natureПриродопользованиеNature Management2079-3928Институт природопользования НАН Беларусиnature-161Research ArticleГЕОГРАФИЯ. ГЕОЭКОЛОГИЯGEOGRAPHY. GEOECOLOGYГеоинформационная оценка уязвимости почв к водной эрозии на сельскохозяйственных землях Новогрудской возвышенностиGeoinformation assessment of soil vulnerability to water erosion on agricultural lands of the Novogrudok uplandКислицынД. А.KislitsynD. A.

Дмитрий Андреевич Кислицын, аспирант, преподаватель

кафедра почвоведения и геоинформационных систем

220030; ул. Ленинградская, 16; Минск

Dmitry A. Kislitsyn, Postgraduate student, lecturer

department of Soil Science and Geographic Information systems

220030; 16, Leningradskaya St.; Minsk

dimas_13082000@mail.ruНебышинецА. М.NebyshynetsA. M.

Арина Михайловна Небышинец, аспирант, преподаватель

кафедра общего землеведения и гидрометеорологии

220030; ул. Ленинградская, 16; Минск

Arina M. Nebyshynets, Postgraduate student, lecturer

department of General Geography and Hydrometeorology

220030; 16, Leningradskaya St.; Minsk

arinanebyshinec@gmail.comКлебановичН. В.KlebanovichN. V.

Николай Васильевич Клебанович, доктор сельскохозяйственных наук, профессор

220064; ул. Курчатова, 7; Минск

Nikolay V. Klebanovich, D. Sc. (Agriculture), Full Professor

220064; 7, Kurchatov St.; Minsk

n_klebanovich@inbox.ruБелорусский государственный университетБеларусьBelarusian State UniversityBelarusОО «Белорусское географическое общество»БеларусьBelarusian Geographical SocietyBelarus202607082026017186Copyright © Кислицын Д.А., Небышинец А.М., Клебанович Н.В., 20262026Кислицын Д.А., Небышинец А.М., Клебанович Н.В.Kislitsyn D.A., Nebyshynets A.M., Klebanovich N.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.nature-journal.by/jour/article/view/161

   В статье приведены результаты геоинформационной оценки уязвимости почв к водной эрозии на сельскохозяйственных землях Новогрудской возвышенности. На основе комплексного учета рельефа, почвенного покрова, климата и растительности выделены территории с различной степенью эрозионной опасности. По цифровой модели рельефа (ЦМР) FABDEM Copernicus GLO в ArcGIS 10.7 и SAGA GIS 7.8.2 рассчитаны уклон, вертикальное расчленение, LS-фактор и топографический индекс увлажненности (TWI). Почвенные условия учтены через коэффициент фильтрации и коэффициент Водогрецкого; климатические показатели – через эрозионный индекс дождевых осадков (R-фактор) и средние из максимальных запасов воды в снеге перед снеготаянием за 2015–2025 гг. Фактор растительного покрова (C) рассчитан по минимальным значениям вегетационного индекса NDVI на основе космических снимков Sentinel-2. Интеграция показателей в растровой модели позволила получить карту относительных рисков и классифицировать почвы на слабо-, средне- и сильносмытые с применением порогов по LS-фактору, вертикальному расчленению рельефа и индексу TWI. Показано, что зоны повышенной эрозионной опасности приурочены к центральной части возвышенности и ее восточным склонам. Общая площадь почв, подверженных плоскостному смыву, составила 20 847,6 га, а максимум отмечен в Новогрудском районе (9630,0 га).

   The article presents the results of a geoinformation assessment of soil vulnerability to water erosion on agricultural lands of the Novogrudok Upland. Based on a comprehensive consideration of relief, soil cover, climate and vegetation, areas with varying degrees of erosion risk were identified. The slope, vertical dissection, LS-factor and topographic wetness index (TWI) were calculated using the FABDEM Copernicus GLO digital elevation model (DEM) in ArcGIS 10.7 and SAGA GIS 7.8.2. Soil conditions were taken into account through the filtration coefficient and Vodogretsky coefficient; climatic indicators were taken into account through the rainfall erosion index (R-factor) and average of the maximum water reserves in snow before snowmelt for 2015–2025. The vegetation cover factor (C) is calculated based on the minimum values of the NDVI vegetation index based on Sentinel-2 space images. The integration of indicators in a raster model made it possible to obtain a map of relative risks and classify soils as weakly, moderately, and strongly eroded using thresholds for LS-factor, vertical dissection of relief and index TWI. It was shown that areas of increased erosion risk are confined to the central part of the uplands and its eastern slopes. The total area of soils subject to water erosion was 20,847.6 ha, with the maximum recorded in the Novogrudok district (9,630.0 ha).

