به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه

sebal algorithm

در نشریات گروه جغرافیا
تکرار جستجوی کلیدواژه sebal algorithm در نشریات گروه علوم انسانی
تکرار جستجوی کلیدواژه sebal algorithm در مقالات مجلات علمی
  • بتول زینالی، مریم محمدزاده شیشه گران*
    خورشید به عنوان منبع انرژی، سرآغاز حیات و منشا تمام انرژی های دیگر شناخته شده است. تابش جهانی خورشید یکی از سازه های بنیادی هر گستره اقلیمی شمرده می شود. از این رو، شناخت ویژگی ها و نیز پیش بینی این سازه های اساسی، تاثیر زیادی در برنامه ریزی های وابسته به انرژی دارد. استفاده از تصاویر ماهواره ای و مدل های سنجش از دور به عنوان ابزاری مناسب و کم هزینه برای تخمین تابش خورشیدی، در سال های اخیر بوده است. جهت انجام این پژوهش، از تصاویر مربوط به سال 2020 ماهواره لندست 8 سنجنده OLI و سنجنده TIRS و الگوریتم سبال استفاده شد. از نرم افزارENVI جهت تصحیحات هندسی، اتمسفری و رادیومتریک تصاویر ماهواره ای و همچنین اجرای محاسبات مربوط به مدل سبال و از نرم افزار ArcGIS جهت ایجاد پایگاه داده، تحلیل های مکانی، عملیات کارتوگرافیکی و در نهایت پیاده کردن مدل استفاده گردید. نتایج حاصل نشان می دهد که میانگین بیشترین تابش موج کوتاه ورودی به میزان 901 وات بر مترمربع در سال 09/08/2020 و کمترین مقدار در سال 10/09/2020 به میزان 381 وات بر مترمربع بوده است. تفاوت در مقدار تابش خالص رسیده به زمین در منطقه مورد مطالعه، ناشی از تفاوت زاویه تابش خورشید و تعداد ساعات آفتابی در ماه های مختلف سال است. در نهایت می توان نتیجه گرفت که تابش خورشیدی در منطقه، در سال مورد بررسی پتانسیل لازم برای اجرای طرح های فتوولتاییک خورشیدی را دارا می باشد.
    کلید واژگان: واژه های کلیدی: : انرژی تابشی خورشید، الگوریتم سبال، سنجش از دور، شهرستان فردیس
    Batol Zaynali, Maryam Mohammadzadehshishagran *
    The sun is known as the source of energy, the beginning of life and the source of all other energies. The global radiation of the sun is considered one of the fundamental structures of every climate. Therefore, knowing the characteristics and predicting these basic structures has a great impact on energy-related planning. The use of satellite images and remote sensing models as a suitable and low-cost tool for estimating solar radiation has been in recent years. In order to carry out this research, the images of 2020 Landsat 8 satellite OLI sensor and TIRS sensor and Sabal algorithm were used. ENVI software was used for geometrical, atmospheric and radiometric corrections of satellite images, as well as the execution of calculations related to the Sabal model, and ArcGIS software was used for creating a database, spatial analysis, cartographic operations and finally implementing the model. The results show that the average of the highest incoming shortwave radiation was 901 watts per square meter in 08/09/2020 and the lowest value was 381 watts per square meter in 09/10/2020. The difference in the amount of net radiation reaching the earth in the studied area is caused by the difference in the angle of the sun and the number of sunny hours in different months of the year. Finally, it can be concluded that the solar radiation in the region has the necessary potential for the implementation of solar photovoltaic projects in the year under review.
    Keywords: Solar radiant energy, SEBAL Algorithm, Remote sensing, Fardis Plain
  • موسی عابدینی*، مریم محمدزاده شیشه گران

    خورشید، به منزله منبع انرژی، سرآغاز حیات و منشا همه انرژی های دیگر شناخته شده است. تابش جهانی خورشید یکی از سازه های بنیادین هر گستره اقلیمی شمرده می شود. از این رو، شناخت ویژگی ها و نیز پیش بینی این سازه های اساسی تاثیر زیادی در برنامه ریزی های وابسته به انرژی دارد. استفاده از تصاویر ماهواره ای و مدل های سنجش از دور ابزاری مناسب و کم هزینه برای تخمین تابش خورشیدی در سال های اخیر بوده است. جهت انجام دادن این پژوهش، از تصاویر سال 2020 ماهواره لندست 8 سنجنده OLI و سنجنده TIRS و الگوریتم سبال استفاده شد. از نرم افزارENVI  جهت تصحیحات هندسی، اتمسفری، و رادیومتریک تصاویر ماهواره ای و همچنین اجرای محاسبات مربوط به مدل سبال و از نرم افزار ArcGIS جهت ایجاد پایگاه داده، تحلیل های مکانی، عملیات کارتوگرافیکی، و در نهایت اجرای مدل استفاده شد. نتایج نشان می دهد میانگین بیشترین تابش موج کوتاه ورودی به میزان 862 وات بر متر مربع در تاریخ 09/08/2020 و میانگین کمترین مقدار در تاریخ 28/10/2020 به میزان 368 وات بر متر مربع بوده است. این در حالی است که بیشترین مقدار تابش خالص در تاریخ 06/06/2020 به میزان 901 کیلومتر و کمترین مقدار در تاریخ 10/09/2020 به میزان 19 کیلومتر محاسبه شده است. تفاوت در مقدار تابش خالص رسیده به زمین در منطقه مورد مطالعه ناشی از تفاوت زاویه تابش خورشید و تعداد ساعات آفتابی در ماه های مختلف سال است. در نهایت می توان نتیجه گرفت تابش خورشیدی در منطقه در سال مورد بررسی پتانسیل لازم را برای اجرای طرح های فتوولتاییک خورشیدی دارد.

    کلید واژگان: الگوریتم سبال، انرژی تابشی خورشید، سنجش از دور، شهرستان ساوجبلاغ
    Mousa Abedini *, Maryam Mohammadzadeh Shishehgaran

    As the main source of energy, the sun is the origin of life and the root of every other known energy. The global radiation of sun is one of the fundamental structures of any climatic range. Thus, knowing the qualities and predicting these fundamental structures have a great effect on energy-based plannings. The use of satellite images and remote sensing models have been used as suitable and cheap means to estimate solar radiation. In this study, the 2020 year images of Landsat 8 satellite, OLI sensor, TIRS sensor, and SEBAL algorithm were used.   ENVI software was used to make geometric, atmospheric, and radiometric modifications of the satellite images and execute SEBAL model calculations, and ArcGIS was used to create database, conduct locative analyses, carry out cartographic operations, and implement the model. The obtained results showed that the average of highest short-wave incoming radiation has been 862 watts per square meter on August 9, 2020, and the lowest value has been 368 watts per square meter on October 28, 2020. Nonetheless, the highest absolute radiation value has been 901 kilometers on June 6, 2020, and the lowest value has been 19 kilometers on September 10, 2020.  The difference in the absolute radiation values received by earth in the area under study is due to the difference in the sun’s radiation angle and the number of sunny hours in different months of the year. Finally, it can be concluded that the solar radiation in the region in the year under study has the potential to execute solar photovoltaic plans.

    Keywords: Solar radiant energy, SEBAL algorithm, Remote sensing, Savjablag Plain&rsquo
  • مصیب مقبلی دامنه، حسین ثنایی نژاد*، مرتضی کفاش

    تبخیر-تعرق از اجزاء اصلی معادله بیلان آب می باشد که اندازه گیری مقادیر واقعی آن کار بسیار دشواری است. به دلیل اینکه میزان تبخیر-تعرق تابعی از توپوگرافی، اقلیم، نوع پوشش گیاهی، نوع کاربری زمین و خصوصیات خاک می باشد، بنابراین استفاده از مدل های قابل اعتمادی که بتوانند مقادیر واقعی تبخیر-تعرق را در مقیاس مکانی تخمین بزنند کمک شایانی به حل معادله بیلان آب می کند. هدفاصلی این پژوهش ارزیابی مدل سبال برای برآورد تبخیر-تعرق واقعی با استفاده از روش های سنجش از دوری در زمین های دارای کاربری اراضی متفاوت از جمله کشت آبی، کشت دیم و مراتع می باشد، است. در دهه های اخیر روش های متعددی برای اندازه گیری و تخمین تبخیر-تعرق واقعی به وسیله پژوهشگران پیشنهاد شده است. از آنجاکه روش های مذکور عمدتا نیازمند داده های اندازه گیری شده زمینی زیادی بوده و این اندازه گیری ها به صورت نقطه ای می باشند، دارای محدودیت هستند. تکنیک سنجش از دور برای تخمین این مولفه در سطح وسیع و در بازه زمانی کوتاه، می تواند کمک کننده باشد. بنابراین در این پژوهش، مقادیر تبخیر-تعرق واقعی با استفاده از الگوریتم سبال و تکنیک سنجش از دور در منطقه فریمان از توابع استان خراسان رضوی که دارای اقلیم نیمه خشک می باشد، در سال های 1393، 1394 و 1395 برای 8 روز و با استفاده از تصاویر سنجنده لندست 8، برآورد شد. با توجه به وسیع بودن منطقه مورد مطالعه و عدم امکان استفاده از وسایل اندازه گیری دقیق تبخیر-تعرق واقعی مانند لایسیمتر، برای صحت سنجی نتایج بدست آمده از الگوریتم سبال، از روش استاندارد فایو پنمن-مانتیث به عنوان مقادیر مرجع استفاده شد. مقایسه آماری مقادیر تبخیر-تعرق بدست آمده از الگوریتم سبال با خروجی های روش فایو پنمن-مانتیث به طور کلی نشان می دهد که ضریب تبیین، 96/0 و میانگین مربعات خطا 5/0 میلیمتر در روز می باشد. این نتایج بیانگر دقت بالای الگوریتم سبال در تخمین مقدار تبخیر-تعرق واقعی در اقلیم نیمه خشک می باشد.

    کلید واژگان: الگوریتم سبال، تبخیر-تعرق واقعی، خراسان رضوی، سنجش از دور
    Mosayeb Moqbeli Damane, Hossein Sanaei Nejad *, Morteza Kafash
    Introduction

    Present study estimated the large-scale actual evapotranspiration in multiple land use landscape (e.g., Irrigated cultivation, rainfed and pastures) by employing the remote sensing approaches. Measurement of actual evapotranspiration is a difficult process which was calculated as a function of the various climatic and topographical factors for the studied area. Thus, using of models which can estimate the amount of actual evapotranspiration owing to a large and high reliability factor is one of applicable solutions. In recent decades, some methods have been proposed by researchers to determine and measure the actual evapotranspiration. These methods had some limitations and they mainly require a large number of ground-based measurements. Employing the methods based on meteorological stations data from the past has been used as a reference for the estimation of actual evapotranspiration. There are a number of disadvantages of traditional measurement operation such as the lack of sufficient number of measurement points, incomplete meteorological data in many areas, high cost and time consuming of collecting terrestrial information. On the other hand, these measurements are usually based on the weather stations (point based). So, the techniques based on remote sensing data have been developed to tackle these problems. Remote sensing technology has the ability to collect data in large spatial ranges and in short time ranges and the best method to estimate the actual evapotranspiration for areas with difficulty data access or lack of data.

    Material and methods

    In this study, actual evapotranspiration values were measured by using Surface Energy Balance Algorithm for Land (SEBAL) and Remote Sensing Technique in Fariman area of Khorasan Razavi province. The ground data were used in this study which are included as wind speed, dry temperature, relative humidity, minimum temperature, maximum temperature, sun hours, radiation and evaporation. These parameters were extracted from the automatic and synoptic stations of Fariman. Furthermore, Landsat 8 satellite images were employed to estimate the actual evapotranspiration, that were downloaded from the USGS website in geotiff format. In order to calculate the required parameters, eight days of landsat-8 satellite images (in 2015 and 2016) were used to enhance the proper estimation. In the SEBAL algorithm, the actual evapotranspiration is calculated as the latent heat flux which were determined by using the energy balance equation at the time of the satellite overpass. Because of the large area of study and the impossibility of using accurate evapotranspiration instruments such as lysimeter, eddy covariance and etc., for validation of the results of SEBAL algorithm, the FAO Penman-Monteith standard method was used as the reference. Comparisons among results were considered based on some indexes like R2 and RMSE.

    Results and discussion

    The values of different parameters of the SEBAL algorithm were calculated parametrically. These parameters included as the normalized different vegetation index (NDVI), net radiation flux, land surface temperature, difference between air and land surface temperature, soil heat flux, sensible heat flux and finally actual instant and daily evapotranspiration. Statistical comparison of the SEBAL outcomes with FAO Penman-Monteith method shows that the coefficient of determination is 0.96 and the mean squared error is 0.5 mm per day. These results indicate the high accuracy of SEBAL algorithm in estimating actual evapotranspiration in semi-arid climates with multiple land use landscapes.

    Conclusions

    In this study, the actual evapotranspiration was estimated for part of the Fariman region with irrigated cultivation, rainfed and pasture lands by using the SEBAL algorithm. This model is a remote sensing method based on physical equations. The developed model which was based on the remote sensing technique estimates the amount of evapotranspiration owing to large - scale areas and areas where meteorological data are not available. The most important limitation of this study was the absence of measured actual evapotranspiration owing to which it was finally tried and examined by the best possible method to validating the estimated values . Therefore, the results obtained from the SEBAL algorithm were compared with the results of the FAO-Penman-Monteith method. Results show that the drift of the values obtained from the SEBAL algorithm was slightly higher than the reference method in some days, and some days it was lower. In total, the accuracy of the final results for the entire study area can be deduced from the accuracy of the results obtained in the considered part of the images and the integrity of the parameters used throughout the images. Finally, by considering the obtained results, it can be concluded that the SEBAL algorithm has reliable outputs for different land use areas and can be used.

