بررسي روند تغييرات مكاني و زماني تبخير و تعرق به كمك سنجش از دور در مناطق نيمه خشك

Investigation of Temporal and Spatial Variation of Evapotranspiration by Remote Sensing in Semi-Arid Regions

تخمين دقيق تبخير و تعرق نقش مهمي در بيلان آب در مقياس منطقه اي براي برنامه ريزي و مديريت بهتر منابع آب ايفا مي كند. تبخير وتعرق از طريق برآورد تبخيروتعرق پتانسيل در ايستگاههاي هواشناسي و يا مستقيماً از اندازه گيري هاي مزرعه اي بدست مي آيد ولي تبخير و تعرق معمولاًبه تغييرات در زمان و مكان بارش، خصوصيات هيدروليكي خاك و نوع و تراكم پوشش گياهي واكنش سريع نشان مي دهد. بنابراين تقريباً تعيين و توزيع زماني ومكاني تبخير و تعرق در مناطق وسيع تنها با لايسيمتر و وسايل اندازه گيري دقيق ممكن نيست. به همين دليل محققان از داده ها و الگوريتمهاي مبتني بر سنجش از دور براي تعيين تبخير و تعرق واقعي استفاده مي كنند. در اين تحقيق روند تغييرات تبخير و تعرق واقعي دشت نيشابور با الگوريتم بيلان انرژي براي زمين در طي دوره 1379تا1392 به كمك تصاوير سنجنده موديس و داده هاي هواشناسي مورد بررسي قرار گرفت. همچنين تبخير و تعرق تعيين شده با مدل هاي پنمن مانتيث و هارگريوز ساماني مقايسه و ارزيابي شد.وجود ضرايب خطا پايين بين مدل پنمن مانتيث و سبال، دقت زياد الگوريتم سبال را در تخمين تبخير و تعرق و پارامترهاي آن نشان داد. نتايج حاصل از مقايسه تبخير وتعرق و شاخص پوشش گياهيNDVI نيز مشخص كرد پوشش گياهي و تبخير و تعرق با داشتن ضريب تببين (908/0 (R2= همبستگي خوبي با هم دارند. همچنين فرآيند تغييرات شاخص NDVI، دماي سطحي زمين و تبخير و تعرق در مزارع مورد تحقيق نشان داد كه تبخير و تعرق با پايين رفتن دماي سطحي زمين و افزايش تراكم پوشش گياهي، زياد مي شود.

Accurate estimation of evapotranspiration plays an important role in quantification of the water balance at regional scale for better planning and managing water resources. Evapotranspiration can be obtained from either estimation of potential ET using data of meteorological stations or, directly, from field measurements. ET is subject to rapid changes in time and space, attributable to the wide spatial variability of precipitation, hydraulic characteristics of soils, and vegetation types and densities. Therefore, it is nearly impossible to determine its spatial and temporal distributions over large areas only from lysimeter and precise measuring instruments. Thus, researchers have used remote sensing data to estimate areal actual ET. In this study, actual evapotranspiration variations of Neyshabour plain was investigated by algorithm of energy balance of the earth since 2000 to 2013 by using MODIS images and meteorological data. Also, the determined evapotranspiration was compared and evaluated with Penman-Monteith and Hargreaves-Samani models. Low amount of coefficients of the error between Penman-Monteith model and SEBAL algorithm showed the accuracy of SEBAL model in the estimation of evapotranspiration and its parameters. The results derived from comparison of evapotranspiration and NDVI vegetation index indicated a good correlation between vegetation and evapotranspiration (R2=0.908). Also, the variations of NDVI index, land surface temperature, and evapotranspiration in the studied fields showed that evapotranspiration increased by lower land surface temperature and higher densities of vegetation.