Рамочная система дистанционного зондирования для прогнозирования и управления образованием отходов в тропических высокогорных агроэкосистемах: пример переходов землепользования в Камерон‑Хайлендс, Малайзия

Почему горный мусор имеет значение

Высокогорные курорты, такие как Камерон‑Хайлендс в Малайзии, ценятся за прохладу, чайные плантации и зелёные склоны. Но за открытками‑пейзажами скрывается реальность: фермы, отели и рынки производят всё больше отходов, которые трудно собрать и безопасно утилизировать на крутых извилистых дорогах. В этом исследовании показано, как спутниковые данные и цифровые карты можно объединить, чтобы отследить, откуда исходит этот мусор, как он меняется со временем и где скапливается больше всего — информация, необходимая местным планировщикам, если они хотят развивать туризм и сельское хозяйство без превращения склонов в свалки.

Наблюдение за склонами из космоса

Исследователи сосредоточились на Камерон‑Хайлендс в период с 2020 по 2024 год — время быстрых изменений, когда сельское хозяйство, урбанизация и послепандемический туризм перестраивали ландшафт. Они использовали бесплатные спутниковые снимки из миссии Sentinel‑2 Европейского космического агентства и Landsat‑8 NASA для создания ежегодных карт землепользования, различая леса, сельскохозяйственные угодья, застроенные территории, кустарники, открытые грунты и водные объекты. С помощью высокоразрешающих изображений и полевых фотографий команда обучила компьютерный классификатор маркировать каждый пиксель карты с шагом 10 метров. Проверки точности с сотнями контрольных точек в год показали, что более 86–91% пикселей были классифицированы правильно, что дало исследователям уверенность в том, что карты отражают реальные изменения на местности.

Связь изменения землепользования с ростом объёмов отходов

Параллельно команда получила детальные записи об объемах отходов, собранных с рынков, ферм, отелей и упаковочных предприятий по всему округу. Каждая точка сбора была точно нанесена с помощью GPS и проверена в ходе местных аудитов. Совмещая ежегодные карты землепользования с этими полевыми измерениями отходов, авторы могли задать вопрос: когда увеличиваются площади под сельское хозяйство или застройку, растут ли отходы? Они обнаружили, что это действительно так. Расширение сельскохозяйственных угодий показало сильную положительную связь с общими объёмами отходов, тогда как территории с более высокой долей деревьев, как правило, генерировали значительно меньше мусора. В целом объёмы отходов резко колебались в течение пяти лет: упали во время ограничений COVID‑19 в 2021 году и достигли пика почти 1,2 миллиона килограммов в 2023 году по мере восстановления сельского хозяйства и туризма.

Выявление скрытых очагов

Чтобы уйти от усреднённых показателей по всему округу, исследователи построили пространственную модель, предсказывающую объёмы отходов в каждой точке на основе сочетания типов землепользования и географического положения. Эта гибкая модель учитывала нелинейные пространственные закономерности и выявляла места, где отходов, вероятно, необычно много. Она показала, что более 70% самых больших нагрузок приходится на зоны в пределах примерно полукилометра от застроенных или аграрных участков, особенно вокруг Бринчиэнга (Brinchang), Танах Раты (Tanah Rata), Киa Фарм (Kea Farm) и других оживлённых коридоров, где сосредоточены фермы, упаковочные цеха, рынки и отели. Лесные массивы, хотя и покрывали почти 90% ландшафта, оставались в значительной степени свободными от очагов отходов и действовали как стабилизирующие буферы вокруг зон активности.

Руководство для более разумных решений в хрупких холмах

Объединив спутниковые карты землепользования с детальными данными об отходах, исследование демонстрирует практичный способ прогнозировать, где будет скапливаться мусор по мере расширения сельского хозяйства и населённых пунктов в крутых горах. Ключевой вывод, понятный неспециалистам, прост: когда лесы превращают в поля и коммерческие зоны, объёмы отходов резко растут и концентрируются в узких полосах вдоль дорог и долин. Модельная рамка — достаточно точная, чтобы выявлять около 92% зон с высоким уровнем отходов — может помочь местным властям решать, где размещать пункты сбора, где усиливать зонирование и где сохранять лесные буферы. Она также показывает приоритетные места для компостирования сельскохозяйственных остатков и возврата упаковочных материалов, помогая горным сообществам двигаться к более циркулярному и менее загрязняющему использованию ограниченных земель.

Цитирование: Harun, S.N., Kemarau, R.A., Mazri, M. et al. A remote sensing framework for predicting and managing waste generation in tropical highland agroecosystems: case study of land use transitions in cameron highlands, Malaysia. Sci Rep 16, 12105 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-42488-x

Ключевые слова: Камерон‑Хайлендс, твердые отходы, изменение землепользования, дистанционное зондирование, горный туризм