برآورد رطوبت خاک با استفاده از داده های سنجش از دور و سامانه بیلان انرژی سطح

رطوبت خاک یکی از پارامترهای کلیدی در مطالعات منابع آب و آبخیزداری می باشد. اندازه گیری میدانی این پارامتر در مقیاس کلان کاری بسیار مشکل، زمان بر و پرهزینه است. از این رو، در سال های اخیر روش های نوین متعددی مبتنی بر داده های ماهواره ای برای برآورد و مدل سازی رطوبت خاک توسعه داده شده اند. در میان روش های ارائه شده مدل های مبتنی بر بیلان انرژی سطح با توجه به ماهیت فیزیکی که دارند، از اهمیت ویژه و میزان دقت بالاتری برخوردارند. اما با توجه به پیچیدگی خاصی که دارند، کمتر مورد استفاده واقع شده اند. لذا این تحقیق، به منظور برآورد رطوبت خاک با استفاده از تصاویر ماهواره ای لندست 8 و مدل بیلان انرژی سطح در حاشیه تالاب شادگان واقع در جنوب غربی ایران صورت گرفت. بدین منظور در تاریخ 07/04/1395 و هم زمان با عبور ماهواره لندست 8 اقدام به اندازه گیری رطوبت خاک به صورت حجمی در 39 نقطه از منطقه حاشیه غربی تالاب شادگان شد. پس از انجام پردازش های لازم بر روی تصویر ماهواره ای با استفاده از سامانه بیلان انرژی سطح (SEBS)، کسر تبخیر منطقه محاسبه شد. سپس کسر تبخیر را به عنوان ورودی اصلی در یک مدل ساده تجربی (مدل نسبت اشباع) قرار داده، رطوبت خاک منطقه برآورد شد. نتایج نشان دهنده توانایی بالای مدل مورد نظر با میزان ضریب تعیین 69/0 و مقدار خطای RMSE برابر با  0.03، در برآورد رطوبت خاک منطقه مورد مطالعه است. همچنین، نتایج نشان می دهد که استفاده ترکیبی از داده های سنجش از دور و مدل بیلان انرژی سطح و مدل تجربی رطوبت خاک، می تواند برای مدل سازی رطوبت خاک در سطح وسیع مورد استفاده قرار گیرد.