مقایسۀ قابلیت داده‌های ماهواره لندست 8 و مدل SEBAL در برآورد تبخیر و تعرق جنگل‌های خزری با مدل ترکیبی پنمن مانتیث

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد جنگلداری، دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج

2 استاد گروه جنگلداری و اقتصاد جنگل، دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج

3 استادیار گروه آبیاری و آبادانی بین‌رشته‌ای، دانشکدۀ مهندسی و فناوری کشاورزی، دانشگاه تهران، کرج

چکیده

روش‌های متکی بر سنجش از دور، برای رفع محدودیت‌های روش‌های مستقیم اندازه‌گیری تبخیر و تعرق ایجاد شده‌اند. هدف تحقیق حاضر، بررسی قابلیت تصاویر ماهوارۀ لندست 8 و مدل SEBAL در برآورد تبخیر و تعرق واقعی لحظه‌ای (ETINST) و روزانۀ (ET24) اکوسیستم‌های جنگلی است. برای این منظور، تصاویر ماهوارۀ لندست 8 در چهار زمان برای جنگل‌های شهرستان رامسر تهیه و پس از پردازش و محاسبات لازم از جمله شاخص NDVI، دمای سطحی، گسیلندگی و آلبیدو بر روی تصاویر، همۀ مؤلفه‌های انرژی در سطح تبخیر و تعرق از جمله شار تابش خالص، شار گرمای خاک، شار گرمای محسوس و در نهایت شار گرمای نهان از تصاویر برآورد و بر‌پایۀ شار گرمای نهان مقادیر  و  به‌صورت نقشه تهیه شد. برای اعتبارسنجی ETINST و  برآورد‌شده، داده‌های سه‌ساعتی ایستگاه سینوپتیک هواشناسی رامسر تهیه و این دو پارامتر به روش پنمن مانتیث فائو محاسبه شد. متوسط ETINST و  برآوردشده به‌ترتیب 45/0 و 98/3 و متوسط محاسبه‌شدۀ این دو پارامتر به‌ترتیب 55/0 و 62/4 است. نتایج نشان داد که اختلاف به‌نسبت کم و مقدار آن در چهار تاریخ بررسی‌شده از 38/8 تا 17/15 درصد در مقیاس لحظه‌ای و از 41/11 تا 34/18 درصد در مقیاس روزانه است. همچنین میانگین درصد اختلاف نسبی برآورد‌شده برای  و  به‌ترتیب 45/11 و 27/14 درصد است که در مجموع توانایی زیاد رویکرد به‌کاررفته در برآورد تبخیر و تعرق را نشان می‌دهد. در یک نتیجه‌گیری کلی می‌توان گفت رویکرد استفاده‌شده در این تحقیق قابلیت تهیۀ نقشۀ تبخیر و تعرق در جنگل‌های شمال ایران در فصل‌های بهار و تابستان را دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Comparison of landsat 8 satellite data and SEBAL model for estimating evapotranspiration of Caspian forests with combined Penman Monteith

نویسندگان [English]

  • ahmad abbasnezhad 1
  • Ali asghar Darvish sefat 2
  • javad Bazrafshan 3
1 M.Sc. Student, Faculty of Natural Resources, University of Tehran, Karaj, I. R. Iran
2 Prof., Faculty of Natural Resources, University of Tehran, Karaj, I. R. Iran
3 Associate Prof., Faculty of Irrigation and Reclamation Engineering, University of Tehran, Karaj, I. R. Iran
چکیده [English]

 Remote sensing-based methods were developed for resolving the limits of direct measurement methods for evapotranspiration. The purpose of this study was to investigate the capability of Landsat 8 satellite imagery and the SEBAL model for estimating actual instantaneous ( ) and daily ( ) evapotranspiration in the forest ecosystem. For this reason, Landsat 8 satellite imagery was utilized at four dates for the forests of the Ramsar city and after image processing and performing necessary calculations the map of NDVI, surface temperature, emissivity and albedo were prepared and all energy components at the surface of evapotranspiration including net radiation, soil heat flux, sensible heat flux and latent heat flux were estimated and amount of instantly ET,  and  were conducted as a map. Accuracy of estimated  and  were evaluated based on the three hour data from synoptic Ramsar weather station data using FAO Penman-Monteith method. Estimated average of  and  were 0.45 and 3.98 and calculated average of these parameters were 0.55 and 4.62 respectively. Results showed that the differences are relatively small and range between 8.38 and 15.17 percent in instantaneous scale and between 11.41 and 18.34 in daily scale. Mean RelativeDifference Percentage for  and  were 11.45 and 14.27, respectively reflecting high capability of the overall ability of the approach used in this study to estimate evapotranspiration. In conclusion based on results showed that used method in this study has the capability of producing evapotranspiration map in north forests of Iran in spring and summer.

کلیدواژه‌ها [English]

  • evapotranspiration
  • FAO Penman Monteith
  • Landsat 8
  • Remote Sensing
  • SEBAL