نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• علی صیادی ¹
• محمدجواد امیری ²
• محمد یزدی ³

¹ دانشجوی دکتری محیط‌زیست / دانشگاه تهران، تهران، ایران

² عضو هیات علمی دانشکده محیط زیست دانشگاه تهران

³ گروه زمین شناسی منابع معدنی و آب، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

چکیده

سابقه و هدف: تبخیر-تعرق یکی از بخش‌های مهم تعادل چرخه آب هستند . بیش از 0.72 درصد از منابع آبی کشور به دلیل تبخیر-تعرق از دسترس خارج می‌شود. این عوامل، اهمیت و ضرورت استفاده بهینه از آب و پیش‌بینی دقیق میزان تبخیر و تعرق واقعی در کاربردهای مختلف ازجمله کشاورزی و مدیریت منابع آب، اعم از برنامه‌ریزی آبیاری و مدل‌سازی رشد گیاه را نشان می‌دهد. برآوردهای دقیق تبخیر-تعرق در مطالعاتی از قبیل بررسی تغییرات اقلیمی، توسعه‌ی پایدار و کنترل منابع آبی نقش مهمی را ایفا می‌کند. در این راستا هدف از این پژوهش بررسی روند تغییرات حرارتی و میزان تبخیر-تعرق کلان‌شهر تبریز با استفاده از سنجش‌ازدور است.
مواد و روش‌ها: در این پژوهش با توجه به‌دقت و تطبیق‌پذیری بالا در الگوریتم سبال و همچنین تکنیک‌های سنجش‌ازدور برای برآورد تبخیر و تعرق از الگوریتم سبال و تصاویر ماهواره‌ای لندست استفاده گردید. بدین منظور تصاویر ماهواره‌ای لندست در سنجنده‌های ("OLI_TIRS") و از سال‌ 2013 - 2021 از سایت اداره ی کل ملی هوانوردی و فضا (NASA ) تهیه‌شده است. همچنین در این پژوهش از فنون سنجش‌ازدور حرارتی و سامانه اطلاعات جغرافیایی که به شیوه‌ای مؤثر و کارآمد با یکدیگر ترکیب شدند استفاده‌شده است. در اﯾﻦ ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ از نرم‌افزار 10/8 ARC Gis ﺑﺮای ﺗﻬﯿﻪ خروجی و از نرم‌افزارهای 5/3 Envi به‌منظور اﻧﺠﺎم ﭘﺮدازش، تجزیه‌وتحلیل ﺗﺼﺎوﯾﺮ ﻟﻨﺪﺳﺖ اﺳﺘﻔﺎده ﺷﺪ.
نتایج و بحث: نتایج این پژوهش نشان داد ( LST) از سال 2017 قسمت نارنجی و قرمزرنگ افزایش پیداکرده است. پیکسل‌های با دمای 315 الی 320 و 320 درجه به بالا در منطقه موردبررسی غالب گردیده است. شاخص (NDVI )نشان داد پیکسل‌های رنگ زرد و قرمزرنگ (0/2-0/4) و (<0/6) افزایش پیداکرده است. شاخص (BT ) افزایش پیداکرده است و پیکسل‌های 310-315 جای خود را به 315-320 و 320 به بالا داده است. نتایج تبخیر-تعرق نشان داد روند صعودی در تبخیر-تعرق وجود داشته و از سال 2017 الی 2021 در قسمت خارج از مرکز شهر افزایش پیداکرده است.
نتیجه گیری: با توجه به نتایج این پژوهش، تبخیر-تعرق در خارج از مرکز شهر افزایش پیداکرده است، در قسمت‌هایی که افزایش دما ثبت‌شده میزان تبخیر-تعرق نیز افزایش پیداکرده و رابطه معناداری ثبت‌شده است. همچنین پیشنهاد می‌شود با توجه به نتایج پژوهش که سال‌های 2017، 2019 و 2021 تغییرات مشهودی در خارج از مرکز شهر در تبخیر-تعرق ثبت گردیده است در تحقیقات آینده از فرمول روزانه ماهانه و سالانه استفاده شود.

کلیدواژه‌ها

• الگوریتم سبال
• جزایر حرارتی
• دمای هوا
• تبخیر
• تبریز

عنوان مقاله [English]

Monitoring study of evapotranspiration rate in Tabriz city using SEBAL algorithm with GIS and TRS integration

نویسندگان [English]

• Ali Sayyadi ¹
• Mohammad Javad Amiri ²
• Mohamad Yazdi ³

¹ Ph. D student in Environmental Planning, University of Tehran, Tehran, Iran.

² Assistant, Professor of environmental faculty university of tehran

³ Department of Geology of Mineral and Water resources, Faculty of Earth Sciences, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran

چکیده [English]

Background and purpose: evaporation-transpiration is one of the essential parts of the water cycle balance. Over 0.72% of the country's water resources are unavailable due to evaporation-transpiration. These factors show the importance and necessity of optimal use of water and accurate prediction of actual evaporation and transpiration in various applications such as agriculture and water resource management, including irrigation planning and plant growth modelling. Accurate evapotranspiration estimates are essential in studies such as climate change, sustainable development and water resources control. This research aims to investigate the process of thermal changes and the rate of evaporation-transpiration of the Tabriz metropolis using remote sensing.
Materials and methods: In this research, due to the high accuracy and adaptability of the Sabal algorithm, as well as remote sensing techniques, the Sabal algorithm and Landsat satellite images were used to estimate evaporation and transpiration. For this purpose, Landsat satellite images in sensors ("OLI_TIRS") from 2013-2021 have been prepared from the website of the National Aeronautics and Space Administration (NASA). Also, in this research, the techniques of thermal remote sensing and geographic information system were used, which were combined effectively and efficiently. This study used ARC Gis 8.10 software to prepare the output and Envi 3.5 software to process, analyze and analyze Landsat images.
Results and discussion: This research showed that since 2017, the orange and red parts of LST have increased. Pixels with temperatures of 315 to 320 and 320 degrees and above have prevailed in the studied area. The NDVI index showed that yellow and red pixels (0.2-0.4) and (<0.6) have increased. The index (BT) has increased, and 310-315 pixels have been replaced by 320-315 and 320 and above. The evaporation-transpiration results showed an upward trend in evaporation-transpiration, and it increased from 2017 to 2021 in part outside the city centre.
Conclusion: According to the results of this research, evaporation-transpiration has increased outside the city centre; in the parts where the temperature increase has been recorded, the rate of evaporation-transpiration has also increased, and a significant relationship has been documented. It is also suggested that according to the results of the research in the years 2017, 2019 and 2021, visible changes have been recorded outside the city centre in evaporation-transpiration to use the daily, monthly and annual formula in future research.

کلیدواژه‌ها [English]

• SEBAL algorithm
• Heat Island
• air temperature
• evaporation
• Tabriz