journal of watershed management research
پژوهشنامه مديريت حوزه آبخيز
jwmr
Agriculture
http://jwmr.sanru.ac.ir
1
admin
2251-6174
2676-4636
10.61186/jwmr
fa
jalali
1400
6
1
gregorian
2021
9
1
12
24
online
1
fulltext
fa
تحلیل حساسیت الگوریتم SEBAL در برآورد نیاز آبی محصولات زراعی
Sensitivity Analysis of SEBAL Algorithm for Estimating Agricultural Irrigation Requiremants
ساير موضوعات وابسته به مديريت حوزه آبخيز
ساير موضوعات وابسته به مديريت حوزه آبخيز
كاربردي
Applicable
<div style="text-align: justify;"><strong><span style="color:black;"><span style="font-family:2 Mitra;">چکیده</span></span></strong> <strong><span style="color:black;"><span style="font-family:2 Mitra;">مبسوط</span></span></strong><strong><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-size:8.0pt;"></span></span></span></strong><br>
<strong><span style="color:black;"><span style="font-family:2 Mitra;">مقدمه و هدف:</span></span></strong> <span style="color:black;"><span style="font-family:2 Mitra;">تخمین دقیق تبخیر و تعرق واقعی (</span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-size:8.0pt;">ETA</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:2 Mitra;">) یا به عبارتی نیاز آبی یک محصول طی دوره رشد، از جمله موضوعات مهم در مدیریت تخصیص آب در مزرعه و بهبود راندمان آب مصرفی در هر منطقه می ­باشد.</span></span> <span style="color:black;"><span style="font-family:2 Mitra;">در تحقیق حاضر </span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-size:8.0pt;">ETA</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:2 Mitra;"> برای محصول سورگوم با استفاده از الگوریتم بیلان انرژی در سطح زمین (</span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-size:8.0pt;">SEBAL</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:2 Mitra;">) و به کارگیری تصاویر ماهواره ­ای </span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-size:8.0pt;">Landsat8</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:2 Mitra;">، آمار هواشناسی و نقشه </span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-size:8.0pt;">DEM</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:2 Mitra;"> منطقه محاسبه و با مقادیر اندازه ­گیری شده از لایسیمتر مقایسه گردیده است. </span></span><br>
<strong><span style="color:black;"><span style="font-family:2 Mitra;">مواد و روش</span></span></strong><strong><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-size:8.0pt;">­</span></span></span></strong><strong><span style="color:black;"><span style="font-family:2 Mitra;">ها:</span></span></strong> <span style="color:black;"><span style="font-family:2 Mitra;">به منظور آنالیز حساسیت، پارامترهای ورودی کلیدی الگوریتم </span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-size:8.0pt;">SEBAL</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:2 Mitra;"> در دامنه </span></span>±10<span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:10.0pt;"> </span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:2 Mitra;"> ، </span></span>±20<span style="color:black;"><span style="font-family:2 Mitra;"> ، </span></span>±30<span style="color:black;"><span style="font-family:2 Mitra;">، </span></span>±40<span style="color:black;"><span style="font-family:2 Mitra;"> و </span></span>±50<span style="color:black;"><span style="font-family:2 Mitra;"> تغییر یافته و میزان تغییرات </span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-size:8.0pt;">ETA</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:2 Mitra;"> با توجه به کاهش و افزایش هر کدام از این پارامترها بررسی گردید. این تغییرات برای روزهای 206، 238 و 254 جولایی در هشت نقطه با تراکم­ های مختلف پوشش ­گیاهی مورد ارزیابی قرار گرفت. </span></span><br>
<strong><span style="color:black;"><span style="font-family:2 Mitra;">یافته</span></span></strong><strong><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-size:8.0pt;">­</span></span></span></strong><strong><span style="color:black;"><span style="font-family:2 Mitra;">ها:</span></span></strong> <span style="color:black;"><span style="font-family:2 Mitra;">نتایج نشان داد که مقادیر </span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-size:8.0pt;">ETA</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:2 Mitra;"> محاسبه شده با الگوریتم </span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-size:8.0pt;">SEBAL</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:2 Mitra;"> در قیاس با اندازه ­گیری­ های لایسیمتری، در سطح اطمینان 95% قابل قبول می­ باشند. همچنین نتایج آنالیز حساسیت حاکمی از آن بود که در الگوریتم </span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-size:8.0pt;">SEBAL</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:2 Mitra;"> پارامترهای دمای سطحی و تابش طول موج کوتاه ورودی دارای حساسیت بالا به خصوص در مناطق با </span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-size:8.0pt;">ET</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:2 