برآورد رطوبت خاک با استفاده از داده‌های سنجش از دور و سامانه بیلان انرژی سطح

رطوبت خاک یکی از پارامترهای کلیدی در مطالعات منابع آب و آبخیزداری می‌باشد. اندازه‌گیری میدانی این پارامتر در مقیاس کلان کاری بسیار مشکل، زمان‌بر و پرهزینه است. از این‌رو، در سال‌های اخیر روش‌های نوین متعددی مبتنی بر داده‌های ماهواره‌ای برای برآورد و مدل‌سازی رطوبت خاک توسعه داده شده­اند. در میان روش‌های ارائه شده مدل‌های مبتنی بر بیلان انرژی سطح با توجه به ماهیت فیزیکی که دارند، از اهمیت ویژه و میزان دقت بالاتری برخوردارند. اما با توجه به پیچیدگی خاصی که دارند، کمتر مورد استفاده واقع شده‌اند. لذا این تحقیق، به‌منظور برآورد رطوبت خاک با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای لندست 8 و مدل بیلان انرژی سطح در حاشیه تالاب شادگان واقع در جنوب غربی ایران صورت گرفت. بدین منظور در تاریخ 07/04/1395 و هم‌زمان با عبور ماهواره لندست 8 اقدام به اندازه‌گیری رطوبت خاک به‌صورت حجمی در 39 نقطه از منطقه حاشیه غربی تالاب شادگان شد. پس از انجام پردازش‌های لازم بر روی تصویر ماهواره­ای با استفاده از سامانه بیلان انرژی سطح (SEBS)، کسر تبخیر منطقه محاسبه شد. سپس کسر تبخیر را به‌عنوان ورودی اصلی در یک مدل ساده تجربی (مدل نسبت اشباع) قرار داده، رطوبت خاک منطقه برآورد شد. نتایج نشان‌ دهنده توانایی بالای مدل مورد نظر با میزان ضریب تعیین 69/0 و مقدار خطای RMSE برابر با  0.03، در برآورد رطوبت خاک منطقه مورد مطالعه است. همچنین، نتایج نشان می­دهد که استفاده ترکیبی از داده­های سنجش از دور و مدل بیلان انرژی سطح و مدل تجربی رطوبت خاک، می­تواند برای مدل‌سازی رطوبت خاک در سطح وسیع مورد استفاده قرار گیرد.