برآورد تبخیر-تعرق و ضریب گیاهی برنج با استفاده از مدل swap با و بدون تلفیق تصاویر ماهواره‌ای

با افزایش جمعیت، نیاز روز افزون جامعه به غذا و کاهش بازده آبیاری در مزارع، استفاده بهینه از منابع خاک و آب حائز اهمیت است. با گسترش فناوری سنجش از دور، دسترسی به اطلاعات از منابع زمینی به‌گونه‌ای گسترده و سریع فراهم شده است. پژوهش حاضر با هدف شبیه‌سازی تبخیر-تعرق و ضریب گیاهی برنج رقم هاشمی اصلاح شده طی مراحل مختلف رشد با استفاده از مدل swap و تصاویر ماهواره‌ای و مقایسه کارآیی این روش‌ها با یکدیگر در موسسه تحقیقات برنج کشور واقع در شهر رشت در سال زراعی 1396 انجام شد. بر پایه نتایج مجموع تبخیر-تعرق اندازه‌گیری شده با لایسیمتر، و شبیه‌سازی شده با مدل swap با و بدون بروزرسانی با داده‌های ماهواره‌ای به ترتیب 395.4، 373.2 و 363.6 میلی‌متر بود. میانگین ضریب گیاهی محاسبه شده در دوره‌های رشد رویشی، زایشی و رسیدگی به‌ ترتیب 1.13، 1.49، 1.21 به‌دست آمد. این ضرایب برای حالت شبیه‌سازی شده بدون بروزرسانی به‌ترتیب 1.02، 1.39، 1.04 و با برزورسانی داده‌های ماهواره‌ای به‌ترتیب 1.05، 1.43 و 1.07 به‌دست آمد. در نهایت، بر اساس آماره‌های محاسبه شده مدل swap در برآورد ضریب گیاهی (rmse=0.53, ef=0.96, r^2=0.63) و تبخیر-تعرق برنج (rmse=0.89, ef=0.98, r^2=0.74) از دقتی مناسب برخوردار بوده، لیکن با اندک اختلافی مدل swap بروزرسانی شده با داده‌های ماهواره‌ای در برآورد ضریب گیاهی (rmse=0.40, ef=0.99, r^2=0.74) و تبخیر-تعرق (rmse=0.75, ef=0.99, r^2=0.86) بهتر عمل کرده و می‌توان از تصاویر ماهواره‌ای به‌منظور بهبود کارایی مدل در برآورد تبخیر-تعرق و ضریب گیاهی برنج استفاده کرد.

evaluation of the performance of swap model updated with satellite data in estimating of rice evapotranspiration and its crop coefficients

due to the upcoming climate threats, challenge of water shortage and its impact on the food security of the growing population in iran, the optimal use of soil and water resources is very important. with the development of remote sensing technologies, free access to a variety of field data has become widely available, which can be used to reduce the uncertainty of simulation models. the aim of this study was to simulate actual evapotranspiration (eta) and rice crop coefficients (kc) during its growth stages using the swap model updated with satellite data and evaluate the accuracy of the results with/without updating. this research was conducted at the national rice research institute of iran in rasht in the year of 2017. based on the obtained results, total eta measured by lysimeter and simulated by swap model with and without updating were 395.4, 373.2 and 363.6 mm, respectively. the average crop coefficients during the growth stages of vegetative, reproductive and ripening were estimated as 1.13, 1.49, 1.21, respectively. the crop coefficients for the proposed stages estimated by swap model without using satellite data were 1.02, 1.39, 1.04, respectively. after updating with satellite data, the crop coefficients were modified as 1.05, 1.43 and 1.07, respectively. finally, the statistical analysis indicated that the swap model has a reasonable performance in estimation of eta (rmse=0.89; ef=0.98; r2=0.74) and rice crop coefficients (rmse=0.53; ef=0.96; r2=0.63). the results indicate that the swap model combined with satellite data improved the accuracy of eta estimation (rmse=0.75; ef=0.99; r2=0.86) and rice crop coefficient (rmse=0.40; ef=0.99; r2=0.74) at field scale.