نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• رحمان شریفی ¹
• فاطمه برزگری بنادکوکی ²
• مجتبی پاک پرور ³

¹ مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان تهران، سازمان تحقیقات و آموزش و ترویج کشاورزی (تات)، ورامین، ایران

² دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران

³ مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان فارس، سازمان تحقیقات و آموزش و ترویج کشاورزی (تات)، شیراز، ایران

چکیده

با توجه به افزایش تنش‌های خشکی در مناطق خشک و نیمه‌خشک، نیاز به روش‌هایی دقیق، غیرمخرب و کم‌هزینه برای برآورد مصرف آب پوشش‌های گیاهی اهمیت ویژه‌ای یافته است. مدل METRIC به‌عنوان یکی از مدل‌های پیشرفته مبتنی بر سنجش از دور، در سال‌های اخیر برای تخمین تبخیر-تعرق واقعی (ETa) مورد توجه قرار گرفته است. تحقیق حاضر با هدف ارزیابی دقت مدل METRIC در برآورد ETa در منطقه خشک و اراضی پخش سیلاب دشت چنداب ورامین، بر پایه تصاویر ماهواره‌ای سطح 2 لندست ۸ در بازه زمانی پاییز 1397 تا زمستان 1400 و داده‌های هواشناسی میدانی انجام شد. پس از انجام پردازش‌های رادیومتریک و اتمسفری تصاویر، پارامترهای بیلان انرژی استخراج گردید و کیفیت نتایج با رویکردی جامع و چندمنبعی بررسی شد تا قابلیت اعتماد مدل افزایش یابد. نتایج حاصل از مدل به دلیل عدم دسترسی به داده‌های لایسیمتر وزنی با مدل استاندارد FAO Penman-Monteith مقایسه شد. نتایج نشان‌دهنده دقت بالا و قابلیت کاربرد مدل در دشت‌های حاشیه کویر مانند چنداب ایران است. میانگین ضریب تعیین (R²) بالاتر از 9/0 و خطای ریشه میانگین مربعات RMSE کمتر از 52/0 میلی‌متر بر روز، گواهی بر صحت بالای مدل دارند. همچنین، ارتباط قوی بین شاخص ETo و ETa به‌خوبی بیانگر تاثیر و نقش پوشش گیاهی در فرآیند تبخیر-تعرق و پویایی مکانی آن است.

کلیدواژه‌ها

• بیلان انرژی سطحی
• شاخص پوشش گیاهی نرمال‌شده
• تصاویر ماهواره‌ای
• هیدرولوژی کشاورزی
• تغذیه مصنوعی آبخوان
• مناطق خشک

عنوان مقاله [English]

Evaluation of the METRIC Model for Estimating Actual Evapotranspiration in the Chahandab Plain, Varamin, Using Remote Sensing Data

نویسندگان [English]

• Rahman Sharifi ¹
• Fatemeh Barzegari Banadkooki ²
• Mojtaba Pakparvar ³

¹ Soil Conservation and Watershed Management Department, Tehran Agricultural and Natural Resources Research Center, Varamin, Iran.

² Engineering Department, Payame Noor University, Tehran, Iran

³ Soil Conservation and Watershed Management Department, Fars Agricultural and Natural Resources Research Center, AREEO, Shiraz, Iran

چکیده [English]

Due to the increasing water stress in arid and semi-arid regions of Iran, the need for accurate, non-destructive, and cost-effective methods to estimate vegetation water consumption has become increasingly critical. The METRIC model (Mapping Evapotranspiration at High Resolution with Internalized Calibration), as an advanced remote sensing-based approach, has recently gained significant attention for estimating actual evapotranspiration (ETa) across diverse landscapes. This study aimed to evaluate the accuracy and reliability of the METRIC model in estimating ETa in the arid region of the Chahandab Plain, Varamin, using Landsat 8 Level-2 satellite imagery in combination with in-situ meteorological observations. After performing radiometric and atmospheric corrections, surface energy balance components were derived with careful consideration of local climatic conditions and land surface characteristics. The model outputs were compared with the standard FAO Penman-Monteith model due to the unavailability of data from weighing lysimeters. The results demonstrated high accuracy and strong applicability of the METRIC model under Iranian climatic conditions. The mean coefficient of determination (R²) exceeded 0.90, while the root mean square error (RMSE) remained below 0.52 mm/day, confirming the robustness of the model and its potential for use in operational water management. Furthermore, a strong correlation between ETo and ETa emphasized the critical role of vegetation density and health in regulating the evapotranspiration process, particularly in arid environments where water availability is highly variable.

کلیدواژه‌ها [English]

• Surface energy balance
• normalized difference vegetation index (NDVI)
• satellite imagery
• agricultural hydrology
• artificial groundwater recharge
• arid regions