Методологія використання матеріалів багатоспектральної космічної зйомки для вирішення гідрогеологічних задач

В розділі розглядаються різні водні індекси, чутливі до зволоженості земного покриття, зокрема, індекс NDWI (Normalized Difference Water Index), запропонований B.C. Gao (1996) та інші.

Автором для оцінки зволоженості земного покриття та виявлення безстічних западин мікрорельєфу (мікрозападин) запропоновано індекс NWI (Normalized Water Index), який у роботі M.K.Griffin та ін. (2005) був рекомендований тільки для відокремлення снігового покриву і тому мав назву NDSI (Normalized Difference Snow Index). Але, як показав досвід автора, використання нормованої різниці спектрального відбиття в зеленій (GR) та середній інфрачервоній (SWIR) смугах спектра дозволяє ефективно виконувати оцінку вмісту вологи, як в рослинному покриві, так і у верхньому шарі відкритого ґрунту, що розглядається в розділі 3.

В роботі наведено інформацію про технічні характеристики сучасних космічних зйомок.Переважна більшість розглянутих систем космічної зйомки використовувалась автором в ході проведення різних досліджень в тому числі для вирішення поставлених в роботі завдань. Наводяться приклади космічної зйомки з аналізом можливостей їх застосування при класифікації типів земного покриття для гідрогеологічної схематизації, зокрема, для оцінки змін площі водної поверхні. Особлива увага звертається на різночасові супутникові зйомки, що містять дані про спектральне відбиття в інфрачервоних діапазонах спектру, що дозволяє визначити водні індекси.

В розділі, на основі аналізу літературних джерел, розглядаються складові водного балансу в межах території та обговорюються можливості залучення багатоспектральної космічної зйомки для їх оцінки.

У підсумку формулюються задачі досліджень та основні методичні підходи використання багатоспектральних космічних зйомок для вирішення гідрогеологічних задач.

Методологія спільного використання даних ДЗЗ та ГІС для вирішення гідрогеологічних задач має включати такі кроки. На першому кроці всі дані наземних спостережень переводяться у цифрові формати. Другий крок включає генерацію різних тематичних шарів інформації шляхом сумісної обробки дистанційних та польових даних. Третій крок полягає у попередній інтеграції даних для визначення загальних закономірностей формування та розповсюдження підземних вод. Четвертий крок полягає у генерації фізичних характеристик геосистеми, які одночасно будуть граничними умовами та вихідними цифровими даними для ідентифікації параметрів моделей. Перші три кроки мають порівняно прозорі методи свого вирішення, а от четвертий крок ще потребує досить значних методичних розробок.

Запропонована методологія ґрунтується на комплексному аналізі результатів наземних досліджень та спектральних характеристик земних покривів за даними багатоспектральної (або гіперспектральної) космічної зйомки і включає наступні основні підходи (рис.1). По-перше, використовується класифікація земних покривів на основі космічних знімків та наземних даних і для виділених класів земних покривів визначаються характерні процеси енергомасообміну та усереднені значення параметрів їх моделей, по-друге, проводиться пряма кореляція даних космічної зйомки з наземними даними для оцінки параметрів безпосередньо за дистанційними даними. Третій підхід ґрунтується на комбінації перших двох і в ряді випадків є найбільш ефективним, коли регресійні залежності знаходять лише для певного класу земного покриття, що виділяється в результаті класифікації космічних зображень. І, нарешті, четвертий підхід полягає в параметризації моделей природного середовища та їх взаємного балансового узгодження на основі створених моделей енергомасообміну з врахуванням комплексу даних геолого-гідрогеологічної інформації та космічної зйомки при вирішенні обернених задач геофільтрації.

За першим розділом роботи можна зробити такі висновки:

- При визначенні параметрів гідрогеологічних моделей виконавець майже завжди зустрічається з браком даних і з тим, що вони характеризують власне лише точку опробування. Інтерполяція цих даних при створенні гідрогеологічних моделей часто практично необґрунтована.

- Значні труднощі виникають при визначенні ділянок та параметрів інтенсивності інфільтраційного живлення підземних вод поверхневими, що необхідно для оцінки ресурсів підземних вод та локалізації ділянок їх можливого поверхневого забруднення.

- Специфічною проблемою є необхідність враховувати процеси та параметри евапотранспірації при визначенні водообміну в системі підземні води - грунт - рослини - атмосфера. За попередніми оцінками витрати води на евапотранспірацію порівнюється з річковим стоком. Незважаючи на те, що ряд дослідників [Ситніков,1986; Пашковський, 1988 та ін.] підкреслюють цей фактор і намагаються його враховувати, але загалом в практиці гідрогеологічних та гідрологічних розрахунків цьому фактору приділяється недостатня увага. Одна з можливих причин цього - труднощі з визначенням параметрів цього процесу, що потребує актуальних різнобічних даних відносно стану ґрунтового та рослинного покриву.

- Наявнiсть багатоспектральних супутникових даних кардинально змiнює ситуацiю на краще при вирішенні перелічених проблем, але це потребує суттєвої розробки методичних підходів до їх застосування.

Розділ 2. Класифікація багатоспектральних космічних знімків земного покриття як основа для оцінки параметрів моделей водообміну в геосистемах.

В розділі проводиться обґрунтування методичних підходів до застосування класифікованих космічних зображень з метою вирішення поставлених задач.

Використання результатів класифікації багатоспектральних космічних зображень може базуватись на підходах, які застосовуються при екологічних дослідженнях методами фітоіндикації. Основні положення теорії фітоіндикації розроблені С.В. Вікторовим, Е.А. Востоковою та Д.Д. Вишивкиним в 50-60-х рр. В результаті проведення класифікації багатоспектральних космічних зображень, методика якої розглядається у даному розділі, досить успішно можуть виділятись різні класи земного покриття. Вдало виділяються лісові рослинні угруповання, трав'яниста рослинність, агрофітоценози. Відомо, що в межах названих типів рослинного покриву, водообмін має специфічні ознаки та певні межі змін своїх кількісних характеристик. Зокрема, це стосується такої важливої складової водообміну, як транспіраційні витрати рослин, що часто складають основну частину евапотранспірації за даними робіт О.Р. Константинова, П.Ф. Ідзона, О.О. Молчанова, І.С. Шпака, І.М. Бейдеман, Л.М. Касьянової та ін. Аналіз класифікованого космічного зображення з використанням накопичених теоретико-експериментальних баз знань дозволяє виконати обґрунтовану трансформацію класифікованих даних в інші карти з метою оцінки параметрів природних процесів, зокрема, процесів водообміну. Тому питання класифікації земних покривів на основі супутникових даних, з огляду на вирішення поставлених задач, є досить важливим.

