METRIC Yaklaşımında Alternatif Soğuk ve Sıcak Hücrelerin Evapotranspirasyon Haritalama Üzerine Etkilerinin Değerlendirilmesi
Yıl: 2022 Cilt: 37 Sayı: 2 Sayfa Aralığı: 219 - 242 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.7161/omuanajas.920580 İndeks Tarihi: 20-01-2023
METRIC Yaklaşımında Alternatif Soğuk ve Sıcak Hücrelerin Evapotranspirasyon Haritalama Üzerine Etkilerinin Değerlendirilmesi
Öz: METRIC modeli ile evapotranspirasyon (ET) heritalarının elde edilmesinde hem uydu verileri hem de meteorolojik veriler girdi olarak kullanılmaktadır. Hissedilebilir ısı akısı (H) hesaplamaları METRIC modelinin en önemli aşamalarından biridir. Çoğu modelde H hesabı soğuk ve sıcak hücreler adı verilen iki uç koşula dayalı bir kalibrasyon işlemi içermektedir. Kalibrasyonda soğuk ve sıcak hücreye ait çok sayıda parametre kullanılmaktadır. Kullanılan parametrelerin hangisinin ET haritasına hangi düzeyde etki ettiğini belirlemek önemlidir. Bu çalışma, yarı-kurak iklim koşullarına sahip Suluova tarım arazileri için yürütülmüştür. Çalışmada 25 Haziran 2007 ve 4 Temmuz 2010 tarihli LANDSAT 5-TM uydu görüntüleri ve Meteoroloji Genel Müdürlüğü’nden (MGM) temin edilen iklim verileri kullanılmıştır. Uydu görüntülerinin işlenmesi ve ET haritalamasında METRIC modeli kullanılmıştır. Çalışmanın amaçları; farklı soğuk ve sıcak hücre kombinasyonlarının ET haritalarında neden olduğu farklılıkların değerlendirilmesi ve soğuk ve sıcak hücrelere ait Normalize Edilmiş Vejetatif Değişim İndeksi (NDVI), Yüzey Sıcaklığı (Ts), Net Radyasyon (Rn), Toprak ısı akısı (G) ve albedo (α) parametrelerinin her birinin ET haritalarına etkisinin belirlenmesidir. Çalışma kapsamında uydu görüntülerinde birden fazla soğuk ve sıcak hücre seçimi yapılarak ET haritaları elde edilmiştir. Soğuk ve sıcak hücrelerden birer tanesi en uygun uç koşulları ve diğer hücreler ise kullanıcı hatası sonucu seçilebilecek uç koşulları temsil etmektedir. Çalışmada her iki uydu görüntüsünde de elde edilen ET haritalarından birer tanesi en uygun ET haritası olarak dikkate alınmıştır. Daha sonra en uygun ET haritası ile diğerlerinin karşılaştırılması istatistiksel yöntemlerle yürütülmüştür. Analizler sonucunda, hata üzerine 25 Haziran 2007 tarihli uydu görüntüsünde sıcak hücre parametrelerinin, 4 Temmuz 2010 tarihli uydu görüntüsünde ise soğuk hücre parametrelerinin daha etkili olduğu tespit edilmiştir. Çalışmadan elde edilen sonuçlara göre, net radyasyon ET haritalarında hata miktarında önemli rol oynamaktadır.
Anahtar Kelime: Evaluation of the Effects of Alternative Cold and Hot Cells on Evapotranspiration Mapping in the METRIC
Öz: Both satellite data and meteorological data are used as inputs to obtain evapotranspiration (ET) maps with the METRIC model. Sensible heat flux (H) calculations are one of the most important stages of the METRIC model. In most models, the H account called the hot and cold calibration process based on pixels comprises two end conditions. Many parameters of cold and hot pixels are used in calibration. It is important to determine which of the parameters used affect the ET map at what level. This study was carried out for Suluova agricultural lands in semi-arid climatic conditions. In the study, LANDSAT 5-TM satellite images dated 25 June 2007 and 4 July 2010 and climate data obtained from the The Turkish State Meteorological Service (MGM) were used. METRIC model was used for the processing of satellite images and ET mapping. The aims of the study; evaluation of the differences caused by different combinations of cold and warm cells in ET maps and the analysis of each of the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), Surface Temperature (Ts), Net radiation (Rn), Soil Heat Flux (G) and albedo (α) parameters of cold and hot pixels. It is to determine the effect on ET maps. In study, ET maps were obtained by selecting more than one cold and hot pixel in satellite images. One of the most suitable extreme conditions of cold and hot pixel others represents user error that extreme conditions can be selected. One of the ET maps obtained in both satellite images in the study was considered the most suitable ET map. Statistical methods carried out a comparison of the most appropriate ET map with the others. As a result of the analysis, it was determined that the hot pixel parameters were more effective in the satellite image dated June 25, 2007 and the cold pixel parameters in the satellite image dated July 4, 2010. Overall, Rn plays an essential role in the error in ET maps.
