مقايسۀ قابليت داده‌هاي ماهواره لندست 8 و مدل SEBAL در برآورد تبخير و تعرق جنگل‌هاي خزري با مدل تركيبي پنمن مانتيث

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

روش‌هاي متكي بر سنجش از دور، براي رفع محدوديت‌هاي روش‌هاي مستقيم اندازه‌گيري تبخير و تعرق ايجاد شده‌اند. هدف تحقيق حاضر، بررسي قابليت تصاوير ماهوارۀ لندست 8 و مدل SEBAL در برآورد تبخير و تعرق واقعي لحظه‌اي (ETINST) و روزانۀ (ET24) اكوسيستم‌هاي جنگلي است. براي اين منظور، تصاوير ماهوارۀ لندست 8 در چهار زمان براي جنگل‌هاي شهرستان رامسر تهيه و پس از پردازش و محاسبات لازم از جمله شاخص NDVI، دماي سطحي، گسيلندگي و آلبيدو بر روي تصاوير، همۀ مؤلفه‌هاي انرژي در سطح تبخير و تعرق از جمله شار تابش خالص، شار گرماي خاك، شار گرماي محسوس و در نهايت شار گرماي نهان از تصاوير برآورد و بر‌پايۀ شار گرماي نهان مقادير و به‌صورت نقشه تهيه شد. براي اعتبارسنجي ETINST و برآورد‌شده، داده‌هاي سه‌ساعتي ايستگاه سينوپتيك هواشناسي رامسر تهيه و اين دو پارامتر به روش پنمن مانتيث فائو محاسبه شد. متوسط ETINST و برآوردشده به‌ترتيب 45/0 و 98/3 و متوسط محاسبه‌شدۀ اين دو پارامتر به‌ترتيب 55/0 و 62/4 است. نتايج نشان داد كه اختلاف به‌نسبت كم و مقدار آن در چهار تاريخ بررسي‌شده از 38/8 تا 17/15 درصد در مقياس لحظه‌اي و از 41/11 تا 34/18 درصد در مقياس روزانه است. همچنين ميانگين درصد اختلاف نسبي برآورد‌شده براي و به‌ترتيب 45/11 و 27/14 درصد است كه در مجموع توانايي زياد رويكرد به‌كاررفته در برآورد تبخير و تعرق را نشان مي‌دهد. در يك نتيجه‌گيري كلي مي‌توان گفت رويكرد استفاده‌شده در اين تحقيق قابليت تهيۀ نقشۀ تبخير و تعرق در جنگل‌هاي شمال ايران در فصل‌هاي بهار و تابستان را دارد.

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.