В роботі за основу при виділенні класів земного покриття прийнята система CORINE з певною деталізацією відповідно до поставлених задач.

Для проведення класифікації космічних знімків автором використовувався переважно програмний продукт ERDAS Imagine.

Проведені автором експериментальні роботи показують, що кращі результати при класифікації земного покриву з суттєвим вмістом лісових рослинних угруповань дає застосування методу максимальної вірогідності з інтерактивним навчанням для космічних знімків з розрізненням 10-30 м. Для знімків з низькою просторовою розрізненістю задовільні результати отримані за методом мінімальної відстані, коли для навчання необхідно використовувати значно менші вибірки.

В роботі розглядається оцінка точності класифікації на основі підготовки матриці помилок (error matrix) [Congalton, 1991].

Проведені автором експерименти з використання знімків SPOT 4/5 та Landsat-7 показують, що точність класифікації, для різних класів земного покриття відрізняється від середнього значення точності для всього знімка. При застосуванні методичних підходів, запропонованих автором, цілком імовірним є досягнення середньої точності не менше 80 %. Коефіцієнт Kaппa досягає значень 0.75. Найбільш вдало, як правило, визначаються листяні ліси з перевагою бука та вільхи (точність більше 80 %), хвойні ліси надійно відокремлюються від листяних (більше 80 % випадків), добре ідентифікуються рослинність на луках (>90 %), а також населені пункти, техногенні об'єкти в межах населених пунктів, хмари (біля 100 %). Певні проблеми виникають при намаганні надійно розділити різни види хвойних лісів. Часто соснові ліси класифікуються за знімком там, де ростуть ліси з перевагою ялини на південних схилах, що краще освітлені ніж північні. Для вирішення цих питань методика потребує додаткового дослідження особливо для усунення впливу топографічних ефектів. Певні помилки можуть бути викликані також недостатньою точністю лісотаксаційних даних.

Проведені автором дослідження показали, що для покращення класифікації, ефективним є використання штучних зображень, створених на основі різних вегетаційних та водних індексів.

Автором виконано класифікацію земних покривів, зокрема, лісів та агрофітоценозів, в межах окремих характерних ландшафтно-кліматичних зон України: зона лісів Полісся (Чорнобильська зона відчуження), лісостепова зона (південно-східні райони Київської області), в межах гірських лісів Карпатського регіону. Використовувались знімки SPOT 4/5, Landsat TM/ETM, EO-1 Hyperion, TERRA/ASTER, TERRA/MODIS, ENVISAT/MERIS, NOAA/AVHRR, що мають різну кількість спектральних каналів та просторову розрізненість. Одержані результати показали, що точність класифікації суттєво залежить від якості матеріалів дистанційної зйомки. При одному і тому ж об'ємі наземної завіркової інформації та способі обробки, точність класифікації значно змінюється в залежності від кількості спектральних каналів, їх інформативності та просторової розрізненості.

В результаті досліджень на основі класифікації космічних знімків встановлено площі, що зайняті хвойними, листяними та мішаними лісами в межах значних територій.

Автором виконано ряд досліджень для класифікації агрофітоценозів, зокрема, озимих зернових культур за даними різночасової космічної зйомки TERRA/MODIS в межах Київської області. Виявлено, що найкращі результати дає той варіант класифікації, при якому використовувалось синтезоване штучне зображення, що включало значення NDVI (Normolized Difference Vegetation Index - нормований різницевий вегетаційний індекс) та різницю між значеннями NDVI знімків MODIS/TERRA за різні дати зйомки.

Значна увага до класифікації космічних зображень викликана можливостями використання класифікованих зображень для оцінки складових водного балансу. Це питання детально розглядається в даному розділі, де за значним обсягом літературних даних наводяться усереднені характеристики водообміну для різних типів земного покриття, зокрема, значення евапотранспірації для різних типів рослинного покриву. Використання цих статистичних даних у поєднанні з результатами класифікації дозволяє виконати обґрунтовану оцінку окремих елементів водного балансу території. Такі дослідження проведено на прикладі Чорнобильської зони відчуження, а також в межах басейну р. Трубіж.

Для класифікації земного покриття а межах Чорнобильської зони відчуження з метою оцінки витрат на транспірацію рослинними угрупованнями за вегетаційний період використовувався знімок Landsat-7 ETM (02.10.1999). Виділення класів проведено з урахуванням геоботанічних підходів, розроблених І.М. Бейдеман, З.Г. Беспаловою та А.Т. Рахманіною, а також Л.М. Касьяновою, коли карти транспіраційних витрат будуються на основі геоботанічної карти. В нашому випадку геоботанічна карта отримується за рахунок класифікації космічного знімка. На основі обробки значної кількості літературних джерел були виділені градації витрат на транспірацію рослинним покривом різного типу, що наведено в табл. 2. Поєднання класифікованого зображення з градаціями транспіраційних витрат для кожного типу земного покриття дозволило зробити оцінку сумарних транспіраційних витрат в межах виділеного фрагмента території (табл. 2, рис. 2).

Таблиця 2. Оцінка сумарних транспіраційних витрат на основі класифікованого космічного знімка Landsat-7 ETM (02.10.1999) (рис. 2)

Для порівняння наведемо середні багаторічні складові водного балансу для даної території за літературними даними: атмосферні опади - 625 мм/рік [Клімат України, 2003], cумарне випаровування - 515 мм/рік [Клімат України, 2003], модуль стоку річок з квадратного кілометра - 110 мм/рік [Справочник по водным ресурсам, 1987]. Інфільтраційне живлення підземних вод за проведеними автором розрахунками у середньому становить біля 125 мм/рік (розділ 3). Проведені дослідження показали, що річні витрати на транспірацію в межах досліджуваної території складають приблизно 167 млн. м³ або у середньому для всієї площі 147 мм/рік, що зіставляється з модулем поверхневого та підземного стоку.

Крім того, в розділі розглядаються можливості використання багатоспектральної космічної зйомки для класифікації земного покриття за типами ґрунтів, що дозволяє, у першому наближенні, говорити про фільтраційні властивості верхнього шару ґрунту.