геоинформационный анализводная эрозияпочвенный покровLS-факторклиматgeoinformation analysiswater erosionsoil coverLS-factorclimateReferencesГорбачёва, Е. Н. Применение универсального уравнения потерь почвы от эрозии (RUSLE) при оценке интенсивности водно-эрозионных процессов на основе ГИС / Е. Н. Горбачёва // Почвоведение и агрохимия. – 2011. – № 2 (47). – С. 42–51.Gorbacheva E. N. Primeneniye universal’nogo uravneniya poter’ pochvy ot erozii (RUSLE) pri otsenke intensivnosti vodno-erozionnykh protsessov na osnove GIS [RUSLE Model implementation for estimation intensivivty of water erosion processes on Belarusian soil cover]. Pochvovedeniye i agrokhimiya = Soil Science and Agrochemistry, 2011, vol. 2, no. 47, pp. 42–51. (in Russian)Лазовик, Г. С. Оценка эрозионной опасности почв и ее картографирование с использованием ГИС-технологий / Г. С. Лазовик, А. А. Топаз // Журнал Белорусского государственного университета. География. Геология. – 2021. – № 2. – С. 18–31. – DOI: 10.33581/2521-6740-2021-2-18-31.Lazovik H. S., Topaz A. A. Otsenka erozionnoy opasnosti pochv i yeye kartografirovaniye s ispol’zovaniyem GIS-tekhnologiy [Assessment of soil erosion hazard and its mapping using GIS technologies]. Zhurnal Belorusskogo gosudarstvennogo universiteta. Geografiya. Geologiya = Journal of the Belarusian State University. Geography and Geology, 2021, vol. 2, pp. 18–31, DOI: 10.33581/2521-6740-2021-2-18-31. (in Russian)Кухарик, Е. А. Особенности проявления современных водно-эрозионных процессов на территории Центральной Беларуси / Е. А. Кухарик, А. В. Матвеев // Доклады Национальной академии наук Беларуси. – 2022. – Т. 66, № 6. – С. 622–630. – DOI: 10.29235/1561-8323-2022-66-6-622-630.Kukharik E. A., Matveyev A. V. Osobennosti proyavleniya sovremennykh vodno-erozionnykh protsessov na territorii Tsentral’noy Belarusi [Features of manifestation of modern water-erosion processes in the Central Belarus territory]. Doklady Natsional’noi akademii nauk Belarusi = Doklady of the National Academy of Sciences of Belarus, 2022, vol. 66, no. 6, pp. 622–630, DOI: 10.29235/1561-8323-2022-66-6-622-630. (in Russian)Козлов, Е. А. Использование ГИС-технологий для оценки активности эрозии и денудации рельефа в пределах учебной географической станции БГУ «Западная Березина» / Е. А. Козлов, В. А. Генин, Д. М. Курлович // Земля Беларуси. – 2015. – № 4. – С. 41–44.Kazlou Ya. A., Genin U. A., Kurlovich D. M. Ispol’zovaniye GIS-tekhnologiy dlya otsenki aktivnosti erozii i denudatsii rel’yefa v predelakh uchebnoy geograficheskoy stantsii BGU “Zapadnaya Berezina” [Using of GIS-technologies for assessment of activity of erosion and denudation of landforms within the Western Berezina educational geographical station of the Belarusian State University]. Zemlya Belarusi = Land of Belarus, 2015, no. 4, pp. 41–44. (in Russian)Червань, А. Н. Эрозионные агроландшафты Беларуси: борьба с эрозией почв и территориальное планирование землепользования / А. Н. Червань, А. Ф. Черныш // Эрозионные и русловые процессы : сб. науч. тр. – М. : МГУ, 2020. – Вып. 7. – С. 338–356.Chervan A. N., Chernysh A. A. Erozionnyye agrolandshafty Belarusi: bor’ba s eroziyey pochv i territorial’noye planirovaniye zemlepol’zovaniya [Erosion agrolandscapes of Belarus: soil erosion control and land use territorial planning]. Erozionnyye i ruslovyye protsessy. Sbornik nauchnykh trudov = Erosion and channel processes. Collection of scientific papers, 2020, vol. 7, pp. 338–356. (in Russian)Горбачёва, Е. Н. Автоматизированное дешифрирование почв, подверженных водно-эрозионным процессам / Е. Н. Горбачёва // Почвоведение и агрохимия. – 2011. – № 1 (46). – С. 46–55.Gorbacheva E. N. Avtomatizirovannoye deshifrirovaniye pochv, podverzhennykh vodno-erozionnym protsessam [Automated interpretation of soils subject