Bolu Yeniçağa’da evapotranspirasyonun Landsat uydu görüntüleri ve trapezoid model ile izlenmesi

Evapotranspirasyon (ET), hidrolojik su döngüsünün yağıştan sonra gelen en önemli bileşenlerinden biridir ve topraktan buharlaşan su ile bitkilerden terleme yoluyla kaybolan suyun toplamına eşittir. ET, havzalarda su ve enerji bütçelerinde, tarımsal kuraklığın belirlenmesi ve tarımsal su tüketimini izleme gibi çalışmalarda kullanılmaktadır. Bu çalışmada, ET’yi Landsat 5 ve Landsat 8 uydu görüntüleri ve trapezoid model kullanarak izlenmesi amaçlanmaktadır. Bu model ilk aşamada yeryüzündeki enerjinin buharlaşmaya dönüşme fraksiyonunu (EF) hesaplamaktadır. Daha sonra, güneş ışınımı (Rn) verisini kullanarak ET’yi hesaplamaktadır. Model çıktıları, Bolu Yeniçağa’da 2010-2014 yılları arasında eddy kovaryans yöntemi ile gözlem toplayan akı kulesindeki yersel veriler ile karşılaştırılmıştır. Sonuçlara göre, model ile yersel verilerden hesaplanan EF’lar arasında hem yüksek ilişki hem de düşük hata görülmüştür. Ancak, modellenen ET değerleri, yersel verilerden hesaplanan ET değerlerine göre daha düşüktür. Bu durum, Rn verisinden kaynaklanmaktadır. Bundan dolayı trapezoid model EF’yi düşük bir hata ile hesaplayabildiği için başka bir Rn verisi kullanılarak, model ile uydu verilerinden yüksek doğrulukla ET haritaları üretilebilir.

Anahtar Kelimeler:

Uzaktan Algılama, Buharlaşma, Terleme, Trapezoid model, Yer yüzeyi sıcaklığı, NDVI

