نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
استادیار، گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران
چکیده
تبخیر و تعرق مرجع یکی از مهمترین پارامترهای موردنیاز جهت تعیین نیاز آبی گیاهان، انجام مطالعات اقلیمی و هیدرولوژیکی و مدیریت منابع آب است. هدف از این پژوهش، پهنهبندی تبخیر و تعرق مرجع با بهرهگیری از تصاویر سنجنده MODIS بود که در حوضه سفیدرود انجام شد. برای این منظور، از بین محصولات سنجنده MODIS، دمای سطح زمین انتخاب و بر اساس آن، مقادیر دماهای حداقل و حداکثر روزانه هوا برای محدوده مطالعاتی با بهکارگیری دو مدل رگرسیون خطی چندگانه و مدل غیرخطی مبتنی بر ماشین بردار پشتیبان مدلسازی شد. نقشه پهنهبندی تبخیر و تعرق مرجع برای محدوده مطالعاتی به روش هارگریوز-سامانی تهیه شد. در ادامه با بسط یک مدل رگرسیون خطی، تبخیر و تعرق مرجع حاصل از روش هارگریوز-سامانی به تبخیر و تعرق مرجع به روش فائو-پنمن-مانتیث تبدیل و نقشه پهنهبندی آن برای منطقه مورد مطالعه استخراج شد. بر اساس تحلیلهای انجام شده، مدلهای ماشین بردار پشتیبان و رگرسیون چندمتغیره به ترتیب برای مدلسازی دماهای حداقل و حداکثر انتخاب و ضریب تعیین تعدیل شده حاصل از اعتبارسنجی متقابل برای آنها بهترتیب 81/0 و 92/0 بهدست آمد. نتایج حاصله حاکی از امکان برآورد مکانی تبخیر و تعرق مرجع با دقتی مناسب بر اساس الگوریتم مبتنی بر استفاده تلفیقی از دادههای ماهوارهای دمای سطح زمین و مدلهای آماری بود. پهنهبندی تبخیر و تعرق مرجع میتواند برای هر منطقه دلخواه تنها با در دست داشتن اطلاعات هواشناسی چند نقطه ایستگاهی و با بهرهگیری از دماهای سطح زمین حاصل از تصاویر ماهوارهای استخراج شود.
کلیدواژهها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
Application of Land Surface Temperature Extracted from Satellite Images for Zoning Reference Evapotranspiration
نویسندگان [English]
- Younes Khoshkhoo
- Saman Nikmehr
Assist. Professor. Department of Water Science and Engineering, Faculty of Agriculture, University of Kurdistan, Sanandaj, Iran
چکیده [English]
Reference evapotranspiration is one the most important climatic parameters to determine crop water requirement, climatic and hydrological studies and water resources management. The aim of this study was spatial estimating and zoning of reference evapotranspiration using the MODIS sensor images performed for Sefidroud basin. For this purpose, among the MODIS sensor products, Land Surface Temperature was selected and based on that, daily values of maximum and minimum air temperatures were modeled for studied area using Multiple Linear Regression and non-linear model of Support Vector Machines-based. Then, map of reference evapotranspiration zoning was prepared for studied area using Hargreaves-Samani method. Afterwards, by developing a linear regression model, the extracted reference evapotranspiration from Hargreaves-Samani method was converted to the FAO-Penman-Monteith method and based on that, map of reference evapotranspiration zoning on the basis of the FAO-Penman-Monteith method was extracted for the study area. Based on performed analyses, Support Vector Machine and Multiple Linear Regression models were selected to model minimum and maximum air temperatures, respectively and by applying cross validation method, the adjusted coefficient of determination for these models obtained was 0.81 and 0.92. The results showed that it is possible to make spatial estimation of reference evapotranspiration with an appropriate accuracy by considering an algorithm on the basis of combining satellite-based Land Surface Temperatures and statistical models. Zoning of reference evapotranspiration for any region can be extracted by only having some meteorological data in few point stations and by utilization from the satellite-extracted Land Surface Temperatures.
کلیدواژهها [English]
- FAO-Penman-Monteith
- Regression Model
- Remote Sensing
- Water Requirement