بررسی نتایج تخمین تبخیر و تعرق گیاه مرجع چمن با استفاده از مدل‌‌های متریک و سبال در دشت قزوین

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی‌ارشد مهندسی آبیاری و زهکشی دانشگاه بین المللی امام خمینی(ره).

2 استادیار گروه مهندسی آب دانشگاه بین المللی امام خمینی(ره).

چکیده

افزایش تولید محصول به تأمین نیاز آبی گیاه وابسته است، لذا تخمین صحیح نیاز آبی گیاه نه‌‌تنها به تولید محصول کمک می‌کند، بلکه در مدیریت منابع آب نیز مؤثر است. بر همین اساس، هدف از پژوهش حاضر، بررسی نتایج تبخیر و تعرق گیاه مرجع چمن حاصل از اجرای مدل‌های متریک و سبال با تصاویر ماهواره‌های لندست هفت و هشت و ترا در دشت قزوین است. ابتدا برآوردهای مدل‌های متریک و سبال با مجموع 10 تصویر از تصاویر سنجنده MODIS ماهواره ترا و سنجنده ETM+ ماهواره لندستهفت با داده‌برداری‌های لایسیمتری گیاه مرجع چمن در سال 1380 مورد ارزیابی قرار گرفت. سنجنده MODISبا 88/0R =، 91/1RMSE=و 85/0 SE=میلی‌متر بر روز و سنجنده ETM+با 00/1 R=، 91/0RMSE=، 09/0 SE=و انحراف از معیار 59/0 میلی­‌متر بر روز در مدل متریک در مقایسه با مدل سبال در سطح معنی‌دار 95 درصد برآورد دقیق‌­تری را نسبت به داده­‌برداری­‌های صورت گرفته توسط لایسیمتر نشان داده­‌اند. سپس، نتایج مدل‌­های متریک و سبال حاصل از تصاویر سنجنده OLI & TIRSماهواره لندستهشت (به دلیل عدم وجود داده‌برداری لایسیمتری در زمان بررسی) با نتایج حاصل از اجرای مدل متریک بر روی سنجنده ETM+ارزیابی شد. نتایج ارزیابی‌ها حاکی از آن است که مدل متریک با 96/0R =، 28/0 RMSE=، 29/0 SE=و انحراف از معیار 61/0میلی‌متر بر روز نسبت به مدل سبالدر سطح معنی دار 90 درصد، به‌عنوان مدل برتر برای برآورد تبخیر و تعرق گیاه مرجع در منطقه دشت قزوین قابل توصیه است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Comparing the Estimates of Reference Crop Evapotranspiration in Qazvin Plain Using SEBAL and METRIC Models

نویسندگان [English]

  • r n 1
  • a k 2
چکیده [English]

Increasing crop production depends on supplying crop water demands, thus, accurate estimation of crop water requirement helps not only to crop production, but also is effective in the management of water resources. Based on this, the purpose of the present research was to investigate the estimates of reference evapotranspiration from SEBAL and METRIC models using satellite imageries of Landsat 7 and 8 and Terra in the Qazvin plain. In the first step, the estimates of METRIC and SEBAL models with a total of 10 images obtained from MODIS sensor, Terra satellite, and ETM+ sensor, Landsat 7 satellite, were evaluated using lysimeter data for grass reference crop in 2001. Estimates of MODIS sensor with r =0.88, RMSE =1.91, and SE =0.85 mm/day and Landsat ETM + with r =1.00, RMSE =0.91, and SE=0.09 in METRIC model were closer to the lysimeter data compared with the SEBAL model. In the next step, the results of the METRIC and SEBAL models obtained from OLI & TIRS sensor images of Landsat 8 satellite were evaluated with the results of METRIC model on ETM+ due to lack of lysimeter data at the time of checking. Evaluation of the results indicate that the METRIC model with r=0.96, RMSE=0.28 and SE=0.29 mm/day may be recommended as a superior model compared with SEBAL model, for estimating reference crop evapotranspiration in the Qazvin plain.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Water demands
  • Lysimeter
  • MODIS Sensor
  • ETM+ Sensor
  • OLI & TIRS Sensor

