نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• قباد رستمی زاد ¹
• مجتبی پاک پرور ²
• پرویز عبدی نژاد ³
• زهرا عبداللهی ⁴
• جعفر خلفی ⁵

¹ استادیار بخش تحقیقات حفاظت خاک و آبخیزداری، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان زنجان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج

² عضو هیأت علمی مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی فارس

³ عضو هیات علمی و رئیش بخش تحقیقات حفاظت خاک و آبخیزداری - مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان زنجان

⁴ استادیار بخش تحقیقات حفاظت خاک و آبخیزداری، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان زنجان

⁵ محقق بخش تحقیقات حفاظت خاک و آبخیزداری، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان زنجان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی،

چکیده

تبخیر و تعرق یکی از مهمترین عناصر چرخه هیدرولوژیکی است. برآورد تبخیر و تعرق برای مدیریت مؤثرجنگل، آبیاری، مرتع و منابع آب و همچنین افزایش عملکرد و مدیریت بهتر محصول ضروری است. هدف از این پژوهش واسنجی الگوریتم METRIC در تخمین تبخیر و تعرق در دشت سهرین-قره‌چریان که متأثر از پخش سیلاب است، می‌باشد. در این مطالعه تصاویر ماهواره ای لندست 8 در دوره یکساله 1399-1400 برای به‌دست آوردن ضرایب باندهای مربوطه استفاده شد. سپس شار خالص تشعشع سطح زمین و شار حرارتی زمین با استفاده از شارهای تشعشعی ورودی-خروجی از آلبیدو، ضرایب انتشار سطحی، دمای سطح زمین و شاخص‌های گیاهی برآورد شد. در مرحله بعد شار حرارتی محسوس با تعیین پیکسل‌های سرد و گرم محاسبه و در نهایت نقشه‌های تبخیر و تعرق استخراج شد. نتایج نشان داد با افزایش تراکم پوشش گیاهی، تبخیر و تعرق روزانه نیز افزایش می‌یابد. در ابتدای دوره رشد، دامنه تبخیر و تعرق بین 08/0 تا 97/4 میلی‌متر در روز تخمین زده شد در حالی که این مقدار در اواسط و اواخر فصل رشد به ترتیب در محدوده 086/0 تا 56/5 و 59/0 تا 57/9 میلی‌متر در روز تخمین زده شد. بر اساس نتایج این پژوهش تبخیر و تعرق حاصل از مدل بیلان آب خاک و مدل متریک به ترتیب معادل 24115 و 25648 مترمکعب در سال برآورد شد. اعتبارسنجی نتایج مقدار تبخیر و تعرق حاصل از مدل متریک با مقدار تبخیر و تعرق واقعی حاصل از مدل بیلان آب خاک مقایسه شد که ضریب خطا معادل 97/5 درصد به دست آمد. این درصد خطا نشان می‎دهد الگوریتم متریک برای برآورد ET در منطقه مورد مطالعه از دقت لازم برخوردار است.

کلیدواژه‌ها

• اعتبارسنجی؛ تصاویر ماهواره‌ای؛ دشت سهرین-قره‌چریان
• مدل بیلان آب خاک

عنوان مقاله [English]

Estimating the amount of evapotranspiration in the area affected by flood spreading using METRIC algorithm

نویسندگان [English]

• ghobad rostamizad ¹
• Mojtaba Pakparvar ²
• parviz abdinejhad ³
• Zahra Abdollahi ⁴
• jafar khalafi ⁵

¹ Professor Assistant of Soil Conservation and Watershed Management Department, Zanjan Agricultural and Natural Resources Research Center, AREEO, Zanjan, Iran

² Researcher, Fars Agricultural & Natural Resources Research & Education Center

³ Professor Assistant of Soil Conservation and Watershed Management Department, Zanjan Agricultural and Natural Resources Research Center, AREEO, Zanjan, Iran

⁴ Soil Conservation and Watershed Management Research Department, Zanjan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO

⁵ Researcher of Soil Conservation and Watershed Management Research Institute, Agricultural and Natural Resources Research Center, AREEO, Tehran, Iran

چکیده [English]

Evapotranspiration is one of the most important elements of the hydrological cycle. Estimation of evapotranspiration is imperative for effective forest, irrigation, rangeland and water resources management as well as to increase yields and for better crop management. The aim of this study is calibrate the METRIC algorithm in estimating evapotranspiration in the Sohrin-Qaracheryan plain, which is affected by flood spreading. In this study, Landsat 8 satellite images were used in a one-year period (2020-2021) to obtain the coefficients of the relevant bands. Then, the net radiation flux on the earth’s surface and the earth’s heat flux is obtained using incoming-outgoing radiation fluxes from albedo, surface emissivity coefficients, land surface temperature, and plant indicators. Next, the sensible heat flux is calculated by determining the hot and cold pixels. Finally, evapotranspiration maps are plotted. Result show that with the increase in vegetation density, increases daily evapotranspiration. at the initial of the growth period, the range of evapotranspiration is estimated between 0.08 and 4.97 mm/d, while this value in the middle and late of the growing season is estimated in the range of 0.086 to 5.56 and 0.59 to 9.57 mm/d respectively. Based on the results of this research evapotranspiration obtained from soil water balance model and METRIC model were estimated as 24115 and 25648 m3, respectively. The results validation of evapotranspiration obtained from the metric model was compared with the actual evaporation and transpiration obtained from the soil water balance model, that the error coefficient was obtained equal to 5.97%. This error percentage shows that the metric algorithm is accurate enough to estimate ET in the studied area.

کلیدواژه‌ها [English]

• Validation
• Satellite Images, Sohrin-Qaracheryan plain, Soil water balance model