Geospatial Model for Land Degradation Assessment in the Caspian region based on Integrated Multifactor Indicators

М.Е.  Амирханов; Ы.  Жакыпбек; Сунь Хао

doi:10.51301/ejsu.2026.i3.04

Авторы

М.Е. Амирханов Satbayev University, Қазақстан
Ы. Жакыпбек Satbayev University, Қазақстан
Сунь Хао China University of Mining and Technology, China

##plugins.pubIds.doi.readerDisplayName##:

https://doi.org/10.51301/ejsu.2026.i3.04

Ключевые слова:

топырақ деградациясы, шөлейттену, тектоникалық жарылымдар, жер бедерінің еңістігі, NDVI, WRI, қайта жіктеу

Аннотация

Шөлейттену және жер деградациясы Қазақстанның Каспий маңы өңіріндегі негізгі экологиялық проблемалардың бірі болып табылады. Бұл зерттеуде интеграцияланған ГАЖ және қашықтықтан зондтау әдістерін пайдалана отырып Маңғыстау облысының шөлейттену үрдісіне ұшырауы бағаланады. Төрт бақылаушы фактор ретінде: белсенді тектоникалық жарылымдарға дейінгі қашықтық, жер бедерінің еңістігі, өсімдіктердің нормаланған айырмашылық индексі (NDVI) негізінде есептелген өсімдік жамылғысы және су қажеттілігі индексі (WRI) ұсынған топырақ ылғалдылығы шарттары. Тектоникалық әсерді бағалау үшін евклидтік қашықтықты талдау қолданылды, жер бедерінің еңістік градиенттері SRTM деректерінен алынды, ал NDVI және WRI Landsat 8 OLI суреттерінен есептелді. Барлық факторлар стандартты реттік класстарға қайта жіктелді және шөлейттенуге ұшырау картасын жасау үшін анықталған нәтижені көп критерийлік бағалау үлгісін пайдалана отырып біріктірілді. Нәтижелер жер деградация жағдайларының күшті кеңістіктік гетерогенділігін көрсетеді. Тік беткейлері, төмен NDVI және WRI мәндері бар тектоникалық жарылымдарға жақын аймақтар шөлейттенуге бейім, ал жұмсақ беткейлері, жоғары өсімдік жамылғысы және топырақтың ылғалдылығы жақсы аймақтар экологиялық тұрақтылықты көрсетеді. Зерттеу Маңғыстаудағы жердің деградациясы геологиялық, геоморфологиялық және экологиялық факторлардың жиынтық әсерімен бақыланатынын көрсетеді. Ұсынылған жүйе шөлейттенуді бағалаудың сенімді құралы болып табылады. Сонымен қатар, құрғақ және жартылай құрғақ жерлерде жер ресурстарын тұрақты басқаруды қолдайды.

Библиографические ссылки

Amirkhanov, M., Zhakypbek, Y., Tursbekov, S., & Nurpeiss-ova, T. (2025). Comparative analysis of the state of desertifica-tion of the lands of West and East Kazakhstan. Engineering Journal of Satbayev University, 147(2), 40-49. https://doi.org/10.51301/ejsu.2025.i2.06

White, K.D. (2019). Environmental Issues in Kazakhstan. Glob-al Encyclopedia of Public Administration, Public Policy, and Governance. Springer, Cham, 1-7. https://doi.org/10.1007/978-3-319-31816-5_3854-1

Li, J., Ye, M., Pu, R., Liu, Y., Guo, Q., Feng, B., Huang, R., & He, G. (2018). Spatiotemporal Change Patterns of Coastlines in Zhejiang Province, China, Over the Last Twenty-Five Years. Sustainability, 10, 477. https://doi.org/10.3390/su10020477

Issanova, G., Saduakhas, A., Abuduwaili, J., Tynybayeva, K., & Tanirbergenov, S. (2020). Desertification and land degrada-tion in Kazakhstan. Scientific Journal of Pedagogy and Econom-ics, (5), 95-102.