مراجع

  1. امیدوار ج.، نوری س.، داوری ک. و فرید حسینی ع. 1392. برآورد تبخیر و تعرق واقعی مبتنی بر تصاویر ماهواره‌ای با استفاده از دو مدل سبال و متریک. مهندسی آبیاری و آب. 3 (12): 22-11.
  2. امیدوار ج.، داوری ک.، ارشد ص.، موسوی بایگی م.، اکبریم. و فرید حسینی ع. 1391. برآورد تبخیر و تعرق واقعی با استفاده از تصاویر سنجنده استر و مدل متریک. مهندسی آبیاری و آب. 3 (9): 49-38.
  3. سیمایی ا.، همایی م. و نوروزی ع. ا. 1392. ارزیابی مدل SEBAL برای برآورد تبخیر و تعرق با استفاده از اطلاعات سنجنده های TM و.MODIS حفاظت منابع آب و خاک. 2 (4): 29-40.
  4. شیردلی ع. و توسلی ا. 1394. پیش بینی عملکرد و کارایی مصرف آب زعفران با استفاده از مدل‌های شبکه عصبی مصنوعی بر مبنای فاکتورهای اقلیمی و آب. زراعت و فناوری زعفران. 3 (2): 131-121.
  5. کوچک­زاده، م. و نیکبخت، ج. 1383. مقایسه روش‌های مختلف برآورد تبخیروتعرق مرجع در اقلیم‌های مختلف ایران با روش استاندارد فائو پنمن مانتیث. نشریه علوم کشاورزی، 10 (3): 57-43.
  6. نظری، ر. 1394. تخمین تبخیر و تعرق واقعی گیاهان زراعی و باغی در دشت قزوین با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای و الگوریتم METRIC. پایان نامه دوره کارشناسی ارشد. دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)، 132 ص.
  7. Allen, R.G., M. Tasumi, and R. Trezza. 2007. Satellite-based Energy Balance for Mapping Evapotranspiration with Internalized Calibration (METRIC) Model. Irrigation and Drainage Engineering, 133:380-394.
  8. Allen, R.G., M. Tasumi, and A. Morse. 2005. Satellite-based evapotranspiration by METRIC and Landsat for western states water management. US Bureau of Reclamation Evapotranspiration Workshop, Feb 8–10, Ft. Collins.
  9. Allen, R.G., Pereira, L.S., Raes, D., and Smith, M. 1998. Crop Evapotranspiration. Guide-lines for Computing Crop Water Requirements. FAO, Rome, Italy (FAO Irrigation and Drainage Paper, (56): 300 p).
  10. ASCE-EWRI. 2005. The ASCE Standardized Reference Evapotranspiration Equation. Technical Committee report to the Environmental and Water Resources Institute of the American Society of Civil Engineers from the Task Committee on Standardization of Reference Evapotranspiration. ASCE-EWRI, 1801 Alexander Bell Drive, Reston, VA 20191-4400, 173 pp.
  11. Bastiaanssen, W. 1998. A Remote Seneinsing Surface Energy Balance algorithm for landformulation. Hydrology. 212-229.
  12. Chavez, J.L., P.H. Gowda, S.R. Evett, P.D. Colaizzi, T.A. Howell and T. Marek. 2007. An application of METRIC for ET mapping in the Texas high plains. December 9– 11, 2007, Irrigation Association CD-ROM, San Diego, 268–283.
  13. George P., P. H. Gowda, P.V.V. Prasad, T.A. Howell, S.A. Staggenborg and C.M.U. Neale. 2013. Lysimetric evaluation of SEBAL using high resolution airborne imagery from BERAEX08. Advaces in water resources, Vol. 59: 157-168.
  14. Jiang-Ying, Y., M. Xu-rong, H. Zhi-guo, Y. Chang-rong, J. Hui, Z. Feng-hua and L. Qin. 2015. Water consumption in summer maize and winter wheat cropping system based on SEBAL model in Huang-Huai-Hai palin, China. Journal of integrative agriculture, Vol. 14 (10): 2065-2076.
  15. Tasumi, M., Allen, R.G., and Trezza, R. 2005. Operational aspects of satellite-based energy balance models for irrigated crops in the semi-arid U.S. Irrigation and Drainage Systems, 19: 355–376.
  16. Tasumi, M., R. Trezza, R.G. Allen, and J.L. Wright. 2003. U.S. validation tests on the SEBAL model for evapotranspiration via satellite. ICID Workshop on Remote Sensing of ET for large Regions, 17 Sept.
  17. Trezza, R. 2006. Estimation of evapotranspiration from satellite-based surface energy balance models forwater management in the Rio Guarico Irrigation System, Venezuela. Universidad de los Andes, NURR-CIDIAT.

 

پژوهش آب در کشاورزی
دوره 30، شماره 2
تیر 1395
صفحه 187-199

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار