نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• جلال یاراحمدی ¹
• علی رحیمی‌خوب ²

¹ کارشناس ارشد، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران

² دانشیار، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران

چکیده

تبخیر و تعرق یکی از مهمترین پارامترهایی است که دانستن آن برای برآورد آب مصرفی گیاه و طراحی سیستم­‌های آبیاری ضروری است. ترکیب مدل‌های برآورد تبخیر و تعرق مرجع و داده­‌های حاصل از تصاویر ماهواره‌­ای امکان بررسی تغییرات مکانی این متغیر را در سطوح گسترده و وسیع فراهم می­‌کند. در این پژوهش، چهار مدل تجربی هارگریوز-سامانی و بلانی-کریدل، تورک و لینیاکر که وابسته به داده­‌های دمای هوا هستند، با ورودی داده­‌های روزانه LST محصولات MOD11A1 و MYD11A1 سنجنده مودیس به جای دمای هوا، برای برآورد تبخیر و تعرق مرجع مورد ارزیابی قرار گرفتند. برای این منظور، داده‌­های روزانه مقادیر حداکثر و حداقل روزانه دمای هوا، رطوبت نسبی، ساعات آفتابی و سرعت باد در ایستگاه­‌های هواشناسی پنج واحد از مزارع توسعه نیشکر (شعیبیه-SH، امیرکبیر-AM، فارابی-FA، خزاعی-KH و غزالی-GH) برای تخمین تبخیر و تعرق مرجع به‌وسیله معادله فائو-پنمن-مانتیث به‌عنوان خروجی هدف، استفاده شد. اطلاعات ایستگاه­‌های شعیبیه، امیرکبیر و فارابی برای واسنجی و ایستگاه­‌های خزایی و غزالی برای اعتبار­سنجی مدل­‌ها مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد که تبخیر و تعرق مرجع مدل­‌های مورد بررسی با ورودی داده­‌های LST سنجنده مودیس (محصولات MOD11A1 و MYD11A1) بدون استفاده از داده‌­های اندازه­‌گیری زمینی با دقت مناسب قابل برآورد است. در مقایسه، نتایج برآورد تبخیر و تعرق مرجع بر اساس نوع محصول دمایی مورد استفاده به‌عنوان ورودی مدل، نشان داد که واسنجی مدل­‌ها با استفاده از داده­‌های LST محصولات MOD11A1 نسبت به محصولات MYD11A1، از دقت بیشتری برخوردار است. مقایسه دقت برآورد مدل­‌های مورد بررسی نشان داد که مدل تورک مبتنی بر داده­‌های LST محصولات MOD11A1 با مقادیر آماره­‌های RMSE و R² به‌ترتیب برابر 1.3 میلی‌متر بر روز و 0.86 نسبت به سایر مدل­‌ها از دقت بیشتری برخوردار است.

کلیدواژه‌ها

• بلانی‎-‎کریدل
• تهارگریوز-سامانی
• دمای هوا
• لینیاکر
• ورک

عنوان مقاله [English]

Evaluation of empirical models in estimating reference ‎evapotranspiration with MODIS LST data in Khuzestan

نویسندگان [English]

• Jalal Yarahmadi ¹
• Ali Rahimi Khoob ²

¹ MSc, College of Aburaihan, University of Tehran, Iran

² Assistant Professor, College of Aburaihan, University of Tehran, Iran‎

چکیده [English]

Evapotranspiration is one of the most important parameters for designing irrigation systems and estimating crop water use. Joining the models of reference evapotranspiration with the data derived from satellite images provides the opportunity for studying spatial variations of this parameter in extensive levels. In this study, four empirical models were evaluated including Hargreaves-Samani, Blaney–Criddle, Turc, and Linacre, which are dependent on temperature data for estimating reference evapotranspiration. Daily LST data obtained from MOD11A1 and MYD11A1 of MODIS were used rather than temperature data in these models. The minimum and maximum daily temperature, relative humidity, daylight hours, and wind speed were collected from weather stations located in five units of sugarcane farms (Shoaybie- SH, AmirKabir-AM, Farabi-FA, Khazaie-KH, and Ghazali-GH) in order to estimate reference evapotranspiration by Fao-Penman-Monteith equation as the target output. Calibration was done by the data of Shoaybie, Amir Kabir and, Farabi stations while the data of Khazaie and Ghazali stations were used for verification. This research showed that estimation of reference evapotranspiration can accurately be performed by LST data of Modis (MOD11A1 and MYD11A1) without direct measurements. Besides, the results revealed that use of LST data of MOD11A1 can lead to more accurate result for verification than MYD11A1. This outcome was resulted by comparing the precision measures of reference evapotranspiration based on the type of used thermal product as an input. Furthermore, comparing the precision measure of the models imply that operating the Turc model based on LST data of MOD11A1 can have more accurate results than other models (RSME and R² are 1.3 mm.d^-1 and 0.86, respectively).

کلیدواژه‌ها [English]

• Blaney–Criddle
• Hargreaves-Samani
• Linacre
• temperature
• Turc