Science

SEBAL model

L’algorithme d’équilibre énergétique de surface pour la terre (SEBAL) est le modèle de base d’IrriWatch. SEBAL est basé sur le transport turbulent des flux de quantité de mouvement, de chaleur sensible et de chaleur latente entre la terre et l’atmosphère en utilisant le théorème de Monin Obukhov. Il distribue l’énergie nette disponible entre les pixels chauds (flux de chaleur latent nul) et froids (flux de chaleur sensible nul) par un processus d’étalonnage interne automatisé utilisant des éléments terminaux basés sur des plages de température de surface terrestre. Depuis 30 ans, le professeur Bastiaanssen et son M.Sc. et doctorat. les étudiants ont effectué des recherches sur le terrain pour vérifier sur le terrain les estimations de l’évapotranspiration, de l’humidité du sol et de la production agricole de SEBAL. Cela comprend la validation dans les céréales, les plantes à racines et tubercules, les arbres fruitiers tropicaux, les légumes, les légumineuses, les plantes à fibres et les fourrages. Il existe des centaines d’articles scientifiques accessibles au public.

Nous utilisons les données satellitaires

Les mesures de la température des feuilles, du rayonnement solaire, de la taille des feuilles des cultures et de la photosynthèse sont toutes basées sur des satellites d’observation de la Terre. Les satellites mesurent la récolte en routine tous les jours et pour tous les champs et pays de manière identique. Les données satellitaires brutes sont mises à disposition par les agences spatiales. À l’aide de SEBAL, l’évapotranspiration (ET), l’humidité du sol et le flux de carbone (C) réels sont traités à partir de ces données brutes. Les cultures dont la température des feuilles est élevée ont un accès insuffisant à l’eau ou sont limitées par autre chose.

Le taux de transpiration est similaire au flux de sève qui reflète l’absorption d’eau par les racines. Par conséquent, nous pouvons déterminer les processus essentiels de la zone racinaire et déterminer les processus physiques souterrains fondamentaux qui ne sont pas visibles d’en haut. Une conférence de fond sur la physique des cultures et des sols peut être trouvée sur la chaîne YouTube IrriWatch.

Nous examinons la zone racine

La programmation de l’irrigation est plus qu’une simple évaluation d’un coefficient de culture hors sol Kc. Pour cette raison, nous déterminons le potentiel hydrique du sol et l’humidité du sol intégrés dans la zone racinaire pour décider du moment de l’irrigation, de la quantité minimale pour reconstituer l’eau épuisée et de la quantité maximale pour minimiser les pertes par percolation. Les solutions basées sur des satellites micro-ondes estiment au mieux l’humidité du sol cutané de 5 cm et sont donc évitées dans la technologie IrriWatch. Nous regardons plus profondément.

Le core model en 5 points

Les satellites mesurent la température des feuilles, le rayonnement solaire, la taille des feuilles des cultures et la photosynthèse.

La température des feuilles à un certain niveau de couverture végétale et de rayonnement reflète le flux de sève réel à travers la culture.

Le flux de sève répond à l’eau des feuilles et au potentiel hydrique du sol. Ainsi, nous pouvons examiner le sol et déterminer les processus physiques de la zone racinaire.

L’humidité critique du sol exprime la valeur seuil pour un flux de sève réduit et une production agricole réduite.

Les informations sur les fluctuations de l’humidité du sol par rapport à l’humidité critique du sol constituent une base solide pour les décisions relatives aux actions d’irrigation.

NOUS AVONS RAFFINÉ NOTRE TECHNOLOGIE À TRAVERS 30 ANS D'ESSAIS SUR LE TERRAIN

La méthode la plus précise disponible

SEBAL est généralement jugé assez satisfaisant et largement précis dans l’estimation de l’évapotranspiration. Il est inspecté, vérifié et validé par diverses universités et instituts de recherche indépendants et internationaux. Plus récemment, la 4ème génération de SEBAL a été vérifiée par nos clients. Nous avons publié un livre de validation IrriWatch pour les tests sur le terrain menés en 2020. Huit pays différents ont été impliqués ainsi que différents types de cultures ont été testés (maïs, riz, betterave à sucre, pommes de terre, oignons, raisins, amandes, noix). La validation est faite pour les paramètres météorologiques, l’évapotranspiration, l’humidité du sol et le rendement des cultures. Dans la plupart des cas, le facteur de biais varie de 0,97 à 1,03 et le coefficient de corrélation entre R2 = 0,8 et 0,99. Les mesures sur le terrain ont également leurs propres défis pour mesurer automatiquement les processus biophysiques. Les écarts constatés se situent souvent dans les marges d’erreur des mesures sur le terrain.

Les universités internationales ont toujours mené des enquêtes indépendantes sur l’exactitude de SEBAL. Deux excellents articles récents sont du Dr Hadi Jafaar et de ses collègues de l’Université américaine de Beyrouth (Jaafar, H.H. et Ahmad, F.A. 2019. « Time series trends of Landsat-based ET using automatic calibration in METRIC and SEBAL: The Bekaa Valley, Lebanon », Télédétection de l’environnement) et Dr. Poolad Karimi de l’IHE – Delft (Données d’évapotranspiration spatiale, de précipitations et d’utilisation des terres dans la comptabilité de l’eau – Partie 1 : Examen de l’exactitude des données de télédétection, Hydrologie et système terrestre Les sciences). Beaucoup plus de littérature internationale sur l’exactitude de SEBAL est accessible dans le domaine public.

Télécharger le livre de validation 2020