مقایسه‌ روش‌های برآورد تبخیر و تعرق مبتنی بر فناوری سنجش از دور و مدل SWAT (مطالعه موردی: حوضه آبریز آجی‌چای)

مقالات آماده انتشار

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه علوم و مهندسی آب، دانشگاه ولی عصر(عج) رفسنجان، رفسنجان، ایران

2 گروه مهندسی آب، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

3 گروه مهندسی و مدیریت منابع آب، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران.

10.22125/iwe.2024.430461.1777

چکیده

تبخیر و تعرق از جمله مولفه‌های کلیدی در محاسبه بیلان آبی و تعیین میزان آب مصرفی کشاورزی به منظور برنامه‌ریزی و مدیریت منابع آب محسوب می‌شود. روش‌های متنوعی برای برآورد تبخیر و تعرق تا کنون ارائه شده‌اند که بسته به نوع الگوریتم و فناوری‌های حاکم بر آنها، فرآیند و ساختار محاسبه آنها متفاوت است. هدف از این پژوهش، مقایسه عملکرد مدل هیدرولوژیکی-گیاهی SWAT و محصولات جهانی WaPOR و MOD16 مبتنی بر فناوری سنجش از دور برای برآورد تبخیر و تعرق پتانسیل و واقعی است. از این‌رو، حوضه آبریز آجی‌چای (از جمله زیر حوضه‌های مهم دریاچه ارومیه) به عنوان منطقه مطالعاتی برای بررسی هدف پژوهش انتخاب شده است. از پلتفرم گوگل ارث انجین برای برآورد تبخیر و تعرق از طریق محصولات جهانی که بر اساس الگوریتم‌های مختلف توسعه داده شده‌اند، استفاده شده است. همچنین، مدل SWAT بر اساس داده‌های جریان رودخانه‌ها برای حوضه آبریز تنظیم، واسنجی و صحت‌سنجی شد و مقادیر تبخیر و تعرق پتانسیل و واقعی توسط مدل برای دوره 2019-2009 با R2= 0.95 و RMSE = 20 mm شبیه‌سازی شدند. نتایج ارزیابی مدل SWAT نشان داد که میانگین تبخیر و تعرق واقعی شبیه‌سازی شده بیشترین تطابق را با مقادیر متناظر محصولات عمده کشاورزی ارائه شده در سند ملی آب برای دشت‌های اصلی حوضه آبریز دارد. مقایسه بین عملکرد مدل هیدرولوژیکی-گیاهی با محصولات جهانی نشان داد که مقادیر برآورد شده تبخیر و تعرق پتانسیل و واقعی در مقیاس‌های سالانه و ماهانه برای محصول WaPOR نسبت به MOD16 بیشترین توافق و همخوانی را با مقادیر شبیه‌سازی شده مدل SWAT دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Comparison of evapotranspiration estimation methods based on remote sensing technique and SWAT model

نویسندگان [English]

  • Farshad Fathian 1
  • Hojat Ahmadzadeh 2
  • Mohammad Hossein Bagheri Harooni 3
1 Department of Water Science & Engineering, Vali-e-Asr University of Rafsanjan, Rafsanjan, Iran
2 Department of Water Engineering, University of Tabriz, Tabriz, Iran.
3 Department of Water Engineering and Management, Faculty of Civil Engineering, University of Isfahan, Isfahan, Iran
چکیده [English]

Evapotranspiration is one of the key components in calculating water balance and determining water consumption in agriculture for planning and management of water resources. Various methods have been proposed for estimating evapotranspiration so far, which depends on different algorithms and techniques governing them, their calculation process and structure are different. The purpose of this study is to compare the performance of the hydrological-vegetation SWAT model and global products of WaPOR and MOD16 based on remote sensing technique for estimating potential and actual evapotranspiration. Hence, Aji Chay watershed, including one of the important sub-basins of Lake Urmia, is selected as case study to investigate the purpose of this study. The Google Earth Engine platform is used to estimate evapotranspiration through global products, which have been developed based on different algorithms. Moreover, the SWAT model according to the streamflows data was set up, calibrated and validated for the watershed and the values of potential and actual evapotranspiration were simulated by the model for the period 2009-2019 with R2 = 0.95 and RMSE = 20 mm. The results of the SWAT model showed that the average simulated actual evapotranspiration has the highest agreement with the corresponding values of the main agricultural products presented in the national water document for the main plains of the watershed. Comparison between the models showed that the estimated values of potential and actual evapotranspiration both on an annual and monthly scales for the WaPOR have the highest agreement and consistency with the SWAT model compared to the MOD16.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Evapotranspiration
  • Hydrological-Vegetation Model
  • Google Earth Engine
  • WaPOR
  • MOD16
نشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 22 اردیبهشت 1403

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار