Орленко Т. А. Методика дистанційного геоекологічного моніторингу зсувних процесів на прикладі правобережжя Канівського водосховища

English version

Дисертація на здобуття ступеня доктора філософії

Державний реєстраційний номер

0824U001270

Облікова картка дисертації

0824U001270.pdf

Здобувач

Спеціальність

  • 103 - Науки про Землю**

07-05-2024

Спеціалізована вчена рада

ДФ 005

Державна установа "Науковий центр аерокосмічних досліджень Землі Інституту геологічних наук Національної академії наук України"

Анотація

Причиною зсуву на берегах водосховищ можуть бути – перезволоження ґрунтового покриву дощовими та сніговими опадами, підмив схилів, вплив кліматичних змін та понаднормове антропогенне навантаження. Активізація зсувів залежить від інтенсивності руйнування ґрунтового покриву. Часто причиною зсувів є відсутність рослинного покриву та зміни рельєфу території. Об’єм ґрунту, який зміщується під час зсуву, може становити від декількох сотень до тисяч мільйонів кубометрів, а швидкість коливатися від декількох метрів на рік до декількох метрів на секунду. Найбільш зсувонебезпечними є правобережні схили долини р. Дніпро та схили правосторонніх приток, борти балок і ярів. Активізація гравітаційних процесів, що почалася з другої половини ХХ сторіччя на Канівщині (нині – території Ржищівської ОТГ), в тому числі, викликана штучною зміною гідрологічного режиму Дніпра, інтенсивною забудовою схилів та будівництвом відповідних комунікацій. Метою дисертаційної роботи є підвищення оперативності та достовірності прогнозування виникнення нових або активізації стабілізованих зсувів узбережжя шляхом розробки методики дистанційного геоекологічного моніторингу зсувонебезпечних схилів та створення алгоритму прогнозування на основі комплексного аналізу даних радарної інтерферометрії, супутникового оптичного знімання, наземних кліматологічних, літологічних, ландшафтних даних. В дисертаційному дослідженні проведено аналіз науково обґрунтованих висновків про вплив геолого-геофізичних чинників активізації зсувів, біофізичних факторів та впливу кліматичних змін, в тому числі підвищеної вологості ґрунтового покриву, на зсувні процеси; показано як можна фіксувати ділянки підвищеної сприйнятливості території до зсувів. Саме на цих теоретичних та практичних результатах базується методика дистанційного геоекологічного моніторингу зсувних процесів. Проведено моніторинг вертикальних зміщень земної поверхні правобережжя Канівського водосховища на ділянці Витачів-Стайки з використанням методики диференціальної радарної інтерферометрії (DinSAR). За результатами спостережень протягом весняного періоду з 2015 по 2023 роки закартовано активні зсувні ділянки. Виявлено високий рівень кореляції даних, отриманих попередніми дослідниками, і результатів диференціальної радарної інтерферометрії, отриманих у цьому дослідженні. Підтверджено наявність зон активних зміщень на правобережжі Канівського водосховища. У роботі розроблено алгоритм та описано процедуру створення карти сприйнятливості території до зсувів з використанням методу аналізу ієрархій, що є завершальним етапом розробленої методики дистанційного геоекологічного моніторингу зсувів, застосованої для правобережжя Канівського водосховища на ділянці Витачів-Стайки. Загалом методика базується на алгоритмах отримання даних, головним із яких є алгоритм створення карто-схеми вертикальних зміщень земної поверхні за методом радарної інтерферометрії. Наукова новизна Вперше розроблено методику дистанційного геоекологічного моніторингу зсувних процесів на основі даних радарної інтерферометрії та аналізу геологічних, геоморфологічних та біофізичних факторів, яка відрізняється від відомих новим кількісним ранжуванням чинників зсувонебезпеки та забезпечує більш достовірне та оперативне виявлення і картування зсувних процесів. Вперше створено карту сприйнятливості до зсувів території правобережжя Канівського водосховища в межах Ржищівської ОТГ на ділянці Витачів-Стайки, яка базується на визначенні локалізації активних зсувних ділянок за результатами комплексного аналізу даних радарної інтерферометрії, оптичного дистанційного зондування, геологічних, геоморфологічних і біофізичних особливостей ландшафту, що дозволило виявити та підтвердити польовими дослідженнями додаткові, не закартовані раніше зсувонебезпечні ділянки. Набула подальшого розвитку методологія локального прогнозування зсувної небезпеки, що дозволило враховувати додаткові ознаки цих процесів та визначити потенційно активні ділянки зсувів в межах території дослідження на основі сучасних методів дистанційного зондування Землі, а також запропонувати комплекс превентивних заходів щодо їх усунення. За результатами досліджень опубліковано 13 наукових праць, у тому числі 1 глава у монографії (проіндексована в базі даних Web of Science); статті у наукових виданнях, включених на дату опублікування до Переліку наукових фахових видань України – 5 (з них 2 проіндексовані в базах даних Web of Science та Scopus); 7 – у збірниках та матеріалах тез доповідей вітчизняних та міжнародних конференцій, з яких 7 – міжнародні, що проіндексовані в базі даних Scopus. Додатково представлено 5 матеріалів всеукраїнських та міжнародних конференцій (в Україні) як матеріали апробації результатів, отриманих в дисертаційній роботі. Ключові слова: зсуви, дистанційне зондування Землі, радарна інтерферометрія, сприйнятливість території до зсувів.

