برآورد تبخیر و تعرق واقعی محصول برنج با بکارگیری الگوریتم metric در بخشی از شمال ایران

سابقه و هدف: با توجه به اینکه کمبود منابع آب در سال‌‌های اخیر در کشور ایران به چالش عمده‌ای تبدیل شده است و در این میان، بیشترین مصرف آب در بخش کشاورزی و مربوط به پدیده تبخیر و تعرق است مدیریت بهینه و پایدار منابع آب مستلزم شناخت و برآورد صحیح تبخیر و تعرق می‌باشد. در بین روش‌های مختلف برآورد تبخیر و تعرق، تکنیک سنجش از دور به دلیل پوشش مکانی و زمانی مناسب، گزینه مناسبی برای برآورد تبخیر و تعرق در مقیاس منطقه‌ای است و با استفاده از این تکنیک می‌توان تبخیر و تعرق یک منطقه را بدون نیاز به دانستن پیشینه‌ای از وضعیت خاک، محصول و نحوه‌ی مدیریت مزرعه با دقت مناسب برآورد کرد. از بین الگوریتم‌های گوناگون ارائه شده مبتنی بر سنجش از دور، در این پژوهش از الگوریتم نسبتاً جدید متریک جهت برآورد تبخیر و تعرق محصول برنج در شهرستان رشت استفاده شد. مواد و روش‌ها: جهت برآورد تبخیر و تعرق محصول برنج در شهرستان رشت، از داده‌های هواشناسی ایستگاه هواشناسی کشاورزی رشت که شامل متغیرهای دمای هوا، رطوبت نسبی، ساعات آفتابی، بارندگی و سرعت باد در مقیاس زمانی 3 ساعته برای 8 روز بدون ابر در مردادماه 1393، تصاویر ماهواره‌ای سنجنده مودیس و داده‌های لایسیمتری استفاده شد و با استفاده از داده‌ها و تصاویر مذکور و با بکارگیری الگوریتم مبتنی بر بیلان انرژی متریک، مقدار تبخیر و تعرق روزانه محصول برنج برآورد گردید و جهت اعتبارسنجی نتایج حاصل از الگوریتم متریک، از دادههای لایسیمتری اندازه‌گیری‌شده در شالیزار موسسه تحقیقات برنج رشت که در فصل تابستان سال 1393 در شالیزار کار گذاشته شده‌اند استفاده شد. یافته‌ها: نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که با پیاده‌سازی الگوریتم متریک با استفاده از تصاویر سنجنده مودیس می‌توان مقدار تبخیر و تعرق واقعی محصول برنج را در مقیاس روزانه با دقت قابل قبولی برآورد نمود. مقایسه مقادیر برآورد شده تبخیر و تعرق محصول برنج توسط الگوریتم متریک با مقادیر اندازه‌گیری‌شده لایسیمتری نشان داد که مقادیر شاخص‌های rmse، mae و mbe به ترتیب برابر با 1.21، 1.14 و 1.17 میلیمتر در روز بدست آمد که نشان‌دهنده دقت قابل قبول الگوریتم متریک جهت برآورد تبخیر و تعرق روزانه محصول برنج است اما در حالت کلی، این الگوریتم تمایل به کم برآورد کردن مقدار تبخیر و تعرق محصول برنج دارد به گونه‌ای که میانگین مقادیر تبخیر و تعرق در 8 روز مورد مطالعه با استفاده از داده‌های لایسیمتری و الگوریتم متریک به ترتیب 9.2 و 8 میلیمتر در روز بدست آمد. نتیجه‌گیری: به طور کلی استفاده از تکنیک سنجش از دور و الگوریتم متریک و تصاویر ماهواره‌ای به عنوان روشی جدید جهت برآورد تبخیر و تعرق دارای دقت قابل قبول و مناسبی است و منشا وجود اختلاف بین مقادیر محاسباتی و مشاهداتی و همچنین کم برآورد کردن الگوریتم متریک را می‌توان به عواملی از جمله پایین بودن قدرت تفکیک مکانی تصاویر مودیس و نحوه انتخاب پیکسل‌های گرم و سرد در این الگوریتم نسبت داد.