تخمين بهرهوري آب كشاورزي به كمك فناوري سنجش از دور (مطالعه موردي: شبكه آبياري دشت قزوين)

Estimation of Agricultural Water Productivity Using Remote Sensing Technology (Case Study: Qazvin Plain Irrigation Network)

امروزه كاربرد داده هاي سنجش از دور در منابع آب، به ويژه در مديريت آبياري به طور گستردهاي مورد توجه محققان قرار گرفته است. در اين تحقيق، امكان يابي كاربرد مدل توازن انرژي به منظور تخمين تبخير- تعرق و ارزيابي بهرهوري آب كشاورزي با استفاده از داده هاي ماهواره اي در منطقه وسيعي از شبكه آبياري دشت قزوين مورد بررسي قرار گرفت. لذا، از الگوريتم بيلان انرژي سطح (SEBAL) براي محاسبه تبخير- تعرق استفاده گرديد. الگوريتم SEBAL از قابليت بازتابپذير ي خورشيد كه توسط سنجنده هاي ماهواره اي دريافت مي شود، استفاده ميكند و براساس باقي مانده معادله انرژي، تبخير- تعرق واقعي را محاسبه مينمايد. در مطالعه حاضر با استفاده از تصاوير گرفته شده از سنجنده ETM+ ماهواره Landsat 7 براي شرايط اقليم نيمه خشك دشت قزوين و با استفاده از روش FAO-56، مقادير تبخير و تعرق براي سال 2001 اصلاح و تعديل گرديد. مقايسه نتايج تبخير- تعرق سال 2010 توسط معادله فايو پنمن- مانتيث با نتايج به دست آمده از داده هاي واقعي تصاوير Landsat 7 ETM+ در سال 2010، حاكي از انطباق نتايج دو روش است. نتايج الگوريتم سنجش از دوري به كار رفته نشان داد كه مقادير تبخير- تعرق واقعي روزانه در محدوده 8/3 تا 7/6 ميليمتر بر روز متغير است. همچنين، ميزان بهرهوري آب در توليد ماده خشك به ترتيب 92/0 و 22/1 كيلوگرم در مترمكعب براي داده هاي زميني و تصاوير Landsat 7 ETM+ به دست آمد.

Nowadays, application of remote sensing data in water resources, particularly in irrigation management has been widely acknowledged by researchers. In this research feasibility of the use of energy balance model for estimation of evapotranspiration and assessment of agricultural water productivity in a large irrigated area of the Qazvin plain irrigation network was studied, using satellite data. The SEBAL Energy balance algorithm was used to calculate evapotranspiration. SEBAL uses the reflectance capability of solar radiation that is received by satellite sensors and estimates the evapotranspiration from the residue of energy balance equation. In this study, moderate-spatial resolution of Landsat 7 ETM+ images for the semi-arid climate of the study area of Qazvin Plain were considered and the resulted evapotranspiration values were modified and adapted using the FAO-56 methodology for 2001. The results showed a good agreement between FAO Penman- Monteith data and the resulted actual ET values from Landsat 7 ETM+ images in 2010. Values of total daily evapotranspiration varied from 3.8 to 6.7 mm per day. Also, agricultural water productivity for dry biomass was estimated to be about 0.92 and 1.22 kg m-3 based on ground data and the resulted data from Landsat 7 ETM+ images, respectively.