اعتبارسنجي داده‌هاي رطوبت خاك سطحي ماهواره SMAP در كاربري‌هاي مختلف در حوضه سيمينه-زرينه (بوكان)

Validation of SMAP Satellite-Based Soil Moisture in Different Land Uses of Simineh-Zarrineh (Bokan) Basin

رطوبت خاك به عنوان يك متغير كليدي در سيستم هاي زميني عاملي تعيين كننده در تبادلات آب و انرژي بين سطح زمين و اتمسفر است. در اين تحقيق اعتبارسنجي داده هاي رطوبت خاك ماهواره SMAP در زمان ها و كاربري هاي مختلف با چهار شاخص ضريب همبستگي، ريشه ميانگين مربعات خطا، ريشه ميانگين مربعات خطا نااريب و ميانگين اختلاف در سال 2017 بررسي شد. به اين منظور، حوضه سيمينه-زرينه به عنوان بزرگترين زير حوضه آبريز درياچه اروميه واقع در جنوب و جنوب شرقي درياچه اروميه مورد بررسي قرار گرفت. مساحت كل منطقه مطالعاتي حدود 1762500 هكتار بود. با علم به قدرت تفكيك هاي مكاني و زماني داده هاي ماهواره SMAP به ترتيب 9 كيلومتر مربع و سه روزه از منطقه مطالعاتي، 287 نقطه برداشت زميني بر اساس يك شبكه منظم صورت گرفت. نتايج نشان داد كه داده هاي ماهوارهSMAP با داده هاي مشاهده اي زميني در زمان هاي 3 دسامبر و 3 آوريل داراي حداكثر مقدار RMSD بين 0/25 تا cm3.cm-3 0/35 بود. نتايج آشكار ساخت كه داده هاي رطوبت خاك ماهواره SMAP با مقدار RMSD بين 0/18 تا cm3.cm-3 0/33 و ubRMSE بين 0/17 تا cm3.cm-3 0/33 كارايي بهتري را در تطابق با داده هاي زميني نشان مي دهند. در بين بازه زماني مورد مطالعه، 3 جولاي بيشترين همبستگي و 13 سپتامبركمترين مقدار RMSD را داشتند. در 3 آوريل كه پوشش گياهي به مرور در حال رشد است، كمترين ميزان RMSD و بيشترين مقدار همبستگي مربوط به كاربري كشاورزي ديم بود. در 3 جولاي بيشترين همبستگي در تمام كاربري ها قابل مشاهده بوده و در بين آن ها كاربري ديم زار داراي بيشترين همبستگي بود.

Soil moisture is a key variable in determinant terrestrial systems for water and energy exchanges between the earth's surface and the atmosphere. In this study, the soil moisture data of SMAP satellite at different times and land uses were validated through four indices of correlation coefficient, root mean square error, unbiased root mean square error, and mean difference in 2017. For this purpose, Simineh-Zarineh basin located in the south and southeast of Urmia Lake, which is the largest sub-basin of the Urmia Lake basin, was investigated. The total study area is about 1762500 hectares. The spatial and temporal resolution of the SMAP satellite is 9 square kilometers and three days. Therefore, 287 ground points on a grid were selected for sampling in the study area. The results showed that the SMAP satellite data with ground observation data on December 3 and April 3 had a maximum RMSD value of 0.25 to 0.35 cm3 cm-3. The results revealed that the soil moisture data of SMAP satellite with RMSD values between 0.18 to 0.33 cm3 cm-3 and ubRMSE between 0.17 to 0.33 cm3 cm-3 show better performances correspond to ground data. The highest correlations and the lowest RMSD value were observed in July 3rd and September 13th, respectively. The lowest RMSD and the highest correlation for dryland was observed on April 3rd. In July 3rd the highest correlation was observed in all land uses, and among them the highest correlation was observed in dryland.