Salmurzauly, R., Zulpykharov, K., Tokbergenova, A., Kaliyeva, D., & Bilalov, B. (2025). Ecological Vulnerability of Lands of Western Kazakhstan: Analysis Based on MEDALUS Model and Remote Sensing. Sustainability, 17, 9990. https://doi.org/10.3390/su17229990

Yesmagulova, B.Z., Assetova, A.Y., Tassanova, Z.B., Zhild-ikbaeva, A.N., & Molzhigitova, D.K. (2023). Determination of the Degradation Degree of Pasture Lands in the West Kazakh-stan Region Based on Monitoring Using Geoinformation Tech-nologies. Journal of Ecological Engineering, 24, 179-187. https://doi.org/10.12911/22998993/155167

Shinkarenko, S., Berdengalieva, A., Doroshenko, V., & Naichuk, Y. (2023). An Analysis of the Dynamics of Areas Af-fected by Steppe Fires in Western Kazakhstan on the Basis of Earth Remote Sensing Data. Arid Ecosyst., 13, 29-38. https://doi.org/10.1134/S2079096123010122

Bazarbayeva, S.M. (2024). Dataset on Industrial Waste Compo-sitions in West Kazakhstan and Conditions for Processing Them into Construction Materials. Data Brief, 54, 110265. https://doi.org/10.1016/j.dib.2024.110265

Li, H., Liu, X., Zhao, X., Zhang, W., Liu, J., Luo, X., Wang, R., & Xing, L. (2023). Contrasting Effects of Tectonic Faults on Vegetation Growth along the Elevation Gradient in Tectonically Active Mountains. Forests, 14, 2336. https://doi.org/10.3390/f14122336

Ludat, A. L., & Kübler, S. (2023). Tectonic controls on the ecosystem of the Mara River basin, East Africa, from geomor-phological and spectral index analysis. Biogeosciences, 20(10), 1991-2012. https://doi.org/10.5194/bg-2022-206

Shojaei, S., Reza Noura, M., & Moslempour, M.E. (2022). Study of the effect of geological and geomorphological parame-ters on soil erosion and sediment yield of Gabrik River basin, S.E Iran. Nexo Revista Científica, 35(01), 97-110. https://doi.org/10.5377/nexo.v35i01.13920

Ehteshami-Moinabadi, M. (2022). Properties of fault zones and their influences on rainfall-induced landslides, examples from Alborz and Zagros ranges. Environmental Earth Sciences, 81, 168. https://doi.org/10.1007/s12665-022-10283-2

Chen, T., Shu, J., Han, L., Tian, G., Yang, G., & Lv, J. (2022). Modeling the effects of topography and slope gradient of an arti-ficially formed slope on runoff, sediment yield, water and soil loss of sandy soil. Catena, 212, 106060.. https://doi.org/10.1016/j.catena.2022.106060

Tuo, D., Lu, Q., Wu, B., Li, Q., Yao, B., Cheng, L., & Zhu, J. (2023). Effects of Wind-Water Erosion and Topographic Factor on Soil Properties in the Loess Hilly Region of China. Plants (Basel), 12(13), 2568. https://doi:10.3390/plants12132568

Nozari, S., Boruvka, L. (2023). The effects of slope and altitude on soil organic carbon and clay content in different land-uses: A case study in the Czech Republic. Soil & Water Res, 18(3), 204-218. https://doi:10.17221/105/2022-SWR

Ewunetu, T., Selassie, Y.G., Molla, E., Admase, H., & Gezahegn, A. (2025). Soil properties under different land uses and slope gradients: Implications for sustainable land manage-ment in the Tach Karnuary watershed, Northwestern Ethiopia. Frontiers in Environmental Sciences, 13, 1518068. https://doi:10.3389/fenvs.2025.1518068

Rivera-Marin, D., Dash, J., & Ogutu, B. (2022). The use of remote sensing for desertification studies: A review. Journal of Arid Environments, 206, 104829.. https://doi.org/10.1016/j.jaridenv.2022.104829

Al-Ali, Z., Abulibdeh, A., Al-Awadhi, T., Mohan, M., Al Na-siri, N., Al-Barwani, M., & Abdullah, M. (2024). Examining the potential and effectiveness of water indices using multispectral sentinel-2 data to detect soil moisture as an indicator of mudflow occurrence in arid regions. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 130, 103887.https://doi.org/10.1016/j.jag.2024.103887

Hu, Y., Han, Y., & Zhang, Y. (2020). Land desertification and its influencing factors in Kazakhstan. Journal of Arid Environ-ments, 180, 104203.https://doi.org/10.1016/j.jaridenv.2020.104203

Guo, B., Zhang, R., Lu, M., Xu, M., Liu, P., & Wang, L. (2024). A New Large-Scale Monitoring Index of Desertification Based on Kernel Normalized Difference Vegetation Index and Feature Space Model. Remote Sensing, 16, 1771. https://doi.org/10.3390/rs16101771