Fonction NDVI

L'Indice NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) est un indice normalisé permettant de générer une image affichant la couverture végétale (biomasse relative). Cet indice repose sur le contraste des caractéristiques de deux canaux d'un jeu de données raster multispectral : l'absorption du pigment chlorophyllien dans le canal rouge et la haute réflectivité des matières végétales dans le canal proche infrarouge (NIR).

L'indice NDVI est utilisé dans le monde entier pour surveiller la sécheresse, contrôler et prévoir la production agricole, aider à la prévention des incendies et cartographier la désertification. L'indice NDVI est privilégié pour l'observation globale de la végétation car il permet de compenser les changements de conditions d'éclairage, de pente de surface, d'exposition et d'autres facteurs exogènes (Lillesand 2004).

La réflexion différentielle dans les canaux rouge et infrarouge (IR) permet de contrôler la densité et l'intensité de la croissance végétale à l'aide de la réflectivité spectrale du rayonnement solaire. Les feuilles vertes affichent fréquemment une meilleure réflexion dans la plage de longueur d'onde proche infrarouge que dans les plages de longueur d'onde visibles. Lors du stress hydrique des feuilles ou lorsqu'elles sont malades ou mortes, elles deviennent plus jaunes et ont une moindre réflexion dans la plage proche infrarouge. Les nuages, l'eau et la neige affichent une bien meilleure réflexion dans la plage visible que dans la plage proche infrarouge, alors que la différence est presque nulle pour la roche et le sol nu. Le processus Indice NDVI crée un jeu de données monocanal qui représente principalement la couverture végétale. Les valeurs négatives représentent les nuages, l'eau et la neige et les valeurs proches de zéro représentent la roche et le sol nu.

L'équation NDVI par défaut documentée se présente comme suit :

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, représentant principalement la couverture végétale, où les valeurs négatives sont essentiellement générées par les nuages, l'eau et la neige et les valeurs proches de zéro essentiellement générées par la roche et le sol nu. Les très faibles valeurs de l'indice NDVI (0,1 et inférieures) correspondent aux surfaces stériles de roche, de sable ou de neige. Les valeurs intermédiaires (0,2 à 0,3) représentent des zones d'arbustes et de prairies, alors que les valeurs élevées (0,6 à 0,8) indiquent des forêts tempérées ou tropicales humides.

ArcGIS utilise l'équation suivante pour générer les données en sortie :

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

Cela se traduira par une plage de valeurs comprises entre 0 et 200 dans une structure 8 bits, qui peut être représentée facilement avec un dégradé de couleurs ou une palette de couleurs spécifique.

Si vous avez besoin de valeurs de pixels spécifiques (-1.0 à 1.0), utilisez la fonction arithmétique de canal et choisissez la méthode Indice NDVI. Lors de l'utilisation du 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 Indice NDVI, puis activer +++Scientific Output. Sous cet onglet figure également l'option +++Use Wavelength, qui essaie d'identifier les canaux corrects à utiliser si les informations de longueur d'onde se trouvent dans le jeu de données. Dans le cas contraire, les numéros de canal sont utilisés.

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

Les entrées pour cette fonction sont les suivantes :

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

Utilisez la fonction Palette de couleurs pour visualiser l'image avec un dégradé de couleurs NDVI.