Anahtar Kelime: Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
- Allen, R.G., Morse, A. Tasumi, M., Trezza, R.,Bastiaanssen, W., Wright, J.L., and Kramber W., 2002. Evapotranspiration from a satellite based surface energy balance for the Snake Plain Aquifer in Idaho. Proceedings of the 2002 USCID/EWRI Conference, San Luis Obis July 9-12, p 167-178.
- Allen, R.G. and Bastiaanssen, W.G.M. 2005. Special issue on remote sensing of crop evapotranspiration for large regions. Irrigation and Drainage Systems, 19, 207-210.
- Allen, R.G. Burnett, B., Kramber, W., Huntington, J., Kjaersgaard, J., Kilic, A., Kelly, C., Trezza, R., 2013. Automated Calıbratıon Of The Metrıc-LANDSAT Evapotranspıratıon Process, Journal Of The Amerıcan Water Resources Assocıatıon, Vol. 49, No. 3 563-576.
- Allen, R.G., Pereira, L. S., Raes, D., and Smith, M. 1998. “Crop evapotranspiration:Guidelines for computing crop water requirements.” FAO Irrig. and Drain. Paper No. 56, Food and Agriculture Organization, Rome.
- Allen, R., Tasumi, M., Morse, A. and Trezza, R. 2005. A LANDSAT-based energy balance and evapotranspiration model in Western US water rights regulation and planning. Irrigation and Drainage Systems, 19 (3), 251-268.
- Allen, R.G., Tasumi, M. and Trezza, R. 2007. Satellite-Based Energy Balance for Mapping Evapotranspiration with Internalized Calibration (METRIC) Model. J. Irrig. Drain Eng., 133 (4), 380-394.
- Anonim, 2020. https://www.usgs.gov/core-science-systems/nli/landsat/landsat-5?qt-science_support_page_ relate d_con =0#qt-science_support_page_related_con
- ASCE-EWRI, 2005. ASCE-EWRI The ASCE standardized reference evapotranspiration equation R.G. Allen, I.A. Walter, R.L. Elliot, al. et (Eds.), Environmental and Water Resources Institute (EWRI) of the American Society of Civil. Engineers, ASCE, Standardization of Reference Evapotranspiration Task Committee Final Report, American Society of Civil Engineers (ASCE), Reston, VA (2005).
- Bastiaanssen, W.G.M. and Bandara, K.M.P.S. 2001. Evaporative depletion assessments for irrigated watersheds in Sri Lanka. Irrigation Science. 21:1-15.
- Bastiaanssen W.G.M., and Bos M.G. 1999. Irrigation performance indicators based on remotely sensed data: a review of literature. Irrigation and Drainage Systems 13: 291–311.
- Bastiaanssen W.G.M., Menenti, M., Feddes, R.A., Holtslag, A.M.M., 1998: A remote sensing surface energy balance algoritm for land (SEBAL): I. Formulation. J. Hydrology 212-213, 198-212.
- Bastiaanssen, W.G.M. 1995. Regionalization of surface flux densities and moisture indicators in composite terrain. A remote sensing approach under clear skies in Mediterranean climates., Dissertation, 273 Wageningen: Agricultural University of Wageningen.
- Bastiaanssen, W.G.M., Noordman, E.J.M., Pelgrum, H., Davids, G., Thoreson, B.P. and Allen, R.G. 2005. SEBAL model with remotely sensed data to improve water-resources management under actual field conditions. J. Irrig. Drain Eng., 131 (1), 85-93.
- Bhattarai, N., Quackenbush, L. J., Im, J., & Shaw, S. B. 2017. A new optimized algorithm for automating endmember pixel selection in the SEBAL and METRIC models. Remote Sensing of Environment, 196, 178-192.
- Chavez, J.L., Gowda, P.H., Howell, T.A., Marek, T.H. and New, L.L. 2007. Evapotranspiration mapping using METRIC TM for a region with highly advective conditions. In 2007 ASABE Annual International Meeting, Technical Papers, Vol. 4 Book.
- Chavez, J.L., Gowda, P.H., Howell, T.A. and Copeland, K.S. 2009. Radiometric surface temperature calibration effects on satellite based evapotranspiration estimation. Int. J. Remote Sens., 30 (9), 2337 - 2354.
- Choi, M., Kustas, W.P., Anderson, M.C., Allen, R.G., Li, F. and Kjaersgaard, J. . 2009. An intercomparison of three remote sensing-based surface energy balance algorithms over a corn and soybean production region (Iowa, U.S.) during SMACEX. Agr. Forest Meteorol. 149 (12), 2082-2097.
