Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2025
Идентификатор DOI: 10.21177/1998-4502-2025-17-4-2175-2187
Ключевые слова: geoinformation technologies, geoinformation systems, remote sensing, mountainous areas, sustainable regional development, spatial analysis, digital elevation model, morphometric analysis, transport accessibility, геоинформационные технологии, геоинформационные системы, дистанционное зондирование Земли, горные территории, устойчивое развитие регионов, пространственный анализ, цифровая модель рельефа, морфометрический анализ, транспортная доступность
Аннотация: В статье рассматривается применение геоинформационных технологий и методов пространственного анализа для поддержки принятия управленческих решений в системе устойчивого развития горных территорий. Предложен интегрированный подход к анализу природных и инфраструктурных факторов развития горных регионов на основе объединения данных дПоказать полностьюистанционного зондирования Земли, цифровых моделей рельефа, транспортной инфраструктуры и пространственного распределения населённых пунктов. В качестве исследуемого полигона выбраны горные районы Республики Адыгея, расположенные в северо - западной части Большого Кавказа. Для формирования пространственной базы данных использованы спутниковые изображения Sentinel-2 и Landsat-8, цифровая модель рельефа SRTM и данные OpenStreetMap. Проведён анализ морфометрических характеристик рельефа, структуры землепользования, транспортной доступности и системы расселения. На основе нормализованных значений факторов разработана интегральная модель оценки условий развития горных территорий, реализованная в среде геоинформационных систем ArcGIS Pro и QGIS с использованием инструментов пространственного анализа и методов машинной обработки данных. Выполнены геостатистический и кластерный анализы пространственных показателей, позволившие выявить закономерности распределения благоприятных и ограниченных зон развития территории. В результате выделены четыре типа территорий, различающихся по природным условиям и уровню инфраструктурного освоения. Полученные результаты демонстрируют значительную пространственную неоднородность условий развития горных регионов и подтверждают эффективность применения геоинформационных технологий для комплексного анализа природных и социально - экономических факторов территориального развития. Разработанная геоинформационная модель может использоваться для оценки природных ограничений, выявления перспективных зон инфраструктурного развития и формирования научно обоснованных стратегий устойчивого управления горными территориями. Introduction. This study focuses on the development and evaluation of a geoinformation approach for analyzing sustainable development conditions in mountainous regions through the integration of remote sensing data, digital terrain models, and infrastructure information. Mountain territories are characterized by complex topography, high environmental vulnerability, and uneven distribution of infrastructure and population, which complicates spatial planning and resource management processes. Traditional territorial analysis methods based on fragmented statistical and cartographic data often fail to capture the spatial relationships between natural and socio - economic factors. The application of modern geoinformation technologies and spatial analysis methods provides new opportunities for comprehensive investigation of territorial systems and for evaluating the factors affecting the sustainability of mountain region development. Methods. The research methodology is based on the use of geographic information systems and spatial analysis techniques to integrate environmental and infrastructural data into a unified model for assessing development conditions in mountainous areas. The mountainous districts of the Republic of Adygea located in the north - western part of the Greater Caucasus were selected as the study area. The spatial database was formed using Sentinel-2 and Landsat-8 satellite imagery, SRTM digital elevation data, statistical information on population and infrastructure, and transportation network data from OpenStreetMap. Spatial data processing was performed in ArcGIS Pro and QGIS environments. The study included morphometric terrain analysis, transportation accessibility assessment, land - use structure analysis, and evaluation of settlement distribution patterns. Indicator normalization and a weighted integration approach were used to calculate an integral development index. Additionally, geostatistical analysis and k - means clustering were applied to identify spatial patterns and typologies of territorial development conditions. Results. The results revealed a pronounced spatial heterogeneity of environmental and infrastructural conditions in the studied mountainous region. The elevation range varies from 180 to 2860 m above sea level, with an average elevation of approximately 980 m. The mean slope is about 21.7°, while around 38% of the territory has slopes greater than 20° and approximately 12% exceeds 35°. Analysis of the transportation network showed that the total length of roads in the study area is about 1180 km, and nearly 21% of the territory is located more than 5 km away from major roads. A total of 126 settlements were identified within the region, with an average population density of about 18 persons per square kilometer. Land - use analysis demonstrated that approximately 61% of the territory is covered by forest ecosystems, 18% by mountain meadows, 9% by agricultural land, and about 12% by rocky landscapes. The calculated integral development index varies from 0.15 to 0.84. Geostatistical analysis showed that around 31% of the territory belongs to favorable development zones, 37% has moderate conditions, and approximately 32% is characterized by limited development potential. Cluster analysis identified four main types of territories differing in environmental and infrastructural characteristics. Conclusions. The results confirm the effectiveness of geoinformation technologies for the comprehensive analysis of natural and socio - economic factors influencing the development of mountainous territories. The developed geoinformation model makes it possible to identify spatial patterns of territorial development, evaluate the suitability of different regions for infrastructure expansion, and provide an analytical basis for strategic decision - making. The proposed approach can be applied in spatial planning, environmental management, infrastructure development, and sustainable regional policy. Future research directions include the integration of machine learning techniques, time - series analysis of remote sensing data, and the development of digital platforms for monitoring and managing mountain territory development.
Журнал: Устойчивое развитие горных территорий
Выпуск журнала: Т. 17, № 4
Номера страниц: 2175-2187
ISSN журнала: 19984502
Место издания: Владикавказ
Издатель: Северо-Кавказский горно-металлургический институт