واسنجی ضریب تصحیح رطوبتی خاک در الگوریتم توازن انرژی در سطح

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه مهندسی آب و خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شاهرود، شاهرود، ایران

2 استاد گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

چکیده

الگوریتم توازن انرژی در سطح زمین (Surface Energy Balance Algorithms for Land, SEBAL) یکی از الگوریتم­های برآورد کننده تبخیر- تعرق واقعی گیاهان است که بر مبنای تکنیک سنجش از دور استوار است. در یکی از مراحل این الگوریتم و در تعیین تابش با طول موج بلند از سطح زمین، از شاخصی به نام شاخص تعدیل خاک پوشش گیاهی (Soil Adjusted Vegetation Index, SAVI) استفاده می­شود. در محاسبه این شاخص از رابطه­ای که شامل یک ضریب تجربی (L) واسنجی شده بر اساس داده­های حاصل از تصاویر ماهواره­ای منطقه آیداهو در کشور آمریکا است، استفاده شده است. در این تحقیق با استفاده از تصاویر منتخب سنجنده MODIS در بازه زمانی سال­های 2009 تا 2013 برای حوضه آبریز نیشابور، مقدار ضریب مذکور واسنجی گردید. نتایج این تحقیق نشان داد که توصیه کاربرد مقدار تقریبی 5/0=L برای تمامی مناطق مناسب ارزیابی نشده و بهتر است که این ضریب قبل از کاربرد در الگوریتم SEBAL برای هر منطقه­ای به­صورت مجزا واسنجی گردد. نتایج این تحقیق نشان داد که زمان تصویر انتخابی می­تواند بر روی روند تغییرات شاخص SAVI و در نتیجه تعیین مقدار بهینه ضریب L اثرگذار باشد و بهتر است از ماه­هایی برای این منظور استفاده شود که پوشش گیاهی قابل قبولی بر روی سطح زمین وجود داشته باشد. هم­چنین نتایج این تحقیق نشان داد که مقادیر شاخص SAVI به مقادیر کمتر ضریب L حساسیت بیش­تری نشان داده است. تحلیل نتایج نشان داد که پیشنهاد مقدار 2/0 برای کاربرد ضریب L در تحقیقات مرتبط با استفاده از الگوریتم SEBAL در منطقه مورد مطالعه، مناسب ارزیابی شده است.
 

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Calibration of Soil Moisture Correction Coefficient used in Surface Energy Balance Algorithm for Land

نویسندگان [English]

  • Rozbeh Moazenzadeh 1
  • Bijan Ghahraman 2
1 Assistant Professor, Department of Soil and Water Engineering, Faculty of Agriculture, Shahrood University., Shahrood., Iran
2 Professor, Department of Water Engineering, Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad., Mashhad., Iran
چکیده [English]

Surface energy balance algorithm for land (SEBAL) is one of the actual evapotranspiration predictor algorithms which are based on remote sensing. To determine outgoing long wave radiation from land surface in this algorithm, an index named soil adjusted vegetation index (SAVI) is used. In calculating SAVI, an equation consists an empirical coefficient (L) calibrated based on Idaho satellite images, USA, is used. In this study using MODIS satellite images of neyshabour watershed during 2009 to 2013, the mentioned coefficient was calibrated. The results showed the proposed value nearly L=0.5 for all areas may not evaluate adequately and it is better to calibrate this coefficient before using in SEBAL algorithm in each area. The results showed the trend of SAVI changes and thus determine the optimum value of L coefficient is sensitive to the time of satellite images and it is better to use the months with appropriate vegetation cover on the land surface. The results also showed the values of SAVI index are more sensitive to lower values of L coefficient. Results’ analysis showed the proposed value of 0.2 for L coefficient application in studies related to SEBAL algorithm in this area is properly assessed.

کلیدواژه‌ها [English]

  • evaluation
  • Remote Sensing
  • Vegetation cover
  • Watershed

مراجع

حسن پور،ب.، میرزایی،ف.، ارشد،ص و کوثری،ه. 1391. مقایسه الگوریتم­های SEBAL و S-SEBI در برآورد تبخیر و تعرق در منطقه کرج. نشریه آب و خاک، 26.6: 1360-1371.
خاوریان نهزک،ح. 1383. برآورد تبخیر و تعرق با استفاده از تصاویر ماهواره­ای. پایان­نامه کارشناسی ارشد، دانشکده علوم انسانی، دانشگاه تربیت مدرس تهران.
قمرنیا،ه و رضوانی،س.و. 1393. محاسبه و پهنه­بندی تبخیر- تعرق با استفاده از الگوریتم سبال (SEBAL) در غرب ایران (دشت میان­دربند). نشریه آب و خاک. 28.1: 72-81.
مهندسین مشاور سازآب شرق 1392. مطالعات بهم پیوسته منابع آب حوضه نیشابور، گزارش­های هواشناسی، هیدرولوژی و خاکشناسی، مشهد.
Allen,R.G., Tasumi,M., Trezza,R., Waters,R and Bastiaanssen,W.G.M. 2002. SEBAL: Surface Energy Balance Algorithms for Land, Advanced Training and Users Manual. Version 1.0.
Bastiaanssen,W.G.M. 2000. SEBAL-based sensible and latent heat fluxes in the irrigated Gediz basin, Turkey. Journal of Hydrology, 229: 87-100.
Gebremichael,M., Wang,J and Sammis,T.W. 2010. Dependence of remote sensing evapotranspiration algorithm on spatial resolution.Atmospheric research. 96: 489-495.
Gonzalez Dugo,M.P., Neale,C.M.U., Mateos,L., Kustas,W.P., Prueger,J.H., Anderson,M.C and Li,F. 2009. A comparison of operational remote sensing-based models for estimating cropevapotranspiration.Agricultural and Forest Meteorology. 149: 1843-1853.
Hong,S.H., Hendrickx,S.H and Borchers,B. 2009. Up-scaling of SEBAL derived evapotranspiration maps from Landsat (30m) to MODIS (250m) scale. Journal of Hydrology. 370: 122-138.
Karatas,B.S., Akkuzu,E., Unal,H.B., Asik,S and Avci,M. 2009. Using satellite remote sensing to assess irrigation performance in Water User Associations in the Lower Gediz Basin, Turkey.Agricultural Water Management. 96: 982–990.
Mu,Q., Heinsch,F.A., Zhao,M and Running,S.W. 2007. Development of a global evapotranspiration algorithm basedon MODIS and global meteorology data. Remote Sensing of Environment. 111: 519–536.
Mutiga,J.K., Su,Z and Woldai,T. 2010. Using satellite remote sensing to assess evapotranspiration: Case study of the upper EwasoNg'iro north basin, Kenya. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 125: S100-S108.
Rwasoka,D.T., Gumindoga,W and Gwenzi,J. 2011. Estimation of actual evapotranspiration using the surface energy balance system (SEBS) algorithm in the upper Manyame catchment in Zimbabwe.Physic and chemistry of the earth. 36: 736-746.
Shu,Y., Stisen,S., Jensen,K.H and Sandholt,I. 2011. Estimation of regional evapotranspiration over the North China Plain usinggeostationary satellite data.International Journal of Applied Earth Observation and Geo information, 13: 192–206.
 
 
 
 
نشریه آبیاری و زهکشی ایران
دوره 9، شماره 5 - شماره پیاپی 53
آذر و دی 1394
صفحه 731-740

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار