برآورد تبخیر و تعرق واقعی محصول برنج با بکارگیری الگوریتم METRIC در بخشی از شمال ایران

با توجه به اینکه کمبود منابع آب در سال های اخیر در کشور ایران به چالش عمده ای تبدیل شده است و در این میان، بیشترین مصرف آب در بخش کشاورزی و مربوط به پدیده تبخیر و تعرق است مدیریت بهینه و پایدار منابع آب مستلزم شناخت و برآورد صحیح تبخیر و تعرق می باشد. در بین روش های مختلف برآورد تبخیر و تعرق، تکنیک سنجش از دور به دلیل پوشش مکانی و زمانی مناسب، گزینه مناسبی برای برآورد تبخیر و تعرق در مقیاس منطقه ای است و با استفاده از این تکنیک می توان تبخیر و تعرق یک منطقه را بدون نیاز به دانستن پیشینه ای از وضعیت خاک، محصول و نحوه ی مدیریت مزرعه با دقت مناسب برآورد کرد. از بین الگوریتم های گوناگون ارائه شده مبتنی بر سنجش از دور، در این پژوهش از الگوریتم نسبتا جدید متریک جهت برآورد تبخیر و تعرق محصول برنج در شهرستان رشت استفاده شد.
جهت برآورد تبخیر و تعرق محصول برنج در شهرستان رشت، از داده های هواشناسی ایستگاه هواشناسی کشاورزی رشت که شامل متغیرهای دمای هوا، رطوبت نسبی، ساعات آفتابی، بارندگی و سرعت باد در مقیاس زمانی 3 ساعته برای 8 روز بدون ابر در مردادماه 1393، تصاویر ماهواره ای سنجنده مودیس و داده های لایسیمتری استفاده شد و با استفاده از داده ها و تصاویر مذکور و با بکارگیری الگوریتم مبتنی بر بیلان انرژی متریک، مقدار تبخیر و تعرق روزانه محصول برنج برآورد گردید و جهت اعتبارسنجی نتایج حاصل از الگوریتم متریک، از داده-های لایسیمتری اندازه گیری شده در شالیزار موسسه تحقیقات برنج رشت که در فصل تابستان سال 1393 در شالیزار کار گذاشته شده اند استفاده شد.
نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که با پیاده سازی الگوریتم متریک با استفاده از تصاویر سنجنده مودیس می توان مقدار تبخیر و تعرق واقعی محصول برنج را در مقیاس روزانه با دقت قابل قبولی برآورد نمود. مقایسه مقادیر برآورد شده تبخیر و تعرق محصول برنج توسط الگوریتم متریک با مقادیر اندازه گیری شده لایسیمتری نشان داد که مقادیر شاخص های RMSE، MAE و MBE به ترتیب برابر با 21/1، 14/1 و 17/1- میلیمتر در روز بدست آمد که نشان دهنده دقت قابل قبول الگوریتم متریک جهت برآورد تبخیر و تعرق روزانه محصول برنج است اما در حالت کلی، این الگوریتم تمایل به کم برآورد کردن مقدار تبخیر و تعرق محصول برنج دارد به گونه ای که میانگین مقادیر تبخیر و تعرق در 8 روز مورد مطالعه با استفاده از داده های لایسیمتری و الگوریتم متریک به ترتیب 2/9 و 8 میلیمتر در روز بدست آمد.
به طور کلی استفاده از تکنیک سنجش از دور و الگوریتم متریک و تصاویر ماهواره ای به عنوان روشی جدید جهت برآورد تبخیر و تعرق دارای دقت قابل قبول و مناسبی است و منشا وجود اختلاف بین مقادیر محاسباتی و مشاهداتی و همچنین کم برآورد کردن الگوریتم متریک را می توان به عواملی از جمله پایین بودن قدرت تفکیک مکانی تصاویر مودیس و نحوه انتخاب پیکسل های گرم و سرد در این الگوریتم نسبت داد.