برآورد تبخير - تعرق واقعي نيشكر با استفاده از داده هاي سنجش از دور در اراضي كشت و صنعت نيشكر ميرزا كوچك خان

Estimating Actual Evapotranspiration of Sugarcane by Remote Sensing. (A Case Study: Mirza Kochakkhan Sugarcane Agro-Industry Company Farms)

برآورد دقيق تبخير– تعرق يا آب مورد نياز گياهان نقش مهمي در بهبود مديريت مصرف آب و در نهايت افزايش راندمان آب مصرفي دارد. با توجه به حضور انواع مختلف پوشش هاي گياهي و آن هم در سطوح وسيع، محاسبه دقيق نياز آبي از طريق روش هاي متداول محاسبه تبخير- تعرق (ET)، امري دشوار و غيـر ممكـن مي نمايد. در همين راستا به روش هايي نياز است كه قادر به محاسبه نياز آبي گياهان در مقياس وسيع بوده و نيز از دقت كافي برخوردار باشند. يكي از مشهورترين الگوريتم هاي سنجش از دور جهت برآورد تبخير- تعرق واقعي، الگوريتم توازن انرژي در اراضي (سبال) مي باشد. در مدل سبال از طريق برآورد تمامي مولفه هاي انرژي در سطح تبخير با استفاده از تصاوير ماهواره-اي از جمله تابش خالص، شار گرماي خاك و شار گرماي محسوس و با استفاده از معادله توازن انرژي اقدام به محاسبه تبخير- تعرق مي شود. اين تحقيق به منظور ارزيابي تغييرات مكاني و زماني تبخير- تعرق واقعي روزانه (ETa) در محدوده كشت و صنعت نيشكر ميرزا كوچك خان واقع در جنوب استان خوزستان با استفاده از تصاوير ماهواره اي 10 روزه سنجنده موديس در يك فصل زراعي (فصل رشد) در سال 85 صورت گرفت. نتايج بدست آمده نشان داد كه مدل سبال از كارايي خوبي جهت برآورد تبخير– تعرق واقعي در فصل زراعي (فصل رشد) برخوردار است. نقشه هاي توليد شده با نرم افزار ERDAS و GIS، بيانگر اين مطلب هستند كه زمين هاي خيس (خوب آبياري شده) و يا با پوشش گياهي خوب بالا تريـن ميزان تبخير- تعــرق را دارند. با دور شدن از زمين هاي كشاورزي و نزديك شدن به سطوح با پوشـش هاي گياهي كم، ميزان تبخـير- تعرق بسيار كاهش مي يابد. اين نقشه ها با اطلاعات زميني مطابقت بسيار زيادي را نشان داد. همچنين مقايسه نتايج حاصل از مدل سبال با نتايج حاصل از تبخير– تعرق گياه نشان داد كه نتايج مدل سبال در فصل رشد از همبستگي نسبتاً خوبي (R2=0.77) با نتايج حاصل از تبخير– تعرق گياه برخوردار است.

Precise estimate of evapotranspiration (ET) or crop water requirements crucial for improving water resources management and eventually increasing water use efficiency. Considering the vast varieties of crops cultivated on large scales, calculating precisely the crop water requirement from ordinary methods of estimating reference evapotranspiration is difficult and in some cases even impossible. Therefore, it is necessary to develop methods to compute crop water requirement in large areas with sufficient accuracy. One of such methods is to use remote sensing data which covers a much larger areas as compared with methods depending on field weather data. One of the most well known methods to compute actual ET from remote sensing data is SEBAL method (Surface Energy Balance Algorithm on Land). In SEBAL method, all fluxes of the energy balance at the earthʹs surface including net radiation, soil heat flux, and sensible heat flux are calculated from satellite images and finally actual ET is computed based on the energy balance at the earthʹs surface. It is intended to evaluate spatio-temporal variation of daily ET in Mirza Kochakkhan sugarcane Agro-Industry farms located in southern part of the Khosetan province using MODIS images for 10-day periods during a growing season in 2006-2007. The results obtained indicated that the SEBAL method was an efficient method to estimate actual ET during the growing season. Maps of actual ET generated by ERDAS and GIS software showed that fields which were well irrigated or had a good crop cover had the highest values of ET. However, actual ET decreased for areas with less crop cover or dry fields. The data obtained from the generated maps of actual ET were closer to the data obtained from the field with a coefficient of determination of R2=0.77.