В 2024-2025 годах NextGIS приняла участие в масштабном проекте Ecosystem Accounting in Armenia: Setting the Scene. Проект инициирован Центром сохранения биоразнообразия Армении (BCC). Цель проекта – подготовить Армению к внедрению национальной системы экосистемного учёта с помощью современных геоинформационных технологий.
Экосистемный учёт опирается на анализ экосистемных услуг – тех процессов и функций природы, которые поддерживают благополучие людей и устойчивое развитие территорий. То есть экосистемные услуги – это конкретные измеримые процессы такие как фильтрация воды, удержание почвы от эрозии, опыление растений, накопление углерода, защита от наводнений. Ведение экосистемного учёта позволяет оценивать и прогнозировать динамику потенциала этих услуг.
Проект сосредоточился на регулирующих услугах – тех, что поддерживают жизненно важные процессы. Система экосистемного учёта должна постоянно оценивать эти услуги и факторы, влияющие на них. NextGIS взяла на себя весь спектр работ: подготовку данных, моделирование экосистемных услуг и публичную коммуникацию результатов через веб-карты.
Этап 1: выбираем открытые данные
Одна из ключевых идей проекта – работа с открытыми глобальными данными. Это делает процесс прозрачным и позволяет воспроизвести методику для любой другой территории.
Мы изучили десятки источников данных о типах поверхности, рельефе, почвах и растительности. После тщательного сравнения и верификации собрали рабочий набор.
| Типы поверхности | ESRI Land Cover |
| Почвенный покров | Interactive Forest Atlas of Armenia FAO ESDAC |
| Рельеф | Copernicus DEM |
| Гидрология | HydroSHEDS |
| Климат | WorldClim Interactive Forest Atlas of Armenia Global Aridity and PET Database |
Типы поверхности стали фундаментом – именно на них опираются все алгоритмы моделирования. Данные ESRI Land Cover выбрали за наличие ретроспективных данных и понятную политику обновлений, что особенно важно, так как предполагается ежегодный мониторинг.
Этап 2: моделируем экосистемные услуги
Для расчётов мы использовали InVEST (Integrated Valuation of Ecosystem Services and Tradeoffs) – набор открытых пространственных моделей для оценки экосистемных услуг и природного капитала.
Эти модели позволяют количественно анализировать, как изменения в землепользовании и управлении территориями влияют на такие услуги, как водообеспечение, удержание осадков, защита от наводнений, запасы углерода, городское охлаждение и многие другие.
Применили четыре ключевые модели:
- Sediment Delivery Ratio – показывает, как растительность и землепользование предотвращают почвенную эрозию и удерживают наносы.
- Seasonal Water Yield – моделирует доступность воды по сезонам, оценивая распределение осадков между поверхностным стоком, базовым стоком и испарением.
- Urban Flood Mitigation – оценивает, как зелёная инфраструктура снижает риск городских наводнений.
- Urban Heating – рассчитывает роль городского озеленения в борьбе с тепловыми островами.
Чтобы оценить реальную роль экосистем, мы применили каждую модель к четырём сценариям. Сценарный подход позволяет воссоздать на карте ситуацию, которая явится следствием отсутствия того или иного типа поверхности.
- Обычный сценарий – всё как есть (а).
- «Голая почва» – все леса и луга заменены на голый грунт (b).
- «Максимум сельского хозяйства» – вся растительность превращена в поля (c).
- «Без человека» – города и поля заменены на естественные луга (d).
Все модели подтвердили ключевую регулирующую роль естественных экосистем. Например, естественные экосистемы обеспечивают до 90% базового стока – то есть воды, которая питает территорию в сухой период. При удалении растительности базовый сток катастрофически падает, а быстрый сток во время ливней резко усиливается.
Снизу: быстрый сток при обычном сценарии (c) и сценарии «голый грунт» (d). Видно усиление быстрого стока при изъятии растительности.
