طراحی نرم‌افزار برآورد تبخیر پتانسیل با قابلیت اتصال به پایگاه داده NASA POWER و برآورد امکان کاهش تبخیر ناشی از نصب صفحات فتوولتائیک بر روی پهنه‌های آبی

آب و توسعه پایدار

مقاله 6، دوره 8، شماره 2 - شماره پیاپی 20، شهریور 1400، صفحه 47-54   

نوع مقاله: مروری

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jwsd.v8i2.89779

نویسندگان

مازیار اسمنی¹؛ کاظم بشیرنژاد^{* 2}؛ پیمان باشی شهابی³؛ ایمان زحمتکش⁴

¹دانشجوی دکتری، گروه مکانیک، واحد مشهد، دانشگاه آزاد اسلامی، مشهد، ایران.

²استادیار، گروه مکانیک، واحد مشهد، دانشگاه آزاد اسلامی، مشهد، ایران.

³استادیار، گروه مکانیک، واحد مشهد، دانشگاه آزاد اسلامی، مشهد، ایران

⁴دانشیار، گروه مکانیک، واحد مشهد، دانشگاه آزاد اسلامی، مشهد، ایران

چکیده

برآورد تبخیر پتانسیل به صورت برخط می‌تواند در مدیریت منابع آبی پر کاربرد باشد. در این تحقیق استفاده از یک نرم‌افزار برای گوشی‌های هوشمند جهت برآورد تبخیر پتانسیل از سطوح آزاد آب و سطح زمین و همچنین، برآورد امکان کاهش تبخیر ناشی از نصب صفحات فتوولتاییک بر روی پهنه‌های آبی مد نظر می‌باشد. داده‌های مورد استفاده از پایگاه داده شبکه ابری NASA-POWER استخراج می‌شود و نرم‌افزار به صورت هوشمند نقطه انتخابی را نسبت به دو حالت خشکی یا پهنۀ آبی تشخیص داده و محاسبات مربوطه را انجام می‌دهد. رابطه پیشنهادی تحقیق برای برآورد تبخیر پتانسیل با در نظر گرفتن داده‌های میانگین ده ساله سد دوستی (سال‌های 2008 الی 2017) مورد بررسی قرار گرفت و میزان خطای آن و برخی روابط تجربی تبخیر پتانسیل و تبخیر از سطح آزاد آب با میزان تبخیر صورت گرفته از تشت تبخیر مستقر در محل تعیین گردید که نتایج نشان داد، این رابطه نسبت به تمامی روابط مورد بررسی دارای خطای کمتری است. به منظور ارزیابی کارایی رابطه پیشنهادی و داده‌های دریافتی از پایگاه NASA-POWER، مقدار تبخیر خروجی نرم‌افزار با مقادیر داده‌های تشت تبخیر در ایستگاه‌های سینوپتیک برای شش شهر مقایسه شده و صحت مقادیر خروجی نرم‌افزار، در بازه 8 الی 16 درصد برآورد گردید.

کلیدواژه‌ها

برآورد تبخیر پتانسیل؛ نرم‌افزار هوشمند؛ کاهش تبخیر؛ مدیریت منابع آب؛ صفحات فتوولتائیک

مراجع

Adhikari P., Omani N., Ale S., DeLaune P. B., Thorp K. R., Barnes E. M., & Hoogenboom G. 2017. Simulated effects of winter wheat cover crop on cotton production systems of the Texas Rolling Plains. Transactions of the ASABE, 60(6): 2083-2096.
Allen R. G., Pereira L. S., Howell T. A., & Jensen M. E. 2011. Evapotranspiration information reporting: II. Recommended documentation. Agricultural Water Management, 98(6): 921-929.
An N., Hemmati S., & Cui Y. J. 2017. Assessment of the methods for determining net radiation at different time-scales of meteorological variables. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, 9(2): 239-246.
Asmani M., Bashirnezhad K., & BashiShahabi P. 2020. Determining the Empirical Relation for Estimating the Evaporation from Open Water Surfaces. International Journal of Future Generation Communication and Networking, 13(4): 1091–1103.
de Sousa Lima J. R., Antonino A. C. D., de Souza E. S., Hammecker C., Montenegro S. M. G. L., & de Oliveira Lira C. A. B. 2013. Calibration of Hargreaves-Samani equation for estimating reference evapotranspiration in sub-humid region of Brazil. Journal of Water Resource and Protection, 5: 1-5. 
Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO). 2016. AQUASTAT website.  http://www.fao.org/land-water/databases-and-software/aquastat/en/.
Inc, G. Recursions do Android Studio | Android Studio [WWW Document]. 2017. Available from: https://developer.android.com/studio/features.html.
Júnior W. M., Valeriano T. T. B., & de Souza Rolim G. 2019. EVAPO: A smartphone application to estimate potential evapotranspiration using cloud gridded meteorological data from NASA-POWER system. Computers and Electronics in Agriculture, 156: 187-192.
NASA, NASA-POWER, in On-Line. 2020. NASA: USA.  https://power.larc.nasa.gov/
Service N.R.C. 2020. Solar Radiation Unit Conversions. Available from: https://www.nrcs.usda.gov/wps/portal/nrcs/detailfull/null/?cid=stelprdb1043619.
Shangavi S., Jeyamaalmarukan S., Jathevan A., Umatharsini M., & Samarasinghe P. 2018. October. Self-Speech Evaluation with Speech Recognition and Gesture Analysis. In 2018 National Information Technology Conference (NITC) (pp. 1-7). IEEE.
Siebert S., Henrich V., Frenken K., & Burke J. 2013. Update of the digital global map of irrigation areas to version 5. Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität, Bonn, Germany and Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome, Italy.
Silva E. C. R., Alves F. B., & da Silva I. I. S. 2016. Irrigated Agriculture in the Amazon Context: A Systematic approach to the use of water in a horticulture in the municipality of altamira-pa/agricultura irrigada no contexto amazonico: uma abordagem sistematica do uso da agua em uma horticultura no municipio de altamira-pa. Revista Internacional de Ciências, 6(1): 29-43. 
Stackhouse P. W., Westberg D., Hoell J. M., Chandler W. S., & Zhang T. 2015. Prediction of Worldwide Energy Resource (POWER)-Agroclimatology methodology-(1.0 latitude by 1.0 longitude spatial resolution). Hampton, NASA Langely Research Center.
Umano. News Read To You. 2018. Android Sliding Up Panel; Available from: https://github.com / umano/AndroidSlidingUpPanel.
Vellidis G., Liakos V., Andreis J. H., Perry C. D., Porter W. M., Barnes E. M., ... & Migliaccio K. W. 2016. Development and assessment of a smartphone application for irrigation scheduling in cotton. Computers and Electronics in Agriculture, 127: 249-259.