ارزیابی مدل SEBS در برآورد تبخیر‌ـ تعرق واقعی با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای MODIS در مقیاس منطقه‌ای (مطالعۀ موردی: دشت سیستان)

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی منابع آب، دانشکدۀ آب و خاک، دانشگاه زابل

2 استادیار گروه مهندسی آب، دانشکدۀ آب و خاک، دانشگاه زابل

3 دانش‌آموختۀ کارشناسی ارشد مهندسی آب، دانشگاه زابل

چکیده

‌هدف از انجام این پژوهش، برآورد تبخیر و تعرق واقعی دشت سیستان با استفاده از فناوری سنجش از راه دور و تصاویر ماهواره‌ای سنجندۀ مودیس و بررسی کارایی مدل بیلان انرژی سطحی SEBS در برآورد تبخیر و تعرق واقعی روی محدودۀ ‌مطالعه‌شده است. برای این منظور شارهای سطحی بیلان انرژی برای هر پیکسل تصویر محاسبه و مقدار تبخیر و تعرق واقعی به‌صورت باقی‌ماندۀ معادلۀ توازن انرژی در سطح برآورد شد. سپس نتایج برآورد‌شده با نتایج اطلاعات زمینی دو نقطه شامل ایستگاه‌های سینوپتیک زهک و ایستگاه مخزن چاه نیمۀ 1 مقایسه شد. نتایج نشان داد مطابق نقشۀ توزیع مکانی تبخیر‌ـ تعرق لحظه‌ای، بیشترین میزان تبخیر برای سطح پیکره‌های آبی از جمله مخازن چاه نیمه و قسمتی از تالاب هامون است. این میزان برابر 13/1 میلی‌متر بر ساعت است. مناطق کشاورزی دشت سیستان نیز با داشتن توزیع میزان تبخیر بین 5/0 تا 1 سهم زیادی در تبخیر- تعرق منطقه دارد. مقایسه و ارزیابی نتایج مدل SEBS با دو نقطۀ زمینی با معیارهایی مانند میانگین درصد اختلاف مطلق، ریشۀ میانگین مربع اختلافات و معیار ضریب همبستگی نشان می‏دهد مدل SEBS ‌عملکرد خوبی در سطح زمین و آب دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


1-      Brutsaert W. Hydrology: an introduction: Cambridge University Press.2005.
2-      Sun Z, Wei B, Su W, Shen W, Wang C, You D, Liu Z. Evapotranspiration estimation based on the SEBAL model in the Nansi Lake Wetland of China. Mathematical and Computer Modelling.2011. 54(3): 1086-1092.
3-      Liu S, Sun R, Sun Z, Li X, Liu C. Evaluation of three complementary relationship approaches for evapotranspiration over the Yellow River basin. Hydrological processes, 2006.20(11): 2347-2361.
4-      McCabe M.F, Wood E.F. Scale influences on the remote estimation of evapotranspiration using multiple satellite sensors. Remote Sensing of Environment, 2006. 105(4): 271-285.
5-      Brunsell N.A. 2011. Characterizing the multi–scale spatial structure of remotely sensed evapotranspiration with information theory.
6-      Batra N, Islam S, Venturini V, Bisht, G Jiang, L. Estimation and comparison of evapotranspiration from MODIS and AVHRR sensors for clear sky days over the Southern Great Plains. Remote Sensing of Environment. 2006. 103(1): 1-15.
7-      Kustas WP, Choudhury BJ, Moran MS, Reginato RJ, Jackson RD, Gay LW, Weaver, H.L. Determination of sensible heat flux over sparse canopy using thermal infrared data. Agricultural and Forest Meteorology. 1989. 44(3): 197-216.
8-      Su ZB. 2002. A Surface Energy Balance System (SEBS) for estimation of turbulent heat fluxes from point to continental scale. Paper presented at the Spectra Workshop.
9-        Bastiaanssen W, Pelgrum H, Wang J, Ma Y, Moreno J, Roerink G,Van der Wal T. A remote sensing surface energy balance algorithm for land (SEBAL).: Part 2: Validation. Journal of hydrology. 1998. 212: 213-229.
10-    Allen RG, Tasumi M, Trezza R. Satellite-based energy balance for mapping evapotranspiration with internalized calibration (METRIC)—Model. Journal of irrigation and drainage engineering, 2007.133(4): 380-394.
11-  Tasumi M, Allen RG. Satellite-based ET mapping to assess variation in ET with timing of crop development. Agricultural Water Management. 2007.88(1): 54-62.
12-  Van der Kwast J, Timmermans W, Gieske A, Su Z, Olioso A, Jia L, Elbers J, Karssenberg D, De Jong S, de Jong S. Evaluation of the Surface Energy Balance System (SEBS) applied to ASTER imagery with flux-measurements at the SPARC 2004 site (Barrax, Spain). Hydrology and Earth System Sciences Discussions.2009. 6(1): 1165-1196.
13-  Evans R, Hulbert S, Murrihy E, Bastiaanssen, W Molloy R. Using satellite imagery to measure evaporation from storages–solving the great unknown in water accounting. Paper presented at the Irrigation and Drainage Conference 2009.
14-  Jin X, Wan L, Su Z. Research on evaporation of Taiyuan basin area by using remote sensing. Hydrology and Earth System Sciences Discussions. 2005. 2(1): 209-227.
15-  Jia L, Xi G, Liu S, Huang C, Yan Y, Liu G. Regional estimation of daily to annual regional evapotranspiration with MODIS data in the Yellow River Delta wetland. Hydrology and earth system sciences. 2009. 13(10): 1775-1787.
16-  Muthuwatta LP, Bos M, Rientjes T. Assessment of water availability and consumption in the Karkheh River Basin, Iran—using remote sensing and geo-statistics. Water Resources Management. 2010. 24(3): 459-484.
17-  Elhag M, Psilovikos A, Manakos I, Perakis K. Application of the SEBS water balance model in estimating daily evapotranspiration and evaporative fraction from remote sensing data over the Nile Delta. Water Resources Management. 2011. 25(11): 2731-2742.
18-  Akbarzadeh H, Haghighatgo P, Bagheri M.H. Estimates of Evaporation from Surface Water Bodies with SEBAL Algorithm using Remote Sensing Techniques (Case Study: Chahnimeh’s Fresh Water Reservoirs of Sistan). Iranian Journal of Irrigation and Drainage. 2015. 3( 9): 511-522.
19-  Noroozi AA, Jalali N, Miri M, Abbasi M. Estimating rice leaf area index at North Iran. Journal of water and Soil Resources Conservation. 2012. 3(2): 29-40.
20-  Monteith JL. Principles of environmental physics. Edward Arnold Press. Fourth Edition, 2014. 403 pp.
21-  Timmermans WJ, Kustas WP, Anderson, MC, French AN. An intercomparison of the surface energy balance algorithm for land (SEBAL) and the two-source energy balance (TSEB) modeling schemes. Remote Sensing of Environment. 2007. 108(4): 369-384.
دوره 4، شماره 4
دی 1396
صفحه 1141-1150
  • تاریخ دریافت: 23 فروردین 1396
  • تاریخ بازنگری: 09 خرداد 1396
  • تاریخ پذیرش: 30 خرداد 1396
  • تاریخ اولین انتشار: 01 دی 1396
  • تاریخ انتشار: 01 دی 1396