هرگونه تلاش برای بهبود بازده مصرف آب باید بر پایه برآوردهای قابل اطمینان تبخیر و تعرق باشد که این هدف در مناطق خشک و نیمه خشک که تبخیر و تعرق فاکتور غالب در روابط بیلان آب است و نسبت زیادی از بارشهای کم و پراکنده از طریق آن به اتمسفر برمی گردد، از اهمیت بیشتری برخوردار است. از این رو تعیین زمانی و مکانی میزان تبخیر تعرق، بعنوان یکی از مسائل و دغدغه های اصلی کشاورزان و متخصصین هیدرولوژی در این مناطق بیش از پیش نمایان می گردد. از آنجا که یکی از مهم ترین و حساس ترین پارامترهای موثر بر تبخیر و تعرق واقعی، داده های مربوط به رطوبت خاک می باشد، از این رو در این پژوهش الگوریتم سنجش از دور ETLook بکار گرفته شد که این الگوریتم داده های رطوبت سطح خاک را برای تخمین تبخیر و همچنین رطوبت منطقه ریشه را برای برآورد تعرق استفاده می نماید. اندازه گیری زمینی در ۱۰ ایستگاه انتخابی از منطقه دشت رفسنجان از رطوبت سطحی و نیمرخ خاک انجام پذیرفت. ابتدا از داده های رطوبت خاک سطحی حاصل از باند X سنجنده ی مایکروویو AMSR۲ (وضوح ۲۵ کیلومتر) استفاده گردید و کیفیت این داده ها در منطقه ی مورد مطالعه ارزیابی شد. مشاهده گردید که میزان یکنواختی پیکسل ۲۵ کیلومتری ماهواره ای از نظر پوشش گیاهی و فاصله از مرکز پیکسل، بر اختلاف بین رطوبت خاک ماهواره با مقادیر اندازه گیری شده و مقادیر خطاهای بدست آمده اثرگذار بود. در این مطالعه از یک روش ریزمقیاس سازی، با استفاده از پارمترهای سنجنده ی مودیس بمنظور بهبود در ارائه تغییرات مکانی رطوبت خاک سنجنده ASMR۲ استفاده گردید. نتایج نشان داد که مقادیر ریزمقیاس شده ی رطوبت لایه سطحی خاک، تطابق مناسبی با داده های اندازه گیری شده برقرار نمود، بطوریکه ریزمقیاس سازی منجر به کاهش RMSE و MAE و افزایش ضریب همبستگی در محل ایستگاه ها شد. جهت دستیابی به مقادیر رطوبت خاک منطقه ریشه، رابطه تحلیلی رطوبت خاک (SMAR) با لحاظ نمودن مقادیر ریزمقیاس شده ی رطوبت خاک سطحی بکار گرفته شد. بمنظور برآورد مقدار پارامتر هدر رفت آب خاک مدل SMAR (V۲) دو رویکرد در نظر گرفته شد و نتایج حاصل از آنها مورد ارزیابی قرار گرفت. در رویکرد اول پارامتر V۲ توسط بهینه سازی مطابق با شرایط منطقه و با استفاده از الگوریتم ژنتیک در محیط برنامه نویسی MATLAB، با تابع هدف حداقل جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) که بین رطوبت خاک منطقه ریشه شبیه سازی شده در مدل و مقادیر مشاهداتی انجام پذیرفت. در رویکرد دوم، مدل SMAR با الگوریتم ETLook، تلفیق شده و مدل جدیدی (مدل SMAR-ETLook) معرفی گردید که این مدل با تخمین مقادیر تبخیر و عرق روزانه، به برآورد V۲ و رطوبت منطقه ریشه با وضوح یک کیلومتر می پردازد. با استفاده از الگوریتم ژنتیک مقادیر بهینه ضرایب مدل SMAR-ETLook برای منطقه رفسنجان تعیین گردید. نتایج بدست آمده نشان داد، استفاده از این مدل منجر به دستیابی دقیق تری از مقادیر رطوبت منطقه ریشه، تبخیر و تعرق (با وضوح یک کیلومتر)در دشت رفسنجان گردید. که این روش می تواند مناسب جهت پایش هیدرولوژیکی، بررسی خشکسالی در کشاورزی و مطالعات بیلان آبی باشد.