydrocarbondeposits AT fedorovskyioleksandr mathematicalmethodsofaerospacemonitoringassessmentoftheirdemandinthestudyofnaturalresourcesparttwohydrocarbondeposits AT khyzhniakanna mathematicalmethodsofaerospacemonitoringassessmentoftheirdemandinthestudyofnaturalresourcesparttwohydrocarbondeposits AT bondarenkoalla mathematicalmethodsofaerospacemonitoringassessmentoftheirdemandinthestudyofnaturalresourcesparttwohydrocarbondeposits AT arkhipovoleksander matematičnímetodiaerokosmíčnogogeomonítoringuprirodnihresursívzocínûvannâmíhpopituíprikladamivikoristannâčastinadrugapokladivuglevodnív AT fedorovskyioleksandr matematičnímetodiaerokosmíčnogogeomonítoringuprirodnihresursívzocínûvannâmíhpopituíprikladamivikoristannâčastinadrugapokladivuglevodnív AT khyzhniakanna matematičnímetodiaerokosmíčnogogeomonítoringuprirodnihresursívzocínûvannâmíhpopituíprikladamivikoristannâčastinadrugapokladivuglevodnív AT bondarenkoalla matematičnímetodiaerokosmíčnogogeomonítoringuprirodnihresursívzocínûvannâmíhpopituíprikladamivikoristannâčastinadrugapokladivuglevodnív |