Otros índices espectrales y su aplicación
Índices de humedad, de agua y ajustados por suelo, y criterios para elegir el índice según la pregunta que se desea responder.
Lo que aprenderá
- Las familias de índices existentes además del NDVI y el NDRE
- La pregunta que responde cada familia: humedad, agua libre, suelo visible entre las plantas o clorofila
- La selección del índice en función de la pregunta planteada
Existen centenares de índices de vegetación. La mayoría combina dos o más franjas del espectro para resaltar una propiedad, de modo que las preguntas que permite responder cada uno dependen de las franjas empleadas.
Humedad de la vegetación
Algunos índices incorporan el infrarrojo de onda corta, región del espectro que se extiende aproximadamente de 1.300 a 2.500 nm. El agua líquida absorbe con intensidad en ella, por lo que una hoja con más agua devuelve allí menos luz. El NDMI, índice de diferencia normalizada de humedad (normalized difference moisture index), compara esa franja con el infrarrojo cercano.
NDMI = (NIR − SWIR) / (NIR + SWIR)
En la expresión, SWIR es la reflectancia en el infrarrojo de onda corta. Una disminución del NDMI en un cultivo indica menor contenido de agua en el follaje, aunque el índice también varía con la cantidad de hojas.
Agua en superficie
El nombre NDWI (normalized difference water index) se emplea para dos índices distintos, lo que da lugar a confusiones frecuentes. Gao (1996) lo definió con dos franjas infrarrojas para estimar el agua de la vegetación; el NDMI sigue la misma idea con el infrarrojo de onda corta, aunque sin usar exactamente las mismas franjas. McFeeters (1996) lo definió con el verde y el infrarrojo cercano para delimitar agua abierta.
NDWI (McFeeters) = (Verde − NIR) / (Verde + NIR)
Existe además una variante modificada, el MNDWI de Xu (2006), que sustituye el infrarrojo cercano por el de onda corta para cartografiar agua. Al citar un NDWI deben precisarse el autor y las bandas utilizadas. Bajo un dosel cerrado, los índices de agua libre no detectan el agua que se encuentra debajo.
Suelo visible
En un cultivo joven, el píxel mezcla follaje y suelo, y el brillo del suelo distorsiona el NDVI. Los índices ajustados por suelo corrigen en parte ese efecto. El SAVI (soil-adjusted vegetation index), propuesto por Huete en 1988, añade un factor L al cociente.
SAVI = (1 + L) · (NIR − Rojo) / (NIR + Rojo + L)
El factor L depende de la proporción de suelo visible: se aproxima a 0 con vegetación muy densa y a 1 con vegetación muy escasa, y suele citarse el valor de 0,5 como intermedio. Variantes posteriores, como el MSAVI (índice de vegetación ajustado por suelo modificado, Qi y colaboradores, 1994), estiman ese factor a partir de los propios datos.
Selección del índice según la pregunta
Ningún índice resulta superior a los demás en todos los casos; la elección depende de la pregunta que se desea responder. Las correspondencias principales son las siguientes:
- Cantidad de follaje con cobertura intermedia o alta: NDVI.
- Cantidad de follaje cuando hay suelo visible entre las plantas: un índice ajustado por suelo.
- Estado de la clorofila en el follaje cerrado: NDRE.
- Contenido de agua en el follaje: NDMI.
- Presencia de agua libre: un índice de agua con el verde.
Animación en cuatro pasos. A la izquierda, una parcela genérica vista desde arriba cambia en cada paso: cobertura intermedia, surcos con suelo entre las plantas, follaje denso con tono seco y una charca entre las plantas. En el centro, cuatro columnas muestran la luz reflejada en el verde, el rojo, el infrarrojo cercano y el infrarrojo de onda corta, con las franjas que usa cada índice resaltadas. A la derecha, una barra muestra el valor del índice: NDVI, SAVI, NDMI e índice de agua. Los valores son ilustrativos.