محاسبه تبخیر و تعرق با استفاده از تصاویر ماهواره ای لندست و الگوریتم SEBAL

مدرس: امیرحسین احراری
تخصص: کارشناس سنجش از دور و پردازش تصاویر ماهواره ای
موضوع: محاسبه تبخیر و تعرق با تصاویر ماهواره ای
مخاطب: علاقه مدان به مطالعات منابع آب
داده های تمرینی: دارد
مراجع علمی: دارد

850,000 تومان

0 افرادی که اکنون این محصول را تماشا می کنند!

محصول آموزشی محاسبه تبخیر و تعرق با استفاده از تصاویر ماهواره ای لندست و الگوریتم SEBAL در سنجش از دور با تدریس امیرحسین احراری منتشر شد.

در این محصول آموزشی روش محاسبه الگوریتم SEBAL بصورت تئوری و عملی در نرم افزار انوی بر اساس مراجع علمی تدریس شده است. تمامی مطالب این محصول آموزشی کاملا جدید بوده و تا کنون آموزشی در این زمینه در آکادمی سنجش از دور ایران با این جامعیت تولید نشده است.

ویدئوی معرفی این دوره:

نمونه ویدئوی این آموزش

توضيحات محصول

در این محصول آموزشی تمامی بخش ها اجزاء الگوریتم سال بصورت کاربردی در قالب 40 ویدیوی آموزشی در نرم افزار انوی بصورت کامل تدریس شده است. تمامی بخش های الگوریتم سبال در 10 ساعت بصورت کاملا شفاف تشریح شده و شما می توانید از این محصول برای انجام پروژه های علمی و تجاری خود استفاده نمایید.

عناوين آموزشی

مهم ترین عناوين آموزش داده شده در این محصول عبارت اند از:

منطق بیلان انرژی و نقش آن در برآورد تبخیر و تعرق
معرفی پارامترهای موثر در محاسبه تبخیر و تعرق با استفاده از تصاویر ماهواره ای
انتخاب بهترین تصویر ماهواره ای برای محاسبه تبخیر و تعرق
داده های زمینی مورد نیاز برای محاسبه الگوریتم SEBAL
روش محاسبه تابش خالص سطح زمین
روش انجام تصحیحات رادیومتریکی ماهواره لندست 8
روش انجام تصحیحات اتمسفری ماهواره لندست 8
روش محاسبه آلبدو در تصاویر ماهواره لندست 8
روش محاسبه تابش طول موج بلند رسیده به سطح زمین
روش محاسبه تابش طول موج بلند خروجی از زمین
روش محاسبه دمای سطح زمین LST برای داده های لندست 8
روش محاسبه شاخص پوشش گیاهی NDVI
روش محاسبه شاخص پوشش گیاهی SAVI
روش محاسبه شاخص پوشش گیاهی LAI
روش محاسبه گسیلمندی سطح زمین Emissivity
روش تولید نقشه کاربری اراضی
روش محاسبه شار گرمای حرارتی خاک
روش محاسبه شار محسوس حرارت (به هوا)
روش محاسبه مقاومت آئرودینامیکی
روش محاسبه چگالی اتمسفری
روش محاسبه تبخیر و تعرق لحظه ای
روش محاسبه تبخیر و تعرق مرجع (بر اساس گیاه یونجه)
و . . .

روش تدریس الگوریتم SEBAL در این محصول آموزشی چگونه است؟

بخش اول : تئوری کامل الگوریتم SEBAL
بخش دوم : محاسبه عملی تمامی پارامترهای موثر در برآورد تبخیر و تعرق الگوریتم SEBAL در نرم افزار ENVI

الگوریتم SEBAL دقیقا چکاری را انجام می دهد؟

با استفاده از معادله بیلان انرژی به محاسبه تبخیر و تعرق با استفاده از تصاویر ماهواره ای می پردازد.
الگوریتم SEBAL از سه قسمت اصلی تشکیل شده است: Rn,G,H
Rn : نشان دهنده تابش خالص سطح زمین است.
G : نشان دهنده شار حرارتی خاک.
H : شار محسوس حرارتی.
گام اول : محاسبه پارامترهای موثر در Rn.
گام دوم : محاسبه پارامترهای موثر در G.
گام سوم : محاسبه پارامرهای موثر در H.
گام چهارم : تبدیل شار حرارتی در دسترس برای محاسبه تبخیر و تعرق لحظه ای.

سنجش از دور در کشاورزی چه خدماتی ارائه می کند؟

تولید نقشه پراکنش زمین های زراعی
تولید نقشه سطح زیر کشت محصولات زراعی
تولید نقشه نوع کشت زمین های زراعی
تولید نقشه های مالکیت زمین های زراعی
برآورد تنش های ایجاد شده در محصولات زراعی
برآورد سلامت پوشش گیاهی محصولات زراعی
برآورد تبخیر و تعرق زمین های زراعی
تولید نقشه خشکی گیاه و خشکسالی
و ….

مهم ترین ماهواره ها و سنجنده هایی که در حال حاضر میتوانند برای برآورد تبخیر و تعرق مورد استفاده قرار بگیرند کدام اند؟

ماهوراه ها و سنجنده هایی برای محاسبه تبخیر و تعرق میتواند استفاده شوند که دارای باندهای حرارتی باشد.
ماهواره های Landsat-4 to Landsat-8
سنجنده های MODIS ماهواره های AQUA و TERRA
ماهواره ها و سنجنده های مذکور پرکاربردترین و مهم ترین داده های ماهواره ای در محاسبه تبخیر و تعرق با استفاده از تصاویر ماهواره ای هستند.

آیا داده های ماهواره ای سنتینل-2 برای محاسبه تبخیر و تعرق قابل استفاده است؟

خیر. بدلیل عدم وجود باند حرارتی در داده های ماهواره سنتینل 2 امکان استفاده از این داده ها برای برآورد تبخیر و تعرق وجود ندارد، مگر با استفاده از روش های تلفیق تصاویر ماهواره ای و ادغام تصاویر لندست و سنتینل.

آیا روش ارائه شده در این محصول آموزشی برای داده های سنجنده مادیس نیز قابل استفاده است؟

بله. اما در صورتی که با پیش پردازش ها و ویژگی های داده های مادیس آشنایی داشته باشید، میتوانید از این آموزش برای داده های مادیس نیز استفاده نمایید. در غیر این صورت این محصول آموزشی به شما توصیه نمیشود.

آیا در این محصول آموزشی روش محاسبه تبخیر و تعرق مرجع نیز ارائه شده است؟

بله. در این آموزش روش محاسبه تبخیر و تعرق مرجع لحظه ای با استفاده از داده های ایستگاه سینوپتیک آموزش داده شده است. روش مورد استفاده برای تبخیر و تعرق مرجع، الگوریتم موسوم به پنمن مانتیس برای پوشش گیاهی مرجع یونجه است.

آیا در این محصول آموزشی تئوری SEBAL نیز آموزش داده شده یا صرفا یک محصول تکنیکی است؟

بله. در این محصول آموزشی تئوری الگوریتم سبال نیز آموزش داده شده است و سعی بر آن بوده تا برای مخاطب درک کاملی از تمامی محاسبات انجام شده برای برآورد تبخیر و تعرق با استفاده از داده های ماهواره ای ایجاد شود.

آیا در این محصول آموزشی روش اتوماتیک سازی الگوریتم SEBAL نیز آموزش داده شده است؟

خیر. در این محصول آموزشی روش فرمول نویسی در نرم افزار ENVI با استفاده از ابزار Band Math و ارزیابی نتایج هر بخش بر اساس اصول فیزیک سنجش از دور ارائه شده است. در صورتی که نیاز به یادگیری روش کدنویسی و اتوماتیک سازی الگوریتم SEBAL دارید، به صفحه کلاس استاد بزرگ زبان برنامه نویسی IDL مراجعه کنید.

منطق اصلی SEBAL چیست؟

همانگونه که در شکل بالا نیز نشان داده شده است، در الگوریتم SEBAL از معادلات بیلان انرژی مبتنی بر تصاویر ماهواره ای استفاده شده است. در ساختال سبال ابتدا میزان تابش خالص سطح زمین RN، شار گرمای خاک G و شار گرمای محسوس H با استفاده از معادلات مبتنی بر فیزیک سنجش از دور محاسبه میشود. سپس مقادیر بدست آمده از سه مولفه مذکور از یکدیگر کم شده و مقدار شار انرژی در دسترس که صرف تبخیر و تعرق گیاه میشود، محاسبه میگردد.

در الگوریتم سبال تایش خالص سطح زمین RN چگونه محاسبه میشود؟

در فلوچارت بالا ساختار محاسباتی تابش خالص سطح زمین ارائه شده است. برای محاسبه تمامی مولفه های تابش خالص سطح زمین نیاز به محاسبات پارامتر های زیر را دارید:

تصحیح رادیومتریکی و اتمسفری کامل تصاویر چند طیفی لندست
محاسبه آلبدو
محاسبه شاخص های پوشش گیاهی NDVI و LAI
محاسبه رادیانس باند حرارتی
محاسبه دمای درخشندگی باند حرارتی
محاسبه توان تشعشعی باند حرارتی
محاسبه دما سطح زمین

در الگوریتم سبال شار گرمای محسوس H چگونه محاسبه میشود؟

چالش برانگیز ترین و طولانی ترین بخش محاسبه الگوریتم SEBAL در برآورد پارامتر شار گرمای محسوس H است. برای محاسبه H نیاز به داده های زمینی بسیاری از جمله سرعت باد است. داده های اقلیمی بدست آمده از ایستگاه های سینوپتیکی نقش موثری در محاسبه SEBAL خصوصا در بخش محاسبه تبخیر و تعرق مرجع ایفا میکنند. مهم ترین داده های اقلیمی مورد نیاز برای محاسبه بخش H عبارت اند از :

دمای سطح زمین در زمان تصویر برداری ماهواره
حداقل و حداکثر درجه حرارت ثبت شده در تاریخ تصویربرداری ماهواره
رطوبت نسبی
ساعات آفتابی
سرعت باد
میزان آلبدو

نکته مهم دیگری که در محاسبه H تکرار محاسبات برای بدست آوردن H بهینه است. مولفه H باید چندین بار محاسبه شود تا یکی از موثرترین پارامترهای موثر در محاسبه آن یعنی مقاومت آئرودینامیکی همگرا شود. در این محصول آموزشی به خوبی روش محاسبه H بصورت دستی و همگرا کردن مقاومت آئرودینامیکی بر اساس فلوچارت بالا آموزش داده شده است.

برای این محصول آموزشی چه داده هایی ضمیمه شده است؟

تصویر ماهواره ای Landsat-8
مدل رقومی منطقه مورد مطالعه SRTM-1arcSecond
داده های اقلیمی منطقه مورد مطالعه (سرعت باد، دمای سطح زمین، رطوبت نسبی، ساعات آفتابی و …)