Розділ 3. Оцінка параметрів водообміну на основі використання багатоспектральної космічної зйомки, даних ГІС та моделювання водообміну в геосистемі. Розглядаються методичні підходи та конкретні приклади їх застосування для вирішення поставлених задач, які використовують пряму кореляцію даних космічної зйомки з наземними даними для оцінки параметрів водообміну, а також комплексування супутникових і наземних даних з методами ідентифікації гідрогеологічних параметрів на основі вирішення обернених задач моделювання геофільтрації. Наведено методичні підходи для вирішення задач схематизації гідрогеологічних умов, встановлення ділянок живлення та розвантаження підземних вод за багатоспектральними супутниковими даними, а також підходи для визначення елементів водного балансу - вологості ґрунтів, евапотранспірації, інфільтраційного живлення підземних вод з використанням знімків з супутників SPOT, Landsat - 7 та TERRA/MODIS. Ефективність запропонованих підходів демонструється на конкретних прикладах з побудовою відповідних карт просторового розподілу гідрогеологічних параметрів.

Однією з важливих проблем при схематизації гідрогеологічних умов та оцінці параметрів гідрогеологічних моделей є визначення ділянок інфільтраційного живлення підземних вод. Суттєве поповнення підземних вод, що проходить через ґрунти шляхом фронтального змочування, відбувається досить рідко, і тільки тоді, коли вся зона аерації досягає певного ступеня насичення вологою. Це спостерігається при незначній глибині рівня підземних вод (1,0 - 1,5 м) та у випадку, коли зона аерації складена майже виключно піщаними ґрунтами. Здебільшого такі умови в природі зустрічаються нечасто і тому зони живлення ґрунтових вод фактично зосереджуються в западинних формах мікрорельєфу [Бублясь, Шестопалов, 2001]. В цих місцях фіксуються зони підвищеної міграції вологи і розчинених (в тому числі забруднюючих) речовин. Актуальність вивчення зон швидкої міграції набуває також для встановлення процесів формування забруднення підземних вод, зокрема, в зоні впливу Чорнобильської катастрофи. В западинних формах мікрорельєфу (мікрозападинах) часто утворюються тимчасові мікроводойми (рис. 3), що іноді створюють умови для повного насичення зони аерації і швидкої інфільтрації поверхневих вод у підземні.

Показано, що для встановлення поширення мікрозападинних морфоструктур, які характеризуються підвищеною зволоженістю земного покриття, ефективним є використання водних індексів, які обчислюються за матеріалами багатоспектральної та гіперспектральної космічної зйомки, використовуючи спектральне відбиття в інфрачервоному діапазоні електромагнітних хвиль, чутливих до зволоженості земного покриття.

В роботі запропоновано та експериментально доведено доцільність використання індексу NWI, що розраховується на основі нормованої різниці спектрального відбиття в зеленій (GR - близько 560 нм), та середній інфрачервоній (SWIR - близько 1650 нм) смугах спектра для встановлення розповсюдження западин мікрорельєфу, які характеризуються підвищеною зволоженістю і, як правило, відповідають ділянкам живлення підземних вод. Раніше у роботі M.K.Griffin та ін. (2005) цей індекс був рекомендований тільки для відокремлення снігового покриву і тому мав назву NDSI (Normalized Difference Snow Index). Дослідження проведені автором показали, що на основі індексу можна ефективно виконувати оцінку вмісту вологи, як в рослинному покриві, так і у верхньому шарі відкритого ґрунту. Індекс розраховується за формулою (1):

. (1)

Як приклад, для тестової ділянки в результаті обробки знімка SPOT-5 було побудовано NWI - зображення (рис. 4, А). Значення NWI обчислювались в кожному пікселі на основі залеженості (1). На отриманому NWI-зображенні більш зволожені місця виглядають світлішими, і в даному випадку світлі плями на зображенні в межах полів відповідають западинам мікрорельєфу, що частково заповнені водою.

Щоб зробити оцінку можливого кількісного зв'язку між значеннями водного індексу NWI та вмістом вологи в поверхневому шарі ґрунту (10 см), для схожих метеоумов на час зйомки, була виконана оцінка кореляції між значеннями вологості в певних точках та індексу NWI у пікселах, що відповідали точкам опробування. Результати зіставлення показані на рис. 4, В-Д. Спостерігалась чітка кореляція (на рівні r² = 0,73) між значенням індексу NWI, обчисленого за формулою (1), та процентним вмістом вологи у поверхневому шарі ґрунту (рис. 4, Д). Ця кореляційна залежність дозволила побудувати карту вологості поверхневого шару ґрунту (рис. 4, Б), де чітко фіксуються всі мікрозападинні форми з підвищеною вологістю.

На карті також чітко видно, відповідно до мікрорельєфу, періодичну зміну зон з меншою та більшою вологістю. Ширина цих зон - декілька десятків метрів. Вони орієнтовані у північно-східному та північно-західному напрямках і, вірогідно, відповідають особливостям тектоніки даного району. У вузлах перетину зон, як правило, розташовані западини мікрорельєфу.

Спроба отримати кореляційні залежності між вологістю ґрунту та індексами, що вираховуються аналогічно до NWI, але використовують інші канали знімка, зокрема показані на рис. 4, В-Г, або значення яскравостей каналів знімка, дала набагато гірші результати.

Проведені дослідження показали, що розрізненість знімків 10 м є критичною для виявлення западин мікрорельєфу (мікрозападин).

Використання запропонованого водного індексу NWI може бути також ефективним для оцінки евапотранспірації, що підтверджується отриманою кореляційною залежністю між значенням NWI та значеннями евапотранспірації в межах різних типів земного покриття за даними робіт [Константинов, 1966; Раунер, 1965; Запольский, 1991 та ін.].

Зіставлення індексу NWI, розрахованими за багатоспектральними супутниковими даними TERRA/MODIS, з результатами мікрохвильового супутникового знімання AMSR-E для оцінки зволоження земного покриття показує досить тісний кореляційний зв'язок між ними, що підтверджує можливість використання запропонованого водного індексу NWI за даними MODIS/TERRA для оцінки зволоженості земного покриття значних територій.

Проведений автором моніторинг зволоженості земного покриття на основі використання водного індексу NWI південних районів України у травні - червні 2006 та 2007 років за знімками TERRA/MODIS дозволив встановити райони, яки постраждали від засухи.

Запропонована методологія використання багатоспектральних супутникових даних для визначення складових водного балансу та параметрів гідрогеологічних моделей була апробована в межах басейну р. Трубіж. Природні умови району досліджень детально описані в монографії І.О. Запольського (1991), де розглядався водний баланс у зв'язку з осушенням заплави р. Трубіж та її притоків. Незважаючи на ґрунтовний аналіз природних умов території та оцінку складових водного балансу, в цій роботі поза оцінкою, за визнанням І.О. Запольського, залишились такі питання, як оцінка ґрунтового потоку, значення його інфільтраційного живлення та, відповідно, особливості його просторового розподілу. Хоча на основі експериментальних робіт І.О. Запольським наведені окремі приклади розподілу сумарного випаровування на транспіраційні витрати та випаровування з поверхні ґрунту, але в межах всього басейну оцінка можливих транспіраційних витрат та їх просторовий розподіл не проводилась, очевидно, через нестачу даних.

