Fonction NDVI

L'indice de végétation de différence normalisée (NDVI, Normalized Difference Vegetation Index) est un indice normalisé qui vous permet de générer une image illustrant une couverture végétale (biomasse relative). Cet indice tire parti du contraste des caractéristiques de deux canaux d'un jeu de données raster multispectral : l'absorption de pigments chlorophylliens dans le canal rouge et la réflectivité élevée des matières végétales dans le canal proche infrarouge.

Un indice NDVI est souvent utilisé au niveau mondial pour surveiller la sécheresse, surveiller et prévoir la production agricole, aider à prévoir les zones présentant un risque sérieux d'incendie et cartographier la progression des déserts. L'indice NDVI est privilégié pour la surveillance de la végétation globale, car il permet de compenser la fluctuation des conditions d'éclairage, la pente des surfaces, l'exposition et d'autres facteurs extérieurs (Lillesand 2004).

La réflexion différentielle dans les canaux rouge et infrarouge (IR) vous permet de surveiller la densité et l'intensité de la croissance végétale à l'aide de la réflectivité spectrale du rayonnement solaire. Les feuilles vertes présentent généralement une meilleure réflexion dans la plage de longueur d'onde proche infrarouge que dans les plages de longueurs d'ondes visibles. Lorsque les feuilles subissent un stress hydrique, qu'elles sont malades ou mortes, elles jaunissent et se reflètent beaucoup moins dans le canal proche infrarouge. Les nuages, l'eau et la neige présentent une meilleure réflexion dans la plage visible que dans la plage proche infrarouge, alors que la différence est proche de zéro pour les roches et le sol nu. Le processus NDVI crée un jeu de données monocanal qui représente principalement la végétation. Les valeurs négatives représentent les nuages, l'eau et la neige, et les valeurs proches de zéro représentent les roches et le sol nu.

L'équation NDVI par défaut documentée est la suivante :

NDVI = ((IR - R)/(IR + R))

• IR = valeurs de pixel du canal infrarouge
• R = valeurs de pixel du canal rouge

Cet indice génère des valeurs comprises entre -1.0 et 1.0, qui représentent pour la plupart la couverture végétale. Les valeurs négatives découlent principalement des nuages, de l'eau et de la neige tandis que les valeurs proches de zéro proviennent des roches et du sol nu. Les valeurs très faibles (0.1 et inférieures) de l'indice NDVI correspondent aux surfaces stériles des roches, du sable ou de la neige. Les valeurs modérées (de 0.2 à 0.3) représentent les arbustes et les prairies, tandis que les valeurs élevées (de 0.6 à 0.8) désignent les forêts vierges tropicales et tempérées.

L'équation qui permet de générer la sortie est la suivante :

NDVI = ((IR - R)/(IR + R)) * 100 + 100

Elle permet d'obtenir une plage de valeurs comprise entre 0 et 200 qui s'adapte dans une structure de 8 bits et est facilement rendue avec un dégradé de couleurs ou une palette de couleurs spécifique.

Si vous avez besoin des valeurs de pixel spécifiques (de -1.0 à 1.0), utilisez la fonction Arithmétique de canal et choisissez la méthode NDVI.

Si vous utilisez le bouton Ajouter une fonction dans la fenêtre Analyse d'image pour appliquer un indice NDVI, vous pouvez ouvrir la boîte de dialogue Options d'analyse d'images, cliquer sur l'onglet NDVI, puis cocher la case Sortie scientifique. Cet onglet comporte également l'option Utiliser la longueur d'onde, qui tente d'identifier les canaux corrects à utiliser si les informations de longueur d'onde sont dans le jeu de données. Dans le cas contraire, les numéros des canaux sont utilisés.

Vous trouverez ci-dessous des exemples de combinaison de canaux Landsat 7,4,3 (à gauche) et un indice NDVI utilisant une palette de couleurs qui met en surbrillance l'activité agricole et de la zone (à droite).

Les entrées pour cette fonction sont les suivantes :

• Raster en entrée
• ID de canal visible
• ID de canal infrarouge

Utilisez la fonction Palette de couleurs pour visualiser le résultat avec un dégradé de couleurs NDVI.

Vous pouvez également utiliser la fonction NDVI colorisé pour appliquer une palette de couleurs directement.