Web-based geoinformation tool for mapping surface water occurrence: a case study of the Dnipro River Delta Ramsar site
Wetlands are important for ensuring ecological stability and preserving biodiversity, both of which directly affect human well-being. However, these ecosystems have recently been degraded due to climate change and, for Ukraine, by military actions, in particular the destruction of the Kakhovka hydro...
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/306 |
| 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_ | 1866573076586561537 |
|---|---|
| author | Kozlova, Anna Andreiev, Artem |
| author_facet | Kozlova, Anna Andreiev, Artem |
| author_sort | Kozlova, Anna |
| baseUrl_str | https://ujrs.org.ua/ujrs/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-05-29T21:40:52Z |
| description | Wetlands are important for ensuring ecological stability and preserving biodiversity, both of which directly affect human well-being. However, these ecosystems have recently been degraded due to climate change and, for Ukraine, by military actions, in particular the destruction of the Kakhovka hydroelectric power station. In such conditions, remote sensing methods are the optimal tool for assessing these changes, as they enable analysis of large areas and the acquisition of up-to-date data even when ground surveys are impossible due to military actions.The paper proposes an approach to assessing the spatiotemporal dynamics of the water surface based on the indicator of its frequency of occurrence (Surface Water Occurrence, SWO), which is used to generate corresponding maps (SWOM). Based on this approach, a web-based geoinformation tool has been developed and implemented on the Google Earth Engine platform, which enables fast processing of large volumes of data without requiring powerful computing resources from the user. The input data are the Dynamic World land cover classification products and the Scene Classification Layer (SCL), which is part of each Sentinel-2 satellite image. This tool allows you to calculate SWOM and classify it into three classes - "No Water", "Temporary Water", and "Permanent Water", as well as obtain statistical indicators of the areas of these classes. The developed tool is cross-platform, so it can be used on different types of devices, including computers, tablets, and even mobile devices.The practical testing of the tool was carried out on the example of the Ramsar site "Dnipro River Delta" for the period 2024–2025. The calculated SWOM maps and the corresponding statistical indicators showed that permanent water surfaces cover 136.14 km² (39.55%), while temporary ones cover 26.81 km² (7.79%) of the total study area. The conducted experiment demonstrates the tool's capability to analyze the spatial distribution of the water surface. Therefore, the proposed tool can be used to solve applied problems of environmental monitoring, and can also be applied to other study areas.
Author Contributions: Conceptualization – A. O. Kozlova and A. A. Andreiev; Methodology – A. A. Andreiev and A. O. Kozlova; Formal Analysis and Data Processing – A. A. Andreiev; Investigation – A. O. Kozlova; Writing – Original Draft Preparation – A. A. Andreiev and A. O. Kozlova; Writing – Review & Editing – A. O. Kozlova and A. A. Andreiev. All authors have read and agreed to the published version of the manuscript.
Funding: This research received no external funding.
Disclosure of AI use: We confirm that no generative artificial intelligence tools were used in the preparation of this manuscript.
Data Availability Statement: Data Availability Statement: The developed web-based geoinformation tool is publicly available at: https://artemaandreev.users.earthengine.app/view/swomdniprodelta.
