OpenET SIMS Monthly Evapotranspiration v2.0

Поддержка управления спутниковым орошением

Модель NASA Satellite Irrigation Management Support (SIMS) изначально была разработана для поддержки спутникового картирования коэффициентов сельскохозяйственных культур и эвапотранспирации (ET) с орошаемых земель и для расширения доступа к этим данным для поддержки использования при планировании орошения и региональной оценке потребностей в сельскохозяйственной воде (Melton et al., 2012). SIMS использует подход, основанный на отражательной способности, и включает коэффициент плотности, описанный Алленом и Перейрой (2009) и Перейрой и др. (2020) для вычисления базовых коэффициентов сельскохозяйственных культур для каждого пикселя размером 30 x 30 м. Основным изменением по сравнению с последней публикацией SIMS (Pereira et al., 2020) для реализации в OpenET является интеграция модели баланса почвенной влаги с сеткой для учета испарения почвы после выпадения осадков. Результаты сравнения и оценки точности OpenET Phase I (Melton et al., 2022) показали, что SIMS в целом хорошо справлялся с участками пахотных земель в течение вегетационного периода, но имел устойчиво низкое смещение в зимние месяцы или другие периоды с частыми осадками. Этот результат был ожидаем, поскольку основанный на отражательной способности подход, используемый SIMS, нечувствителен к испарению из почвы. Чтобы скорректировать эту недооценку, модель баланса почвенной влаги, основанная на FAO-56 (Allen et al., 1998), была реализована в Google Earth Engine и управлялась сеточными данными об осадках из gridMET для оценки коэффициентов испарения из почвы. Затем эти коэффициенты были объединены с базовыми коэффициентами культур, рассчитанными SIMS, для расчета общей эвапотранспирации культур с использованием подхода двойного коэффициента культур. Кроме того, в данных SIMS наблюдалось умеренное положительное смещение для периодов с низким или разреженным растительным покровом. Для устранения этого смещения были внесены изменения в уравнения расчета минимального базового коэффициента сельхозкультуры, что позволило добиться более низких значений минимального базового коэффициента сельхозкультуры. Полная документация по модели SIMS, текущие алгоритмы, а также подробная информация и уравнения, используемые в модели водного баланса почвы, приведены в руководстве пользователя SIMS.

Модель SIMS рассчитывает эвапотранспирацию (ET) в условиях хорошего полива для текущей стадии роста и состояния сельскохозяйственных культур, измеренных по спутниковым данным. Как правило, SIMS имеет положительную погрешность для культур с дефицитом орошения и пахотных земель с кратковременным или периодическим дефицитом воды. В настоящее время SIMS применяется только для пахотных земель, а несельскохозяйственные земли в этом сборе данных не учитываются. В будущих исследованиях будет использован подход, основанный на плотности растительности и коэффициенте урожайности, используемый в SIMS, для других типов почвенного покрова. Дополнительная информация