Виконані в межах даної територій дослідження за запропонованою методологією показали, що значення транспіраційних витрат рослинними угрупованнями є суттєвою складовою водного балансу. За результатами розрахунків на основі класифікації космічного зображення річні витрати на транспірацію становлять у середньому 143 мм/рік, що набагато перевищує модуль поверхневого стоку (біля 30-40 мм/рік) [Запольский, 1991]. В межах заболочених ділянок та долин річок евапотранспірація забезпечує основне розвантаження ґрунтового потоку.

Результати визначення основних гідрогеологічних параметрів у межах басейну р. Трубіж шляхом поєднання супутникових даних та методу взаємокорегування основних гідрогеологічних параметрів за стрічками течії показали, що водопровідність водоносного горизонту в четвертинних відкладах у середньому становить 100-150 м²/добу, а параметр балансової складової iнфiльтрацiйного живлення максимальний на вододілах і переважно знаходиться в межах (0,5-1,5) · 10-⁴ м/добу (близько 20-55 мм/рік). В середньому для більшості ділянок з інфільтраційним живленням балансова його складова для ґрунтових вод не перевищує (0,5-1,0) 10-⁴ м/добу, або приблизно 20-40 мм/рік. Відомо, що в межах замкнених понижених формах мікрорельєфу (мікрозападинах), де формується інфільтраційне живлення підземних вод, ці значення можуть бути на порядок більшими - до 1000 мм/рік, а іноді і вище [Бублясь, Шестопалов, 2001], але усереднені значення для блоків фільтраційної гідрогеологічної моделі значно нижчі. Враховуючи отримані результати, можна стверджувати, що значна частина інфільтраційного живлення, особливо в межах западин мікрорельєфу надходить до нижчезалягаючих водоносних горизонтів у палеогенових відкладах.

При виконанні розрахунків гідрогеологічних параметрів космічні знімки та їх класифіковані зображення використовувались для точного оконтурення зон розвантаження підземних вод, які в основному збігаються з ділянками заболочених територій та осушеними частинами заплави р. Трубіж, для виділення зон можливого інфільтраційного живлення підземних вод, особливо в місцях розвитку западин мікрорельєфу, і, крім того, для побудови гідродинамічної сітки, для уточнення напрямків ліній течії. З метою визначення апріорних значень водопровідності для комірок сітки фільтрації використовувались дані роботи [Запольский, 1991] про значення коефіцієнта фільтрації та потужностей водоносного горизонту в четвертинних відкладах, а також результати лінеаментного аналізу (карти щільності лінеаментів) для даної території, що було виконано А.А. Ходоровським та О.А. Апостоловим за знімками Landsat.

Методичні підходи, що складають запропоновану в роботі методологію, застосовувались також на прикладі Зони відчуження ЧАЕС. Оцінка витрат води на транспірацію рослинними угрупованнями в межах даної території розглядалась раніше (див. розділ 2). Крім того, багатоспектральні супутникові дані в процесі схематизації гідрогеологічних умов використовувались в першу чергу для виділення зон живлення та розвантаження підземних вод першого від поверхні водоносного горизонту. При цьому дистанційні матеріали аналізувались в комплексі з наземними даними. За багатозональним космічним знімком з супутника SPOT-4 (14.07.1998 р.) з використанням програмного продукту ERDAS IMAGINE була побудована схема зволоженості земель центральної частини Зони відчуження ЧАЕС, яка відображає розташування зон живлення та розвантаження першого від поверхні водоносного горизонту.

Визначення параметрів проводилось для перших двох від поверхні водоносних комплексів в четвертинних та еоценових відкладах на основі комплексного використання супутникових та наземних даних і методу розв'язання оберненої задачі фільтрації шляхом взаємокорегування параметрів за стрічками течії [Лялько, Шнейдерман, 1965; Шнейдерман, 1970]. Для побудови гідродинамічних сіток використовувались фактичні дані по свердловинам. Крім того, побудова гідродинамічних сіток проводилась з врахуванням супутникових даних (рис. 5). Виконання розрахунків вимагало апріорної інформації по кожній комірці гідродинамічної сітки, яка була отримана за допомогою дистанційних методів. З метою проведення розрахунків автором була розроблена нова версія програми CORP, яка дозволяє враховувати дистанційні дані. Так, використовувалсь карта зволоженості земель, яка вказувала на ділянки живлення та розвантаження підземних вод та можливі діапазони змін інфільтраційного живлення або розвантаження підземних вод. Карти щільності лінеаментів (за А.Я. Ходоровським) застосовувались для оцінки апріорних значень водопровідності. Більша щільність вказувала на можливі підвищені значення водопровідності. Більш жорсткі початкові умови завдання апріорних значень вказаних гідрогеологічних параметрів, як правило, не потрібні. Для суміщення комірок гідродинамічної сітки з відповідними картами використовувались ГІС-технології.

Використовуючи розроблені методичні підходи, виконано ідентифікацію основних гідрогеологічних параметрів (водопровідності та балансової складової інфільтраційного живлення) для двох рівнів деталізації. В межах 10 км зони ЧАЕС проведено розрахунки для локального рівня деталізації. В результаті розрахункiв для комірок сітки отримано усереднені значення геофiльтрацiйних параметрiв, що дало змогу побудувати вiдповiдні схеми їх просторового розподiлу (рис. 6). За даними розрахунків на контур живлення перших комірок сітки надходить потік підземних вод, що в сумі приблизно складає 2600 м³/доб, а на контур розвантаження - в сумі приблизно 4570 м³/доб. Значення водопровідності становлять від 100 до 450 м²/доб. Більш високі значення знаходяться в межах заплавної тераси р. Припять та корелюють з місцями підвищеної тріщинуватості за даними лінеаментного аналізу. Значення параметру балансової складової iнфiльтрацiйного живлення знаходяться в межах від - 5·10^-4 м/доб до + 5·10^-4 м/доб (у більшості випадків становить від - 0.5·10^-4 до + 3·10^-4 м/доб).

Крім того, розрахунки проводились для регіонального рівня. В результаті розрахунків отримано усередненi значення геофiльтрацiйних параметрів для водоносних горизонтів у четвертинних та еоценових відкладах, що дало змогу побудувати вiдповiдні карти їх просторового розподiлу. Для водоносного комплексу у четвертинних вiдкладах низькі значення параметрiв водопровiдностi (<100 м²/доб) характернi для вододiлiв, а бiльш високі (> 300 м²/доб) приурочені до долин рiк Прип'ять та Уж. Водоносний горизонт у еоценових відкладах характеризується більш низькими значення водопровiдностi, але закономiрностi їх розподiлу залишаються подібниим з четвертинними відкладами. Середні значення параметру iнфiльтрацiйного живлення водоносного комплексу у четвертинних відкладах за даними розрахунків для ділянок вододiлiв не перевищують + ·10^-4 м/доб (у середньому + 0,3·10^-4 - + 0,5·10^-4 м/доб) та вiд'ємнi - для зон вздовж долин річок Прип'ять та Уж, де знаходяться зони розвантаження водоносного горизонту. Для водоносного комплексу у еоценових відкладах цей параметр за абсолютним значенням менший, але зберігається подібна тенденція у розподілі додатних та від'ємних значень.

Розрахунки основних гідрогеологічних параметрів дозволили створити гідрогеологічну модель для моделювання фільтрації потенційно забруднених вод у водоносних горизонтах четвертинних відкладів та еоценового комплексу при роботі Прип'ятського водовідбору. В результаті моделювання були побудовані карти рівнів підземних вод для водоносних комплексів у четвертинних та еоценових відкладах в непорушених та порушених умовах, а також значення вертикальних перетікань у вузлах сітки моделі. За даними моделювання, зниження п'єзометричного рівня еоценового водоносного комплексу в районі свердловин діючого водовідбору досягає 15 м, а на прилеглій території - 7-8 метрів. В районі водовідбору зберігається суттєве перетікання ґрунтових вод з четвертинного водоносного комплексу до еоценового, що може призвести з часом до забруднення підземних вод еоценового водоносного комплексу. Отримані результати з оцінки параметрів та моделювання не суперечать модельним розрахункам, наведеним в роботі [Шестопалов, Руденко, Богуславський, 2001], але для окремих ділянок дають більшу деталізацію розподілу геофільтраційних параметрів.

Суміщення схеми зволоження центральної частини Зони відчуження ЧАЕС з вузлами перетину лінеаментів різних напрямків дозволило виділити ділянки найбільшої небезпеки проникнення радіонуклідів у підземні води.

ВИСНОВКИ

1. Розв'язано наукову проблему створення методології використання даних багатоспектральної космічної зйомки при вирішенні гідрогеологічних задач, пов'язаних з математичним моделюванням гідрогеологічних процесів. Мету роботи досягнуто.

2. Запропонована методологія базується на використанні даних багатоспектральної зйомки для класифікації земного покриття з певними характеристиками водообміну та визначенні водних індексів, які вираховуються, використовуючи інфрачервоні канали космічної зйомки, чутливі до зволоженості земного покриття. З метою розробки методології використано багатоспектральні космічні знімки різної просторової розрізненості сенсорів SPOT 4/5, Landsat TM/ETM, NOAA/AVHRR, TERRA/ASTER, TERRA/ MODIS, ENVISAT MERIS, гіперспектральні дані EO-1 Hyperion. Даний підхід суттєво доповнює і може комплексно використовуватись з методами ландшафтно-індикаційного та структурного дешифрування матеріалів ДЗЗ для вирішення гідрогеологічних задач з оцінки водних ресурсів.

3. Показано можливості ефективного використання сучасних багатоспектральних супутникових даних на різних етапах побудови моделей підземного водообміну в геосистемах - як на стадії схематизації гідрогеологічних умов, так і при вирішенні обернених задач для ідентифікації параметрів гідрогеологічних моделей. Переваги супутникових даних полягають у можливості оперативно надавати значні обсяги додаткової інформації, порівняно малозатратної та рівномірно розподіленої в просторі та часі, що може бути використано для доповнення наземних точкових спостережень та опробування у свердловинах, колодязях, шурфах. Це дозволяє коректно надати апріорну інформацію і визначити узагальнені та інтегральні характеристики розрахункових блоків моделей при вирішенні обернених задач геофільтрації.

4. Розроблена методологія створена на основі таких підходів. По-перше, використовується класифікація земних покривів на основі космічних знімків та наземних даних. Для виділених класів земних покривів визначаються характерні гідрогеологічні процеси та усереднені значення параметрів їх моделей та складових водного балансу. По-друге, визначається кореляція даних космічної зйомки з наземними матеріалами для оцінки параметрів безпосередньо за дистанційними даними. Третій підхід ґрунтується на комбінації перших двох і в ряді випадків є найбільш ефективним, коли регресійні залежності знаходять лише для певного класу земного покриття, що виділяється в результаті класифікації космічних зображень. Четвертий підхід полягає у параметризації моделей природного середовища та їх балансового узгодження шляхом комплексування даних космічної зйомки з гідрогеологічним моделюванням для ідентифікації параметрів гідрогеологічних моделей з використанням методу взаємокорегування основних гідрогеологічних параметрів.

5. Виконаний аналіз різних показників та індексів дозволив запропонувати для поставлених задач новий нормалізований водний індекс NWI, що розраховується за даними багатоспектральної космічної зйомки на основі нормованої різниці спектрального відбиття в зеленій (GR) та середній інфрачервоній (SWIR) смугах спектру. Показано ефективність його використання для оцінки зволоженості земного покриття при вирішенні гідрогеологічних, екологічних та агротехнічних проблем.

6. Запропоновано низку розрахункових методик та моделей з метою визначення складових водного балансу з врахуванням даних багатоспектральних зйомок різного масштабного рівня для ряду територій дослідження в межах окремих характерних ландшафтно-кліматичних зон України: зона лісів Полісся (Чорнобильська зона відчуження), лісостепова зона (південно-східні райони Київської області, Баришівський, Переяслав-Хмельницький, Бориспільський райони), степова зона (центральні та південні райони Миколаївської області). З врахуванням даних багатоспектральних зйомок запропоновано розрахункові методи визначення параметрів балансової складової інфільтрації підземних вод, евапотранспірації, вологості поверхневого шару ґрунту. Це дозволило з використанням нової інформаційної бази виконати схематизацію гідрогеологічних умов та кількісну оцінку складових водообміну та параметрів гідрогеологічних моделей і встановити особливості їх зміни, що відзначалося у науковій новизні одержаних результатів.

7. Застосування запропонованих розробок дозволило отримати оцінку та побудовані уточнені карти параметрів водообміну та основних гідрогеологічних параметрів перших двох від поверхні водоносних комплексів верхньої гідродинамічної зони в четвертинних відкладах та в еоценових відкладах (балансова складова інфільтраційного живлення та водопровідність водоносних комплексів) в межах Чорнобильської зони відчуження для прогнозування радіонуклідного забруднення та ґрунтових вод в межах агрофітоценозів басейну р. Трубіж для визначення складових водообміну. Одержані результати для Чорнобильської зони відчуження використовуються в підрозділах Міністерства надзвичайних ситуацій при вирішенні природоохоронних задач.

8. Виконані автором науково-практичні розробки з класифікування земного покриття та оцінки його зволоження в межах агрофітоценозів були використані Інститутом проблем національної безпеки РНБО України та Міністерством агрополітики України для визначення площ та стану посівів озимих зернових культур з прогнозуванням їх врожайності на основі комплексного використання наземних та супутникових даних в межах Київської та Миколаївської областей.

9. Авторські методичні розробки застосування супутникових зйомок для визначення видового складу та стану лісів при вирішенні задач раціонального природокористування та оцінки водного і пов'язаного з ним вуглецевого циклів використані в національних та міжнародних дослідницьких проектах. Запропонована автором методика оброблення даних для оцінки видового складу та стану лісів прийнята Національним космічним агентством України для використання в системі науково-практичних розробок “Космокарта-ЦАКДЗ” та впроваджена в Українському науково-дослідному інституті гірського лісівництва (УкрНДІгірліс), м. Івано-Франківськ. Розробки впроваджені також в ЦГО Міністерства екології та природних ресурсів України.

10. В умовах наростаючого дефіциту водних ресурсів та необхідності аналізу взаємозв'эязку водного і вуглецевого циклу при вивченні кліматичних змін актуальними напрямками подальших досліджень можуть бути: 1) пошук нових показників та індексів і методів спільної обробки наземних та супутникових даних з залученням нових сенсорів для підвищення ефективності оцінки складових водного балансу та параметрів гідрогеологічних моделей на різних масштабних рівнях (глобальному, регіональному та локальному); 2) розробка нових методичних підходів для використання моніторингових супутникових даних з метою оцінки взаємозв'язку водного та карбонового циклу при дослідженні кліматичних змін; 3) впровадження запропонованої методології для вирішення гідрогеологічних задач в межах нових територій та удосконалення методичних підходів в процесі практичної реалізації.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Водообмен в гидрогеологических структурах и Чернобыльская катастрофа / [Шестопалов В. М., Лялько В. И., Ситников А. Б., Руденко Ю. Ф., Джепо С. П., Скальский А. С., Кубко Ю. И., Бугай Д. А., Богуславський А. С., Бублясь В. Н., Бондаренко Г. Н., Кононенко Л. В., Онищенко И. П., Шевченко А. Л., Гудзенко В. В., Наседкин И. Ю., Кухаренко Д. Е., Панасюк Н. И., Алферов А. М., Сахацкий А. И., Азимов А. Т., Романюк И. М., Кастельцева Н. Б., Курило С. М., Девиер Л., Жербо О., Кашпарова В. А., Матошко А. В., Олегов Д. И., Макаренко А. Н., Гиллу Ф., Жеппо Д., Зварич С. М., Рожу Ж. - Л.] ; отв. ред. В. М. Шестопалов. - К. : ИГН НАНУ, НИЦ РПИ НАНУ, 2001. - 635 с.

2. Інформатизація аерокосмічного землезнавства / [Довгий С. О., Лялько В. І., Трофимчук О. М., Федоровський О. Д., Азімов О. Т., Верюжський Г. Ю., Вульфсон Л. Д., Греков Л. Д., Кононов В. І., Копійка О. В., Костюченко Ю. В., Крот В. М., Ловцов І. В., Перерва В. М., Прусов В. А., Рябоконенко О. Д., Савицький О. А., Сахацький О. І., Терьоменко О. М., Ходоровський А. Я., Яценко О. В.] ; за ред. С. О. Довгого і В. І. Лялька. - К. : Наук. думка, 2001. - 607 с.

3. Багатоспектральні методи дистанційного зондування Землі в задачах природокористування [Лялько В. І., Федоровський О. Д., Попов М. О., Азімов О. Т., Апостолов О. А., Архипов О. І., Білоус Ю. Г., Воробйов А. І., Гунченко В. О., Єфименко Т. А., Жолобак Г. М., Кичка О. А., Костюченко Ю. В., Котляр О. Ю., Левчик О.І., Ліщенко Л.П., Мичак А.Г., Оголенко В.С., Оскан'ян Т. В., Подорван В.М., Приходько В. Л., Сахацький О. І., Селерова О. В., Сибірцева О. М., Станкевич С. А., Теременко О. М., Товстюк З. М., Філіпович В. Є., Ходоровський А. Я., Цимбал Т. В., Шпортюк З. М., Шульга В. І., Ющенко М. В., Якимчук В. Г., Ярощук П. Д.] ; за ред. В. І. Лялька і М. О. Попова. - К. : Наук. думка, 2006. - 360 с.

4. Сахацький О. І. Застосування супутникових даних для вирішення задач водообміну у геосистемах / О. І. Сахацький // Доповіді НАН України, 2006. - № 4. - С. 118-126.

5. Сахацький О. І. Підвищення ефективності гідрогеологічних прогнозів з використанням водних індексів мультиспектральних супутникових зйомок / О. І. Сахацький // Геол. Журн. - 2007. - № 4. - С. 42-47.

6. Сахацький О. І. Досвід використання супутникових даних для оцінки стану ґрунтів з метою вирішення природоресурсних задач / О. І. Сахацький // Доповіді НАН України. - 2008. - № 3 . - С. 109-115.

7. Сахацький О. І. Досвід використання водних індексів супутникових зйомок TERRA/MODIS для моніторингу засухи південних районів України на прикладі вегетаційного періоду 2007 року / Сахацький О. І. // Доповіді НАН України. - 2008. - № 5. - С. 127-130.

8. Сахацький О. І. Використання матеріалів багато спектральних супутникових зйомок для оцінки водообміну ґрунтових вод (на прикладі басейну р. Трубіж / О. І. Сахацький // Геол. журн. - 2009. - № 3. - С. 79-89.

9. Сахацький О. І. До можливостей оцінювання зволоженості земного покриття за багатоспектральними космічними зображеннями оптичного діапазону на прикладі території України / О. І. Сахацький, С. А. Станкевич // Доповіді НАН України.- 2007.- № 11. - С.122-129.

10. Сахацький О. І. Оценка влажности почви по космическим снимкам дистанционного зондирования Земли на основе метода пространственной интерполяции Колмогорова / Л. Ф. Даргейко, А. Д. Федоровський, О. І. Сахацький // Геоінформатика. - 2008. - № 4. - С. 49-51.

11. Сахацький О. І. Контроль площ та стану озимих культур за допомогою знімків MODIS/TERRA та SPOT XI (на прикладі Київської області) / [В. І. Лялько, Г. М. Жолобак, О. І. Сахацький, Л. Д. Греков] // Доповіді НАН України, 2007. - № 3. - С. 122-127.

12. Сахацький О. І. Интеркалибровка разновременных многозональных космических снимков для экологического мониторинга (на примере исследований зоны влияния аварии на ЧАЭС) / В. И. Лялько, О. І. Сахацький, А. Я. Ходоровский // Космiчна наука i технологiя. - 1997. - Т. 3, № 3/4. - С. 54-58.

13. Сахацький О. І. Використання тестових ділянок Димерського дослідницького полігону для верифікації результатів космічних зйомок / [В. Т. Гриневецький, О. І. Сахацький, О. Д. Федоровський, А. Я. Ходоровський, О. Л. Котляр, В. Г. Якимчук] // Український географічний журнал. - 1997. - № 2. - С. 39-44.

14. Сахацький О. І. Лівобережна заплава: шляхи вирішення проблеми перезволоження та зростання виносу ⁹⁰Sr через проран в дамбі № 7 / [О. Л. Шевченко, В. М. Шестопалов, О. І. Сахацький, В. В. Наседкін, В. В. Гудзенко, Г. О. Акінфієв] // Бюллетень екологічного стану зони відчуження та зони безумовного (обов'язкового) відселення. - 1999. - № 14. - C. 51-57.

15. Сахацький О.І. Моделювання енергообміну у геосистемах для проведення екологічного моніторингу з використанням даних дистанційного зондування / В. І. Лялько, О. І. Сахацький // Новi методи в космiчному землезнавстві. - К. : ЦАКДЗ IГН НАНУ, 1999. - С. 235-242.

16. Сахацький О. І. Аналіз ефективності та варіанти експлуатації водоохоронного комплексу Лівобережної польдерної системи / [О. Л. Шевченко, О. М. Козицький, І. Ю. Наседкин, Г. О. Акінфієв, С. І. Кірєєв, О. І. Сахацький. А. Я. Ходоровський] // Проблеми Чорнобильської зони відчуження. - 2001. - № 7. - C. 112 -125.

17. Сахацький О. І. Застосування матеріалів дистанційних зйомок при виявленні ділянок, сприятливих для захоронення РАВ у Зоні відчуження / [О. Т. Азімов, Ю. Ф. Руденко, А. Я. Ходоровський, Л. П. Ліщенко, О. І. Сахацький] // Геохімія та екологія: зб. наук. пр. ІГНС НАН та МНС України. - К. : - 2001. - Вип. 3/4. - С. 292-301.

18. Сахацький О. І. Використання індексів червоного краю та водних індексів за гіперспектральними даними EO-1 Hyperion для класифікації земного покриву / [В. І. Лялько, З. М. Шпортюк, О. І. Сахацький, О. М. Сибірцева] // Космічна наука і технологія. - 2008. - Т. 14, № 3. - С. 55-68.

19. Сахацький О. І. Вплив атмосферної корекції гіперспектральних даних сенсора

EO-1 Hyperion на позицію червоного краю / З. М.Шпортюк, О. І. Сахацький, О. М.Сибірцева // Доповіді НАН України. - 2009. - № 9. - С. 129-137.

20. Сахацький О. І. Україна з космосу. Атлас дешифрованих знімків території України з космічних апаратів / [В. І. Лялько, О. Д. Федоровський, Л. А. Сіренко, В. М. Перерва, О. І. Сахацький, А. Я.Ходоровський, І. Ю. Вдовиченко, Л. Д. Вульфсон, О. Л. Котляр, Ю. В. Костюченко, О. Д. Рябоконенко, О. М. Терещенко, М. С. Щепець, В. Г. Якимчук] ; під ред. В. І. Лялька, О. Д. Федоровського. - К. : НАН України, НКА України, ЦАКДЗ ІГН НАНУ, 1997. - 34 c.

21. Sahatsky А. І. Remote ecological monitoring in the Chernobyl disaster area using GIS TRIAS / [V. I. Lyalko, А. І. Sahatsky, L. D. Voolfson, A. J. Hodorovsky, K. - H. Marek, S. Oppitz] // Pollution Monitoring and Geographic Information Systems : proc. of the EARSel Workshop, Brandys nad Labem, Gzech Republic. 15-18 May, 1995. - Brandys nad Labem, 1995. - P. 89 - 97.

22. Sakhatsky А. І. Geosystem energy-mass exchange modelling for ecological monitoring by use of remote sensing data / [V. I. Lyalko, А. І. Sakhatsky, A. J. Hodorovsky, J. F. Filippov., L. D. Woolfson, K. - H. Marek, S. Oppitz] // Progress in Environmental Remote Sensing Research and Applications ; ed. E. Parlow. - Rotterdam, Balkema, 1996. - P. 91- 98.

23. Sakhatsky А.І. Estimation of Heavy Metal and Radionuclide Contamination of the Soils and vegetation within the Chernobyl Danger Zone Using Remote sensing Data / [V. I. Lyalko, V. Yu. Djary, А. І. Sakhatsky, A. J. Hodorovsky, L. D. Woolfson, Z. B. Shportjuk, O. N. Sibirtseva, G. L. Gimel'farb, K. - H. Marek, S. Oppitz, V. Ilieva] // International Archives of Photogrammetry and Remote Sensing. - Vienna, 1996. - vol. XXXI. - Part B7, Commission YII. - P. 454 - 459.

24. Сахацький О. І. Україна з космосу. Атлас дешифрованих знімків території України з космічних апаратів. /[В. І. Лялько, О. Д. Федоровський, Л. А. Сіренко, В. М. Перерва, О. І. Сахацький, А. Я.Ходоровський, І. Ю. Вдовиченко, Л. Д. Вульфсон, О. Л. Котляр, Ю. В. Костюченко, О. Д. Рябоконенко, О. М. Терещенко, М. С. Шепец, В. Г. Якимчук] ; під ред. В. І. Лялька, О. Д. Федоровського. - К. : НАН України, НКА України, ЦАКДЗ ІГН НАНУ, 1999. -Видання друге. - 36 c.