- Conrad, C., Dech, S., Hafeez, M., Lamers, J., Martius, C. and Strunz, G. 2007. Mapping and assessing water use in a Central Asian irrigation system by utilizing MODIS remote sensing products. Irrigation and Drainage Systems, 21 (3), 197-218.
- Ferrari, G., Mondéjar-Jiménez, J. and Vargas - Vargas, M. 2010. Environmental Sustainable Management of Small Rural Tourist Enterprises. Int. J. Environ. Res., 4 (3), 407-414.
- Gowda, P., Chavez, J., Howell, T., Marek, T. and New, L. 2008. Surface Energy Balance Based Evapotranspiration Mapping in the Texas High Plains. Sensors, 8 (8), 5186-5201.
- Hendrickx, J.M.H., Kleissl, J., Velez, J.D.G., Hong, S.H., Duque, J.R.F., Vega, D., Ramirez, H.A.M. and Ogden, F.L. 2007. Scintillometer networks for calibration and validation of energy balance and soil moisture remote sensing algorithms. In Algorithms and Technologies for Multispectral, Hyperspectral, and Ultraspectral Imagery XIII, Vol. 6565, 65650W-65616 Orlando, FL, USA: SPIE.
- Irmak, A. and Kamble, B. 2009. Evapotranspiration data assimilation with genetic algorithms and SWAP model for on-demand irrigation. Irrigation Sci., 28 (1), 101-112.
- Kjaersgaard, J.H., and Allen R.G., 2009.Field-Scale Evapotranspiration for the Mission Valley using METRIC. Report submitted to the Montana Department of Natural Resources and Conservation. University of the Idaho, Kimberly, Idaho. 106p.
- Lin, M.L., Chu, C.M. and Tsai, B.W. 2011. Drought Risk Assessment in Western Inner-Mongolia. Int. J. Environ. Res., 5 (1), 139-148.
- Long, D., Singh, V.P. and Li, Z.L. 2011. How sensitive is SEBAL to changes in input variables, domain size and satellite sensor J. Geophys. Res., 116, D21107, doi:10.1029/2011JD016542.
- Mokhtari, M.H., Ahmad, B., Hoveidi, H., Busu, I., 2013. Sensitivity Analysis of METRIC–Based Evapotranspiration Algorithm, Int. J. Environ. Res., 7(2):407-422.
- Mondéjar-Jiménez, J.A., Cordente-Rodríguez, M., Meseguer-Santamaría, M. L. and Gázquez-Abad, J. C. 2011. Environmental Behavior and Water Saving in Spanish Housing. Int. J. Environ. Res., 5 (1), 1-10.
- Nakaneve, K. and Haidary, A. 2010. Sensitivity Analysis of Stream Water Quality and Land Cover Linkage Models Using Monte Carlo Method. Int. J. Environ. Res., 4 (1), 121-130.
- Ramos, J.G., Cratchley, C.R., Kay, J.A., Casterad, M. A., Martínez-Cob, A. and Domínguez, R. 2009. Evaluation of satellite evapotranspiration estimates using groundmeteorological data available for the Flumen District into the Ebro Valley of N.E. Spain. Agr. Water Manage., 96 (4), 638-652.
- Tasumi, M., Trezza, R., Allen, R. and Wright, J. 2005a. Operational aspects of satellite based energy balance models for irrigated crops in the semi-arid U.S. J. Irrigation Drain. Systems, 19, 355-376.
- Tasumi, M., Trezza, R., Allen, R. and Wright, J. 2005b. Operational aspects of satellite-based energy balance models for irrigated crops in the semi-arid U.S. Irrigation and Drainage Systems, 19 (3), 355-376.
- Trezza, R. 2006. Estimation Of Evapotranspiration From Satellite-Based Surface Energy Balance Models For Water Management in the Rio Guarico irrigation system, Venezuela. In Earth Observation For Vegetation Monitoring and Water Management, 852 (1), 162-169 (Paper presented at the AIP, Naples Italy).
- Timmermans, W.J., Kustas, W. P., Anderson, M. C. And French, A. N. 2007. An intercomparison of the Surface Energy Balance Algorithm for Land (SEBAL) and the Two-Source Energy Balance (TSEB) modeling schemes. Remote Sens. Environ., 108 (4), 369-384.
- Wang, J., Sammis, T.W., Gutschick, V.P., Gebremichael, M. and Miller, D. R. 2009. Sensitivity Analysis of the Surface Energy Balance Algorithm for Land (SEBAL). Transactions of the ASABE, 52 (3), 801-811.
