ارزیابی محصول تبخیرـ تعرق پتانسیل از سنجنده MODIS با استفاده از آمار ایستگاه‌های همدیدی در استان زنجان

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد هواشناسی‌کشاورزی، دانشگاه آزاد علوم و تحقیقات تهران،

2 دانشیار گروه هواشناسی دانشگاه آزاد علوم تحقیقات تهران

3 استادیارگروه مهندسی آب دانشگاه گیلان

چکیده

تبخیرـ تعرق پتانسیل یک پارامتر مهم هواشناسی کشاورزی است و برآوردهای قابل اطمینان از تبخیر- تعرق پتانسیل برای مدیریت آبیاری، تخصیص منابع آب، مدیریت مصرف و تقاضا، طراحی و مدیریت زیر‌ساختهای منابع آب و ارزیابی چرخه آب، عاملی حیاتی است. به دلیل محدودیت روشهای ایستگاهی، تاکنون  الگوریتم‌های مختلفی برای استخراج تبخیر-تعرق پتانسیل از تصاویر ماهواره‌ای توسعه داده شده است. هدف از این مقاله ارزیابی دقت محصول تبخیر-تعرق از تصاویر سنجنده مادیس در یک دوره آماری 2000 الی 2012 بر فراز استان زنجان می‌باشد. بدین منظور تبخیرـ تعرق پتانسیل با گام زمانی روزانه از روش پنمن مانتیث فائو در چهار ایستگاه سینوپتیک استان زنجان طی دوره آمار محاسبه گردید و سپس با استفاده از شاخص های آماری  با نتایج حاصله از محصول تبخیر-تعرق سنجنده مادیس مورد مقایسه وارزیابی قرار گرفت. کلیه عملیات آماده‌سازی و پردازش لازم برروی تصاویر مادیس با استفاده از نرم‌افزار مطلب  MATLABصورت گرفت. نتایج بررسی‌ها نشان داد که محصول سنجنده مادیس (MOD16A2 )  میزان تبخیر تعرق پتانسیل را در تمامی ایستگاه های استان زنجان به جز ایستگاه خرم دره کمتر از میزان محاسبه شده به روش پنمن مانتیث فائو برآورد می‌کند. بطوریکه مقدار تبخیر-تعرق در ایستگاه‌های خدابنده، زنجان و ماهنشان به ترتیب به میزان 19/10- ، 55/10- و 68/3- میلیمتر در طی هشت روز کمتر براورد گردیده است و در ایستگاه خرمدره ETp به میزان 57/0+ بیش براورد داشته است. همچنین ضرایب همبستگی بدست آمده از ایستگاههای خدابنده، خرمدره، زنجان و ماهنشان بین محصول ماهواره‌ای و تخمین ایستگاهی برابر 77/0 ، 78/0 ، 74/0 و 78/0 بود که در مجموع باتوجه به ضرایب همبستگی بالا می‌توان گفت محصول ماهواره‌ای تبخیر-تعرق در مناطق فاقد آمار قابل استفاده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of Potential Evapotranspiration from MODIS Product Using Synoptic Stations of Zanjan Province

نویسندگان [English]

  • Farzaneh Moradi 1
  • Gh. Kamali 2
  • Majid Vazifedoust 3
  1. Allen, R. G., W. G. M. Bastiaanssen, J. L. Wright, M. Morse, Tasumi, R. Trezza, 2002, Evapotranspiration from Satellite Image for Water Management and Hydrological Balances, Proceeding of the 2002 ICID conference, Montreal, Canada, p. p1-12.
  2. Allen, R.G., L.S. Pereira, D. Raes and M., Smith, 1998, Crop evapotranspiration (Guidelines for computing crop water requirements). FAO irrigation and drainage Paper No. 56. Food and Agricultural Organization of the United Nations, Rome, pp. 17-18.
  3. Alizadeh, A., 2002, Principles of Applied Hydrology, Publication of Imam Reza University, Mashhad.
  4. Asgharzadeh, H., 2006, Estimation of evapotranspiration using data remote sensing data and GIS in Tang Kenesht basin of Kermanshah, Publication of Ferdowsi University, Mashhad.
  5. Bastiaanssen, W., M. Menenti, R. Feddes, A. Holtslag, 1998, A remote sensing surface energy balance algorithm for land (SEBAL). 1. Formulation. Journal of Hydrology, 212, 198–212.
  6. Bastiaanssen, W.G.M., H. Pelgrum, P. Droogers, H. A. R. de Bruin and M. Menenti, 1997, Area-average estimates of evaporation, wetness 3 indicators and top soil moisture during two golden days in EFEDA, Agronomy and Forest Meteorology. 87: 119-137.
  7. Doorenbos, J. and W. O. Pruitt. Crop water requirements. FAO Irrigation and Drainage Paper No. 24. Food and Agricultural Organization of the United Nations, Rome, Italy, 1977; 144p.
  8. Jensen M. E. and H. R., Haise, 1963, Estimation of evapotranspiration from solar radiation. Journal of Irrigation and Drainage Division, Proceedings of the American Society of Civil Engineering 89: 15-4.
  9. Hargreaves, G. H., Z. A. Samani, 1985. Reference Crop Evapotranspiration from Temperature. Applied Engineering Agriculture, 1(2): 96–99.
  10. Heidarpour, M., Mousavi, S. F., Hashemi, S. A., 2007, calibration of Penman-Monteith equation to estimate the net radiation in Isfahan, Journal of agricultural science and industries specific for soil, water and air, 21 (2), pp 171-180.
  11. Monteith, J. L., 1965. Evaporation and Environment. 19th Symposia of the Society for Experimental Biology. University Press, Cambridge, 19: 205-234
  12. Mu, Q., F. A Heinsch. M, Zhao, S. W. Running, 2007, Development of a global evapotranspiration algorithm based on MODIS and global meteorology data. Remote Sensing of Environment, 111, 519–536.
  13. Mu, Q., M. Zhao, S. W. Running, 2011, Improvements to a MODIS global terrestrial evapotranspiration algorithm, Remote Sensing of Environment 115, 1781–1800.
  14. Penman, H. L. 1948. Natural evaporation from open water, bare soil and grass. Proc. Soc. London Ser. A 193:120-145.
  15. Priestley, C. H. B., R. J. Taylor, 1972, on the assessment of surface heat flux and evaporation using large-scale parameters. Monthly Weather Review, 100, 81–92
  16. Su, Z. 2002, The surface energy balance system (SEBS) for estimation of turbulent heat fluxes. Hydrological Earth System Science, 6, 85–100.
  17. Sun, Z., M. Gebremichael, J. Ardö, A. Nickless, B. Caquet, L. Merboldh, W. Kutschi, 2012, Estimation of daily evapotranspiration over Africa using MODIS/Terra and SEVIRI/MSG data. Atmospheric Resources, 112, 35–44.