پژوهش حاضر با هدف ارزیابی الگوریتم سنجش از دور سبال با احتساب اثرات توپوگرافی در تعیین تبخیر-تعرق واقعی در منطقه وردیج واقع در استان تهران انجام شد. برای این منظور از تصاویر ماهواره لندست 8 در تاریخ های 10 ژوئن، 12 جولای، 13 آگوست و 14 سپتامبر 2018 و 15 جولای 2019 استفاده شد. مقدار تبخیر-تعرق مرجع (گیاه یونجه) با استفاده از تبخیر-تعرق حاصل از الگوریتم سبال برای سه نقطه که درآن ها کشت یونجه صورت گرفته بود محاسبه شد. با استفاده از داده های ایستگاه هواشناسی منطقه، تبخیر-تعرق مرجع با روش های تجربی فائو-پنمن-مانتیث، پنمن رایت، هارگریوز سامانی و بلانی کریدل تخمین زده شد. مقادیر حاصل از الگوریتم سبال با روش های مذکور مورد مقایسه قرار گرفت و مشاهده شد که در منطقه مورد مطالعه روش هارگریوز سامانی (0/47 =MAE و 0/62 =RMSE) جواب نزدیکتری به نتایج روش سنجش از دور دارد و در رتبه بعدی روش فائو پنمن مانتیث (1 =MAE و 1/26=RMSE) قرار می گیرد. در ادامه تبخیر-تعرق بدست آمده از الگوریتم سبال با مقدار متناظر بدست آمده از لایسیمتر پورتابل وزنی مورد مقایسه قرار گرفت و نتایج بدست آمده مطابقت خوبی را نشان داد، به طوریکه مقدار تفاضل مطلق 0/81 (mm/day) بدست آمد، که می توان نتیجه گرفت روش سنجش از دور جهت برآورد تبخیر-تعرق واقعی در منطقه مورد مطالعه مناسب می باشد.

کشور ایران دارای اقلیم خشک و نیمه خشک است که ریزش های کم جوی، رگبارهای شدید، وقوع جریان های سیلابی و تبخیر-تعرق زیاد از ویژگی-های آن به شمار می آید. بنابراین، ارزیابی کمی تبخیر-تعرق در سطح منطقه ای، به منظور مدیریت منابع آب، تولید محصول و ارزیابی های زیست-محیطی در مناطق فاریاب، ضروری است. در سال های اخیر مدل های گیاهی متعددی برای شبیه سازی رشد و عملکرد محصولات گیاهان در شرایط مختلف زراعی و آبیاری ارائه شده است. مدل آکوآکراپ یک مدل فراگیر است که توسط فائو برای محدوده وسیعی از محصولات زراعی ارائه شده است. در این پژوهش تاثیر روش های مختلف برآورد تبخیر-تعرق مرجع (ETo) بر تبخیر-تعرق واقعی (ET) و زیست توده در پنج ایستگاه با استفاده از مدل آکوآکراپ مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفت. بدین منظور میزان تبخیر-تعرق مرجع با استفاده از دو روش دمایی و سه روش تشعشعی برآورد و نتایج با روش مرجع FAO-56 ارزیابی آماری شد. براساس ارزیابی انجام شده، روش دمایی بلانی-کریدل برای هر دو پارامتر ET و زیست توده در هر پنج ایستگاه با مقدار R2 بیشتر از 5/0 (strong)، NRMSE متوسط تا عالی و NS نزدیک به یک، روش های تشعشعی تورک و مک کینک با R2 بیشتر از 5/0، NRMSE عالی و NS برابر با 99/0 برای زیست توده در هر پنج ایستگاه روش برتر بودند. از بین روش های تشعشعی برای ET روش پریستلی-تیلور با R2 متوسط و قوی، NRMSE خوب و متوسط و NS برابر با 96/0 در ایستگاه های قزوین و مشهد و روش تورک با R2 بیشتر از 5/0، NRMSE عالی و NS برابر با 98/0 برای ارومیه نسبت به سایر روش های برآورد، شبیه سازی بهینه و بهتری داشت. از بین روش های تشعشعی مورد بررسی، روش مناسبی در ارزیابی ET برای ایستگاه های رشت و یزد یافت نشد.

تبخیر-تعرق یکی از مؤلفه‎های کلیدی بیلان آب و برنامه‎ریزی آبیاری است. بنابراین برآورد دقیق این مؤلفه می‎تواند باعث بهبود مدیریت بهره‎برداری از آب و افزایش راندمان مصرف آب شود. با توجه به محدودیت ابزار اندازه‎گیری تبخیر-تعرق، روش‎های سنجش از دور می‎تواند به این منظور استفاده شود. در این مقاله از الگوریتم مثلثی برای تخمین تبخیر-تعرق در دشت کرمان در فصل های رشد 1399 (2020) و 1400 (2021) استفاده و نتایج آن به صورت نقشه‏های پهنه‏بندی تبخیر-تعرق ارائه شد. برای صحت‎سنجی نتایج الگوریتم، مقدار تبخیر-تعرق واقعی به دست آمده با استفاده از روش مثلثی برای یک باغ پسته که دارای شرایط مدیریت شده (بدون تنش) بود، با مقادیر حاصل از روش فائو 56 مقایسه شد. نتایج نشان داد که مقدار تبخیر-تعرق برای این باغ پسته با دقت قابل قبولی تخمین زده شده است (ضریب همبستگی 73/0، میانگین خطا 6/1- میلی متر در روز، جذر میانگین مربعات خطا 8/1 میلی متر در روز و nRMSE برابر 4/0). اگرچه مقدار منفی ضریب نش-ساتکلیف (3/1-) نشان می دهد که میانگین مقادیر حاصل از فائو 56 پیش بینی بهتری از الگوریتم مثلثی ارائه می دهد. مقادیر به دست آمده از الگوریتم مثلثی کمتر از مقادیر فائو 56 بود که می تواند به دلیل عدم قطعیت موجود در الگوریتم، عدم قطعیت داده های اندازه گیری شده و یا اختلاف زمانی بین تاریخ تصاویر انتخابی و تاریخ آبیاری باشد.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

برآورد منطقه ای تبخیرتعرق در مدیریت آبیاری، اصلاح الگوی کشت و پیش بینی عملکرد حائز اهمیت است. . مسئله بنیادی در این پژوهش امکان سنجی کاربرد داده های حاصل از مدل GLEAM جهت برآورد تبخیرتعرق, واقعی در شمال حوضه کرخه می باشد. مدل جهانی تبخیرتعرق سطح خشکی آمستردام (GLEAM) اجزای مختلف تبخیرتعرق (شامل تعرق، برگاب، تبخیر از سطح خاک خشک، تصعید برف و تبخیر از سطح آزاد آب) را بر اساس مشاهدات ماهواره ای، تخمین می زند. در این پژوهش، خروجی مدل GLEAM با روش بیلان آب (با فرض آب بند بودن حوضه)، در ایستگاه های منتخب حوضه کرخه مقایسه شده و ضریب همبستگی آن ها بدست آمد. شاخص های آماری R2، RMSE، MAE و RD مابین مقادیر تبخیرتعرق اخذ شده از پایگاه داده هایGLEAM و روش بیلان برای ایستگاه های، آران غرب، پیرسلمان، نظرآباد، پل-چهر، پای پل، پل دختر، تنگ سازبن و پل کشکان تعیین شد. شاخص آماریR2 برای ایستگاه های مذکور، به ترتیب، 66/0، 62/0، 77/0، 84/0، 59/0، 39/0، 56/0 و 66/0 تعیین شد که بهترین همبستگی مربوط به پل چهر است. به همین ترتیب شاخص آماری ریشه مربعات مجذور خطا (RMSE)، به ترتیب 7/0، 62/0، 74/0، 25/0، 45/0، 97/0، 73/0 و 51/0 به دست آمد. متناظرا مقادیرشاخص آماری MAE نیز، 52/0، 43/0، 58/0، 18/0، 30/0، 71/0، 53/0 و36/0 محاسبه شد. همچنین شاخص انحراف نسبی (RD) مقادیر حاصل از روش بیلان آب و داده های مدل GLEAMبه ترتیب: 21-، 73/3-، 96/4-، 19/4-، 61/19-، 39/2-، 64/3-و 18/25-می باشد. در تمامی شاخص های آماری فوق، بهترین تطابق، مربوط به زیرحوضه پل چهر می باشد. یافته های این پژوهش مؤید آن است که خروجی های مدل GLEAM که عمدتاً مبتنی بر داده های ماهواره ای است، برای حوضه کرخه قابل استفاده بوده و می تواند در صورت فقدان یا کمبود داده های مشاهده ای جایگزین برآوردهای حاصل از روش های تجربی و مرسوم گردد.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

تبخیر و تعرق به عنوان عامل مهم در اتلاف آب در مناطق خشک و نیمه خشک، پدیده پیچیده ای است کهبه عوامل و داده های زیادی بستگی دارد. بنابراین برآورد دقیق میزان آن، بسیار مشکل وپرهزینه است. هدف از این مطالعه، بررسی اثرات ریزمقیاس نمایی کوکریجنگ دمای سطح زمین (LST)، برای برآورد تبخیر و تعرق واقعی (AET)، در ژوین 2017 در حوضه زاینده رود است. در این راستا، در روش اول، ریزمقیاس نمایی کوکریجینگ به محصول LST حاصل از ماهواره MODIS اعمال شد. سپس با استفاده از سیستم بیلان انرژی سطح (SEBS)، AET روزانه با وضوح متوسط (250 متری) به دست آمد. در روش دوم، نقشه AET به وضوح متوسط (250 متری) ریزمقیاس نمایی شد. اعتبار سنجی با استفاده از محصولات حاصل از Landsat 8 صورت پذیرفت. نتایج نشان داد مقادیر میانگین AET-SEBS ریزمقیاس نمایی (12/56mm/day) وAET مرجع (13/11mm/day) دارایاختلاف ناچیزهستند. RMSE میان AET مرجع و AET ریزمقیاس نمایی شده برابر با 1/66 میلیمتر/روز (r = 0/73) و میانLST مرجع و ریزمقیاس نمایی شده معادل 4/36K و (r=0/78) بود. این مطالعه نشان داد که مقادیر AET حاصله از دو روش ریزمقیاس نمایی، مشابه یکدیگر هستند، اما AET بدست آمده از LST ریزمقیاس نمایی شده، یک تغییرپذیری فضایی بالاتری را از خود نشان می دهد. مقایسه AET-SEBS با AET حاصل از روش پنمن-مانتیث-فایو نشان دهنده RMSE برابر با 26/2است. بنابراینLST اثر زیادی در تولید نقشه های AET از روی تصاویر سنجش از دور دارد و ریزمقیاس نمایی کوکریجینگ برای ارایه نقشه های AET روزانه با وضوح فضایی متوسط مفید بوده است. در مجموع یافته های پژوهش نشان داد با به کارگیری روش ریزمقیاس نمایی و SEBS، می توان تبخیر و تعرق واقعی را در حوضه زاینده رود و برای مناطق خشک و نیمه خشک با دقت مطلوب محاسبه نمود.