Эрозия почв в сценарии «голая почва» показывает: именно природные экосистемы практически полностью предотвращают разрушение почв.
Преимуществом используемых моделей является получение количественных оценок, которые позволяют сравнивать территории друг с другом.
Этап 3: считаем и сравниваем
Результаты моделирования мы обобщили по водосборным бассейнам и марзам – административным единицам Армении. Это позволило сопоставить данные с государственной статистикой.
Показательный пример расчёта – сопоставление данных модели Sediment Delivery Ratio с информацией об объёмах потребления воды по марзам: в провинции Лори природные экосистемы ежегодно предотвращают вынос 119 кг наносов на каждый кубометр используемой воды. А в провинциях Армавир и Арарат этот показатель – менее 1 кг/м³. Разница объясняется состоянием экосистем и рельефом территории.
Подобные расчёты позволяют оценить важность конкретной экосистемной услуги, в описанном выше примере – это предотвращение эрозии.
Публичная Веб ГИС: прозрачность с первого дня
С самого начала все материалы публиковались в открытой Веб ГИС NextGIS Web. Это решило сразу несколько задач:
- упростило координацию между участниками проекта;
- обеспечило прозрачную коммуникацию с научным сообществом и местными экспертами;
- позволило быстро находить и исправлять ошибки благодаря обратной связи.
Местные специалисты, увидев сомнительные результаты на ранних этапах, инициировали обсуждения – это помогло улучшить методику в процессе работы.
Что получилось в итоге
Мы создали полноценную основу для национальной системы экосистемного учёта Армении, используя только открытые данные и воспроизводимые методы. Все наборы данных и карты доступны в публичной Веб ГИС.
Научный руководитель проекта Елена Букварёва (BCC Armenia) отметила, что использованные методы и результаты находятся на мировом уровне, который ранее никем не был достигнут в Армении.
«»
Специалисты NextGIS обеспечили полную и высококвалифицированную поддержку проекта в части использования ГИС-методов и построения карт. На основе имеющихся открытых данных были созданы цифровые карты природных ландшафтов, наземных экосистем, которые являются обязательной основой учёта экосистем. Для моделирования и картирования важнейших для Армении водорегулирующих и почвозащитных экосистемных услуг эксперты NextGIS в кратчайшие сроки запустили нужные данные в модели InVEST и получили полный набор карт экосистемных услуг и необходимой статистики для их учёта. Использованные NextGIS методы и полученные результаты находятся на высоком, мировом, уровне, который ранее никем не был достигнут в Армении. Для презентации результатов армянским госорганам, научному сообществу и экологическим НКО крайне полезна была также Веб ГИС проекта.
Елена Букварёва, научный руководитель проекта (BCC Armenia)
В рамках проекта опубликовано три научные работы в международных журналах, включая Sustainability и International Archives of Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences.
- Assessment and Mapping of Water-Related Regulating Ecosystem Services in Armenia as a Component of National Ecosystem Accounting, Bukvareva, E.; Kazakov, E.; Arakelyan, A.; Asatryan, V. // Sustainability 2025, 17, 8044. https://doi.org/10.3390/su17178044
- Modeling ecosystem services in Armenia using InVEST: a scenario-based approach with NextGIS Web integration for public awareness and engagement, Kazakov, E. and Bukvareva, E. // Int. Arch. Photogramm. Remote Sens. Spatial Inf. Sci., XLVIII-4/W13-2025, 149–155, https://doi.org/10.5194/isprs-archives-XLVIII-4-W13-2025-149-2025, 2025.
- Integrating actual land cover data and landscape zone map to assess terrestrial ecosystems in Armenia, Elena Bukvareva, Armen Grigoryan, Maxim Dubinin, Eduard Kazakov // Explora: Environment and Resource 49962, https://doi.org/10.36922/eer.4996, 2025
Подробное описание результатов доступно на сайте проекта.