to water-erosion processes]. Pochvovedeniye i agrokhimiya = Soil science and agrochemistry, 2011, vol. 1, no. 46, pp. 46–55. (in Russian)Кравцова, В. И. Космические методы исследования почв : учеб. пособие для студентов вузов / В. И. Кравцова. – М. : Аспект Пресс, 2005. – 190 с.Kravtsova V. I. Kosmicheskiye metody issledovaniya pochv: uchebnoye posobiye dlya studentov vuzov [Space methods of soil research: a textbook for university students]. Moscow, Aspect Press Publ., 2005, 190 p. (in Russian)Abdel-Kader, F. H. Assessment and monitoring of land degradation in the northwest coast region, Egypt using Earth observations data / F. H. Abdel-Kader // Egyptian Journal of Remote Sensing and Space Science. – 2019. – Vol. 22. – P. 165–173.Abdel-Kader F. H. Assessment and monitoring of land degradation in the northwest coast region, Egypt using Earth observations data. Egyptian Journal of Remote Sensing and Space Science, 2019, vol. 22, pp. 165–173.Sujatha, E. R. Spatial prediction of erosion risk of a small mountainous watershed using RUSLE: A case-study of the Palar Sub-Watershed in Kodaikanal, South India / E. R. Sujatha, V. Sridhar // Water. – 2018. – Vol. 10, № 1608. – P. 1–17.Sujatha E. R., Sridhar V. Spatial prediction of erosion risk of a small mountainous watershed using RUSLE: A case-study of the Palar Sub-Watershed in Kodaikanal, South India. Water, 2018, vol. 10, no. 1608, pp. 1–17.Wang, S. Spatial and temporal variability of soil erosion in Northeast China from 2000 to 2020 / S. Wang, X. Xu, L. Huang // Remote Sensing. – 2023. – Vol. 15, № 225. – P. 1–21.Wang S., Xu X., Huang L. Spatial and temporal variability of soil erosion in Northeast China from 2000 to 2020. Remote Sensing, 2023, vol. 15, no. 225, pp. 1–21.Безгодова, О. В. Морфометрический анализ территории верховья р. Иркут / О. В. Безгодова // Региональные геосистемы. – 2023. – Т. 47, № 2. – С. 282–295. – DOI: 10.52575/2712-7443-2023-47-2-282-295.Bezgodova O. V. Morfometricheskiy analiz territorii verkhov’ya reki Irkut [Morphometric analysis of the Upper Irkut river territory]. Regional’nyye geosistemy = Regional Geosystems, 2023, vol. 47, no. 2, pp. 282–295, DOI: 10.52575/2712-7443-2023-47-2-282-295. (in Russian)Буряк, Ж. А. Эрозионная опасность пахотных земель Белгородской области / Ж. А. Буряк, А. Г. Нарожняя, О. А. Маринина // Региональные геосистемы. – 2023. – Т. 47, № 1. – С. 101–115. – DOI: 10.52575/2712-7443-2023-47-1-101-115.Buryak Zh. A., Narozhnyaya A. G., Marinina O. A. Erozionnaya opasnost’ pakhotnykh zemel’ Belgorodskoy oblasti [Erosion risk of arable land in the Belgorod Oblast]. Regional’nyye geosistemy = Regional Geosystems, 2023, vol. 47, no. 1, pp. 101–115, DOI: 10.52575/2712-7443-2023-47-1-101-115. (in Russian)Лисецкий, Ф. Н. Современные проблемы эрозиоведения / Ф. Н. Лисецкий, А. А. Светличный, С. Г. Черный. – Белгород : Константа, 2012. – 455 с.Lisetsky F. N., Svetlichny A. A., Cherny S. G. Sovremennyye problemy eroziovedeniya [Modern problems of erosion studies]. Belgorod, Constanta Publ., 2012, 455 p. (in Russian)Кислицын, Д. А. Геоинформационный анализ динамики и структуры классов земельного покрытия Новогрудской возвышенности / Д. А. Кислицын, Н. В. Клебанович // Журнал Белорусского государственного университета. География. Геология. – 2024. – № 1. – С. 126–140.Kislitsyn D. A., Klebanovich N. V. Geoinformatsionnyy analiz dinamiki i struktury klassov zemel’nogo pokrytiya Novogrudskoy vozvyshennosti [Geoinformation analysis of the dynamics and structure of land cover classes of the Novogrudok Upland]. Zhurnal Belorusskogo gosudarstvennogo universiteta. Geografiya. Geologiya. = Journal of the Belarusian State University. Geography and Geology, 2024, vol. 1, pp. 126–140. (in Russian)Национальный доклад: Уязвимость и адаптация к изменению климата в Беларуси. – Мн. : Форум восточных стран по климату, 2014. – 45 с.Natsional’nyy doklad: Uyazvimost’ i adaptatsiya k izmeneniyu klimata v Belarusi [National Report: Vulnerability and adaptation to climate change in Belarus]. Minsk, Eastern Climate Forum Publ., 2014, 45 p. (in Russian)Данилович, И. С. Оценка климатической уязвимости территории Беларуси на основе безразмерных климатических индексов / И. С. Данилович // Актуальные вопросы устойчивого природопользования: научно-методическое обеспечение и практическое решение : материалы Междунар. науч.