Читати повністю

Публікації

Орленко Т. (2023) Моніторинг вертикальних зміщень земної поверхні правобережжя Канівського водосховища. Вісник Київського національного університету імені Тараса Шевченка. Геологія, 4(103), 5-13. http://doi.org/10.17721/1728-2713.103.01

Орленко Т. (2023) Методика дистанційного моніторингу вертикальних зміщень земної поверхні за даними радарної інтерферометрії. Український журнал дистанційного зондування Землі, 10(3), 16– 20. https://doi.org/10.36023/ujrs.2023.10.3.247

Орленко Т.А., Седлерова О.В., Лубський М.С., Голубов С.І., Хижняк А.В. (2023) Картування зсувонебезпечних районів із застосуванням методу аналізу ієрархій на прикладі правобережжя Канівського водосховища. Український журнал дистанційного зондування Землі, 10(4), 17- 21. https://doi.org/10.36023/ujrs.2023.10.4.251 (Особистий внесок: обробка та аналіз дистанційних даних, підготовка топографічних, морфометричних та літологічних даних, застосування геоінформаційних методів дослідження, проведення експериментальних досліджень).

Лялько В.І., Дугін С.С., Сибірцева О.М., Дорофей Є.М., Голубов С.І., Орленко Т.А. (2023) Про можливості визначення ознак торфовищ з використанням даних дистанційного зондування Землі. Геологічний журнал. 4 (385), 61–78. https://doi.org/10.30836/igs.1025-6814.2023.4.288929 (Особистий внесок: розрахунок вегетаційних індексів для ділянки дослідження за супутниковими даними, з використанням хмарного сервісу Google Earth Engine).

Лубський М. С., Орленко Т. А., Пєстова І. О., Андреєв А. А., Лисенко А. Р. (2023) Оцінка індикаторів опустелювання регіону Олешківські піски за довготривалими часовими рядами даних супутникового знімання Landsat. Український журнал дистанційного зондування Землі, 10(1), 17– 28. https://doi.org/10.36023/ujrs.2023.10.1.229 (Особистий внесок: відбір індикаторів вологи земного покриву, опис доцільності застосування даних дистанційного зондування Землі, розрахунок вегетаційних та водних індексів, побудова картографічного матеріалу, статистична оборка даних).

Kril, T. and Orlenko, T. (2022) Surface Dynamics Assessment as a landslide hazard factor by Remote Sensing Data. Conference Proceedings 16th International Conference Monitoring of Geological, Nov 2022, Volume 2022, 1 – 5. https://doi.org/10.3997/2214-4609.2022580246 (Особистий внесок: оцифрування картографічних матеріалів геологічного стану території, дешифрування та картування ділянок зсувів ґрунтових товщ, побудова карто-схеми вертикальних зміщень)

Orlenko, T., Tomchenko, O., Lischenko, L., Sedlerova, O. (2023) Landslide Hazard Assessment Using Radar Data in the Staiky, Rzhyshchiv Urban Hromada Ukraine. Conference Proceedings Fourth EAGE Workshop on Assessment of Landslide Hazardsand impact on communities, Sep 2023, Volume 2023, 1 – 5. https://doi.org/10.3997/2214-4609.2023500027 (Особистий внесок: оброблення та аналіз отриманих результатів даних дистанційного зондування, у тому числі радарної інтерферометричної зйомки, розрахунок та створення карто-схеми зсувів)

Piestova, I., Dugin, S., Orlenko, T. and Svideniuk, M. (2020) Assessing and forecasting landslide hazards of the Right Bank of the Kanev reservoir based on radar remote sensing data with corner reflectors using. Conference Proceedings, XIV International Scientific Conference “Monitoring of Geological Processes and Ecological Condition of the Environment”, Nov 2020, Volume 2020, 1 – 5. https://doi.org/10.3997/2214-4609.202056082 (Особистий внесок: інтерпретація результатів польових досліджень, опис геологічного стану досліджуваної ділянки, написання висновків)

Lubskyi, M., Orlenko, T., Piestova, I., Lysenko, A., Andreiev, A. et al. (2022) Using Landsat satellite time series for desertification processes mapping: Case study for Oleshky sands, Ukraine. Conference Proceedings 16th International Conference Monitoring of Geological, Nov 2022, Volume 2022, 1 – 5. https://doi.org/10.3997/2214-4609.2022580194 (Особистий внесок: відбір індикаторів вологи земного покриву, розрахунок вегетаційних та водних індексів, побудова картографічного матеріалу)

