Біологічні системи: теорія та інновації

ГІС-аналіз меж Карпатського НПП: порівняння глобальних і локальних джерел геоданих і важливість для екологічного моніторингу

Петро Насадюк, Звенислава Мамчур, Оксана Тимчук
Завантажити статтю
Анотація

Актуальність дослідження полягає у необхідності забезпечення високої точності визначення меж Карпатського національного природного парку (КНПП), що є важливим для достовірності екологічного моніторингу із застосуванням геоінформаційних систем (ГІС) та польових досліджень. Збереження природних екосистем і ефективне управління територією Карпатського національного природного парку неможливі без інтеграції та аналізу просторових даних у геоінформаційних системах, що забезпечують обґрунтоване планування природоохоронних заходів і контроль стану довкілля. Метою статті був аналіз геопросторових наборів даних (полігонів меж) КНПП, доступних у відкритих джерелах та офіційних матеріалах, порівняння їхньої точності та придатності для аналізу екологічних показників, проведення точкової польової верифікації та розробка авторського варіанта уточнених меж парку. У дослідженні проаналізовано можливості використання відкритих геопросторових даних, зокрема супутникових знімків, цифрових моделей рельєфу, а також тематичних шарів платформи Global Forest Watch у середовищах QGIS та ArcGIS. Порівняння різних джерел показало наявність значних помилок у публічно доступних наборах даних, що призводить до викривлень у статистичних оцінках площі лісів, змін землекористування та визначення зон антропогенного впливу. На основі геопросторового аналізу, польових обстежень і співставлення офіційних матеріалів запропоновано авторський варіант уточнених меж КНПП. У роботі наведено приклад того, як неточності меж у глобальних системах моніторингу, зокрема на платформі Global Forest Watch, можуть суттєво змінювати оцінку площ вирубок або деградації лісів. Це підкреслює необхідність постійної перевірки та оновлення геопросторових даних для природоохоронних територій. Результати дослідження доводять, що поєднання відкритих даних, польових досліджень і сучасних ГІС-технологій є ефективним інструментом для підвищення точності аналізу екологічних даних. Запропонований підхід може бути використаний як модель для вдосконалення просторових меж інших природоохоронних територій України, сприяючи сталому природокористуванню та прозорому управлінню екосистемами

