elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Impressum | Datenschutz | Barrierefreiheit | Kontakt | English
Schriftgröße: [-] Text [+]

An Integrated Earth Observation Assessment of Land-Cover Change, Settlement Expansion, and Tropospheric NO2 in East Kazakhstan

Klein, Igor und Garcia Boadas, Emma und Rouppe van der Voort, Coen und Raissova, Nurgul und Abilda, Zhanar und Daurov, Dias und Shamekova, Malika und Zhambakin, Kabyl (2026) An Integrated Earth Observation Assessment of Land-Cover Change, Settlement Expansion, and Tropospheric NO2 in East Kazakhstan. Land, 15(8) (1514), Seiten 1-21. Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI). doi: 10.3390/land15081513. ISSN 2073-445X.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
7MB

Offizielle URL: https://www.mdpi.com/2073-445X/15/8/1513

Kurzfassung

The East Kazakhstan Region is characterized by heterogeneous mountain, steppe, agricultural, and urban–industrial landscapes. However, spatially integrated assessments of land-cover conditions, agricultural dynamics, settlement expansion, and atmospheric trace-gas patterns remain limited. This study combines open multi-source Earth observation datasets and products to assess regional land cover, cropland dynamics from 2003 to 2019, built-up-area expansion from 1985 to 2025, and tropospheric nitrogen dioxide (NO2) column density from 2019 to 2024. The land-cover classification was based on Sentinel-2 imagery and ancillary geospatial datasets. Its random forest component achieved an overall accuracy of 90.17%, a Cohen’s kappa coefficient of 0.892, and a macro-averaged F1 score of 0.888. Grassland was the largest mapped land-cover class, covering 39.3% of the study region, followed by dense vegetation (16.2%), rock (14.9%), and sparse vegetation (10.6%). Mapped cropland extent increased from 4771.6 km2 in 2003 to 5043.9 km2 in 2019, representing a net increase of 272.3 km2 (5.7%), although a minor decrease occurred after 2015. The harmonized built-up area time series showed expansion within all nine major settlements, with the largest absolute increase observed in Öskemen (Ust-Kamenogorsk). Newly detected built-up pixels during 2000–2024 were mostly associated with transition from grassland and dense shrubs. Annual Sentinel-5P observations showed recurring elevated tropospheric NO2 column densities in northwestern East Kazakhstan, particularly around Öskemen. Over the built-up footprint, the area-weighted mean increased from 24.1 µmol m−2 in 2019 to 29.2 µmol m−2 in 2024. The integrated framework provides a spatially consistent regional baseline while identifying descriptive patterns that require further process-based investigation in future.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/226476/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:An Integrated Earth Observation Assessment of Land-Cover Change, Settlement Expansion, and Tropospheric NO2 in East Kazakhstan
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Klein, IgorIgor.Klein (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-0113-8637NICHT SPEZIFIZIERT
Garcia Boadas, Emmaegarcibo14 (at) gmail.comNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Rouppe van der Voort, CoenNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Raissova, NurgulNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Abilda, ZhanarNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Daurov, DiasNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Shamekova, MalikaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Zhambakin, KabylNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:August 2026
Erschienen in:Land
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Ja
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:15(8)
DOI:10.3390/land15081513
Seitenbereich:Seiten 1-21
Verlag:Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI)
ISSN:2073-445X
Status:veröffentlicht
Stichwörter:East Kazakhstan; land use and land cover (LULC); built-up expansion; cropland dynamics; nitrogen dioxide (NO2)
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Erdbeobachtung
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R EO - Erdbeobachtung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Fernerkundung u. Geoforschung
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Deutsches Fernerkundungsdatenzentrum > Dynamik der Landoberfläche
Hinterlegt von: Klein, Igor
Hinterlegt am:29 Sep 2026 12:07
Letzte Änderung:02 Okt 2026 10:47

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

Blättern
Suchen
Hilfe & Kontakt
Informationen
OpenAIRE Validator logo electronic library verwendet EPrints
Gestaltung Webseite und Datenbank: Copyright © Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Alle Rechte vorbehalten.