Índice de vegetación de diferencia normalizada (NDVI)
Definición del NDVI, su rango de valores, criterios de interpretación y saturación en doseles cerrados.
Lo que aprenderá
- El cálculo del NDVI a partir de las reflectancias en el rojo y el infrarrojo cercano
- La interpretación de su rango, desde el agua y el suelo desnudo hasta el follaje denso
- La causa de su saturación cuando el dosel se cierra
El NDVI, índice de vegetación de diferencia normalizada (en inglés, normalized difference vegetation index), resume en un valor por píxel el contraste entre la reflectancia del rojo y la del infrarrojo cercano que caracteriza a la vegetación sana. Fue propuesto por Rouse y colaboradores en 1974 y es el índice espectral de vegetación más empleado.
Definición
NDVI = (NIR − Rojo) / (NIR + Rojo)
En la expresión, NIR y Rojo son las reflectancias en el infrarrojo cercano y en el rojo, respectivamente. La normalización por la suma de ambas bandas atenúa el efecto de las variaciones en la iluminación total, de modo que el índice resulta más comparable entre fechas y escenas que la diferencia simple.
A modo de ejemplo, con una reflectancia de 0,50 en el infrarrojo cercano y de 0,05 en el rojo se obtiene un NDVI cercano a 0,82. Si el infrarrojo desciende a 0,30 y el rojo aumenta a 0,10, el índice baja a 0,50.
Rango e interpretación
El NDVI está acotado entre −1 y 1. Los valores negativos corresponden por lo general a cuerpos de agua; los próximos a cero, a nubes, nieve, roca o suelo desnudo, y los positivos crecientes, a una mayor cantidad de follaje fotosintéticamente activo. En un cultivo, el índice aumenta desde la preparación del suelo hasta que el follaje cubre el lote.
Estos intervalos son orientativos. El valor que alcanza una cubierta depende del cultivo, la variedad, la etapa fenológica y el instrumento de medición, por lo que el NDVI se interpreta mejor como una escala relativa dentro de un mismo cultivo que como una magnitud con significado absoluto.
Saturación en doseles cerrados
La sensibilidad del NDVI disminuye a medida que el follaje se vuelve más denso. La reflectancia en el infrarrojo cercano sigue aumentando con la cantidad de hojas, mientras que la del rojo se aproxima a cero, dado que la clorofila absorbe casi toda la radiación en esa banda. Como el rojo ya no puede disminuir más, el cociente tiende a un valor máximo y la relación entre el índice y la cantidad de follaje se aplana. Este comportamiento se conoce como saturación.
La saturación suele describirse en función del índice de área foliar (IAF), definido como el área de hojas por unidad de superficie de suelo. A partir de valores de IAF de unas pocas unidades, el NDVI varía muy poco aunque el cultivo siga acumulando follaje. En cultivos de dosel cerrado, entendido como la cubierta continua que forman las hojas, esta es la condición habitual; ocurre, por ejemplo, en el banano, la palma de aceite o el arroz en etapas avanzadas.
Animación en cuatro pasos. A la izquierda, una parcela vista desde arriba cuyo follaje primero cubre el suelo y luego se hace más denso, con una barra de densidad del follaje. En el centro, dos columnas muestran el rojo y el infrarrojo reflejados: el rojo baja y el infrarrojo sube al cerrarse el follaje. A la derecha, una gráfica del NDVI en función de la densidad del follaje asciende con rapidez y se aplana cerca del máximo, y una llave marca la zona saturada. Los valores son ilustrativos.
Implicaciones para la interpretación
Un NDVI alto y estable indica abundancia de follaje, pero no basta para concluir que el cultivo se encuentra en buen estado. Dos lotes con el dosel cerrado pueden presentar el mismo valor del índice y contenidos de clorofila distintos. Para diferenciarlos se recurre a índices menos propensos a la saturación, como los que incorporan la banda del borde rojo.