Карта руйнувань України. Супутникові знімки знищених будинків

TEXTY.org.ua на основі алгоритму автоматичної класифікації супутникових знімків проаналізували руйнування 40 населених пунктів в Україні.

Карта руйнувань

На основі алгоритму автоматичної класифікації супутникових знімків ми проаналізували руйнування 40 населених пунктів в Україні.

Ми не мали супутникових змінків достатньої якості, які покривають усіх населені пункти, які зазнали руйнувань. Тому картина не повна, зокрема на карті відсутній Маріуполь.

Міста й села, які ми досліджували, розташовані в зоні активних бойових дій, а також на звільнених та окупованих територіях. Більшість із них — на сході й півдні країни, але для порівняння ми також дослідили Бородянку, Ірпінь і Бучу Київської області, Ягідне Чернігівської області та кілька населених пунктів Харківської області.

Більше про те, як Росія руйнує міста в Україні, можна прочитати в проєкті ТЕКСТів “Під ударом. Що й коли обстрілювала Росія”.

Ми проаналізували супутникові знімки, отримані впродовж весни-літа 2022 року. У Сєвєродонецьку, Лисичанську, Ізюмі, Лимані й Авдіївці цілі квартали було зруйновано ще в середині літа 2022 року. За даними нашого дослідження, у Сєвєродонецькому районі повністю знищено смт Врубівка (близько 1000 мешканців), Ниркове, Тошківка (близько 4000 мешканців) й Новотошківське (понад 2000 мешканців).

Через пів року руйнування в містах і селах поблизу лінії фронту, ймовірно, ще масштабніші.

Зараз ми розуміємо, що також повністю зруйновано Бахмут, Соледар.

У населених пунктах, зокрема окупованих, але розташованих поза зоною бойових дій (станом на лютий 2023 року), масштаби руйнувань відтоді здебільшого не змінилися.

Карта нижче інтерактивна. Червоними квадратами позначені ділянки, у яких наш алгоритм знайшов руйнування.

Наближайте карту до червоних квадратів, поки вони не стануть достаньо великими, тоді зʼявиться супутниковий знімок.

Дякуємо компанії Planet Labs за надані супутникові знімки.

Методологія алгоритму

Алгоритм працює за принципом візуального розпізнавання. Для цього всі наявні супутникові знімки було розрізано на 300 тис. квадратів розміром 134 м на 134 м з розширенням 0,5 м на піксель — тобто 268 на 268 пікселів — так звані “суперпікселі”.

Усіх їх нейромережа класифікувала на основі предтренованої Resnet34 із “розмороженими” верхніми 10 шарами, що дало змогу зберегти всі переваги предтренованої нейромережі, але позбутися її власного класифікатора.

Нейромережа тренувалася на 5% вибірці з кожного супутникового знімка — так було нівельовано відмінність для типу архітектури (житлова, промислова, садибна забудова), часу дня, погоди й пори року. Нейромережа показує високі результати, проте вона налаштована давати більше хибнопозитивних результатів — ми свідомо погодилися на це, щоб не пропустити руйнувань, дані про які зібрати вручну неможливо.

Ми пропустили через нейромережу 300 тис. суперпікселів і визначили близько 5000 з ознаками руйнувань будівель.

Нейромережа розпізнає кілька типів руйнувань:

повністю зруйновані будівлі. У такому разі розпізнають прямокутну або квадратну площу з неоднорідною структурою — залишками будівель;
будівлі без дахів, від яких лишився тільки каркас — решітка стін. У такому разі розпізнається патерн решітки;
пограбовані та частково зруйновані будівлі з дахами. Такі споруди розпізнають за “сміттям” і неоднорідної структури каміння та піску навколо.

Інколи алгоритм помиляється. Це пов'язано з невеликою кількістю використаних супутникових знімків і відсутністю порівняння з довоєнним виглядом будівель. Типові помилки алгоритму:

хибнопозитивна класифікація кладовищ. Через розширення супутникових знімків у 0,5 м на піксель кладовища, особливо без великої кількості дерев, сприймаються як однорідна структура й інколи класифікуються як зруйновані будівлі;
хибнопозитивна класифікація сміттєзвалищ. Через схожість патерну між зруйнованою спорудою та сміттєзвалищем, останні іноді класифікуються хибнопозитивно;
хибнопозитивна класифікація будівництва, недобудованих будинків. Нейромережа розрізняє паттерн будинку у вигляді “решітки стін” — так само, як недобудовані будинки без даху, тому уникнути таких помилок складно. Єдиний вихід — перевірити довоєнні супутникові знімки. Але це не було першочерговим завданням, бо воно потребує значних потужностей і наявності вдвічі більшої кількості супутникових знімків;
хибнонегативна класифікація багатоповерхових будинків після артилерійських обстрілів. Оскільки на багатьох багатоповерхових будинках результати влучень артилерійських снарядів помітні тільки збоку, у випадку, якщо на супутниковому знімку не видно стіни, у яку було влучання, такі будинки не розпізнаються. Хоча це також справедливо і для багатоповерхівок, у яких лише незначні пошкодження або просто сліди від пожежі на стінах.

Сподівання на відбудову

Чи буде відбудовано знищені війною міста й села в різних регіонах України та якими вони стануть, залежить від багатьох факторів: як довго триватимуть бої чи окупація, чи буде там житло й робота, чи захочуть і чи зможуть повернутися ті, хто виїхав на деокуповані території України й у Європу або добровільно чи примусово опинився на території Росії.

Сателіти столиці

В Ірпінь і Бучу в Київській області, приміром, упродовж року повернулася більшість мешканців. Житлові будинки й об’єкти інфраструктури в містах-супутниках Києва активно відбудовують. Значну частку забудови там становлять комфортні новітні житлові комплекси, зведені за монолітно-каркасною технологією, а отже, стійкіші до пошкоджень.

Детально цю тему ТЕКСТИ досліджували в матеріалі “Як російські удари руйнують багатоповерхівки”.

Промисловий схід

Східні промислові міста, що розрослися навколо промислових гігантів у 1950–1980-х роках, було забудовано переважно кварталами застарілих “панельок”.

Відновлювати їх буде значно важче — не тільки через стару забудову, а й через втрачені промислові “магніти”, завдяки яким вони розрослися в минулому столітті.

Чи доцільно відновлювати зруйновані війною видобувні підприємства, які не були рентабельними десятки років? Якщо ні, то якою має бути стратегія розвитку регіону, щоб вдихнути в нього життя? Це все вкрай гострі питання й теми для окремих досліджень. Але якщо в місті не буде роботи – люди туди не повернуться.

Аграрний південь

На півдні України ситуація однозначніша: зайнятість місцевих мешканців передусім пов’язана з сільським господарством і переробкою сільськогосподарської продукції. Відповідно, є надія на швидке відновлення багатьох населених пунктів. До речі, садибна забудова — простіша для держави з погляду логістики й допомоги власникам.

Імовірно, великі аграрні підприємства повернуться до роботи на звільнені й безпечні території. Але державі доцільніше розвивати малі та середні фермерські господарства: вони дають більше робочих місць і більше пов’язані з місцевими громадами, що сприяє співпраці та процвітанню невеликих населених пунктів.