Acknowledgments: 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.2026.13.2.306 |
| first_indexed | 2026-05-30T01:00:02Z |
| format | Article |
| id | uajuacgovua-article-306 |
| institution | Ukrainian Journal of Remote Sensing of the Earth |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-05-30T01:00:02Z |
| 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-3062026-05-29T21:40:52Z Web-based geoinformation tool for mapping surface water occurrence: a case study of the Dnipro River Delta Ramsar site Веб-орієнтований геоінформаційний інструмент картування частоти наявності водної поверхні — на прикладі Рамсарського угіддя «Дельта р. Дніпро» Kozlova, Anna Andreiev, Artem remote sensing environmental monitoring wetlands Dnipro River Delta Ramsar sites geoinformation tool surface water dynamics Google Earth Engine Sentinel-2 Dynamic World дистанційне зондування Землі моніторинг довкілля водно-болотні угіддя дельта Дніпра Рамсарські угіддя геоінформаційний інструмент динаміка поверхневих вод Google Earth Engine Sentinel-2 Dynamic World Wetlands are important for ensuring ecological stability and preserving biodiversity, both of which directly affect human well-being. However, these ecosystems have recently been degraded due to climate change and, for Ukraine, by military actions, in particular the destruction of the Kakhovka hydroelectric power station. In such conditions, remote sensing methods are the optimal tool for assessing these changes, as they enable analysis of large areas and the acquisition of up-to-date data even when ground surveys are impossible due to military actions.The paper proposes an approach to assessing the spatiotemporal dynamics of the water surface based on the indicator of its frequency of occurrence (Surface Water Occurrence, SWO), which is used to generate corresponding maps (SWOM). Based on this approach, a web-based geoinformation tool has been developed and implemented on the Google Earth Engine platform, which enables fast processing of large volumes of data without requiring powerful computing resources from the user. The input data are the Dynamic World land cover classification products and the Scene Classification Layer (SCL), which is part of each Sentinel-2 satellite image. This tool allows you to calculate SWOM and classify it into three classes - "No Water", "Temporary Water", and "Permanent Water", as well as obtain statistical indicators of the areas of these classes. The developed tool is cross-platform, so it can be used on different types of devices, including computers, tablets, and even mobile devices.The practical testing of the tool was carried out on the example of the Ramsar site "Dnipro River Delta" for the period 2024–2025. The calculated SWOM maps and the corresponding statistical indicators showed that permanent water surfaces cover 136.14 km² (39.55%), while temporary ones cover 26.81 km² (7.79%) of the total study area. The conducted experiment demonstrates the tool's capability to analyze the spatial distribution of the water surface. Therefore, the proposed tool can be used to solve applied problems of environmental monitoring, and can also be applied to other study areas. Author Contributions: Conceptualization – A. O. Kozlova and A. A. Andreiev; Methodology – A. A. Andreiev and A. O. Kozlova; Formal Analysis and Data Processing – A. A. Andreiev; Investigation – A. O. Kozlova; Writing – Original Draft Preparation – A. A. Andreiev and A. O. Kozlova; Writing – Review & Editing – A. O. Kozlova and A. A. Andreiev. All authors have read and agreed to the published version of the manuscript. Funding: This research received no external funding. Disclosure of AI use: We confirm that no generative artificial intelligence tools were used in the preparation of this manuscript. Data Availability Statement: Data Availability Statement: The developed web-based geoinformation tool is publicly available at: https://artemaandreev.users.earthengine.app/view/swomdniprodelta. Acknowledgments: 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 Водно-болотні угіддя (ВБУ) є важливими для забезпечення екологічної стабільності та збереження біорізноманіття, що безпосередньо впливає на добробут людини. Проте останнім часом ці екосистеми зазнають деградації внаслідок кліматичних змін, а для України ще одним фактором також стали воєнні дії, зокрема підрив Каховської ГЕС. В таких умовах методи дистанційного зондування Землі (ДЗЗ) є оптимальним інструментом для оцінювання таких змін, оскільки дозволяють виконувати аналіз великих територій та отримувати актуальні дані навіть в тих випадках, коли проведення наземних досліджень є неможливим через воєнні дії.