sebal algorithm
در نشریات گروه مهندسی آب-
به منظور مدیریت و برنامه ریزی منابع آب، استفاده از مدل های هیدرولوژیکی به عنوان ابزاری مناسب در شبیه سازی فرآیندهای هیدرولوژیکی مانند بیلان آب، می تواند بسیار موثر باشد. مدل های هیدرولوژیکی توزیعی با گسسته سازی و حل معادلات در هر سلول، شبیه سازی هر یک از اجزای بیلان آب را انجام می دهند. در مطالعه حاضر به منظور برآورد و بررسی اجزای بیلان از مدل توزیعی WetSpass-M در محدوده مطالعاتی هشتگرد واقع در استان البرز استفاده شد و مدل برای 20 سال به صورت ماهانه اجرا گردید. به منظور واسنجی و صحت سنجی مدل ابتدا از داده های دبی ماهانه ایستگاه هیدرومتری به عنوان داده های مشاهداتی استفاده شد. رویکرد سنجش از دور و الگوریتم SEBAL نیز به منظور برآورد مجدد تبخیر و تعرق استفاده شد و نتایج حاصل از دو رویکرد مورد ارزیابی قرار گرفت. بر اساس نتایج مدل در محدوده مطالعاتی هشتگرد، میزان متوسط تبخیر و تعرق حقیقی و تغذیه آب زیرزمینی به ترتیب معادل 347/3 و 272/6 میلیون مترمکعب در سال برآورد شد. همچنین، مقادیر متوسط تبخیر و تعرق در دشت و ارتفاعات به ترتیب 241 و 106/3 میلیون مترمکعب محاسبه شد. حجم متوسط تغذیه سالانه در دشت معادل 197 میلیون مترمکعب شبیه سازی شد که این میزان برای ارتفاعات معادل 75/6 میلیون مترمکعب برآورد شده است. تحلیل تغییرات خروجی های مدل بر اساس انحراف معیار برای اجزای بیلان به تفکیک دشت و ارتفاعات نیز مورد بررسی قرار گرفت که نتایج نشان می دهد که پس از مولفه آبیاری، تبخیر و تعرق، تغذیه و بارندگی بیشترین تغییرات در طول دوره شبیه سازی را دارند.
کلید واژگان: بیلان آب، تحلیل تغییرات، تغذیه آب زیرزمینی، مدل WetSpass-M، الگوریتم SEBALIn management and planning of water resources, hydrological models are suitable tool that can be very effective in simulating hydrological processes such as water balance. Distributed hydrological models simulate each of the water balance parameters by discretization and solving equations in each cell. In the present study, the WetSpass-M distributed model is used to estimate and evaluate the components of the water balance in Hashtgerd study area in Alborz province. The model was implemented in monthly basis and for a 20 year period. In order to calibrate and validate the model, first the monthly flow data of the hydrometric station were used as observational data. The remote sensing approach (SEBAL algorithm) was applied to re-estimate evapotranspiration. Then, the results of the two approaches were evaluated and compared. According to the model results in the Hashtgerd study area, the mean annual values of evapotranspiration and groundwater recharge were estimated to be 347.3 and 272.6 MCM, respectively. Furthermore, the mean annual values of evapotranspiration for plains and mountains were respectively 241 and 106.3 MCM. The mean annual recharge rate in the plains was equal to 197 MCM, while it was estimated to be 75.6 MCM for mountains. The variations analysis of model outputs was performed based on the standard deviation for the water balance parameters in plains and mountains. The results showed that the most variations during the simulation period were observed respectively in the irrigation component, evapotranspiration, recharge, and rainfall.
Keywords: Water balance, Variations analysis, Groundwater recharge, WetSpass-M model, SEBAL Algorithm -
یکی از مولفه های مهم در معادله ی بیلان آب تبخیر تعرق می باشد که اهمیت به سزایی در مدیریت منابع آب دارد. هم چنین در علوم مختلف تلاش بر این است که روش های سخت افزاری به نرم افزاری تبدیل شوند. یکی از روش های نرم افزاری تعیین تبخیر تعرق واقعی استفاده از سنجش از دور و بهره گیری از تصاویر ماهواره ای می باشد. با توجه به اهمیت میزان تبخیر تعرق واقعی در تخصیص منابع آب در تحقیق حاضر با استفاده از تصاویر ماهواره های لندست 8 (دارای تفکیک مکانی مناسب) و مودیس (با تفکیک زمانی مناسب) میزان تبخیر تعرق واقعی نیشکر در کشت و صنعت نیشکر امیرکبیر تعیین و با مقادیر حاصل از لایسیمتر مقایسه گردید. بدین منظور ابتدا تصاویر لندست 8 و مودیس به روش گرام اشمیت در بازه ی زمانی 16 روزه ادغام و میزان تبخیر تعرق واقعی نیشکر با استفاده از الگوریتم سبال برآورد گردید. هم چنین میزان تبخیر تعرق واقعی با استفاده از تصاویر لندست 8 و الگوریتم سبال نیز به دست آمد و در نهایت نتایج دو روش با روش لایسیمتری و با یکدیگر مورد مقایسه آماری قرار گرفتند. مقایسه نتایج نشان دادند که میانگین تفاضل مطلق بین تبخیر تعرق واقعی روش تلفیق تصاویر و لایسیمتر 55/0 میلی متر در روز، این شاخص بین تبخیر تعرق واقعی تصاویر ماهواره ای لندست به صورت مجزا و لایسیمتر 063/0 میلی متر بر روز و مقدار میانگین تفاضل مطلق دو روش سنجش از دور 58/0 به دست آمد. هم چنین در سطح پنج درصد تفاوت معناداری بین دو روش سنجش از دور ملاحظه نگردید.کلید واژگان: الگوریتم سبال، تبخیر تعرق واقعی، روش گرام اشمیتOne of the most important parameters of the water balance equation is evapotranspiration which is effective factor in the management of water resources. Also in different sciences it has been shown the transformation of hardware methods to software methods. One of these few cases is determination actual evapotranspiration using remote sensing and satellite images. According to the importance of actual evapotranspiration in the allocation of water resources in current research by using satellite images from Landsat 8 (suitable spatial resolution) and MODIS (acceptable temporal resolution) were determined the amount of mention parameter of sugarcane in Amir Kabir Sugarcane Argo-Industry and was compared with lysimeteric data. For this purpose, Landsat 8 and MODIS images were merged in the period of 16 days by Gram-Schmidt method and the actual evapotranspiration of sugarcane was estimated by SEBAL algorithm. In addition, the amount of actual evapotranspiration was calculated using Landsat8 images and SEBAL algorithms. Finally, the results of two mention methods were compared with lysimeteric data and were analyzed by statistical methods. The results indicated that the average of absolute difference between actual evapotranspiration of fusion images and lysimeteric method was 0.55 (mm/day). This index was 0.063 (mm/day) between Landsat 8 images and lysimeteric data and the average of absolute difference between two methods of remote sensing was obtained 0.58 (mm/day). Also at the level of five percent, there is not a significant difference between the two methods of remote sensing.Keywords: SEBAL algorithm, Actual Evapotranspiration, Gram, Schmidt method
- 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.