Mitra;"> پایین می­ باشد. همچنین پارامترهای آلبیدو و سرعت باد دارای حساسیت متوسط تا زیاد بوده به نحوی که پارامتر آلبیدو در </span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-size:8.0pt;">ET>10</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:2 Mitra;"> حساسیت متوسط و در </span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-size:8.0pt;">ET<10</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:2 Mitra;"> حساسیت </span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:2 Mitra;">زیادی</span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:2 Mitra;"> از خود نشان می­ دهد. </span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-size:8.0pt;"></span></span></span><br>
<strong><span style="color:black;"><span style="font-family:2 Mitra;">نتیجه</span></span></strong><strong><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-size:8.0pt;">­</span></span></span></strong><strong><span style="color:black;"><span style="font-family:2 Mitra;">گیری:</span></span></strong> <span style="color:black;"><span style="font-family:2 Mitra;">در مجموع آلگوریتم </span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-size:8.0pt;">SEBAL</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:2 Mitra;"> علاوه بر صرفه اقتصادی بالا نسبت به سایر روش های متداول، کارآیی خوبی در برآورد </span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-size:8.0pt;">ET</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:2 Mitra;"> داشته است. همچنین انجام آنالیز حساسیت و تعیین پارامترهای کلیدی، ضمن افزایش دقت در اندازه­ گیری آن پارامترها، می­ تواند نتایج مدل سازی را تا حد زیادی بهبود دهد.</span></span><br>
<strong><span style="color:black;"><span style="font-family:2 Mitra;"><span style="font-size:5.0pt;"> </span></span></span></strong></div>
<strong><span dir="LTR"></span></strong>
<div style="text-align: justify;"><strong>Extended Abstract</strong><br>
<strong>Introduction and Objective:</strong> The accurate estimation of actual evapotranspiration (ETA), i.e. crop water requirements, is an important issue for irrigation water allocation at fields and improving water efficiency. In the present study, ETA for Sorghum crop was estimated using surface energy balance algorithm for land (SEBAL) and by employing Landsat8 satellite images; meteorological data and DEM map and then compared with the measured values of lysimeter.<br>
<strong>Material and Methods:</strong> For carrying out the sensitivity analysis, the key parameters of SEBAL algorithm was altered at the range of ±10 , ±20 , ±30 , ±40 , ±50 and resultantly the variation of ETA corresponding to decrease and increase of these parameters was investigated. The changes of key parameters on the days of 206, 238 and 254, based on Julian days calendar, were evaluated at eight points with different vegetation densities. Albedo parameters have moderate to high sensitivity, so that the albedo parameter has medium and high sensitivity in the areas with ET> 10 and ET <10, respectively.<br>
<strong>Results:</strong> The results of SEBAL showed the value of accuracy indices were acceptable at a significant level of 95%, while compared with those of lysimeter measurements. The results of the sensitivity analysis also showed the surface temperature and input shortwave radiation are more sensitive especially at the areas having low ETA values. The wind speed and<br>
<strong>Conclusion:</strong> In general, in addition to high economic efficiency compared to other conventional methods, the SEBAL algorithm has a good efficiency in estimating ET. Also, performing sensitivity analysis and determining the key input parameters, while increasing the accuracy of measuring those parameters, can greatly improve the modeling results.<br>
<strong> </strong></div>
<span dir="RTL"></span>
آنالیزحساسیت, تابش طول موج کوتاه, تبخیر و تعرق, دمای سطحی, سبال, لایسیمتر, لندست8
Evapotranspiration, Input Shortwave Radiation, Landsat 8, Lysimeter, SEBAL, Sensitivity Analysis, Surface temperature
217
227
http://jwmr.sanru.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-1701-1&slc_lang=fa&sid=1
Elham
Mahmudzadeh
الهام
محمودزاده
s.anvari@kgut.ac.ir
100319475328460011314
100319475328460011314
No
Department of Water Resources Management, University of Industrial and Advanced Technology, Kerman, Iran
گروه مدیریت مهندسی منابع آب، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان. ایران
Sedigheh
Anvari
صدیقه
انوری
anvari.t@gmail.com
100319475328460011315
100319475328460011315
Yes
Department of Ecology, Institute of Advanced Science and Technology and Environmental Sciences, University of Industrial and Advanced Technology, Kerman, Iran
پژوهشگاه علوم و تکنولوژی پیشرفته و علوم محیطی، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان، ایران