The Use of Satellite Information in the Study of the Spatial Organization of Society

Authors

  • G. P. Pidgrushnyi Institute of Geography of the National Academy of Sciences of Ukraine Author
  • L. O. Yelistratova Scientific Centre for Aerospace Research of the Earth Institute of Geological Science National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv Author
  • O. A. Apostolov Scientific Centre for Aerospace Research of the Earth Institute of Geological Science National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv Author
  • N. I. Provotar Institute of Geography of the National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv Author

DOI:

https://doi.org/10.15407/UGZ2025.03.051

Keywords:

spatial organization of society, satellite information, functional urbanized territories, agglomerations, typology

Abstract

This study aims to develop a methodology for utilizing satellite information to identify functional urbanized territories as the primary forms of spatial organization in society. Based on a comparison between the boundaries of agglomerations determined by the reliability of suburban transportation links and the boundaries of areas with intensive nighttime illumination across Ukraine, it was found that the isoline of illumination intensity above 8% can be used as a conditional boundary of functional urbanized territories. To carry out the typology of functional urbanized territories, the following criteria were defined: the size of the urbanized area in terms of population and land area, the number of centers, population concentration in the cores of functional urbanized areas, and population concentration in urban and rural suburbs. Based on these criteria, a typology was conducted, resulting in the identification of 12 types of functional urbanized territories in Ukraine. It was established that these territories are dynamic entities undergoing the destructive effects of urbicide due to Russian aggression. The scientific novelty of the study lies in the identification of 12 types of functional urbanized territories in Ukraine, which is a crucial component for developing a strategy for post-war recovery of the territory based on their effective development as poles of socio-economic growth. The contribution to scientific discourse is the development of a methodology for typologizing functional urbanized territories using satellite information.

References

1. De Miguel, A. S., Zamorano, J., Castaño, J. G., Pascual, S. (2014). Evolution of the energy consumed by street lighting in Spain estimated with DMSP-OLS data. J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 139, 109–117. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jqsrt.2013.11.017

2. Isobe, S., Hamamura, S. (2000). Monitoring light energy loss estimated by the DMSP satellites. Mem. della Società astronomica Ital. 71, 131.

3. Elvidge, C. D., Baugh, K. E., Kihn, E. A., Kroehl, H. W., Davis, E. R., Davis, C. W. (1997). Relation between satellite observed visible-near infrared emissions, population, economic activity and electric power consumption. International Journal of Remote Sensing, 18(6), 1373-1379. DOI: https://doi.org/10.1080/014311697218485

4. Chen, X., Nordhaus, W. D. (2011). Using luminosity data as a proxy for economic statistics. P Natl Acad. Sci. USA 108, 8589–8594. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1017031108

5. Bennie, J., Dufy, J. P., Davies, T. W., Correa-Cano, M. E., Gaston, K. J. (2015). Global trends in exposure to light pollution in natural terrestrial ecosystems. Remote Sensing of Environment, 7, 2715–2730. DOI: https://doi.org/10.3390/rs70302715

6. Small, C., Elvidge, C. D. (2013). Night on Earth: Mapping decadal changes of anthropogenic night light in Asia. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 22, 40–52. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jag.2012.02.009

7. Zhou, Y. et al. (2014). A cluster-based method to map urban area from DMSP/OLS nightlights. Remote Sensing of Environment, 147, 173–185. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rse.2014.03.004

8. Levin, N. (2017). The impact of seasonal changes on observed nighttime brightness from 2014 to 2015 monthly VIIRS DNB composites. Remote Sensing of Environment, 193, 150–164. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rse.2017.03.003

9. Li, X., Li, D., Xu, H., Wu, C. (2017). Intercalibration between DMSP/OLS and VIIRS night-time light images to evaluate city light dynamics of Syria’s major human settlement during Syrian Civil War. International Journal of Remote Sensing, 38(21), 5934–5951. DOI: https://doi.org/10.1080/01431161.2017.1331476

10. Yelistratova, L. O., Аpostolov, O. A., Khodorovskyi, A. Ya., Khyzhniak, A. V., Tomchenko, O. V., Lialko, V. I. (2022). Use of satellite information for evaluation socio-economic consequences of the war in Ukraine. Ukrainian Geographical Journal. 2, 11–18. DOI: https://doi.org/10.15407/ugz2022.02.011 [In Ukrainian]. [ Єлістратова Л. О., Апостолов О. А., Ходоровський А. Я., Хижняк А. В., Томченко О. В., Лялько В. І. Використання супутникової інформації для оцінки соціально-економічних наслідків війни в Україні. Український географічний журнал, 2022, 2. С. 11–18. ]. DOI: https://doi.org/10.15407/ugz2022.02.011

11. Yelistratova, L., Apostolov, A., Lyalko, V., Tomchenko, O., Khyzhniak, A., Hodorovsky, A. (2022). The results of socio-ecological monitoring during military operations in Ukraine using satellite information. Rev. Roum. Géogr./Rom. Journ. Geogr., 66(2), 117–136. URL: http://www.rjgeo.ro/issues/revue_roumaine_66_2/yelistratova%20et%20al..pdf

12. Apostolov, O. A., Lialko, V. I., Yelistratova, L. O. (2018). The Use of nighttime satellite imagery to assess changes in the development intensity of Ukrainian cities during the years of independence. Geographical science and education: from stating to constructivism, 188–190. [In Ukrainian]. [ Апостолов О. А., Лялько В. І., Єлістратова Л. О. Використання зображень нічних космозйомок для оцінки змін інтенсивності розвитку міст України за роки незалежності. Географічна наука та освіта: від констатації до конструктивізму. 2018. С.188–190. ].