- Yurtsever, N., 1984. Deneysel İstatistik Metotlar, Tarım, Orman ve Köyişleri Bakanlığı, Köy Hizmetleri Genel Müdürlüğü, Toprak ve Gübre Araştırma Enstitüsü Müdürlüğü Yayınları, Yayın No: 121, Ankara.
| APA | Cetin S, KOKSAL E, Tunca E (2022). METRIC Yaklaşımında Alternatif Soğuk ve Sıcak Hücrelerin Evapotranspirasyon Haritalama Üzerine Etkilerinin Değerlendirilmesi. , 219 - 242. 10.7161/omuanajas.920580 |
| Chicago | Cetin Sakine,KOKSAL EYÜP SELIM,Tunca Emre METRIC Yaklaşımında Alternatif Soğuk ve Sıcak Hücrelerin Evapotranspirasyon Haritalama Üzerine Etkilerinin Değerlendirilmesi. (2022): 219 - 242. 10.7161/omuanajas.920580 |
| MLA | Cetin Sakine,KOKSAL EYÜP SELIM,Tunca Emre METRIC Yaklaşımında Alternatif Soğuk ve Sıcak Hücrelerin Evapotranspirasyon Haritalama Üzerine Etkilerinin Değerlendirilmesi. , 2022, ss.219 - 242. 10.7161/omuanajas.920580 |
| AMA | Cetin S,KOKSAL E,Tunca E METRIC Yaklaşımında Alternatif Soğuk ve Sıcak Hücrelerin Evapotranspirasyon Haritalama Üzerine Etkilerinin Değerlendirilmesi. . 2022; 219 - 242. 10.7161/omuanajas.920580 |
| Vancouver | Cetin S,KOKSAL E,Tunca E METRIC Yaklaşımında Alternatif Soğuk ve Sıcak Hücrelerin Evapotranspirasyon Haritalama Üzerine Etkilerinin Değerlendirilmesi. . 2022; 219 - 242. 10.7161/omuanajas.920580 |
| IEEE | Cetin S,KOKSAL E,Tunca E "METRIC Yaklaşımında Alternatif Soğuk ve Sıcak Hücrelerin Evapotranspirasyon Haritalama Üzerine Etkilerinin Değerlendirilmesi." , ss.219 - 242, 2022. 10.7161/omuanajas.920580 |
| ISNAD | Cetin, Sakine vd. "METRIC Yaklaşımında Alternatif Soğuk ve Sıcak Hücrelerin Evapotranspirasyon Haritalama Üzerine Etkilerinin Değerlendirilmesi". (2022), 219-242. https://doi.org/10.7161/omuanajas.920580 |
| APA | Cetin S, KOKSAL E, Tunca E (2022). METRIC Yaklaşımında Alternatif Soğuk ve Sıcak Hücrelerin Evapotranspirasyon Haritalama Üzerine Etkilerinin Değerlendirilmesi. Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi, 37(2), 219 - 242. 10.7161/omuanajas.920580 |
| Chicago | Cetin Sakine,KOKSAL EYÜP SELIM,Tunca Emre METRIC Yaklaşımında Alternatif Soğuk ve Sıcak Hücrelerin Evapotranspirasyon Haritalama Üzerine Etkilerinin Değerlendirilmesi. Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi 37, no.2 (2022): 219 - 242. 10.7161/omuanajas.920580 |
| MLA | Cetin Sakine,KOKSAL EYÜP SELIM,Tunca Emre METRIC Yaklaşımında Alternatif Soğuk ve Sıcak Hücrelerin Evapotranspirasyon Haritalama Üzerine Etkilerinin Değerlendirilmesi. Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi, vol.37, no.2, 2022, ss.219 - 242. 10.7161/omuanajas.920580 |
| AMA | Cetin S,KOKSAL E,Tunca E METRIC Yaklaşımında Alternatif Soğuk ve Sıcak Hücrelerin Evapotranspirasyon Haritalama Üzerine Etkilerinin Değerlendirilmesi. Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi. 2022; 37(2): 219 - 242. 10.7161/omuanajas.920580 |
| Vancouver | Cetin S,KOKSAL E,Tunca E METRIC Yaklaşımında Alternatif Soğuk ve Sıcak Hücrelerin Evapotranspirasyon Haritalama Üzerine Etkilerinin Değerlendirilmesi. Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi. 2022; 37(2): 219 - 242. 10.7161/omuanajas.920580 |
| IEEE | Cetin S,KOKSAL E,Tunca E "METRIC Yaklaşımında Alternatif Soğuk ve Sıcak Hücrelerin Evapotranspirasyon Haritalama Üzerine Etkilerinin Değerlendirilmesi." Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi, 37, ss.219 - 242, 2022. 10.7161/omuanajas.920580 |
| ISNAD | Cetin, Sakine vd. "METRIC Yaklaşımında Alternatif Soğuk ve Sıcak Hücrelerin Evapotranspirasyon Haritalama Üzerine Etkilerinin Değerlendirilmesi". Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi 37/2 (2022), 219-242. https://doi.org/10.7161/omuanajas.920580 |
