Uzaktan algılama ile yapılan zemin nemi tahminlerinin yerinde ölçümlerle karşılaştırılması

Abstract

Zemin nemi, sulama ve su kaynakları yönetimi gibi birçok alanda kullanılan hidrolojik çevrimin önemli bir parametresidir. Geniş alanların zemin neminin belirlenmesinde uzaktan algılama temelli yöntemler oldukça etkilidir. Ancak, uzaktan algılama ile yapılan zemin nemi tahminleri, yerinde ölçülen zemin nemi değerleri ile farklılık gösterir. Bu farklılıkların belirlenmesi uzaktan algılamadan tahmin edilen değerler ile yerinde ölçülen değerler arasında ilişki kurmayı kolaylaştıracaktır. Bu çalışmada, uzaktan algılama kullanılarak yapılan zemin nemi tahminleri ile yerinde ölçülen zemin nemi arasındaki farklılıklar araştırılmıştır. Bu kapsamda Denizli ve civardaki toplam 6 adet meteoroloji istasyonunda ölçülen 20 cm derinlikteki zemin nemi değerleri, Sentinel-1 radar uydusunun GRD görüntülerinden Oh 2002 modeli kullanılarak tahmin edilen zemin nemi değerleri ile karşılaştırılmıştır. İlk olarak uydu görüntülerinde alınan geri yansıma değerleri (𝜎𝑣𝑣, 𝜎𝑣ℎ) ile ölçülen nem değerleri karşılaştırılmıştır, genel olarak 𝜎𝑣𝑣, 𝜎𝑣ℎ’dan daha başarılı bir sonuç göstermiştir. Ölçülen zemin nemi ile Oh 2002 modeli ile tahmin edilen zemin nemi arasında genellikle düşük bir ilişki olduğu görülmüştür. Uzaktan algılama ile yapılan zemin nemi tahminlerinin etkinliğini artırmak için yerinde ölçümlerin güvenilir olması ve yüzeye yakın derinliklerde alınması gerekmektedir. Bu şekilde yapılan ölçümlerin uzaktan algılama modellerinin iyileştirilmesine ve zemin nemi haritalarının oluşturulmasına yardımcı olabileceğini düşünülmüştür.

Soil moisture is an important parameter of the hydrological cycle used in many areas such as irrigation and water resources management. Remote sensing-based methods are very effective in determining the soil moisture of large areas. However, soil moisture estimates made by remote sensing differ from soil moisture values measured on site. Determining these differences will make it easier to establish a relationship between values estimated from remote sensing and values measured in situ. In this study, differences between soil moisture estimates made using remote sensing and soil moisture measured in situ were investigated. In this context, the soil moisture values at a depth of 20 cm measured at a total of 6 meteorological stations in Denizli and the surrounding area were compared with the soil moisture values estimated using the Oh 2002 model from the GRD images of the Sentinel-1 radar satellite. Firstly, the back reflection values (σvv, σvh) taken in satellite images and the measured soil moisture values were compared; in general, σvv showed a more successful result than σvh. It has been observed that there is generally a low correlation between measured soil moisture and soil moisture estimated by the Oh 2002 model. In order to increase the effectiveness of soil moisture estimates made by remote sensing, in-situ measurements must be reliable and taken at depths close to the surface. It was thought that measurements made in this way could help improve remote sensing models and create soil moisture maps.