NDVI: índice de vegetación de diferencia normalizada

El NDVI, o índice de vegetación de diferencia normalizada es un índice ambiental que puede ayudarte a reconocer la presencia de vegetación en el territorio, reconocer ciertas estructuras vegetales, analizar series temporales de crecimiento de cultivos e incluso reconocer vegetación dañada por el impacto provocado por incendios.

Seguramente hayas oído hablar de este característico índice NDVI debido a su sencillez de cálculo y a la gran sensibilidad que ofrece para reconocer masas vegetales en crecimiento, como los cultivos. Para que conozcas cómo calcularlo y los motivos de su uso tan extendido, aquí tienes una sencilla explicación de cómo obtenerlo y cómo se comporta la vegetación cuando juegues con los datos, ya sea mediante bandas satélite o mediante imágenes aéreas generadas por drones.

¿Recuerdas cuando en el colegio te explicaban que a las plantas les gusta la luz y captan la energía para hacer la fotosíntesis? Pues es una verdad a medias. A la vegetación le encanta absorber energía. Pero lo poco agrada y lo mucho cansa. Es por ello que, las masas vegetales, comienzan a absorber energía en el espectro electromagnético visible hasta llegar a un momento de rechazo en la zona del infrarrojo cercano, también conocido como NIR (Near Infrared). Es en esta franja del espectro electromagnético donde la energía es reflejada por la vegetación. Esta situación hace que, la banda del infrarrojo cercano, sea tan especial para calcular el NDVI.

¿Cómo calcular el NVDI?

Cuando una imagen satélite refleja elementos en el NIR será muy probable que nos encontramos ante una masa vegetal. Mira, en la siguiente imagen, cómo la vegetación absorbe energía en la franja del visible (colores oscuros) mientras refleja energía en la franja del NIR (colores brillantes).

Con este comportamiento tan brusco y particular en el infrarrojo cercano, puedes comenzar a obtenerse el índice NDVI mediante una relación de bandas entre el rojo visible y el infrarrojo cercano. Conseguirás calcular este índice de vegetación mediante la siguiente ecuación de bandas en tu calculadora ráster de QGIS, ArcGIS, gvSIG, SNAP o cualquier otro SIG de escritorio:

NDVI= (NIR-RED) / (NIR + RED)

Como bien indica el nombre de este índice, se trata de un índice normalizado. Esto significa que sus posibles valores siempre permanecerán constantes a lo largo de un intervalo fijo máximo comprendido entre -1 y 1. Los valores negativos identificarán entornos naturales acuáticos. Masas de agua como zonas encharcadas, balsas, lagos o ríos serán identificados bajo este intervalo negativo. Valores positivos próximos a cero identificarán zonas desnudas de vegetación. A medida que el índice adquiera valores positivos más próximos a 1, la densidad de tu vegetación será mayor y podrás identificar cultivos en crecimiento o masas boscosas.

El NVDI y el infrarrojo de onda corta SWIR

Pero el NIR no es la única zona del espectro donde la vegetación tiene un comportamiento tan especial. El infrarrojo de onda corta, más conocido como SWIR (Short Wave Infrared), también adquiere un comportamiento muy particular ante la vegetación dañada por un incendio.

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La vegetación sana refleja energía en el NIR, pero nuevamente vuelve a absorberla en la franja del SWIR. Cuando la vegetación es afectada por un incendio su comportamiento se invierte en estas partes del espectro. Las estructuras vegetales calcinadas absorben en el NIR y reflejan en el SWIR. Mira cómo la vegetación afectada por un incendio absorbe energía en el infrarrojo cercano y queda perfectamente delimitada la cicatriz de la calcinación.

Otros índices de vegetación, además del NVDI

Esta inversión de comportamientos puede ayudarte a compatibilizar el NDVI con otros índices de vegetación usando teledetección (aquí te dejamos un post ampliando esto) , como el índice NBR o índice de calcinación, para reconocer zonas vegetales dañadas por los incendios y establecer índices de severidad que te ayuden a sectorizar zonas con mayor o menor severidad de incendios.

Si empiezas a controlar tu NDVI, el NBR y a jugar con las bandas satélite, conseguirás monitorizar las masas de vegetación evaluando el crecimiento de los cultivos e incluso identificando en tiempo real los límites de influencia de incendios sobre las masas vegetales.

¡¡Pero cuidado!! Aunque el NDVI es un índice muy extendido, tiene ciertas limitaciones que deberás considerar con cierta cautela. Puedes ojear este entretenido vídeo de Seguimiento y Análisis de Vegetación con Datos Satélite para que sepas cómo manejarte con este índice y ver cómo calcularlo utilizando software libre. Y si quieres aprender a manejar datos satélite para seguimiento de recursos naturales, puedes realizar este curso de teledetección con software libre.

Si te has quedado con ganas de más, pero aun no te animas a visitar nuestros cursos de teledetección, aquí te dejamos un vídeo de nuestro canal de Youtube sobre Seguimiento y Análisis de Vegetación con Datos Satélite.

Artículo actualizado a fecha 22/11/21