    Keywords: Actual Evapotranspiration, Khorasan Razavi, Remote Sensing, SEBAL Algorithm
  • صیاد اصغری سراسکانرود*، ایمانعلی بلواسی

    استفاده از تصاویر ماهواره ای و مدل های سنجش از دور به عنوان ابزاری مناسب و کم هزینه برای تخمین تابش خورشیدی، در سال های اخیر مورد توجه محققین قرار گرفته است. در این پژوهش مقدار انرژی تابش خورشیدی رسیده به زمین با استفاده از داده های تصاویر ماهواره لندست و با بکارگیری الگوریتم سبال در شهرستان الشتر، در ماه های ژانویه تا نوامبر محاسبه شد. میانگین بیش ترین تابش موج کوتاه ورودی به مقدار 996 وات بر متر مربع در ماه ژوین و کم ترین مقدار در ژانویه به میزان 460 وات بر متر مربع محاسبه شد. هم چنین بیش ترین مقدار تابش خالص خورشیدی رسیده به سطح زمین در ماه سپتامبر به اندازه 602 وات بر متر مربع و کم ترین مقدار مربوط به ژانویه با 261 وات بر متر مربع بوده است. نتایج حاصل از این مطالعه بیانگر آن است که بیش ترین درصد تابش خالص در سپتامبر در دسته 800-600 وات بر متر مربع با مقدار 86/69 درصد و در ژانویه در دسته 600-400 وات بر مترمربع با مقدار 12/60 درصد بوده است. با توجه به دامنه حساسیت سلول های فتوولتاییک به تابش و مقدار تابش خالص محاسبه شده در منطقه مورد مطالعه، می توان نتیجه گرفت که تابش خورشیدی در این منطقه، پتانسیل لازم برای اجرای طرح های فتوولتاییک خورشیدی را دارا می باشد.

    کلید واژگان: انرژی تابشی خورشید، الگوریتم سبال، سنجش از دور، شهرستان الشتر
    Sayyad Asghari Saraskanroud *, Imanali Belvasi
    Introduction

    The sun is known as the source of energy, the origin of life, and the origin of all other energies. The global solar radiation is one of the fundamental structures of any climatic range. Hence, recognition of the features and the prediction of these basic structures have a great impact on energy-related planning. One way to gainaccess to the solar energy information is the direct measurements of solar energy by measuring devices such as Pyranometer and Pyrheliometer Unfortunately, the measurement of the solar radiation is not always carried out in many parts due to the high cost, maintenance and the need for the equipment calibration. Remote sensing techniques ​​can be an appropriate alternative to the experimental and old methods in this field due to the high accuracy and speed in predicting the net radiation values. In general, remote sensing models have a better performance in estimating solar radiation, and can be used as one of the suitable and low cost tools for estimating solar radiation. Considering the importance of solar radiation as a clean, availableand free of any environmental destructive pollutants, identifying the radiation areas to be introduced to the relevant authorities is essential and the aim of the research. In this research, it was attempted to study the feasibility of utilizing solar energy in the region of Alashtar County using the SEBALalgorithm and remote sensing technology.

    Materials and Methods

    To investigate and study the feasibility of using solar radiation energy, the Landsat-8 satellite images over a 12-month period of the year 2017, 1: 50,000 digital topographic maps of the Armed Forces Geographic Organization and the climatic data of the study area including temperature, precipitation, wind speed and the number of sunny days were used. The ENVI software was used to perform the calculations related to SEBALmodel and the ArcGIS software was used to implement the model. In this study, the feasibility of using solar energy in Salsala city was studied using SEBALalgorithm and remote sensing technology. In this method, the instantaneous values of pure radiation are obtained by measuring the sun’s incident radiation from the cloudless images and using surface albedo, surface emission and surface temperature. In this method, instantaneous values of pure radiation are obtained by measuring the sun’s incident radiation from cloudless images using surface albedo, surface emission and surface temperature. After calculating the parameters of the SEBAL algorithm, the net surface radiation flux was calculated.

    Discussion and Results

    The results showed that the average maximum short-wave radiation was 996 watts per square meter in June and the minimum was 460 watts per square meter in January, while the highest amount of net radiation in September was calculated to be 602 watts per square meter and the lowest amount in January was calculated to be 261 watts per square meter. Also, the highest percentages of net radiation distribution in the ranges of 0-200, 200-400, 400-600, 600-800 and 800-1000 watts per square meter were in August, November, April, September and June. The highest percentage of net radiation distribution was in the range of 600-800 watts per square meter with 69.86% of total net radiation in September and the lowest percentage was in the range of 800-800 watts per square meter in January.

    Conclusion

    In order to carry out the research, the Landsat 8 ETM satellite images for the 12 month period of the year 2017 were provided. But, since the images of February, March and December were completely cloudy, they were not used. Then the preprocessing operation in ENVI software was used on all bands of images. The amount of pure radiation in the study area was calculated in watts per square meter in January to November in ENVI software environment and by the utilization of SEBAL algorithm, using the prepared images (Table 2). The results of Table (2) show that the average maximum input shortwave radiation is 996 watts per square meter in June, the lowest amount input is 460 watts per square meter in January, the highest output long wave radiation is 539 watts per square meter in July and the lowest output is 391 watts per square meter in January. Finally, the highest amount of net radiation reaching the surface of the Earth was 602 watts per square meter in September and the lowest amount was 261 watts per square meter in January. The highest percentage of net radiation in the range of 600-800 watts per square meter was 69.86% in September 2017 and the highest percentage of net radiation in the range of 600-400 watts per square meter was 60.12% in January 2017. The difference in the amount of net radiation reaching the ground in the study area is due to the difference in the angle of the sunlight and the number of sunny hours in different months of the year.The results obtained from of the information in Tables 2 to 11 prove this fact. Also, given the sensitivity of the photovoltaic cells that are sensitive to the solar radiation from the radiation threshold of up to 1000 watts per square meter and receive them, it can be concluded that solar radiation in the city of Alshtar has the potential to implement the solar photovoltaic plans in 9 months of January to November.