13. Pidgrushnyi, G. P. (2010). Territorial oorganization of society: modern approaches to understanding the category and its practical significance. Ukrainian Geographical Journal, 2, 40–44. [In Ukrainian]. [ Підгрушний Г. П. Територіальна організація суспільства: сучасні підходи до розуміння категорії та її практичне значення. Український географічний журнал, 2010, 2. С. 40–44. ].

14. Fujita, M. (2004). Economics of Agglomeration: cities, industrial location and regional growth. Cambridge: Cambridge University Press. 466 p.

15. Gibbs, J. (1963). The evolution of population concentration. Economic Geography, 2, 119–129. DOI: https://doi.org/10.2307/142505

16. Geyer, H. S., Kontuly, T. A. (1993) Theoretical foundation of the concept of differential urbanization. International Regional Science Review, 15.3, 157–177. DOI: https://doi.org/10.1177/016001769301500202

17. Klaassen, I., Scimemi, G. (1981). Theoretical Issuers in urban dynamics. Dynamics of Urban Development. N.Y.: St Martin’s Press, 8–28.

18. Van den Berg, L., Drewett, R., Klaassen, L. H., Rossi, A., Vijverberg, C. H. T. (1982). Urban Europe: а study of growth and decline N. Y.: Pergamon Press, 162 p.

19. Pytiurenko, E. I. (1977). Territorial systems of urban settlements of the Ukrainian SSR: Monograph. Kyiv, 205 p. [In Ukrainian]. [ Питюренко Е. И. Территориальные системы городских поселений Украинской ССР: Монография. К., 1977. 205 с.].

20. Ishchuk, S. I., Gladkyi, O. V. (2005). The Kyiv economic agglomeration: experience of regional management: Monograph. Kyiv, 239 p. [In Ukrainian]. [ Іщук С. І., Гладкий О. В. Київська господарська агломерація: досвід регіонального менеджменту : Монографія. К., 2005. 239 с.].

21. Gladkyi, O. V. (2008). Scientific foundations of socio-geographical research of industrial agglomerations: Monograph. Kyiv, 360 p. [In Ukrainian]. [ Гладкий О. В. Наукові основи суспільно-географічного дослідження промислових агломерацій : Монографія. К., 2008. 360 с.].

22. Fomin, I. A. (1986). The city in the system of settlements: Monograph. Kyiv, 104 р. [In Ukrainian]. [ Фомин И. А. Город в системе населённых мест : Монографія. К., 1986. 104 с. ].

23. Dyomin, M. M. (2012). Agglomerations: myth or reality. Experience and Prospects for Urban Development in Ukraine. Theory and Practice of Urban Planning Decision-Making, 22, 68–88. [In Ukrainian]. [ Дьомін М. М. Современные агломерации. Миф или реальность. Досвід та перспективи розвитку міст України. Теорія і практика прийняття містобудівних рішень. 2012. Вип. 22. С. 68–88. ].

24. Yatsenko, V. O. (2017). Agglomeration as an association of local group systems (territorial communities). Urban Development and Spatial Planning, 64, 459–464. [In Ukrainian]. [ Яценко В. О. Агломерація як об’єднання локальних групових систем (територіальних громад). Містобудування та територіальне планування, 2017. Вип. 64. С. 459–464].

25. Formation of metropolitan regions in Ukraine: the case of Kyiv: Monograph. Pidgrushnyi, G. P., Provotar, N. I. (eds). Kyiv, 209 p. [In Ukrainian]. [ Формування метрополісних регіонів України: досвід Києва : Монографія / за ред. Г. Підгрушного та Н. Провотар. К., 2023. 209 с. ].

26. Pidgrushnyi, G. P., Provotar, N. I., Dudin, V. S. (2023). Spatial characteristics of the Kyiv metropolitan region development: the dimensions of polycentricity. Ukrainian Geographical Journal, 1, 23–34. DOI: https://doi.org/10.15407/ugz2023.01.023 [In Ukrainian]. [ Підгрушний Г. П., Провотар Н. І., Дудін В. С. Просторові особливості розвитку Київського метрополісного регіону: виміри поліцентричності. Український географічний журнал, 2023, 1. С. 23–34. ]. DOI: https://doi.org/10.15407/ugz2023.01.023

27. Pidgrushnyi G. P., Marushchynets, A. V., Ishchenko, Y. D. (2021). Kyiv metropolitan area: the problems of formation, composition and boundaries. Ukrainian geographical journal, 4, 47–56. DOI: https://doi.org/10.15407/ugz2021.04.047 [In Ukrainian]. [ Підгрушний Г. П., Марущинець А. В., Іщенко Ю. Д. Київський метрополісний регіон: проблеми формування, склад і межі. Український географічний журнал, 2021. 4. С. 47–56. ]. DOI: https://doi.org/10.15407/ugz2021.04.047

Published

2025-10-19

Issue

Section

Socio-Geographical Research

How to Cite

Pidgrushnyi, G. P., Yelistratova, L. O., Apostolov, O. A., & Provotar, N. I. (2025). The Use of Satellite Information in the Study of the Spatial Organization of Society. Ukrainian Geographical Journal, 3, 51-60. https://doi.org/10.15407/UGZ2025.03.051

Most read articles by the same author(s)