واسنجی مدل هیدرولوژیکی vic-3l با استفاده از داده‌های ماهواره‌ای رطوبت سطحی خاک

مدل‌سازی جریان خروجی از حوضه‌های آبریز با مدل‌های هیدرولوژیکیهمواره یکی از چالش‌های اساسی پیشروی محققین و مهندسین بوده است؛زیرا که عدم وجود داده‌های مشاهداتی دبی برای واسنجی مدل‌های مذکور،کاربرد آنها را در بسیاری از حوضه‌ها با محدودیت روبرو می‌نماید. از طرفی با توجه به گسترش فناوری‌های سنجش از دور در سال‌های اخیر، منابع ماهواره‌ای بسیار متعددی به منظور تخمین مقدار بارش، دما، رطوبت سطحی خاک و غیره توسعه داده شده است که مورد توجه بسیاری از محققینمی‌باشند. پژوهش حاضر با هدف ارزیابی کارایی داده‌های ماهواره‌ای رطوبت سطحی خاک ascat در واسنجی مدل هیدرولوژیکی vic-3l در سطح حوضه آبریز سفیدرود به انجام رسیده است. نتایج بدست آمده در گام زمانی روزانه حاکی از آن است که در صورت استفاده از منبع رطوبتی ascat مقدار ضریب همبستگی بین رواناب شبیه‌سازی شده و مشاهداتی در حدود 0/75 می‌باشد و این در حالی است که در صورت استفاده از داده‌های جریان مشاهداتی برای واسنجی مدل، مقدار ضریب همبستگی در حدود 0/80 می‌باشد. در گام زمانی ماهانه نیز استفاده از داده‌های ماهواره‌ای رطوبت سطحی خاک، منجربه افزایش عملکرد مدل vic-3l در شبیه‌سازی رواناب خروجی از حوضه شده است. همچنین از آنجائی که میزان خطای مدل در برآورد حجم رواناب در گام زمانی ماهانه (17/2 درصد) نسبت به گام زمانی روزانه (38/5 درصد) به مراتب کمتر می‌باشد، از این روش واسنجی می‌توان برای تخمین آورد ماهانه با دقت قابل استفاده بعمل آورد. از مزیت‌های واسنجی مدل با استفاده از داده‌های ماهواره‌ای رطوبت خاک می‌توان به لحاظ نمودن تغییرات مکانی پارامترهای مدل در سطح حوضه اشاره نمود که این مساله می‌تواند دید بهتری از عملکرد مدل در سطح حوضه را فراهم نماید. همچنین عدم وجود داده‌های دبی ثبت شده در بسیاری از حوضه‌ها، امکان واسنجی مدل‌های هیدرولوژیکی را با محدودیت اساسی روبرو می‌نماید.

Calibration of VIC-3L Hydrological Model using Satellite-Based Surface Soil Moisture Datasets

This study addresses the efficiency of ASCAT surface soil moisture (SSM) for calibration of VIC3L hydrologic model over the Sefidrood river basin (SRB). Findings on daily time scale indicate that the correlation coefficient (CC) between observed and simulated streamflow, using ASCAT dataset, is equal to 0.75, while in the case of calibration of the VIC3L model using only with hydrometric station datasets the CC value is equal to 0.80. Moreover, at monthly time scale the performance of model in simulating streamflow is better than daily time scale. The relative error (RE) in simulating runoff volume at daily and monthly time scale is 17.2% and 38.5%, respectively and this shows that using ASCAT dataset at monthly time scale leads to reliable results. In addition, one the advantages of model calibration using satellitebased SSm is the extraction of the spatial pattern of model parameters over the catchment, while in the case of using observed discharge dataset for calibration of the model only leads to the constant values of model’s parameter through the catchment. Based on the results of this research it highly recommended to use satellitebased SSMs for calibration of hydrological model, especially in data limited areas or regions in which ground observations are sparselydistributed or insufficient.