    Keywords: Solar Energy, SEBAL algorithm, Remote Sensing, Alshtar County
  • طاهر صفرراد *، مهران منصوری نیا، هیرش انتظامی
    رشد جمعیت و توسعه شهرنشینی یکی از عوامل اصلی تغییر در کاربری های شهری است، متعاقب این پدیده تغییر مولفه های بیلان تابش در آن منطقه مورد انتظار خواهد بود. پژوهش پیش رو، سعی دارد با محاسبه تابش خالص و واکاوی آن با کاربری های مختلف شهری، به توصیف و تحلیل نقش کاربری های شهری در بیلان تابش بپردازد. بدین منظور از تصویر ماهواره ی لندست 8 در سال 2016 کمک گرفته شد. ویژگی های شار تابش شامل، شار تابش خالص (RN)، آلبیدو سطح زمین (α)، طول موج بلند ورودی (↓RL)، طول موج کوتاه ورودی (↓RS)، تابش طول موج بلند خروجی (↑RL) و درجه حرارت سطح زمین با بهره گیری از الگوریتم سبال محاسبه شدند. مقادیر این مولفه ها در کاربری های مختلف (مسکونی فشرده، مسکونی پراکنده، فضای سبز و زمین های بایر) از طریق آزمون تحلیل واریانس یک طرفه (آنوآ) و آزمون تعقیبی توکی تحلیل و بررسی شدند. نتایج پژوهش نشان داد که کاربری های انتخاب شده دارای تفاوت معنادار در مقدار شار تابش هستند چنانچه زمین های بایر حدود 6 درجه از زمین های مسکونی و ساخته شده گرم تر هستند و زمین های مسکونی نیز حدود 5/1 درجه گرم تر از فضای سبز هستند، نتایج پژوهش نشان داد، تفاوت های یاد شده بخاطر تغییر در مقادیر انرژی خروجی (α و↑RL) ایجاد شده اند و هرگونه تغییر کاربری در طول زمان نهایتا منجر به تغییر بیلان تابش و درجه حرارت آن مکان ها خواهد شد که این افزایش دما، متفاوت از افزایش دمای ناشی از گرمایش جهانی است.
    کلید واژگان: بیلان تابش، تابش خالص، کاربری شهری، الگوریتم سبال، کرمانشاه
    Taher Safarrad *, Mehran Mansourinia, Hersh Entezami
    Population growth and urbanization development are the main triggering factors of changes in urban land uses. These, in turn, result in changes in the components of radiation balance. The present study tries to analyze the role of urban land uses in radiation balance by calculating net radiation and its analysis. For this purpose, the Landsat 8 satellite image of 2016 was used. Characteristics of radiation flux including net radiation flux (RN), ground surface albedo (α), incoming longwave radiation (RL↓), incoming shortwave radiation (RS↓), outgoing longwave radiation (RL↑), and ground surface temperature were computed using Sebal algorithm.The values ​​of these components in different land uses (compressed residential, scattered residential, green area and wastelands) were analyzed using one-way analysis of variance (ANOVA) and Tukey’s test. The results of this study showed that the selected land uses have significant differences in the amount of radiation flux, therefore the wastelands are warmer than the residential areas by about 6 oC and the residential areas are warmer than the green areas by about 1.5 oC. The results also indicated that these differences are due to changes in output energy (α and RL↑), and any change in land use over time will ultimately lead to a change in the radiation balance and the temperature of those places, which this temperature increase, is different from the increase of the temperature due to global warming.
    Keywords: radiation balance, net radiation, urban land use, sebal algorithm, Kermanshah
  • سعیده زمانی، مجید رحیم زادگان *
    تبخیر از دریاچه پشت سدها و دریاچه های آب شیرین از جمله روش های هدررفت منابع آب است. به همین دلیل اندازه گیری مقدار تبخیر از سطح پهنه های آب شیرین اهمیت بسیاری در مدیریت منابع آب دارد. روش های گوناگونی برای اندازه گیری تبخیر-تعرق ارائه شده که از جمله آن ها الگوریتم توازن انرژی در سطح (SEBAL) است که می تواند با استفاده از تصاویر ماهواره ای نقشه های پهنه بندی تبخیر-تعرق تولید نماید. تا به حال، الگوریتم SEBAL بیشتر در برآورد تبخیر-تعرق از سطح خشکی ها و پوشش های گیاهی پیاده سازی شده و تحقیقات کمی در زمینه کاربرد آن در سطح پهنه های آبی شیرین انجام شده است. هدف این تحقیق، بکارگیری الگوریتم SEBAL جهت پهنه بندی تبخیر از سطح دریاچه های پشت سدها است. به همین منظور سه تصویر Landsat TM از دریاچه سد امیرکبیر (کرج) و زمین های کشاورزی پایین دست آن مربوط به ماه های خرداد، تیر و مرداد سال 0931 تهیه گردید و تصحیحات رادیومتریک و هندسی بر روی آن انجام شد. برای انجام پیاده سازی های الگوریتم SEBAL، از داده های ایستگاه هواشناسی کرج استفاده شد. همچنین مقدار تبخیر اندازه گیری شده از روش تشت تبخیر توسط شرکت آب منطقه ای استان تهران در نزدیکی دریاچه سد امیرکبیر به عنوان داده های واقعیت زمینی استفاده گردید. RMSE نتایج به دست آمده از SEBAL برای سد امیرکبیر با داده های زمینی، 72/0 میلیمتر بود که مقدار قابل قبولی محسوب می شد . مقدار تبخیر روزانه نیز از کل سطح دریاچه در تاریخ های منتخب به ترتیب 730/8، 346/01 و 534/5 متر در روز به دست آمد. علاوه بر این، نتایج نشان دهنده افزایش تبخیر از سطح مخزن سد در مناطق کم عمق به سمت مناطق عمیق تر بود که این مورد می تواند نشان دهنده کارایی نامناسب روش های نقطه ای اندازه گیری تبخیر باشد. در مجموع، نتایج بیانگر کارایی الگوریتم SEBAL برای برآورد تبخیر از سطح دریاچه های سدها بود و می توان با توجه به شرایط مکانی و زمانی هر منطقه، از آن برای تعیین تبخیر پهنه های آبی شیرین استفاده نمود.
    کلید واژگان: الگوریتم SEBAL، تبخیر، تعرق، تصاویرماهواره ای، دریاچه سد، پهنه بندی
    Saeideh Zamani, Majid Rahimzadegan *
    Introduction
    Evaporation from the lakes behind the dams and freshwater lakes is one of the most important parameters in water resource losses. Therefore, zoning evaporation is very important in water resources management. There are various methods for measuring and estimating evapotranspiration (ET) that are used according to their accuracy and cost. These models include using evaporation pan and using meteorological models such as Bowen ratio and eddy correlation methods. Nowadays, modern methods such as utilizing satellite remote sensing images are developed to estimate evapotranspiration in different regions. Surface Energy Balance Algorithm for Land (SEBAL) is one of these algorithms which is highly regarded. SEBAL estimates ET as a residual in energy flux in the surface of land. This is done by calculating the difference in the soil heat flux and the sensible heat flux from the net radiation.
    Material and
    Methods
    Initially, SEBAL was extensively used for mapping evapotranspiration in lands and vegetation cover such as crop field, but it was rarely used to estimate evaporation from water bodies, especially freshwater bodies. The aim of this study was to use SEBAL algorithm to map evaporation from freshwater of dam lakes. In this regard, three Landsat Thematic Mapper images (TM) acquired in May 29th, July 9th, and August 1st, 2011 were provided from Amir Kabir (Karaj) dam and the downstream agricultural lands. The selected area is located between two provinces of Tehran and Karaj. Amir Kabir dam supplies a part of drinking and agriculture water for these two provinces. To implement SEBAL method, radiometric and geometric corrections were performed and image bands were converted to radiance and reflectance values according to their wavelengths.
    In order to prepare required parameters of SEBAL, meteorological data measured by Karaj meteorological station at the selected dates were provided. These data included elevation of meteorological station, daily solar radiation, dew point temperature, wind speed, and air temperature. Furthermore, the evaporation values recorded by Tehran Regional Water Authority located at the southwestern part of the dam using evaporation pan were used as ground truth data which measurements and were performed in related dates.
    All of the implementations of this research were accomplished using the ENVI 5.1, Excel 2007, Ref ET, and MATLAB R2012a software. The instantaneous ET at the time of satellite overpass was calculated calculate using SEBAL method and in order to calculate the daily ET, the calculation of the reference ET was necessary. To compute reference ET in this research, Ref ET software developed in Idaho University was utilized. One of the required data in the Ref ET software is hourly solar radiation. Because of the lack of hourly solar radiation data in the selected meteorological stations, angstrom method was used. Then, the ratio of instantaneous ET to reference ET was used to calculate the 24 hour ET.
    Results And Discussion
    In each stage of SEBAL method, its components, such as Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), and Land Surface Temperature (LST) were checked to prevent the undesired errors. After performing implementations, the results showed that the absolute difference values of evaporation acquired from SEBAL method and ground truth data were 0.2, 0.2, and 0.3, in selected days, respectively, which leads to the Root Mean Square Value (RMSE) of 0.27 mm that is an acceptable value. Moreover, the total evaporation values from the entire dam surface for selected days were 8.037, 10.634, and 5.435 meters per day, respectively, which were significant values. The acquired map of evaporation from dam lake surface illustrated that the value of evaporation was increasing from coastal areas to deep regions. This was proved in the same researches. The values changed from 0.5 mm in the shoreline to 3.5 mm in deep water.
    One of the uncertainty sources of this research was the use of daily solar radiation due to the lack of meteorological data and computing hourly values by using Angstrom method. Another uncertainty source is utilizing empirical relations such as relation of estimating atmospheric transmissivity, and narrow band emissivity and broad band emissivity which is better to calibrate before use. Another shortage of SEBAL method which can lead to uncertainty is empirical process of selecting cold and hot pixels which are used to estimate air temperature and soil temperature, respectively.
    Conclusion
    Despite the mentioned shortages of SEBAL method, the results showed the applicability of SEBAL method to mapping and estimating evaporation from freshwater lakes and dam lakes as an accurate and inexpensive method. Furthermore, the evaporation from freshwater lake surface was calculated using SEBAL model which were significant values in selected days and proved the requirement for protective operations.
    Keywords: SEBAL algorithm, Evapotranspiration, Satellite images, Lake Dam, Mapping
  • حمید نوری، محمد فرامرزی
    تبخیر و تعرق از موثرترین مولفه های بیلان آبی یک حوضه آبریز در مناطق خشک و نیمه خشک جهان است. هدف از این پژوهش، بررسی و مقایسه دقت برآورد تبخیر و تعرق واقعی کاربری های مختلف اراضی به وسیله الگوریتم توازن انرژی در سطح زمین (سبال ) ویژه مناطق ناهموار و کوهستانی، در مقایسه با مقدار محاسبه شده به روش فائو- پنمن- مانتیث با ترکیب دو سنجنده مودیس و لندست 8 هم زمان در شهرستان ملایر است. الگوریتم سبال با برآورد تمامی مولفه های انرژی در سطح زمین همچون شار تابش خالص، شار گرمای خاک و شار گرمای محسوس، قادر به برآورد تبخیر و تعرق لحظه ای و روزانه است. در این پژوهش، از هشت تصویر سنجنده مودیس و تصویر لندست 8 هم زمان، طی سال های 2005 تا 2013 استفاده شد. داده های استفاده شده هواشناسی شامل دمای بیشینه، دمای کمینه، رطوبت نسبی، ساعات آفتابی و سرعت باد، طی همین دوره آماری از ایستگاه سینوپتیک ملایر به دست آمد. برای بررسی ارتباط بین مقدارهای تبخیر و تعرق واقعی و کاربری اراضی در منطقه دردست مطالعه، از تابع Zonal Statistic استفاده شد. نتایج نشان داد که در برآورد تبخیر و تعرق روزانه، به طور میانگین 43/0درصد اختلاف میان روش سبال و روش فائو- پنمن- مانتیث وجود دارد؛ بنابراین می توان تبخیر و تعرق ساعتی و روزانه را برای منطقه دردست مطالعه با دقتی مناسب برآورد کرد. همچنین، نقشه کاربری اراضی منطقه با روش شیء گرا با دقت 88درصد و ضریب کاپای 85/0 تهیه شد. نتایج نشان داد روش درون یابی پیکسل های مودیس با پیکسل های لندست برای ارزیابی کاربری غالب در پیکسل تصویر مودیس موثر بوده است و مقدار بیشینه تبخیر و تعرق واقعی مربوط به کاربری های زراعت آبی و دیم و کمترین تبخیر و تعرق مربوط به کاربری نواحی مسکونی است. کمترین انحراف معیار مربوط به مناطق آبی و بیشترین پراکنش میانگین، مربوط به کاربری مراتع است.
    کلید واژگان: تبخیر و تعرق، الگوریتم سبال، لندست 8، مودیس، روش فائو - پنمن، مانتیث
    Hamid Nouri, Mohammad Faramarzi
    Evapotranspiration is one of the most effective components of a catchment water balance in arid and semiarid regions of the world. The purpose of this study was to compare the accuracy of the estimation of actual evapotranspiration of different land uses in the surface energy balance algorithm (Sebal) Special mountainous regions of the FAO Penman-Monteith compared with the values calculated by a combination of MODIS and Landsat 8 images at the same time in Malayer city. Sebal algorithm estimates the energy component of the surface net radiation flux, soil heat flux and sensible heat flux to calculate the evapotranspiration instantly and daily. In this study, the eight images of MODIS and Landsat select from 2005 to 2013 at the same time. Meteorological data used include maximum temperature, minimum temperature, relative humidity, sunshine and wind speed were extracted during this period from Malayer synoptic station. To investigate the relationship between the amount of actual evapotranspiration and land use were used by the Zonal Statistic method. The results showed that the estimated daily average of evapotranspiration has 0.43 percent difference between FAO Penman-Monteith method and Sebal, therefore accuracy of Sebal algorithm can be acceptable. The land use map was provided by object oriented approach with 88% accuracy and kappa coefficient. The minimum and maximum amount of ETR are irrigated farming and residential. The largest standard deviation of ETR is rangeland and the lowest SD is water bodies.
    Keywords: Evapotranspiration, Sebal Algorithm, Landsat8, Modis, FAO Penman Monteith
  • حجت ابراهیمی، امیر گندمکار، سیدعلی المدرسی، محمدحسین رامشت
    بررسی عوارض زمینی اعم از پوشش گیاهی، منابع آبی، انواع کاربری ها و ازجمله جنس و بافت خاک منطقه ازجمله مواردی است که نیاز به داده هایی با دقت بالا دارد. دقت بالا و کیفیت داده ها می تواند ما را به نتایج دقیق تر بهتر برساند. در این راستا داده های دورسنجی ابزار بسیار مناسبی برای تشخیص و تعیین الگوها محسوب می گردد. الگوریتم توازن انرژی سطح زمین سبال الگوریتم نسبتا جدیدی است که در اکثر نقاط دنیا برای برآورد تبخیر و تعرق و سایر شارهای گرمایی و همچنین دمای سطح مورد استفاده قرار گرفته و نتایج رضایت بخشی داشته است. به منظور برآورد دمای سطح در منطقه تویسرکان از توابع استان همدان با استفاده از الگوریتم سبال داده های سنجنده مودیس استفاده گردید. هدف اصلی در این تحقیق بررسی دقت روش دورسنجی در برآورد دمای سطح و معرفی مناسب ترین روش می باشد. بالاترین دما در منطقه 315 درجه کلوین و حداقل دما 287 درجه کلوین می باشد. ارتفاعات با توجه به داشتن گرادیان دما حداقل میزان دمایی را برخوردار هست. مناطقی که دارای پوشش گیاهی می باشد دمای متعادل تری در منطقه دارد.
    کلید واژگان: دمای سطح زمین، الگوریتم سبال، مودیس، تویسرکان
    Hojjat Ebrahimi, Amir Gandomkar, Ali Almodarresi, Mohammad Hossein Ramesht
    Study of Terrain Including vegetation, water resources, land types Including soil texture and classification are cases that require data with high precision. Accurate and high quality data can lead us to a better, more accurate results.In this context, remote sensing data is a great tool for the detection and identification of patterns. SEBAL (surface energy balance algorithm) is a relatively new algorithm for estimating evapotranspiration in most parts of the world and other heat fluxes and land surface temperatures used and the results have been satisfactory. To estimate the surface temperature in the Tuyserkan district using data SEBAL algorithm, bands of MODIS images were used. The main objective of this study was to evaluate the accuracy of remote sensing methods to estimate the surface temperature and the best method is introduced. The highest temperature in the region of 315 ° K and the minimum temperature is 287 degrees Kelvin. Heights with respect to a given temperature are the minimum temperature gradient. Areas of vegetation are more moderate temperatures in the region.
    Keywords: surface temperature, SEBAL algorithm, MODIS, Tuyserkan
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال