Cálculo del índice NDVI

El índice de vegetación diferencial normalizado o índice NDVI, responde a uno de los parámetros calculados mediante análisis multiespectral para el estudio de cubiertas vegetales. Su fundamento radica en el análisis de los valores de reflectancia de longitudes de onda en diferentes secciones del espectro electromagnético. Más concretamente en la banda visible del rojo y en la banda del infrarrojo cercano. Su resultado nos permite identificar de manera rápida la distribución y el tipo de vegetación en imágenes aéreas.

ndvi mosaico

Los Sistemas de Información Geográfica y software basado en análisis ráster, son una herramienta ideal para trabajar este tipo de índices y localizar los lugares en los que existe una mayor cubierta vegetal y el estado en el que se encuentra. Si bien estos análisis han partido siempre de imágenes satélite, la aparición de los drones ha acercado el cálculo de este indicador para el análisis de la vegetación en superficie de una manera más precisa. Su aplicación es uno de los puntos fuertes dentro de la agricultura de precisión.

El fundamento del análisis parte del estudio de las dos bandas multiespectrales en las que la vegetación interacciona de una manera relevante dentro del espectro electromagnético. Por un lado la parte del espectro visible en el que la vegetación muestra una elevada absorción en la sección del rojo debido a la presencia de clorofila generando imágenes multiespectrales oscuras. Por otro lado la parte del infrarrojo cercano en el que la vegetación se comporta de manera opuesta generando elevados niveles de reflexión obteniéndose imágenes multiespectrales brillantes (niveles radiométricos bajos Vs niveles radiométricos elevados).

espectro para calculo indice NDVI

Este comportamiento también se traduce en el estado en el que se encuentra la vegetación, pues un estrés hídrico o vegetación menos joven varía su pigmentación afectando de manera directa a los valores del índice NDVI. Así podemos diferenciar cubiertas vegetales en diferentes estados. Nuestro índice podrá ser obtenido mediante la siguiente relación:

NDVI = (Banda infrarroja cercana – Banda roja) / (Banda infrarroja cercana + Banda roja)

O lo que es lo mismo, y en términos de nomenclatura cuando trabajamos las bandas multiespectrales:

NDVI = (NIR – RED) / (NIR + RED)

El intervalo de valores posibles oscila entre -1 y 1. Los valores negativos están asociados a zonas de agua y nieve. Valores positivos próximos a 0 representan zonas rocosas y desnudas que pueden adquirir algo de vegetación hasta llegar a valores próximos a 0,3. A partir de este valor encontramos presencia de vegetación. Cuanto mayor sea el valor más frondosa será la vegetación hasta adquirir valores próximos a 1.

Para el cálculo del índice NDVI deberemos recurrir a un SIG o cualquier gestor de imágenes ráster o multiespectrales trabajando con los valores de píxel de cada una de las bandas puestas en juego. Software SIG como ArcGIS, gvSIG, qGIS disponen de calculadoras ráster en las que realizar esta sencilla función matemática. Aplicaciones específicas destinadas a los análisis multiespectrales como ERDAS, IDRISI o LEOWorks también disponen de herramientas directas para el cálculo de este índice específico.

expresion indice NDVI en arcgis

El resultado del álgebra de mapas entre ambas capas multiespectrales nos dará un nuevo mapa ráster. En él podremos identificar los valores del índice NDVI comprendido entre unos límites máximos de -1 a 1 y su correspondiente interpretación.

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3 comentarios en “Cálculo del índice NDVI

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