-практич. конференции, посвящ. 60-летию науч.-исслед. лаборатории экологии ландшафтов факультета географии и геоинформатики Бел. гос. ун-та, Минск, 9–11 нояб. 2022 г. / Бел. гос. ун-т, фак. географии и геоинформатики ; [редкол.: Д. С. Воробьёв (отв. ред.) и др.]. – Мн., 2022. – С. 29–32.Danilovich I. S. Otsenka klimaticheskoy uyazvimosti territorii Belarusi na osnove bezrazmernykh klimaticheskikh indeksov [Assessment of climate vulnerability of the territory of Belarus based on dimensionless climate indices]. Aktual’nyye voprosy ustoychivogo prirodopol’zovaniya: nauchno-metodicheskoye obespecheniye i prakticheskoye resheniye : materialy Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii, posvyashchennoy 60-letiyu nauchno-issledovatel'skoj laboratorii ekologii landshaftov fakul'teta geografii i geoinformatiki Belorusskogo gosudarstvennogo universiteta [Current issues of sustainable nature management: scientific and methodological support and practical solutions : Proceedings of the international scientific and practical conference dedicated to the 60<sup>th</sup> anniversary of the Research Laboratory of Landscape Ecology of the Faculty of Geography and Geoinformatics of the Belarusian State University]. Minsk, 2022, pp. 29–32. (in Russian)Яцухно, В. М. Система критериев и индикаторов для оценки уязвимости почв агроландшафтов к климатическим изменениям / В. М. Яцухно, С. С. Бачила // Фундаментальные и прикладные исследования в гидрометеорологии : материалы Междунар. науч.-практ. конф., посвящ. 50-летию каф. общего землеведения и гидрометеорологии Бел. гос. ун-та, Минск, 11–13 окт. 2023 г. / Бел. гос. ун-т ; редкол.: П. С. Лопух (гл. ред.), Ю. А. Гледко, Е. В. Логинова. – Мн., 2023. – С. 482–488.Yatsuhno V. M., Bachila S. S. Sistema kriteriyev i indikatorov dlya otsenki uyazvimosti pochv agrolandshaftov k klimaticheskim izmeneniyam [System of criteria and indicators for assessing the vulnerability of agricultural landscape soils to climate change]. Fundamental’nyye i prikladnyye issledovaniya v gidrometeorologii: materialy mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii, posvyashchyashchennoy 50-letiyu kafedry obshchego zemlevedeniya i gidrometeorologii Belorusskogo gosudarstvennogo universiteta [Fundamental and applied research in hydrometeorology : Procceedings of the international scientific and practical conference dedicated to the 50<sup>th</sup> anniversary of the Department of General Geoscience and Hydrometeorology of the Belarusian State University]. Minsk, 2023, pp. 482–488. (in Russian)Оценка рисков и уязвимости к изменениям климата на локальном уровне – Туямуюнский гидроузел – Узбекистан/Туркменистан / Г. Петерсен, Р. Бош, Д. Дядин [и др.]