Skip to main content
SUPERVISOR
Azadeh Ahmadi,Reza Jafari
آزاده احمدی (استاد راهنما) رضا جعفری (استاد مشاور)
 
STUDENT
Mehrdad Abrishamkar
مهرداد ابریشم کار

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی عمران
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1390

TITLE

Application of remote sensing in estimation of evapotranspiration for assessment of water requirement, case study
Estimating evapotrairation (ET) is one of the important parameters in hydrological balance, planning and water resources management. Hence estimating ET is essential in the scales regarding temporal and spatial. Although calculating ET is precise in small field scales and using lysimeters, but regarding locations, such methods have point estimation limitations. Thus, using remote sensing technology could be an appropriate approach for responding to the mentioned limitation, due to the possibility of places data estimations. One of the most considerable models in this respect could be SEBAL algorithm. The aim of this study is obtaining the actual evapotrairation (ETa), by using SEBAL algorithm, during 2008 in Ben-Saman district located in Gavkhouni drainage basin. Despite the conflicts between the two provinces of Esfahan and Chaharmahal and Bakhtiari, Ben-Saman district that is situated in the downstream of Zayandehroud Dam with a part of it in Esfahan province and the other part in Chaharmahal and Bakhtiari province, is a quite sensitive region. Therefore, accessing the water and relevant calculations could be the solution to the problem. Thus, the time series of MODIS images from Terra satellite were prepared and ETa of the region were estimated for the year 2008. To evaluate SEBAL algorithm performance, the algorithm was executed on Nekooabad agricultural network located in Nafafabad region and three different methods were used to verify the results. 1- Using Penman-Monteith method: Due to inaccessibility of enough data in the studying district to evaluate the results obtained from the calculation of annual Eta, the Penman-Monteith method is used for result comparision. It indicates a correlation of 86.21% of ETa obtained from SEBAL algorithm and the reference ET obtained by Penman-Monteith method. 2) ET-pan method (Orang method): Due to inaccessibility of the mentioned tools in the studying district, a comparative method was used for the obtained results, from ET and using an ET-pan and Ourang equation, to evaluate the results of the calculations regarding annual ETa. It indicated a correlation of 87.48% of the obtained ETa by SEBAL method and the reference ET rate from Orang method. 3) Water balance method: by putting the rate of extracting from the well in the district, rate of percipitation and inflow and outflow in the water balance, the ET parameter was calculated as the unknown parameter and the value was compared with the result of SEBAL algorithm. It showed a relative error of 7.21 percent that is an acceptable rate. SEBAL method has estimated the ETa in Nekooabad agricultural network to be 1143 mm and 228.16 mm in Ben-Saman region. Keywords Remot Sensing, Actual Evapotrairation, SEBAL, Water Balance, ET Pan, Penman-Monteith, MODIS
برآورد تبخیر و تعرق یکی از پارامترهای مهم در توازن هیدرولوژیکی،برنامه‌ریزی و مدیریت منابع آب است. به همین دلیل تخمین مقادیر تبخیر و تعرق در مقیاس‌های زمانی و مکانی ضروری می‌باشد. گرچه محاسبه‌ی تبخیر و تعرق در مقیاس‌های کوچک صحرایی و با استفاده از لایسیمترها از دقت بالایی برخوردار است، اما این روش‌ها از لحاظ مکانی دارای محدودیت برآورد نقطه‌ای می‌باشند به این منظور استفاده از فن‌آوری سنجش از دور، با توجه به امکان برآورد مکانی اطلاعات می‌تواند رویکرد مناسبی جهت پاسخ به این محدودیت‌ باشد. از مطرح‌ترین مدل‌های در این زمینه، می‌توان به الگوریتم SEBAL اشاره کرد. هدف از این مطالعه، به دست آوردن تبخیر و تعرق واقعی (ETa) با استفاده از الگوریتم SEBAL، در طی سال 2008 میلادی در منطقه بن- سامان واقع در حوضه آبریز گاوخونی است. با وجود اختلافات بین دو استان اصفهان و چهارمحال و بختیاری، منطقه بن- سامان که پایین دست سد زاینده رود و قسمتی از آن در استان اصفهان و قسمتی دیگر در استان چهارمحال و بختیاری قرار دارد، منطقه حساسی است. به این دلیل دسترسی و محاسبه نیاز آبی این منطقه می‌تواند راه‌گشای این مشکل باشد. بدین منظور، سری زمانی تصاویر سنجنده MODIS از ماهواره Terra تهیه و تبخیر و تعرق واقعی منطقه به صورت روزانه در سال 2008 میلادی برآورد گردید. به منظور ارزیابی عملکرد الگوریتم SEBAL، روی منطقه نکوآباد واقع در حوضه نجف‌آباد این الگوریتم اجرا شد و از سه روش متفاوت جهت صحت‌سنجی نتایج استفاده شد. 1- استفاده از روش پنمن-مونتیث: به دلیل در دسترس نبودن ابزارهای مذکور در منطقه مطالعاتی، برای ارزیابی نتایج حاصل از محاسبات تبخیر و تعرق واقعی سالانه، از یک روش مقایسه نتایج با مقادیر به دست آمده از روش پنمن-مونتیث استفاده شده که نشان از همبستگی 21/86 درصدی مقادیر تبخیر و تعرق واقعی به دست آمده از الگوریتم SEBAL و تبخیر و تعرق مرجع به دست آمده از روش پنمن- مونتیث می‌باشد. 2- استفاده از تشت تبخیر (روش اورنگ): به دلیل در دسترس نبودن ابزارهای مذکور در منطقه مطالعاتی، برای ارزیابی نتایج حاصل از محاسبات تبخیر و تعرق واقعی سالانه، از یک روش مقایسه نتایج با مقادیر به دست آمده از تبخیر و تعرق به وسیله تشت تبخیر با معادله اورنگ استفاده شد که نشان از همبستگی 48/87 درصدی مقادیر تبخیر و تعرق واقعی به دست آمده با SEBAL و تبخیر و تعرق مرجع به دست آمده با روش اورنگ می‌باشد. 3- روش بیلان:در این روش با وارد کردن حجم برداشت از چاه در منطقه، بارش، رواناب ورودی و خروجی در بیلان پارامتر تبخیر و تعرق به عنوان مجهول محاسبه شد و با نتیجه خروجی از الگوریتم SEBAL مقایسه شد که نشان از درصد خطای نسبی 21/7 شد که مقدار قابل قبولی است. روش SEBAL میزان تبخیر و تعرق واقعی را در منطقه نکوآباد 1143 میلی‌متر و در منطقه بن- سامان 16/228 میلی‌متر برآورد کرده است. کلمات کلیدی : تبخیر و تعرق واقعی، سنجش از دور، SEBAL، پنمن- مونتیث، تشت تبخیر، بیلان آب، MODIS

ارتقاء امنیت وب با وف بومی