مقايسه الگوريتمهاي SEBAL و S-SEBI در برآورد تبخير و تعرق در منطقه كرج

Comparison of SEBAL and S-SEBI Algorithms in Estimating Evapotranspiration in Karaj Region

در اين مطالعه دو روش برآورد تبخير و تعرق توسط تصاوير ماهواره اي مورد مقايسه قرار گرفت. اطلاعات مزرعه اي در تابستان سال 1388 با كشت گياه ذرت در مزرعه اختصاصي موسسه تحقيقات فني و مهندسي كشاورزي واقع در كرج به دست آمد. در اين مطالعه شارهاي گرمايي سطح زمين توسط بيلان انرژي نسبت بوون در 6 روز اندازه گيري شد. متعاقبا تصاوير سنجنده موديس براي برآورد تبخير و تعرق منطقه با استفاده از دو الگوريتم SEBAL و S-SEBI مورد استفاده قرار گرفت. تفاوت اين دو الگوريتم در برآورد شار گرماي محسوس است. نتايج نشان مي دهد كه ريشه ميانگين مربعات خطا در برآورد شار گرماي خالص و شار گرماي خاك به ترتيب 46 و 43 (w/m2) بوده است. الگوريتم SEBAL قادراست شار گرماي محسوس را نسبت به الگوريتم S-SEBI به مراتب بهتر برآورد نمايد و بنابراين شار گرماي نهان نيز بهتر برآورد مي گردد. مقدار ريشه ميانگين مربعات خطا شار گرماي محسوس و شار گرماي نهان برآورد شده توسط الگوريتم SEBAL به ترتيب 58 و 31 (w/m2) بوده و اين مقادير در برآورد الگوريتم S-SEBI به ترتيب 111 و 74 (w/m2) هستند. تفاوت بين اين دو الگوريتم به دليل استفاده از داده هاي هواشناسي در برآورد شار گرماي محسوس و مقاومت ايروديناميك در الگوريتم SEBAL است. همچنين نتايج حاصل نشان داد تبخير و تعرق ساعتي برآورد شده توسط الگوريتم SEBAL ، 05/0ميليمتر در ساعت با مقدار اندازه گيري شده، تفاوت دارد كه حدود 1% تبخير و تعرق ساعتي مي باشد. حال آنكه در الگوريتم S-SEBI اين مقادير به ترتيب 11/0 و 11 درصد است. تبخير و تعرق روزانه برآورد شده توسط الگوريتم SEBAL 4/0 ميليمتر در روز با مقدار اندازه گيري شده، تفاوت دارد و ضريب توده باقيمانده 1 درصد است. حال آنكه در الگوريتم S-SEBI اين مقادير به ترتيب 1 و 12 درصد است

In the present study, two methods of predicting evapotranspiration by the use of satellite images were compared. Field data in a corn site was measured at agricultural engineering research institute private farm in 6 days. Consequently MODIS images were used for predicting evapotranspiration by SEBAL and S-SEBI algorithms. These algorithms are different in predicting sensible heat flux. The results show that RSME value for the net radiation and soil heat flux was respectively 46 and 43 (w/m2). SEBAL algorithm is capable to estimate sensible heat flux more accurate than S-SEBI so it is able to estimate latent heat flux more accurate. The RSME amount in sensible heat flux and latent heat flux for SEBAL algorithm are 58 and 31 (w/m2) respectively. These amounts in S-SEBI algorithm are 111 and 74 (w/m2). The differences between two algorithms could be because of the use of meteorological data in predicting sensible heat flux and aerodynamic resistance in SEBAL algorithm. Also the results show that SEBAL algorithm estimates hourly evapotranspiration by the difference of 0.05 mm/hour which is about 1% of hourly evapotranspiration Whereas S-SEBI predicted it by the difference of 0.11 and 11%. The difference between measured daily evapotranspiration and SEBAL -based daily evapotranspiration was 0.4 mm that is about 1% less than measured. Whereas these differences by S_SEBI are 1mm and 12%.