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SEBAL-based sensible and latent heat fluxes in the irrigated Gediz Basin, Turkey

International Water Management Institute, P.O. Box 2075, Colombo, Sri Lanka
Journal of Hydrology (Impact Factor: 2.69). 03/2000; DOI: 10.1016/S0022-1694(99)00202-4

ABSTRACT Surface Energy Balance Algorithm for Land (SEBAL) is a relatively new parameterization of surface heat fluxes based on spectral satellite measurements. SEBAL requires spatially distributed, visible, near-infrared and thermal infrared data, which can be taken from Landsat Thematic Mapper. The SEBAL parameterization is an iterative and feedback-based numerical procedure that deduces the radiation, heat and evaporation fluxes. The sensible and latent heat fluxes across the lower Gediz River Basin in Western Turkey have been estimated. The energy balance during satellite overpass, and the integrated 24 h fluxes are computed on a pixel-by-pixel basis. The temporal variability in heat fluxes between June and August will be evaluated. The effect of irrigation on the partitioning of energy and crop water stress is discussed.

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  • African journal of agricultural research 12/2011; 6(32). · 0.08 Impact Factor
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    ABSTRACT: The aims are to validate and assess the performances of MODIS gross primary production (MODIS-GPP) and evapotranspiration (MODIS-ET) products in China's different land cover types and their sensitivity to remote sensing input data. In this study, MODIS-GPP and -ET are evaluated using flux derived/measured data from eight sites of ChinaFLUX. Results show that MODIS-GPP generally underestimates GPP (R 2 is 0.58, bias is −6.7 gC/m 2 /8-day and RMSE is 19.4 gC/m 2 /8-day) at all sites and MODIS-ET overestimates ET (R 2 is 0.36, bias is 6 mm/8-day and RMSE is 11 mm/8-day) when comparing with derived GPP and measured ET, respectively. For evergreen forests, MODIS-GPP gives a poor performance with R 2 varying from 0.03 to 0.44; in contrast, MODIS-ET provides more reliable results. In croplands, MODIS-GPP can explain 80% of GPP variance, but it overestimates flux derived GPP in non-growing season and underestimates flux derived GPP in growing season; similar overestimations also presented in MODIS-ET. For grasslands and mixed forests, MODIS-GPP and -ET perform good estimating accuracy. By designing four experimental groups and taking GPP simulation as an example, we suggest that the maximum light use efficiency of croplands should be optimized, and the differences of meteorological data have little impact on GPP estimation, whereas remote sensing leaf area index/fraction of photo-synthetically active radiation (LAI/FPAR) can greatly affect GPP/ET estimations for all land cover types. Thus, accurate remote sensing parameters are important for achieving reliable estimations. OPEN ACCESS Remote Sens. 2015, 7(1)
    Remote Sensing 12/2014; 7(1):135-152. · 2.62 Impact Factor
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    ABSTRACT: Le suivi des transferts de masse et d'énergie au niveau d'une surface est prépondérant pour la gestion des ressources hydriques et végétales. Il est également nécessaire à la bonne compréhension des systèmes hydrologiques et climatiques, ainsi qu'au suivi et à la prévision de leurs évolutions. La télédétection est un outil privilégié pour la réalisation de ce suivi, car elle fournit des informations liées aux transferts de masse et d'énergie, et en particulier aux processus d'évapotranspiration. Cette étude a pour objectif le développement d'une méthodologie appropriée pour le suivi d'un couvert végétal, pour l'estimation de son évapotranspiration réelle journalière et pour le diagnostic de son état hydrique à travers la résolution de l'équation du bilan d'énergie à la surface par le biais du modèle SEBAL (Surface Energy Balance Algorithm for Land). L'algorithme de résolution de l'équation du bilan énergétique fait intervenir, en entrée, l'indice de végétation NDVI, la température de surface et l'albédo. Le jeu de données est constitué de deux image du satellite Landsat-7 ETM+ et des mesures agrométéorologiques de terrain. Le site pilote choisi est une zone dans la plaine de Ksar Chellala en Algérie. Pour estimer le flux de chaleur latente qui est l'équivalent énergétique de l'évapotranspiration réelle, nous avons évalué par ordre hiérarchique les termes du bilan d'énergie, à savoir le rayonnement net, le flux conductif et le flux de chaleur sensible. Pour l'estimation de ce dernier, nous avons utilisé la théorie de Monin-Obukhov qui est basée sur l'utilisation des profils dans la couche de surface et sur le couplage qui s'opère dans le flux à la base de la couche limite convective. Il est alors possible de calculer le flux de chaleur sensible et d'estimer l'évapotranspiration réelle à partir de la résolution de l'équation du bilan d'énergie. Différents indices d'humidité, dérivés de l'évapotranspiration, ont été calculés : la fraction évaporative, le paramètre de Priestley & Taylor et la résistance de surface à l'évaporation. Ces indices calculés autorisent le diagnostic quantitatif de l'état hydrique du pixel. Par l'intermédiaire de la fraction évaporative, considérée constante à l'échelle de la journée, nous avons estimé l'évapotranspiration réelle journalière. Abstract The main aim of this study is to estimate daily actual evapotranspiration by solving the energy balance equation using a boundary layer pattern based on SEBAL (Surface Energy Balance Algorithm for Land) approach over heterogeneous terrain with Aster data. Some parameters for assessing crop water stress degree in pixel basis were then extracted. The algorithm of resolution of energy balance equation involves in the input: NDVI (Normalised Difference Vegetation Index), surface temperature and albedo. To extract the latent heat flux, we estimated by hierarchical order the following terms : the net radiation, the soil heat flux and the the sensible heat flux. This later was calculated from an intermediate flux of momentum. In this part we exploited and validated the complementarity between albedo and surface temperature in order to detect dry pixels. Then, we estimated the average of the sensible heat flux density over these dry pixels. This later value with the utilisation the boundary layer
    01/2013;

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Jun 4, 2014