Рущак В. О. Геоекологічна оцінка ризиків розвитку зсувних процесів з урахуванням стану лісового покриву території. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 101 «Екологія», галузь знань 10 «Природничі науки». Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу, Івано-Франківськ, 2026.
Дисертаційну роботу присвячено розробленню та апробації комплексної методики геоекологічної оцінки ризиків розвитку зсувних процесів з урахуванням стану лісового покриву. Запропонований підхід ґрунтується на інтегрованому геоінформаційному моделюванні зсувної сприйнятливості на хмарній платформі Google Earth Engine, у якому лісовий покрив виокремлено як самостійний структурний блок із кількісною параметризацією.
Актуальність дослідження зумовлена високою поширеністю зсувних процесів в Українських Карпатах, де їх активізацію визначають флішова геологічна будова, круті схили, значна кількість атмосферних опадів і антропогенна трансформація лісів. У багатьох регіональних моделях лісовий покрив враховується лише у бінарному вигляді «ліс/не ліс», що не дає змоги повноцінно оцінити його вплив на стійкість схилів. Тому виникає потреба в комплексному кількісному врахуванні стану, структури та просторового положення лісу.
Метою роботи є розроблення, теоретичне обґрунтування та практична апробація методики геоекологічної оцінки ризиків розвитку зсувів на основі інтегрованої геоінформаційної моделі зсувної сприйнятливості.
Об’єкт дослідження - процеси розвитку зсувів як складова екологічної безпеки Українських Карпат. Предмет дослідження - геоінформаційні методи оцінювання ризиків поширення зсувів з урахуванням кількісних характеристик лісового покриву.
У роботі застосовано системний і порівняльний аналіз, методи дистанційного зондування Землі, аналіз растрових і векторних даних, буферний аналіз, метод частотного співвідношення Frequency Ratio, алгоритм Random Forest Feature Importance, логістичне калібрування, кластерний, факторний аналіз і метод головних компонент. Дослідження виконано на трьох полігонах в Українських Карпатах, що охоплювали 236, 190 та 1509 зсувних проявів.
Розроблена модель включає п’ять тематичних блоків: морфометричний, гідрологічний, лісовий, геологічний і кліматичний. Для лісового блоку запропоновано шість показників: близькість до межі лісу, щільність лісового покриву, тип лісу, амплітуда NDVI, втрати лісу у 2001–2023 рр. та частка лісу вище по схилу відносно зсувного прояву. Використано дані ESA WorldCover 2021, Hansen Global Forest Change, Copernicus Global Land Cover, Sentinel-2, ALOS AW3D30, MERIT Hydro, WorldPop і JRC GHSL.
Наукова новизна полягає в тому, що вперше для Українських Карпат науково обґрунтовано та кількісно підтверджено роль лісового покриву як чинника регулювання зсувної сприйнятливості. Встановлено статистичну значущість показників стану, структури та просторового положення лісу, а також підвищену приуроченість зсувів до прикрайових зон між лісовими й безлісовими територіями. Удосконалено підхід до моделювання шляхом поєднання Frequency Ratio для калібрування факторів і Random Forest Feature Importance для визначення їх ваг. Подальшого розвитку набула методика оцінювання ризиків для населення, інфраструктури та природоохоронних територій.
Установлено, що лісистість Закарпатського полігону зменшилася з 71 % у 1990 р. до 62 % у 2010 р., після чого відновилася до 70 % у 2020 р. Виявлено, що 73 % із 1509 зсувів розташовані в межах 500 м від краю лісового масиву. На окремих полігонах 61 % і 84 % зсувів містилися в радіусі 100 м від ділянок із порушеннями лісового покриву.
За результатами моделювання 40,2 % території базового полігону віднесено до класів високої та дуже високої сприйнятливості, у яких зосереджено 74,6 % задокументованих зсувів. Валідація показала, що 88,1 % тестових зсувів потрапили до класів середньої, високої та дуже високої сприйнятливості. Значення AUC ROC становили 0,72 для успішності та 0,69 для прогнозу, що свідчить про достатню якість моделі.
Практичне значення результатів полягає у можливості використання розробленої методики та карт для пріоритизації моніторингу зсувонебезпечних територій, обґрунтування лісогосподарських заходів, територіального планування, адаптації до змін клімату та збереження біорізноманіття. Реалізація на платформі Google Earth Engine забезпечує відтворюваність і можливість масштабування підходу на інші гірські регіони.
За темою дисертації опубліковано 11 наукових праць, а основні результати апробовано на міжнародних і регіональних науково-практичних конференціях.
