Application of Satellite Processing Images in Calculating the Water Requirement of Arable Plants (Case Study:The Part of Northern Land of the Khuzestan Province)

Document Type : Research Paper

Authors

Associate professor of University of Tabriz

Abstract

The agriculture is the sector that uses most of fresh water resources. Since the water resources are always subjected to severe depletion, the agriculture sector requires using the water with high efficiency and more effective ways One of the procedures leading to improvement of water management productivity and ultimately to increase of water efficiency is the accurate estimation of the evapo-transpiration or estimation of water use efficiency of the crops. The remote sensing by giving an estimation of the degree of evapotranspiration (with little use of ground data) has a high potential for modification of cultivation patterns and management of water resources This research aims to determine the actual evapo-transpiration (need of water) of maize, which is an indigenous plant in the northern Khuzestan province, using the image processing of Landsat 8 in four passes include: 13 Aug, 14 Sep, 16 Oct and 17 Nov 2013 and also using the required metrological data based on Surface Energy Balance Algorithm for Land (SEBAL). The results showed that the amounts of needed water estimated by SEBAL model for maize in the initial growth stage, development stage, middle stage and the end stage are 5.04, 8.23, 5.55, and 1.46 mm per day respectively. The values from remote sensing were compared for values assessed by FAO- Penman-Monteith and evaporation pan methods and it was observed that MAE and RMSE are 0.45 and 0.18 mm per day compared to FAO- Penman - Montieth method. In sum, the results indicated that the SEBAL model is able to give answers with high accuracy and in short time and can be used as a beneficial and efficient tool in organizing water resources and meeting the plant water needs.

Keywords

Main Subjects

References

- سهیلی­فر، زهرا، میرلطفی، سیدمجید، ناصری، عبدعلی، عصاری، مصطفی،. برآورد تبخیر – تعرق واقعی نیشکر با استفاده از داده­های سنجش از دور در اراضی کشت و صنعت نیشکر میرزا کوچک­خان. نشریه دانش آب و خاک، جلد 23، شماره 1،1392، صفحات 151 تا 163.
- جهانبخش اصل، سعید. رضایی بنفشه، مجید، اسمعیل پور، مرضیه. تدینی، معصومه. (1391). ارزیابی مدلهای برآورد تبخیر تعرق پتانسیل و توزیع مکانی سالانه آن در حوضه جنوبی رود ارس. نشریه جغرافیا و برنامه ریزی، دوره 16، شماره 40،صص56-25
- علیزاده، امین، (1385). طراحی سیستم­های آبیاری (جلد اول)، طراحی سیستم­های آبیاری سطحی. انتشارات دانشگاه امام رضا(ع). صفحات: 452.
- کریمی، علیرضا، (1390). ارزیابی الگوریتم­های سنجش از دور(SEBAL و SEBS) جهت محاسبه تبخیر و تعرق با استفاده از تصاویر ماهواره­ای. پایاننامه ارشد، دانشکده پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، گروه مهندسی آب، دانشگاه رازی.
- کمیته ملی آبیاری و زهکشی ایران، (1387). تبخیر – تعرق گیاهان (دستورالعمل محاسبه آب مورد نیاز گیاهان). شماره انتشار 122.
- مباشری، محمدرضا، (1385). برآورد میزان تبخیر - تعرق در دشت­های مرکزی و شمالی خوزستان با استفاده از تصاویر ماهواره‌‌ای ‌لندست 7سنجنده  ETM+  طرح‌های پژوهشی. سازمان آب و برق خوزستان. معاونت مطالعات پایه و طرحهای جامع منابع آب.
- ولیزاده­کامران، خلیل، (1390). برآورد تبخیر- تعرق واقعی با استفاده از تکنیکهای پردازش تصویر ماهواره­ای و GIS. رساله­ی دکتری، دانشکده علوم انسانی و اجتماعی، دانشگاه تبریز.
- ولیزاده کامران، خلیل،(1393). برآورد تبخیر تعرق پتانسیل در آذربایجان شرقی به روش استفنز با استفاده از GIS. نشریه جغرافیا و برنامه ریزی، دوره 18، شماره 49،صص317-334
- ولیزاده کامران، خلیل،(1394). برآورد تبخیر تعرق واقعی به روش سبال کوهستانی در منطقه مشگین شهر. نشریه جغرافیا و برنامه ریزی، دوره 19، شماره 53،صص382-353
- هاشمی­نیا، سید­مجید، (1385). مدیریت آب در کشاورزی. انتشارات دانشگاه فردوسی(مشهد). صفحات: 536
- Allen, R.G, Bastiaanssen ,W.G.M, Tasumi M, Mors A (2001). Evapotranspiration on the Watershed Scale Using the SEBAL Model and landsat images.Paper number:01-2224.An ASAE meeting Presentation.
- Allen R.G, Bastiaanssen W.G.M,  Tasumi M, Trezza R, Waters R,  (2002). Surface Energy Balance Algorithms for Land(SEBAL); Advanced Training and Users Manual.
- Bastiaanssen, W.G.M, Noordmam, E.J.M, Pelgrum, H, Davids, G, THoreson, B.P, and Allen, R.G (2005). SEBAL Model with Remotely Sensed Data to Improve Water Resource Management under Actual Field Conditions.1(85): 0733-9437
- Li, Y.L., Cui, J.Y., Zhang, T.H. and Zhao, H.L, (2003). Measurement of evapotranspiration of irrigation spiring wheat and maize in a semi-arid region of North China. Agricultural Water Management, 61: 1–12.
- Ramos, J.G, Cratchley, C.R, Kay, J.A, Casterd, M.A, Martinez-cob, A. and Dominguez, R, (2009). Evaluation of Satellite evapotranspiratin eatimates Using ground – meteorological data available for the Flumen District in to the Ebro Valley of N.E Spain. Agricultural Water Management, 96(2009) 638-652
- Xiao-chun, ZHANG, Jing-Wei WU, Hua-yi WU, Yong LI، (2011). Simplified SEBAL method for estimating vast areal evapotranspiration with MODIS data.4(1): 24-35
Journal of Geography and Planning
Volume 22, Issue 65 - Serial Number 65
November 2018
Pages 287-299

Files

Share

How to cite

Statistics