25. Сахацький О.І. Дослідження впливу змін СО₂ та СH₄ в атмосфері на клімат за матеріалами космічних зйомок / [В. І. Лялько, І. Г. Артеменко, Г. М. Жолобак, Ю. В. Костюченко, О. І. Левчик, О. І. Сахацький] // Геол. Журн. - 2007. - № 4. - С. 7-16.

26. Сахацький О. І. Класифікування покриттів ландшафту з використанням повного набору нормалізованих між канальних індексів і додаткових контекстуальних ознак / С. А. Станкевич, О. І. Сахацький, А. А. Козлова // Космічна наука і технологія. - 2008. - Т. 14, № 2. - С. 28-31.

27. Сахацький О. І. Використання багатозональних космічних знімків з метою вивчення рослинності Зони Відчуження ЧАЕС / [О. І. Сахацький, В. І. Лялько, А. Я. Ходоровський, О. Т. Азімов, З. М. Шпортюк, О. М. Сибірцева, С. М. Бідна] // Новi методи в космiчному землезнавствi. - К. : ЦАКДЗ IГН НАНУ, 1999. - С. 105-113.

28. Сахацький О. І. Обгрунтування водоохоронних заходів на лівобережжі р. Прип'ять у зоні відчуження на основі використання матеріалів багатозональної космічної зйомки / [О. Л. Шевченко, О. І. Сахацький, А. Я. Ходоровський, О. Т. Азімов] // Новi методи в космiчному землезнавствi. - К. : ЦАКДЗ IГН НАНУ, 1999. - С. 125-129.

29. Сахацький О. І. Экологический мониторинг окружающей среды по многозональным космическим снимкам / В. И. Лялько, О. І. Сахацький, А. Я. Ходоровский // Космiчна наука i технологiя. - 1999. - Т.5, № 4. - С. 1-3.

30. Сахацький О. І. “Зелений щит” проти радіонуклідів / В. Лялько, О. Сахацький, З. Шпортюк, О. Сибірцева, А. Ходоровський, О. Азімов // Вісник НАН України. - 2008. - № 4. - С. 23-28.

31. Сахацький О.І. Комплексирование многозональных космических снимков различного пространственного разрешения для повышения эффективности исследований лесных массивов (на примере зоны отчуждения ЧАЭС и районов Сибири) / [В. И. Лялько, А. И. Сахацький, А. Я. Ходоровский, И. Я. Буянова, А. Т. Азимов] // Космічна наука і технологія. - 2002. - Т.8, № 2/3. - С. 239-246.

32. Сахацкий А. И. Возможности прогнозирования урожайности зерновых культур на основе совместного использования многозональных космических снимков AVHRR/NOAA и Landsat TM (на примере Киевской области) / [В. И. Лялько, А. И. Сахацкий, А. Я. Ходоровский, И. Я. Буянова, Г. М Жолобак] // Космічна наука і технологія. - 2002. - Т.8, № 2/3. - С. 249-255.

33. Сахацький О. І. Створення картсхеми землекористування за наземними та супутниковими даними для прогнозування врожаю озимої пшениці (на прикладі Баришівського району Київської області) / [В. І. Лялько, О. І. Сахацький, Л. Д. Греков, Г. М. Жолобак, І. Я. Буянова, В. В. Соколов, М. Г. Деменко, А. Я. Ходоровський, Т. М. Федоренко, С. О. Мишінський] // Національне картографування: стан, проблеми та перспективи розвитку: зб. наук. праць. - К. : ДНВП ” Картографія”, 2003. - С. 129-131.

34. Сахацький О. І. Створення векторних карт за супутниковими даними для обладнання робочого місця оператора на Гідрометеорологічній станції Баришівка / [О. О. Косовець, Г. С. Колінко, О. І. Сахацький, Н. П. Сидорова, В. В. Соколов, Т. М. Федоренко] // Праці Центральної геофізичної обсерваторії : зб. наукових праць. - К.: Інтерпрес ЛТД, 2006. - вип. 2 (16) - с. 65-70.

35. Сахацкий А. И. Повышение эффективности использования многозональных космических снимков различного пространственного разрешения для целей мониторинга лесных массивов (на примере зоны отчуждения ЧАЭС и районов Сибири / В. И. Лялько, А. И. Сахацкий, А. Я. Ходоровский, А. Т. Азимов, З. М. Шпортюк, О. Н. Сибирцева, И. Я. Буянова // Сборник тезисов первой украинской конференция по космическим исследованиям : тезисы докладов, (Киев, 8-10 окт. 2001 г.) - К. : ИКИ НАНУ-НКАУ, 2001. - С. 98.

36. Сахацкий А. И. Прогнозирование урожайности зерновых культур на основе использования многозональных космических снимков AVHRR NOAA и Landsat -7 (на примере Киевской области) / В. И. Лялько, А. И. Сахацкий, А. Я. Ходоровский, Г. М. Жолобак, И. Я. Буянова // Сборник тезисов первой украинской конференция по космическим исследованиям : тезисы докладов, (Киев, 8-10 окт. 2001 г.) - К. : ИКИ НАНУ-НКАУ, 2001. - С. 99.

37. Сахацький О. І. Використання багатозональної космічної зйомки з метою удосконалення карт лісів для вирішення екологічних та природоресурсних задач / В. І. Лялько, О. І. Сахацький, А. Я. Ходоровський // Національне картографування: стан, проблеми та перспективи розвитку : зб. наук. праць. - К. : ДНВП ”Картографія”, 2003. - С. 125-128.

38. Сахацький О .І. Зіставлення багатозональної космічної зйомки різної просторової розрізненності для моніторингу стану лісів України та Середнього Сибіру у зв'язку з екологічними проблемами та оцінкою вуглецевого циклу / [В. І. Лялько, О. І. Сахацький, А. Я. Ходоровський, Г. М. Жолобак, О. А. Апостолов, В. С Оголенко, Ю. С. Шпарик // Пятая украинская конференция по космическим исследованиям : тезисы докладов, (Евпатория, 4-11 сентяб. 2005 г.) / НЦУИКС. - К. : ИКИ НАНУ-НКАУ, 2005. - С. 138.

39. Сахацький О. І. Дослідження стану лісів з використанням позиції червоного краю за даними відеоспектрометра MERIS / В .І. Лялько, З. М. Шпортюк, О. І. Сахацький, О.М. Сибірцева, Є. М. Дорофей // Пятая украинская конференция по космическим исследованиям : тезисы докладов, (Евпатория, 4-11 сентяб. 2005 г.) / НЦУИКС. - К. : ИКИ НАНУ-НКАУ, 2005. - С. 137.