PDF

___

Aksu, H., & Arikan, A. (2017). Satellite-based estimation of actual evapotranspiration in the Buyuk Menderes Basin, Turkey. Hydrology Research, 48(2), 559-570. https://doi.org/10.2166/nh.2016.226
Allen, R. G., Pereira, L. S., Raes, D., & Smith, M. (1998). Crop Evapotranspiration: Guidelines for Computing Crop Water Requirements. Rome, Italy: FAO - Food and Agriculture Organization of the United Nations. Geliş tarihi gönderen http://www.kimberly.uidaho.edu/water/fao56/fao56.pdf
Allen, R. G., Tasumi, M., Morse, A., Trezza, R., Wright, J. L., Bastiaanssen, W., Kramber, W., Lorite, I., & Robison, C. W. (2007). Satellite-Based Energy Balance for Mapping Evapotranspiration with Internalized Calibration (METRIC)—Applications. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 133(4), 395-406. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9437(2007)133:4(395)
Anderson, M. C., Yang, Y., Xue, J., Knipper, K. R., Yang, Y., Gao, F., Hain, C. R., Kustas, W. P., Cawse-Nicholson, K., Hulley, G., Fisher, J. B., Alfieri, J. G., Meyers, T. P., Prueger, J., Baldocchi, D. D., & Rey-Sanchez, C. (2021). Interoperability of ECOSTRESS and Landsat for mapping evapotranspiration time series at sub-field scales. Remote Sensing of Environment, 252, 112189. https://doi.org/10.1016/j.rse.2020.112189
Atasever, U. H., & Ozkan, C. (2018). A New SEBAL Approach Modified with Backtracking Search Algorithm for Actual Evapotranspiration Mapping and On-Site Application. Journal of the Indian Society of Remote Sensing, 46(8), 1213-1222. https://doi.org/10.1007/s12524-018-0816-9
Atasever, Ü. H., Çobaner, M., Çeti̇n, M., Özkan, C., & İnan, H. İ. (2016). SEBAL tekniği ve Landsat 8 uydu görüntüsü kullanılarak gerçek evapotranspirasyonun haritalanması: Kayseri örneği. Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi, 7(2), 237-245.
Baldocchi, D. (2003). Assessing the eddy covariance technique for evaluating carbon dioxide exchange rates of ecosystems: Past, present and future. Global Change Biology, 9(4), 479-492. https://doi.org/10.1046/j.1365-2486.2003.00629.x
Bastiaanssen, W. G. M. (2000). SEBAL-based sensible and latent heat fluxes in the irrigated Gediz Basin, Turkey. Journal of Hydrology, 229(1-2), 87-100. https://doi.org/10.1016/S0022-1694(99)00202-4
Beck, H. E., Zimmermann, N. E., McVicar, T. R., Vergopolan, N., Berg, A., & Wood, E. F. (2018). Present and future Köppen-Geiger climate classification maps at 1-km resolution. Scientific Data, 5(1), 180214. https://doi.org/10.1038/sdata.2018.214
Bhattarai, N., Shaw, S. B., Quackenbush, L. J., Im, J., & Niraula, R. (2016). Evaluating five remote sensing based single-source surface energy balance models for estimating daily evapotranspiration in a humid subtropical climate. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 49, 75-86. https://doi.org/10.1016/j.jag.2016.01.010
Evrendilek, F. (2015). Assessing CO2 sink/source strength of a degraded temperate peatland: Atmospheric and hydrological drivers and responses to extreme events. Ecohydrology, 8(8), 1429-1445. https://doi.org/10.1002/eco.1592
Jiménez, C., Prigent, C., Mueller, B., Seneviratne, S. I., McCabe, M. F., Wood, E. F., Rossow, W. B., Balsamo, G., Betts, A. K., Dirmeyer, P. A., Fisher, J. B., Jung, M., Kanamitsu, M., Reichle, R. H., Reichstein, M., Rodell, M., Sheffield, J., Tu, K., & Wang, K. (2011). Global intercomparison of 12 land surface heat flux estimates. Journal of Geophysical Research, 116(D2), D02102. https://doi.org/10.1029/2010JD014545
Monteith, J. L. (1965). Evaporation and environment. Symposia of the Society for Experimental Biology, 19, 205-234. Geliş tarihi gönderen https://repository.rothamsted.ac.uk/item/8v5v7/evaporation-and-environment
Moran, M. S., Clarke, T. R., Inoue, Y., & Vidal, A. (1994). Estimating crop water deficit using the relation between surface-air temperature and spectral vegetation index. Remote Sensing of Environment, 49(3), 246-263. https://doi.org/10.1016/0034-4257(94)90020-5
Mueller, B., Hirschi, M., Jimenez, C., Ciais, P., Dirmeyer, P. A., Dolman, A. J., Fisher, J. B., Jung, M., Ludwig, F., Maignan, F., Miralles, D. G., McCabe, M. F., Reichstein, M., Sheffield, J., Wang, K., Wood, E. F., Zhang, Y., & Seneviratne, S. I. (2013). Benchmark products for land evapotranspiration: LandFlux-EVAL multi-data set synthesis. Hydrology and Earth System Sciences, 17(10), 3707-3720. https://doi.org/10.5194/hess-17-3707-2013
Nichols, W. E., & Cuenca, R. H. (1993). Evaluation of the evaporative fraction for parameterization of the surface energy balance. Water Resources Research, 29(11), 3681-3690. https://doi.org/10.1029/93WR01958
Priestley, C. H. B., & Taylor, R. J. (1972). On the Assessment of Surface Heat Flux and Evaporation Using Large-Scale Parameters. Monthly Weather Review, 100(2), 81-92. https://doi.org/10.1175/1520-0493(1972)100<0081:OTAOSH>2.3.CO;2
Santanello, J. A & Carlson, T. N. (2001). Mesoscale Simulation of Rapid Soil Drying and Its Implications for Predicting Daytime Temperature. Journal of Hydrometeorology, 2(1), 71-88. https://doi.org/10.1175/1525-7541(2001)002<0071:MSORSD>2.0.CO;2
Sawadogo, A., Ti̇m, H., Gündoğdu, K. S., Demi̇r, A. O., Ünlü, M., & Zwart, S. J. (2020). Comparative Analysis of The PySEBAL Model And Lysimeter For Estimating Actual Evapotranspiration Of Soybean Crop In Adana, Turkey. International Journal of Engineering and Geosciences, 5(2), 60-65. https://doi.org/10.26833/ijeg.573503
Yagci, A. L., & Santanello, J. A. (2018). Estimating Evapotranspiration From Satellite Using Easily Obtainable Variables: A Case Study Over the Southern Great Plains, USA. IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing, 11(1), 12-23. https://doi.org/10.1109/JSTARS.2017.2753723
Yagci, A. L., Santanello, J. A., Jones, J. W., & Barr, J. (2017). Estimating evaporative fraction from readily obtainable variables in mangrove forests of the Everglades, U.S.A. International Journal of Remote Sensing, 38(14), 3981-4007. https://doi.org/10.1080/01431161.2017.1312033
Yang, X., Smith, P. L., Yu, T., & Gao, H. (2011). Estimating evapotranspiration from terrestrial groundwater-dependent ecosystems using Landsat images. International Journal of Digital Earth, 4(2), 154-170. https://doi.org/10.1080/17538947.2010.491561
Yang, X., Zhou, Q., & Melville, M. (1997). Estimating local sugarcane evapotranspiration using Landsat TM image and a VITT concept. International Journal of Remote Sensing, 18(2), 453-459. https://doi.org/10.1080/014311697219196
Yanmaz, D. D. (2019). Estimating evapotranspiration by METRIC model over Çakit basin. Yüksek Lisans Tezi. Middle East Technical University. https://hdl.handle.net/11511/44788
Yılmaz, M. T., & Bulut, B. (2016). Türkiye’deki 2000-2015 yılları arasındaki buharlaşma ve terlemenin NOAH hidrolojik modeli ile incelenmesi. DÜMF Mühendislik Dergisi, 7(2), 225-235.
Yilmaz, M. T., Anderson, M. C., Zaitchik, B., Hain, C. R., Crow, W. T., Ozdogan, M., Chun, J. A., & Evans, J. (2014). Comparison of prognostic and diagnostic surface flux modeling approaches over the Nile River basin. Water Resources Research, 50(1), 386-408. https://doi.org/10.1002/2013WR014194