ارزيابي تبخير و تعرق با استفاده از تصاوير ماهوارهاي و الگوريتم سبال ‌(مطالعۀ موردي: شرق استان آذربايجان شرقي)

Evaluation of Evapotranspiration Using Satellite Images and SEBAL Algorithm (Case Study: Eastern Azerbaijan Province)

ارزيابي ميزان تبخير و تعرق يكي از راههاي جلوگيري از هدررفت آب و مديريت منابع آب است. بنابراين، در پژوهش حاضر سعي شده است با استفاده از الگوريتم سبال، ميزان تبخير و تعرق واقعي در شرق استان آذربايجان شرقي محاسبه شود. براي اين منظور، ابتدا بر اساس دو تصوير ماهوارهاي لندست 8 به تاريخهاي 2017/08/22 و 2018/08/09 مقادير شار تابش، شار گرماي خاك، شار گرماي محسوس برآورد شد. سپس، بر اساس تفاضل به‌دست‌آمده، مقادير شار گرماي لحظه اي محاسبه شد و تبخير و تعرق 24 ساعته براي هر تصوير به دست آمد. در نهايت، ميزان به‌دست‌آمده با مقادير به‌دست‌آمده از روش پنمن – مانتيث مقايسه شد. همچنين، براي پردازش و تجزيه‌وتحليل تصاوير از نرمافزار ENVI4.8 استفاده شد. نتايج بيانگر آن بود كه ميزان تبخير و تعرق در روش پنمن‌ـ مانتيث و سبال در تاريخ 2017/08/22 به‌ترتيب حدود 6/35 و 7 ميليمتر در روز و در تاريخ 2018/08/09 به‌ترتيب حدود 7/25 براي پنمن‌ـ مانتيث و 7/94 ميليمتر در روز براي سبال بوده است. در مجموع، مقادير تبخير و تعرق واقعي سبال و تبخير و تعرق پتانسيل پنمن‌ـ مانتيث داراي ميانگين تفاضل مطلق (MAD) 0/67 ميليمتر در روز است كه بيان مي‌كند بين مقادير تخمين‌زده‌شده به وسيلۀ الگوريتم سبال و روش پنمن‌ـ مانتيث تطابق خوبي وجود دارد.

Evaluation of evapotranspiration is one way to prevent water loss and to manage water resources. Therefore, in this study, an attempt has been made to calculate the actual evapotranspiration rate in the east of East Azerbaijan province using the SEBAL algorithm. For this purpose, first, based on two Landsat 8 satellite images dated 2017/08/22 and 2017/08/09, the values of Net radiation, soil heat flux, and sensible heat flux are estimated. Then, based on the difference, the amount of instantaneous heat flux was calculated and a 24-hour evapotranspiration was obtained for each image. Finally, the amount was compared with the values obtained from the Penman-Monteith method. Also, for processing and analyzing images ENVI4.8 software was used. The results indicated that the amount of evapotranspiration in the Penman-Monteith and SEBAL method on 2017/08/22 was about 6.15 and 7 mm per day, and on 2018/08/09, respectively, about 7.38 for Penman-Monty and 7.94 mm per day for SEBAL. Overall, the amounts of SEBAL actual evapotranspiration and Penman-Monteith potential evapotranspiration have a mean absolute difference (MAD) 0.705 mm per day which indicates that the estimated values are consistent with the SEBAL algorithm and the Penman-Monteith method.