Adjustment of Crop Coefficient of Sugarcane from Decision Support Tool to Assist Irrigators with Irrigation Water Management by IrriSAT: Case Study in Cropping Area of the Greater Maeklong Irrigation Scheme

Abstract

เครื่องมือสนับสนุนการตัดสินใจสำหรับการบริหารจัดการน้ำชลประทานซึ่งให้บริการผ่านเว็บไซต์ IrriSAT สามารถประมาณค่าสัมประสิทธิ์การใช้น้้ำของพืช (Kc) จากการประเมินค่าดัชนีพืชพรรณ (Normalized Difference Vegetation Index; NDVI) ผ่านกระบวนการแปลภาพถ่ายดาวเทียม โดยงานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์ เพื่อพัฒนาแนวทางสมการปรับแก้ค่าสัมประสิทธิ์การใช้พืชจาก IrriSAT เพื่อให้สอดคล้องกับค่าสัมประสิทธิ์การใช้น้ำของอ้อยในพื้นที่โครงการชลประทานแม่กลองใหญ่ซึ่งเป็นขั้นตอนแรกในการประยุกต์ใช้แบบจำลองกำหนดการให้น้ำอ้อย (Sugar Cane Irrigation Scheduling Model; SCIS Model) สำหรับคำนวณกำหนดการให้น้ำอ้อยในพื้นที่โครงการชลประทานแม่กลองใหญ่ จากการสอบเทียบและทวนสอบดำเนินการในแปลงเพาะปลูกที่ทราบปฏิทินเพาะปลูกจริง มีอายุของอ้อยและปฏิทินเพาะปลูกที่แตกต่างกัน จากผลการศึกษาพบว่า สมการที่ใช้สำหรับการปรับแก้ค่าสัมประสิทธิ์การใช้น้ำของอ้อยในพื้นที่การศึกษา (Kc_Adj.) คือ Kc_Adj. = 1.4847Kc_IrriSAT การตรวจพิสูจน์ความแม่นยำของสมการปรับแก้พบว่า ค่าสัมประสิทธิ์การใช้น้ำของอ้อยหลังการปรับแก้มีความน่าเชื่อถือสูง จากการประเมินจากค่าความสัมพันธ์ทางสถิติซึ่งประกอบด้วย สัมประสิทธิ์การตัดสินใจ (R2) ความแม่นยำของการคาดคะเน (NSE) รากที่สองของค่าเฉลี่ยความผิดพลาดกำลังสอง (RMSE) ค่าความคลาดเคลื่อนสัมพันธ์เฉลี่ย (ARE) และร้อยละความเอนเอียงของการประมาณ (PBIAS) โดยมีค่าความสัมพันธ์ทางสถิติสำหรับแปลงเพาะปลูกที่ใช้ในการสอบเทียบเท่ากับ 0.92, 0.91, 0.11, 14.54, 0.61 ตามลำดับ และสำหรับการทวนสอบเท่ากับ 0.91, 0.89, 0.12, 36.90, 7.09 ตามลำดับ ดังนั้น สมการปรับแก้ค่าสัมประสิทธิ์การใช้น้ำของอ้อยจากเทคโนโลยีภาพถ่ายดาวเทียมที่มีความแม่นยำสูง และช่วยอำนวยความสะดวกในการคำนวณกำหนดการให้น้ำ ปริมาณน้ำที่ต้องการในพื้นที่เพาะปลูกภายในโครงการชลประทานแม่กลองใหญ่

A decision support website to assist irrigators with irrigation water management, namely IrriSAT, the crop coefficient (Kc) was estimated from the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) which were interpreted from satellite imagery. The objective of this study was to develop the equation which adjusts Kc_IrriSAT values which were consistent with sugarcane’s irrigation coefficient in the Greater Maeklong Irrigation Project. The first step was to apply the Sugar Cane Irrigation Scheduling; SCIS model to calculate irrigation schedule for sugarcane in the area. The calibration and verification processes assess the accuracy of the adjusted equation by comparing sugarcane’s coefficient with the planned cropping pattern, which was computed by the equation (Kc_Adj.), with the different plots and different cropping calendars. The study revealed that the adjusted equation for sugar cane irrigation coefficient was Kc_Adj. = 1.4847Kc_IrriSAT. The calculation results on crop’s coefficient (Kc_Adj.) were acceptable with high reliability. From a coefficient of determination (R2), Nash-Sutcliffe Efficiency (NSE), Root Mean Square Error (RMSE), Average Relative Error (ARE), and Percent Bias (PBIAS), the calibration plots were 0.92, 0.91, 0.11, 14.54, 0.61, respectively while the verification results were 0.91, 0.89, 0.12, 36.90, and 7.09 respectively. Therefore, the adjusted equation could compute sugarcane’s coefficient by considering satellite technologies with high precision. It also could facilitate us to calculate the irrigation schedule for sugarcane cultivation and irrigation water requirement in the Greater Maeklong Irrigation Scheme.