У роботі запропоновано підхід до оцінювання просторово-часової динаміки водної поверхні на основі показника частоти її наявності (Surface Water Occurrence, SWO), за яким формуються відповідні карти (SWOM). На основі цього підходу розроблено веб-орієнтований геоінформаційний інструмент, реалізований на платформі Google Earth Engine, що забезпечує швидку обробку значних обсягів даних без потреби у потужних обчислювальних ресурсах з боку користувача. В якості вхідних даних використовуються продукти класифікації типів земного покриву Dynamic World та шар Scene Classification Layer (SCL), що входить до складу кожного супутникового знімка Sentinel-2. Даний інструмент дозволяє виконувати розрахунок SWOM та його класифікацію на три класи — «Суходіл (No Water)», «Тимчасові водні поверхні (Temporary Water)» та «Постійні водні поверхні (Permanent Water)», а також отримувати статистичні показники площ цих класів. Розроблений інструмент є кросплатформеним, тому може використовуватися на різних типах пристроїв, зокрема на комп’ютерах, планшетах та навіть мобільних пристроях. Практична апробація інструменту була проведена на прикладі Рамсарського угіддя «Дельта р. Дніпро» за період 2024–2025 років. Розраховані карти SWOM та відповідні статистичні показники дозволили встановити, що постійні водні поверхні займають 136.14 км² (39.55%), тоді як тимчасові — 26.81 км² (7.79%) від загальної площі дослідження. Проведений експеримент демонструє можливості інструменту щодо аналізу просторового розподілу водної поверхні. Отже, запропонований інструмент може бути використаний для вирішення прикладних задач екологічного моніторингу, а також застосований для інших територій дослідження. Внесок авторів: Концептуалізація – А.О. Козлова та А.А. Андреєв; методологія –А.А. Андреєв та А.О. Козлова; формальний аналіз та оброблення даних –А.А Андреєв; дослідження – А.О. Козлова; підготовка тексту статті – А.А. Андреєв та А.О. Козлова; рецензування та редагування – А.О. Козлова та А.А. Андреєв. Всі автори прочитали та погодилися з опублікованою версією рукопису. Фінансування: Це дослідження не отримало зовнішнього фінансування. Розкриття інформації про ШІ: під час підготовки цього рукопису генеративні інструменти штучного інтелекту не використовувались. Доступність даних: Розроблений веб-орієнтований геоінформаційний інструмент доступний за посиланням: https://artemaandreev.users.earthengine.app/view/swomdniprodelta. 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 Scientific Centre for Aerospace Research of the Earth Institute of Geological Science National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine 2026-05-29 Article Article application/pdf https://ujrs.org.ua/ujrs/article/view/306 10.36023/ujrs.2026.13.2.306 Ukrainian journal of remote sensing; Vol. 13 No. 2 (2026); 13-21 Украинский журнал дистанционного зондирования Земли; Том 13 № 2 (2026); 13-21 Український журнал дистанційного зондування Землі; Том 13 № 2 (2026); 13-21 2313-2132 uk https://ujrs.org.ua/ujrs/article/view/306/307 Copyright (c) 2026 Ukrainian journal of remote sensing |
| spellingShingle | remote sensing environmental monitoring wetlands Dnipro River Delta Ramsar sites geoinformation tool surface water dynamics Google Earth Engine Sentinel-2 Dynamic World Kozlova, Anna Andreiev, Artem Web-based geoinformation tool for mapping surface water occurrence: a case study of the Dnipro River Delta Ramsar site |
| title | Web-based geoinformation tool for mapping surface water occurrence: a case study of the Dnipro River Delta Ramsar site |
| title_alt | Веб-орієнтований геоінформаційний інструмент картування частоти наявності водної поверхні — на прикладі Рамсарського угіддя «Дельта р. Дніпро» |
| title_full | Web-based geoinformation tool for mapping surface water occurrence: a case study of the Dnipro River Delta Ramsar site |
| title_fullStr | Web-based geoinformation tool for mapping surface water occurrence: a case study of the Dnipro River Delta Ramsar site |
| title_full_unstemmed | Web-based geoinformation tool for mapping surface water occurrence: a case study of the Dnipro River Delta Ramsar site |
| title_short | Web-based geoinformation tool for mapping surface water occurrence: a case study of the Dnipro River Delta Ramsar site |
| title_sort | web-based geoinformation tool for mapping surface water occurrence: a case study of the dnipro river delta ramsar site |
| topic | remote sensing environmental monitoring wetlands Dnipro River Delta Ramsar sites geoinformation tool surface water dynamics Google Earth Engine Sentinel-2 Dynamic World |
| topic_facet | remote sensing environmental monitoring wetlands Dnipro River Delta Ramsar sites geoinformation tool surface water dynamics Google Earth Engine Sentinel-2 Dynamic World дистанційне зондування Землі моніторинг довкілля водно-болотні угіддя дельта Дніпра Рамсарські угіддя геоінформаційний інструмент динаміка поверхневих вод Google Earth Engine Sentinel-2 Dynamic World |
| url | https://ujrs.org.ua/ujrs/article/view/306 |
| work_keys_str_mv | AT kozlovaanna webbasedgeoinformationtoolformappingsurfacewateroccurrenceacasestudyofthedniproriverdeltaramsarsite AT andreievartem webbasedgeoinformationtoolformappingsurfacewateroccurrenceacasestudyofthedniproriverdeltaramsarsite AT kozlovaanna veboríêntovanijgeoínformacíjnijínstrumentkartuvannâčastotinaâvnostívodnoípoverhnínaprikladíramsarsʹkogougíddâdelʹtardnípro AT andreievartem veboríêntovanijgeoínformacíjnijínstrumentkartuvannâčastotinaâvnostívodnoípoverhnínaprikladíramsarsʹkogougíddâdelʹtardnípro |