Ключові слова

відкриті дані; геопросторовий шар; супутникові знімки; QGIS; ArcGIS

ЦИТУВАТИ
Nasadiuk, P., Mamchur, Z., & Tymchuk, O. (2025). GIS analysis of the boundaries of the Carpathian National Nature Park: Comparison of global and local geodata sources and their importance for environmental monitoring. Biological Systems: Theory and Innovation, 16(4), 10-22. https://doi.org/10.31548/biologiya/4.2025.10
Використані джерела
  1. Brusak, V., & Shtuglynets, V. (2021). Erosion processes of mountain tourist trails in the Chornohora massif (Ukrainian Carpathians). In International conference of young professionals “GeoTerrace-2021” (pp. 1-5). Lviv: European Association of Geoscientists & Engineers. doi: 10.3997/2214-4609.20215K3025.
  2. Carpathian Biosphere Reserve. (n.d.). Retrieved from https://kbz.in.ua/en/.
  3. Carpathian National Nature Park. (2024). Chronicle of Nature, Book XXXIX. Carpathian National Nature Park.
  4. Carpathian National Nature Park. (n.d.). Retrieved from https://karpatskyi-park.in.ua/en/.
  5. Chaskovskyy, O., Havryliuk, S., Sinkevych, O., Nechepurenko, A., Pelyukh, O., & Rozumovskyi, M. (2025). Leveraging satellite data to support decision‑making on forest disturbances in “Skole Beskids” National Nature Park. In Computational methods in systems engineering 2025: Proceedings of the international workshop on computational methods in systems engineering (CMSE 2025). Kyiv, Ukraine.
  6. Deputat, M., Terletska, K., Zhupnyk, V., Horishevskyi, P., & Kasiyanchuk, D. (2025). Study of the impact of climate change on tourism activities using remote sensing in the Carpathian region. Geographia Technica, 20(2), 15-30. doi: 10.21163/GT_2025.202.02.
  7. European Space Agency. (n.d.). Retrieved from https://www.esa.int/Applications/Observing_the_Earth/Copernicus/Sentinel-2.
  8. Gao, H., Xu, J., Zhang, Y., & Liu, X. (2022). An innovative framework on spatial boundary delineation of nature reserves. Sustainability, 14(2), article number 12587. doi: 10.3390/su14020587.
  9. Global Forest Watch. (n.d.). Retrieved from https://www.globalforestwatch.org.
  10. He, X., & Wei, H. (2023). Biodiversity conservation and ecological value of protected areas: A review of current situation and future prospects. Frontiers in Ecology and Evolution, 11, article number 1261265. doi: 10.3389/fevo.2023.1261265.
  11. Jurišić, M., Plaščak, I., Rendulić, Ž., & Radočaj, D. (2023). GIS‑based visitor count prediction and environmental susceptibility zoning in protected areas: A case study in Plitvice Lakes National Park, Croatia. Sustainability, 15(2), article number 1625. doi: 10.3390/su15021625.  
  12. Kang, X., Du, M., Zhao, L., Liu, Q., Liao, Z., Su, H., Xiang, T., Gou, C., & Liu, N. (2024). Integrity‑centered framework for determining protected areas boundary: An application in the China’s national park. Ecological Informatics, 84, article number 102885. doi: 10.1016/j.ecoinf.2024.102885.
  13. Karabiniuk, M., Saliuk, M., Burianyk, O., Hostiuk, Z., & Lutso, V. (2025). Mapping degradation hotspots of high‑mountain geocomplexes in Chornohora under recreational pressure around Nesamovyte Lake (Ukrainian Carpathians). In 18th international conference monitoring of geological processes and ecological condition of the environment (pp. 1-5). Kyiv: European Association of Geoscientists & Engineers.
  14. Kleinewillinghöfer, L., Olofsson, P., Pebesma, E., Meyer, H., Buck, O., Haub, C., & Eiselt, B. (2022). Unbiased area estimation using Copernicus High Resolution Layers and reference data. Remote Sensing, 14(19), article number 4903. doi: 10.3390/rs14194903.
  15. Kravchynskyi, R.L., Korchemliuk, M.V., Khilchevskyi, V.K., Tymchuk, J.J., & Stefurak, O.M. (2025). Study of the natural conditions of the Carpathian National Nature Park: the abiotic aspect. Ivano-Frankivsk: Foliant.
  16. Nature Conservation Bureau. (n.d.). Retrieved from http://cbr.nature.org.ua/jpg/zapmap.jpg.
  17. Novikov, A. (2021). Developing the GIS‑based maps of the geomorphological and phytogeographical division of the Ukrainian Carpathians for routine use in biogeography. Biogeographia – The Journal of Integrative Biogeography, 36, article number a009. doi: 10.21426/B636052326.
  18. OpenStreetMap. (n.d.). Retrieved from https://www.openstreetmap.org/#map=5/48.54/31.17.
  19. Parvez, M.S., & Feng, X. (2024). Generic method for social – environmental system boundary delineation – an amalgamation of spatial data integration, optimization, and user control for resource management. ISPRS International Journal of Geo‑Information, 13(12), article number 447. doi: 10.3390/ijgi13120447.
  20. Potapov, P., et al. (2022). The Global 2000-2020 land cover and land use change dataset derived from the Landsat archive: First results. Frontiers in Remote Sensing, 3, article number 856903. doi: 10.3389/frsen.2022.856903.
  21. Randall, J., Inglis, N.C., Smart, L., & Vukomanovic, J. (2022). From meadow to map: Integrating field surveys and interactive visualizations for invasive species management in a national park. ISPRS International Journal of Geo‑Information, 11(10), article number 525. doi: 10.3390/ijgi11100525.
  22. Ruschak, V., & Chepurnyi, I. (2025). Assessment of forest cover dynamics in landslide‑prone areas of the Ukrainian Carpathians using remote sensing data. In 18th international conference monitoring of geological processes and ecological condition of the environment (pp. 1-5). Kyiv: European Association of Geoscientists & Engineers. doi: 10.3997/2214-4609.2025510172.
  23. Shtohryn, L.V., & Kasiynchuk, D.V. (2024). Analysis of natural and man‑made factors of landslide development in the Carpathian region using GIS. Scientific Bulletin of the National Mining University, 5, 93-98. doi: 10.33271/nvngu/2024-5/093.
  24. Tezel, D., Buyukdemircioglu, M., & Kocaman, S. (2021). Accurate assessment of protected area boundaries for land use planning using 3D GIS. Geocarto International, 36(1), 96-109. doi: 10.1080/10106049.2019.1590466.
  25. The World Database on Protected Areas. (n.d.) Retrieved from https://www.protectedplanet.net/en/thematic-areas/wdpa?tab=WDPA.
  26. Tyukavina, A., et al. (2022). Global trends of forest loss due to fire, 2001-2019. Frontiers in Remote Sensing, 3, article number 825190. doi: 10.3389/frsen.2022.825190.
  27. Urbano, F., Viterbi, R., Pedrotti, L., Vettorazzo, E., Movalli, C., & Corlatti, L. (2024). Enhancing biodiversity conservation and monitoring in protected areas through efficient data management. Environmental Monitoring and Assessment, 196, article number 12. doi: 10.1007/s10661-023-11851-0.
  28. World Resources Institute. (n.d.). Retrieved from https://surl.li/cijipc.