Yelistratova, L., Apostolov, A., Romanciuc, I., Orlenko, T., Tymchyshyn, M. et al. (2021) Application of remote sensing data for detection the landslide areas in Ukraine, Conference Proceedings Third EAGE Workshop on Assessment of Landslide Hazards and Impact on Communities, Sep 2021, Volume 2021, p.1 – 5. https://doi.org/10.3997/2214-4609.20215k1017 (Особистий внесок – обробка супутникових даних, застосування методики радарної інтерферометрії)

Khodorovskyi, A.Y., Apostolov, A.A., Yelistratova, L.A., Orlenko, T.A. (2023) Study on Irrigated and Nonirrigated Lands in Ukraine Under Climate Change Based on Remote Sensing Data. In: Pande, C.B., Moharir, K.N., Singh, S.K., Pham, Q.B., Elbeltagi, A. (eds) Climate Change Impacts on Natural Resources, Ecosystems and Agricultural Systems. Springer Climate. Springer, Cham, 391–411. https://doi.org/10.1007/978-3-031-19059-9_15 (Особистий внесок: обробка супутникових даних, застосування методики радарної інтерферометрії, побудова картографічного матеріалу).

Alexander Apostolov, Lesya Yelistratova, Artur Hodorovsky, Tetiana Orlenko, Maksym Tymchyshyn (2023) Geo-ecological consequences of the closure of coal mines of Donbas (based on radio-location satellite surveying materials), SGEM International Multidisciplinary Scientific GeoConference EXPO Conference Proceedings. 23(2.1), 1-8. https://doi.org/10.5593/sgem2023/2.1/s10.37 (Особистий внесок: розрахунок радарної інтерферометрії за даними супутника Sentinel-1, формування результуючої карти зміщень земної поверхні).

Khodorovskyi, A. Y., Apostolov, A. A., Yelistratova, L. A., Orlenko, T. A. (2023) Satellite-based technology assessing Ukraine’s ecology under the War. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 1254(1), 012115, 1-10. https://doi.org/10.1088/1755-1315/1254/1/012115 (Особистий внесок: побудова картографічного матеріалу).

Орленко Т.А., Гусєва А.В. (2019) Лінеаментний аналіз території в межах функціонування гірничовидобувного підприємства з використанням даних ДЗЗ. Ідеї та інновації в системі наук про Землю. Матеріали VIII Всеукраїнської молодіжної наукової конференції, Київ, 10-12 квітня 2019 р., 56-57. Retrieved from: http://gc.igs-nas.org.ua/wp-content/uploads/2019/04/ZB_2019.pdf (Особистий внесок: автор ідеї, застосування методики лінеаментного аналізу, побудова картографічного матеріалу, тематична інтерпретація отриманих результатів).

Orlenko T.A. (2020) Landslide detection and mapping by geological and remote sensing data. Cучасні проблеми гірничої геології та геоекології: Міжнародна наукова конференція, Київ, 2020, 71-72. Retrieved from: https://www.facebook.com/photo/?fbid=108011581181107&set=pcb.108011374514461

Орленко Т.А. (2020) Дослiдження зсувних процесiв правобережжя Канiвського водосховища. XXII Мiжнародна наукова конференцiя Астрономiчна школа молодих вчених, Україна, Київ. 1, 50-51. Retrieved from: http://astro.nau.edu.ua/uk/school/2020.html

Орленко Т.А. (2021) Супутниковий моніторинг зсувної активності Правобережежя Канівського водосховища. Екологічна безпека держави: ХV Всеукраїнська науково-практична конференція молодих учених і студентів, 1, 85-86. Retrieved from: https://febit.nau.edu.ua/kafedry/kafedra-ekolohii/vseukrainska-naukovo-praktychna-konferentsiia-molodykh-uchenykh-i-studentiv-ekolohichna-bezpeka-derzhavy/

Orlenko T.A. (2022) Використання супутникової радіолокаційної інтерферометрії для оцінки небезпеки зсувної активності. Ідеї та новації в системі наук про Землю: Збірник матеріалів IX Всеукраїнської молодіжної наукової конференції, Київ, 50-51. Retrieved from: http://gc.igs-nas.org.ua

Читати повністю

Файли

Sign_FINAL_Diss_Orlenko_UK.pdf

autoreferat-Sign_FINAL_Annotation_UK.pdf

Схожі дисертації

0824U001344

Кирилюк Микола Олександрович

Геоінформаційне картографування природно-заповідного фонду України

0824U001057

Остапенко Станіслав Олегович

Місцевий розвиток територіальних громад Черкаської області в умовах децентралізації

0824U000946

Чорний Едуард Олександрович

Науково-практичні засади прогнозування параметрів пластових вуглеводневих систем Передкарпатського прогину

0824U000925

Шевцова Анастасія Андріївна

Палеолітичні стоянки Поділля як комплексні пам’ятки природи і суспільства та їхня охорона.

0824U000486

Гулько Володимир Володимирович

Геохронологія та природа чарнокітоїдів Верхнього Побужжя