بکارگیری فناوری اینترنت اشیا در برآورد میزان تبخیروتعرق با استفاده از تصاویر ماهواره ای

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار پژوهشگاه فضایی ایران

2 استادیار مرکز مطالعات سنجش از دور و GIS، دانشگاه شهید بهشتی

3 دانشجوی دکترا مرکز مطالعات سنجش از دور و GIS، دانشگاه شهید بهشتی پژوهشگاه فضایی ایران

چکیده

تبخیر و تعرق یکی از اجزای مهم بیلان انرژی و آب است. کارآمدترین روش محاسبه میزان تبخیر و تعرق واقعی در مقیاس وسیع، استفاده از تصاویر ماهواره­ای و سنجش از دور می­باشد. اجرای الگوریتم­های محاسبه تبخیر و تعرق مانند سبال نیازمند محاسبه تبخیر تعرق مرجع و در نتیجه بدست آوردن مقادیر دما و رطوبت هوا و سرعت باد است. معمولا در محاسبات مربوط به تبخیر و تعرق از اطلاعات بدست آمده از نزدیکترین ایستگاه (های) هواشناسی به منطقه موردمطالعه استفاده می­شود که می­تواند همراه با خطا باشد. به همین دلیل در این مطالعه، از سنسورهای اینترنت اشیا جهت اندازه گیری دقیق دمای هوا در ارتفاع 2 متری از سطح زمین و همچنین رطوبت هوا و سرعت باد در منطقه مورد مطالعه استفاده شده است. منطقه مورد مطالعه در این تحقیق، مزارع شرکت کشت و صنعت مغان در استان اردبیل است. در این تحقیق تعداد 23 نود در تعدادی از مزارع شرکت کشت و صنعت مغان نصب و راه اندازی گردید. الگوریتم بیلان انرژی سطح زمین (سبال) جهت محاسبه میزان تبخیروتعرق با تصاویر لندست 8 سال 1394 مورداستفاده قرار است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Adoption of IoT technology to estimate evapotranspiration from satellite imagery

نویسندگان [English]

  • Soheil Radiom 1
  • hossein Aghighi 2
  • Hamid Salehi Shahrabi 3
1 Assistant Prof., Iranian Space Research Center
2 Assistant Prof., Dept. of RS & GIS, Shahid Beheshti University
3 RS & GIS Center, Shahid Beheshti University
چکیده [English]

Evapotranspiration is one of the most important components of energy and water balance. The most important way to get real large-scale evapotranspiration is to utilize satellite imagery and remote sensing. Implementation of evapotranspiration calculation algorithms such as SEBAL demands calculation of reference evapotranspiration and thus measuring air temperature, humidity and wind speed. Calculation of evapotranspiration is usually based on obtained information from the nearest weather stations to the study area, which can be error-prone. Therefore, in this study, IoT sensors were used to accurately measure air temperature at 2 m above the ground, as well as air humidity and wind speed in the study area. The study area is the farms of Moghan Agricultural Company in Ardabil province. In this study, 23 nodes were installed in a number of farms. The ground-based energy balance algorithm (SEBAL) was used to calculate the evapotranspiration using Landsat 8 images in 2015.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Evapotranspiration
  • remote sensing
  • SEBAL model
  • IoT
  • Wireless Sensors
  • Precision Agriculture

مراجع

آسیب شناسی سیاست های حمایت از بخش کشاورزی ایران، معاونت پژوهش های زیربنایی و امور تولیدی، مرکز پژوهش های مجلس شورای اسلامی، 1398.
احسانی، م. و خالدی، ه.، 1382، شناخت و ارتقای بهره‌وری آب کشاورزی به منظور تأمین امنیت آبی و غذایی کشور، 1382 یازدهمین همایش ملی کمیته ملی آبیاری و زهکشی ایران.
اکبری، م.، سیف، ز. و زارع ابیانه، ح.، 1390، برآورد میزان تبخیروتعرق واقعی و پتانسیل در شرایط اقلیمی مختلف با استفاده از سنجش از دور، نشریه آب و خاک، جلد 25، شماره 4، صص 844 – 835.
 ببران، ص. و هنربخش، ن.، 1386، بحرانوضعیتآبدرایرانوجهان، پژوهشنامه مطالعات توسعه پایدار و محیط زیست، شماره اول، تهران، اندیشه برتر پویا.
 Allen, R.G., Tasumi, M., Morse, A., Trezza, R., Wright, J.L. & Bastiaanssen, W., et al., 2007, Satellite-based Energy Balance for Mapping Evapotranspiration with InternalizedCalibration (METRIC)- Applications, Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 133, 395-406.
Allen, R.G., Pereira, L.S., Howell, T.A. & Jensen, M.E., 2011, Evapotranspiration information reporting: I. Factors governing measurement accuracy, Agric. Water Manag, 98, 899–920.
Bastiaanssen, W.G.M., Menenti, M., Feddes, R.A. & Holtslag, A.A.M.A,1998, RemoteSensing Surface Energy Balance Algorithm for Land (SEBAL): 1. Formulation, Journal of Hydrology, 212-213, 198-212.
Bastiaanssen, W.G.M., Pelgrum, H., Wang, J., Ma, Y., Moreno, J.F. & Roerink, G.J., et al, 1998, A Remote Sensing Surface Energy Balance Algorithm for Land (SEBAL): 2.Validation, Journal of Hydrology, 212-213, 213-229.
Bastiaanssen, W.G.M., SEBAL-based Sensible and Latent Heat Fluxes in the IrrigatedGediz Basin, Turkey, Journal of Hydrology, 2000, 229, 87-100.
Bastiaanssen, W.G.M., Noordman, E.J.M., Pelgrum, H., Davids, G., Thoreson, B.P., & Allen, R.G., 2005, SEBAL Model with Remotely Sensed Data to Improve WaterResourcesManagement under Actual Field Conditions, Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 131, 85-93.
Bhattarai, N., Dougherty, M., Marzen, L.J., & Kalin, L., 2012, Validation of EvaporationEstimates from a Modified Surface Energy Balance Algorithm for Land (SEBAL) Modelin the South-Eastern United States, Remote Sensing Letters, 511-519.
Clarke, D., Smith, M. & El-Askari, K., 2001, CropWat for Windows: user guide, IHE.
Nawandar, N.K. & Satpute, V.R., 2019, IoT based low cost and intelligent module for smart irrigation system, Computers and Electronics in Agriculture, 162, 979-990.
Paiva, C.M., Franca, G.B., Liu, W.T.H. & Rotunno Filho, O.C., 2011, A Comparison ofExperimental Energy Balance Components Data and SEBAL Model Results inDourados, Brazil, International Journal of Remote Sensing, 32, 1731-1745.
Ruhoff, A.L., Paz, A.R., Collischonn, W., Aragao, L.E., Rocha, H. R., & Malhi, Y.S.A., 2012, MODIS-BasedEnergy Balance to Estimate Evapotranspiration forClear-Sky Days in Brazilian Tropical Savannas, Remote Sensing, 4: 703-25.
Teixeira, A.H.d.C., Bastiaanssen, W.G.M., Ahmad, M.D. & Bos, M.G., 2009, Reviewing SEBAL input parameters for assessing evapotranspiration and water productivity for the Low-Middle São Francisco River basin, Brazil: part A: calibration and validation, Agricultural and Forest Meteorology, 149 (3–4), 462–476.
Tilman, D., Balzer, C., Hill, J., & Befort, B.L., 2011, Global food demand and the sustainable intensification of agriculture, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 108, 20260–20264.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار