NDVI no QGIS: aprenda a calcular o índice de vegetação com imagens de satélite
O NDVI (Índice de Vegetação por Diferença Normalizada) é um índice espectral utilizado para destacar e analisar a presença e as condições da vegetação a partir da relação entre a reflectância nas regiões do vermelho (Red) e do infravermelho próximo (NIR). No post Índices Espectrais em imagens de satélite: conheça os principais, suas características e aplicações, apresentamos com mais detalhes o conceito dos principais indices espectrais do sensoriamento remoto, suas fórmulas e suas principais aplicações. Neste tutorial, o objetivo é mostrar como realizar o cálculo do NDVI no QGIS a partir de imagens dos satélites Sentinel-2, Landsat e CBERS-4A, permitindo gerar e visualizar o índice em um ambiente de SIG e utilizá-lo na análise da cobertura vegetal.
Calculando o NDVI
Para o cálculo do NDVI, utilizamos a relação entre a reflectância da vegetação na região do infravermelho próximo (NIR) e na região do vermelho (RED) do espectro eletromagnético. Sendo assim, utilizamos a seguinte fórmula geral:
Para demonstrar o passo a passo do cálculo no QGIS, utilizaremos, neste caso, as bandas 4 e 5 do Landsat 9, que correspondem, respectivamente, às regiões do vermelho (RED) e do infravermelho próximo (NIR), ambas com 30 m de resolução espacial.
Primeiramente, no menu Raster, selecionamos a Calculadora Raster.
A Calculadora Raster será aberta e é nela que aplicaremos a fórmula geral a partir das bandas utilizadas. Para o Landsat 9, utilizaremos a relação (B5 − B4) / (B5 + B4), conforme indicado na imagem abaixo. Em Camada de saída, definimos o caminho e o nome do arquivo que será gerado após o processamento e, em seguida, clicamos em OK.
Após o processamento, o resultado do NDVI será apresentado inicialmente em tons de cinza, pois o QGIS utiliza uma simbologia padrão para representar os valores do raster. Para facilitar a visualização e a interpretação espacial dos valores de NDVI, podemos alterar a simbologia da camada e aplicar um gradiente de cores em falsa cor, destacando as diferentes classes de valores do índice.
Com um clique direito, ou apenas um duplo clique, selecione as Propriedades da camada.
Em Simbologia, na opção Tipo de Renderização, selecione a opção Banda simples falsa-cor.
Aqui será definida a escala de cores em falsa-cor, na qual é possível escolher o gradiente de cores de acordo com a preferência. Também serão exibidos os valores correspondentes a cada cor do gradiente selecionado, que servirão como referência para a interpretação do NDVI. Aplicaremos as modificações e finalizamos com OK.
A imagem, então, receberá uma escala de cores em falsa-cor, na qual diferentes cores representarão os valores de NDVI obtidos no processamento. Com essa etapa concluída, o resultado estará pronto para ser visualizado e utilizado nas análises da vegetação da área estudada.
O exemplo abaixo mostra o resultado do processamento do cálculo do NDVI utilizando uma imagem Sentinel-2, também realizado no QGIS. Para o cálculo com imagens Sentinel-2, utiliza-se a relação (B8 − B4) / (B8 + B4), considerando as bandas B8 (NIR) e B4 (RED), ambas com 10 m de resolução espacial.
O exemplo abaixo mostra o resultado do processamento do cálculo do NDVI utilizando uma imagem CBERS-4A, também realizado no QGIS. Para o cálculo com imagens CBERS-4A, utiliza-se a relação (B4 − B3) / (B4 + B3), considerando as bandas B4 (NIR) e B3 (RED), ambas com 8 m de resolução espacial.
O cálculo do NDVI no QGIS permite transformar as informações espectrais das imagens de satélite em um produto que facilita a visualização e a análise da vegetação. Como apresentado neste tutorial, o procedimento pode ser realizado com diferentes sensores, como Sentinel-2, Landsat e CBERS-4A, considerando as bandas correspondentes ao vermelho (RED) e ao infravermelho próximo (NIR) de cada imagem. A partir do resultado, é possível explorar a distribuição espacial da vegetação e utilizar o NDVI como apoio em diferentes aplicações de sensoriamento remoto e geoprocessamento.