INTERNATIONAL METHODOLOGIES FOR RIVER NETWORK MODELING: A COMPARATIVE REVIEW AND ADAPTATION FOR UKRAINE
DOI:
https://doi.org/10.32782/naturaljournal.15.2026.11Keywords:
Geographic information system (GIS), hydrological data, river basin management, hierarchical structure of river systems, local level, regional level, river landscapes, patterns of interaction between society and natureAbstract
The article analyzes international experience in the creation and maintenance river system maps in leading countries, including the United Kingdom, the United States, and the European Union. Approaches used for the spatial identification of watercourses are reviewed, along with the datasets and algorithms applied in these countries based on publicly available information. The study highlights the organizational features of national and pan-European hydrographic databases, as well as their limitations. The aim of the article is to analyze international approaches to river network identification and, based on the synthesis of global experience and taking into account the current natural conditions of Ukraine, to develop a methodological approach for identifying rivers, including low-order streams. The study proposes the use of ALOS PALSAR Earth observation data and the construction of river networks using Geomorphons, flow accumulation, and black top-hat tools within the QGIS geographic information system. The proposed methodology is considered as a tool for constructing a more comprehensive and scientifically grounded model of the river network, creating a basis for determining the hierarchical structure of river systems and delineating river basin systems at the local level. The results can be applied to integrated river basin management and landscape–basin planning in Ukraine.
References
Андрейчук Ю.М. Геоінформаційне моделювання стану басейнових систем (на прикладі притоки Дністра річки Коропець) : автореф. дис. … канд. геогр. Наук : 11.00.11. Львів, 2012. 20 с.
Гродзинський М.Д. Пізнання ландшафту: місце і простір : монографія: у 2 т. Київ : ВПЦ «Київський університет», 2005. 504 с.
Заячук М.Д., Ющенко Ю.С., Пасічник М.Д., Паланичко О.В., Настюк М.Г. Методичні підходи оцінювання стану й управління молодими річковими ландшафтами в умовах антропогенного врізання річок (на прикладі Гірського краю Українських Карпат). Український географічний журнал. 2025. № 1 (129). С. 18‒29. https://doi.org/10.15407/ugz2025.01.027.
Карта Генштабу. Квадрат M-35-135, 1977 р. [Електронний ресурс]. URL: https://freemap.com.ua/karty-ukrainy/karty-genshtaba/karta-genshtaba-kvadrat-m-35-135/ (дата звернення: 13.11.2025).
Ковальчук І.П. Регіональний еколого-геоморфологічний аналіз. Львів : Інститут українознавства, 1997. 440 с.
Пилипович О.В. Геоекологія річково-басейнової системи верхнього Дністра : монографія / за ред. проф. І.П. Ковальчука. Львів – Київ : ЛНУ ім. Івана Франка, 2017. 284 с.
Ющенко Ю.С., Гончар О.М., Григорійчук В.В. та ін. Гідроекологічне обґрунтування безпечного та збалансованого розвитку річкових природно-антропогенних систем Передкарпаття : монографія / за ред. Ю. С. Ющенка. Чернівці : Чернівецький нац. ун-т ім. Ю. Федьковича, 2017. 472 с.
Ющенко Ю.С., Кирилюк А.О., Костенюк Л.В., Опеченик В.М., Паланичко О.В., Пасічник М.Д. Територіальна структура умов та проявів руслоформування річок. Фізична географія та геоморфологія. 2012. № 2 (66). С. 72–79.
ASF DAAC. ALOS PALSAR High Resolution Radiometric Terrain Corrected Product : dataset. NASA Alaska Satellite Facility Distributed Active Archive Center, 2014. https://doi.org/10.5067/Z97HFCNKR6VA.
Centre for Environmental Data Analysis. JASMINE. [Електронний ресурс]. URL: https://www.ceda.ac.uk/services/jasmin/ (дата звернення 13.11.2025).
European Environment Agency. Validation Report – Water and Wetness 2015 and 2018, EU-Hydro and Water Bodies. Version 1.4. Copernicus Land Monitoring Service, 2019. [Електронний ресурс]. URL: https://land.copernicus.eu/en/technical-library/comparative-validation-of-surface-waterproducts (дата звернення 13.11.2025).
European Environment Agency. EU-Hydro – River Network Database 2006–2012 (vector), Europe, Version 1.3. Copernicus Land Monitoring Service, 2020. https://doi.org/10.2909/393359a7-7ebd-4a52-80ac-1a18d5f3db9c.
Forman R.T.T. Land Mosaics: The ecology of landscapes and regions. Cambridge : Cambridge University Press, 1995. 632 p.
Gallaun H., Dohr K., Puhm M., Stumpf A., Hugé J. EU-Hydro – River Net User Guide (Version 1.3). Copernicus Land Monitoring Service, European Environment Agency, 2020. [Електронний ресурс]. URL: https://land.copernicus.eu/en/technical-library/eu-hydro_user_guide/%40%40download/file (дата звернення 13.11.2025).
Google Maps. Stebnyk river : map. [Електронний ресурс]. URL: https://www.google.com/maps (дата звернення 13.11.2025).
Jasiewicz J., Stepinski T.F. Geomorphons – a pattern recognition approach to classification and mapping of landforms. Geomorphology. 2013. Vol. 182. P. 147–156. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2012.11.005.
Lehner B. et al. Introducing EU-Hydro 2.0: A Copernicus high-resolution hydrographic product across Europe based on latest generation elevation and ancillary data. EGU General Assembly 2025 : Conference abstract. 2025. https://doi.org/10.5194/egusphere-egu25-21410.
Lidar Point Cloud – USGS National Map 3DEP Downloadable Data Collection, 2024. [Електронний ресурс]. URL: https://data.usgs.gov/datacatalog/data/USGS:b7e353d2-325f-4fc6-8d95-01254705638a (дата звернення 13.11.2025).
Moore R.V., Morris D.G., Flavin R.W. Sub-set of UK digital 1:50,000 scale river centreline network. Wallingford : NERC, Institute of Hydrology, 1994.
NERC Data Catalogue Service. UKCEH digital river network of Great Britain. [Електронний ресурс]. URL: https://data-search.nerc.ac.uk/geonetwork/srv/api/records/7d5e42b6-7729-46c8-99e9-f9e4efddde1d (дата звернення 13.11.2025).
OpenStreetMap contributors. Stebnyk river map. [Електронний ресурс]. URL: https://www.openstreetmap.org (дата звернення 13.11.2025).
Pasichnyk M., Yushchenko Y., Palanychko O., Melnyk A., Darchuk K. Remote Sensing and GIS in the Research of Young River Landscape. Grassroots Journal of Natural Resources. 2025. Vol. 8. № 1. P. 163–189. https://doi.org/10.33002/nr2581.6853.080106.
Pingel T.A. Progressive Black Top Hat Transformation Algorithm for Estimating Valley Volumes from DEM Data. Computers & Geosciences. 2015. Vol. 75. P. 17–23. https://doi.org/10.1016/J.CAGEO.2014.11.003.
Tarboton D.G. A new method for the determination of flow directions and upslope areas in grid digital elevation models. Water Resources Research. 1997. Vol. 33. No. 2. P. 309–319.
U.S. Geological Survey. Elevation-Derived Hydrography Data Acquisition Specifications 2024 Revision A2. Reston, VA : U.S. Department of the Interior, 2024. 166 p. [Електронний ресурс]. URL: https://www.usgs.gov/media/files/elevation-derived-hydrography-data-acquisitionspecifications-2024-rev-a2 (дата звернення 13.11.2025).
UKCEH digital river network of Great Britain (1:50,000). [Електронний ресурс]. URL: https://www.data.gov.uk/dataset/5ecb0e8c-a4b9-4afb-bb4b-ebc34474f9df/ukceh-digital-rivernetwork-of-great-britain-1-50000 (дата звернення 13.11.2025).
USGS FAQ: Types of elevation datasets. [Електронний ресурс]. URL: https://www.usgs.gov/faqs/what-types-elevation-datasets-are-available-what-formats-do-they-come-and-where-cani-download (дата звернення 13.11.2025).
WSKE Portal. Watercourse Network (CEH). [Електронний ресурс]. URL: https://www.wskep.net/waterdata/surface-water/watercourse-network (дата звернення 13.11.2025).
Yushchenko Yu.S., Pasichnyk M.D., Darchuk K.V. Kostashchuk I.I., Zakrevskyi O.V. Contemporary Geoinformation Technologies in Postmodern Education of Geographers, Hydrometeorologists, Land Surveyors. Postmodern Openings. 2022. Vol. 13. No 2. P. 409–429. https://doi.org/10.18662/po/13.2/462.