. – Алматы, 2021. – 118 с.Petersen G., Bosh R., Dyadin D., Kattarossi A., Konstantin K. Otsenka riskov i uyazvimosti k izmeneniyam klimata na lokal’nom urovne – Tuyamuyunskiy gidrouzel – Uzbekistan/Turkmenistan [Local-scale risk and vulnerability assessment to climate change – Tuyamuyun hydroelectric complex – Uzbekistan/Turkmenistan]. Almaty, 2021, 118 p. (in Russian)Лепешев, А. А. Овражная эрозия Новогрудской возвышенности / А. А. Лепешев. – Мн : БГПУ, 2004. – 118 с.Lepeshev A. A. Ovrazhnaya eroziya Novogrudskoy vozvyshennosti [Gully erosion of the Novogrudok Upland]. Minsk, BSPU, 2004, 118 p. (in Russian)Нацыянальны атлас Беларусі. – Мн. : Белкартаграфія, 2024. – 348 с.Natsional’nyi atlas Belarusi = National Atlas of Belarus. Minsk, Belkatografiya Publ., 2024, 348 p. (in Belarussian).A 30 m global map of elevation with forests and buildings removed / L. Hawker, P. Uhe, L. Paulo [et al.] // Environmental Research Letters. – 2022. – Vol. 17, № 024016. – P. 1–11. – DOI: 10.1088/1748-9326/ac4d4f.Hawker L., Uhe P., Paulo L., Sosa J., Savage J., Sampson C., Neal J. A 30 m global map of elevation with forests and buildings removed. Environmental Research Letters, 2022, vol. 17, № 024016, pp. 1–11, DOI: 10.1088/1748-9326/ac4d4f.Червань, А. Н. Опыт изучения динамики землепользования на основе геосистемного подхода на примере Новогрудской возвышенности Беларуси / А. Н. Червань, Д. А. Кислицын // Региональные геосистемы. – 2025. – Т. 49, № 3. – С. 434–449. – DOI: 10.52575/2712-7443-2025-49-3-434-449.Chervan A. N., Kislitsyn D. A. Opyt izucheniya dinamiki zemlepol’zovaniya na osnove geosistemnogo podkhoda na primere Novogrudskoy vozvyshennosti Belarusi [Studying land use dynamics under the geosystem approach on the example of the Belarus Novogrudok Upland]. Regional’nyye geosistemy = Regional Geosystems, 2025, vol. 49, no. 3, pp. 434–449. – DOI: 10.52575/2712-7443-2025-49-3-434-449. (in Russian)OpenStreetMap. 2025. – URL: http://download.geofabrik.de/europe/belarus.html (date of acсess: 22. 11. 2025).OpenStreetMap (2025). URL: http://download.geofabrik.de/europe/belarus.html (accessed November 22, 2025).Червань, А. Н. Геоинформационная формализация и геостатистический анализ почвенного покрова Беларуси : учеб.-метод. пособие / А. Н. Червань. – Мн. : БГУ, 2025. – 175 с.Chervan A. N. Geoinformatsionnaya formalizatsiya i geostatisticheskiy analiz pochvennogo pokrova Belarusi [Geoinformation formalization and geostatistical analysis of the soil cover of Belarus]. Minsk, BSU Publ., 2025, 175 p. (in Russian)Global rainfall erosivity assessment based on high-temporal resolution rainfall records / P. Panagos, P. Borrelli, K. Meusburger [et al.] // Scientific Reports. – 2017. – Vol. 7. – Art. 4175. – P. 1–13.Panagos P., Borelli P., Meusburger K., et. al. Global rainfall erosivity assessment based on high-temporal resolution rainfall records. Scientific Reports, 2017, vol. 7, art. 4175, pp. 1–13.Моделирование водной эрозии с использованием уравнения RUSLE в масштабе землепользования / А. С. Кузнецова, К. В. Краснощеков, А. В. Дергунов [и др.] // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. – 2024. – Т. 21, № 3. – С. 145–154.Kuznetsova A. S., Krasnoshchekov K. V., Dergunov A. V., Erunova M. G., Makarov D. S., Kharlamov D. V., Yakubailik O. E. Modelirovaniye vodnoy erozii s ispol’zovaniyem uravneniya RUSLE v masshtabe zemlepol’zovaniya [Modeling water erosion using the RUSLE equation at the land use scale]. Sovremennyye problemy distantsionnogo zondirovaniya Zemli iz kosmosa = Modern problems of remote sensing of the Earth from Space, 2024, vol. 21, no. 3, pp. 145–154. (in Russian)Почвы сельскохозяйственных земель Республики Беларусь : [практическое пособие] / Комитет по земельным ресурсам, геодезии и картографии при Совете Министров Республики Беларусь. – Мн. : Оргстрой, 2001. – 428 с.Pochvy sel’skokhozyaystvennykh zemel’ Respubliki Belarus’: [prakticheskoye posobiye] [Soils of agricultural lands of the Republic of Belarus : [practical guide]]. Komitet po zemel’nym resursam, geodezii i kartografii pri Sovete Ministrov Respubliki Belarus’ [Committee on Land Resources, Geodesy and Cartography under the Council of Ministers of the Republic of Belarus]. Minsk, Orgstroy Publ., 2001, 428 p. (in Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.