Análisis NVDI para Monterrey

Introducción

Los índices de vegetación son medidas cuantitativas, basadas en los valores digitales. Usualmente el índice de vegetación es una combinación de las bandas espectrales, siendo el producto de varios valores espectrales que son sumados, divididos, o multiplicados en una forma diseñada para producir un simple valor que indique la cantidad o vigor de vegetación dentro de un píxel (Torres et al., 2014).

El NVDI (Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada) es un índice que tiene como objetivo de separar la vegetación del brillo que produce el suelo, se basa en el peculiar comportamiento radiométrico de la vegetación, relacionado con la actividad fotosintética y la estructura foliar de las plantas, permitiendo determinar la vigorosidad de la planta (Díaz García-Cervigón, 2015).



Metodología

Se elaboró un análisis NVDI para el Área Metropolitana de Monterrey (AMM) con la finalidad de identificar las zonas que presentan las mejores condiciones ambientales, tomando como referencia el estado y la cobertura de la vegetación. La metodología utilizada consistió en utilizar el software libre Qgis versión Essen 2.14.5, donde se cargaron las imágenes satelitales con fecha del 24 de octubre del 2016. Las imágenes fueron obtenidas del sitio web: libra.developmentseed.org. Esta fuente de datos obtiene su información del U.S. Geological Survey (Servicio Geológico de Estados Unidos),  el satélite del cual proceden estas imágenes es el Lansat 8.

Una vez descargadas las imágenes se procedió a corregir la reflectancia de las bandas 3 y 4 (rojo e infrarojo respectivamente) para poder emplear la fórmula del NVDI, esta corrección permite ajustar la reflectancia de las imágenes para obtener resultados más precisos acerca de la condición vegetal del sitio. Antes de usar la fórmula del NVDI se ajusto la reflectancia planetaria con la siguiente fórmula:

ρλ'=(M_ρ Q_cal+A_ρ)/cos(SZ)

Donde:

ρλ'= TOA reflectancia planetaria, sin corrección para el ángulo solar. Obsérvese que ρλ' no contiene
         una corrección para el ángulo del sol.

Mρ= Factor de reescalado multiplicativo específico de banda de los metadatos               
         (REFLECTANCE_MULT_BAND_x, donde x es el número de banda)

Aρ= Factor de reescalado aditivo específico de banda de los metadatos
         (REFLECTANCE_ADD_BAND_x, donde x es el número de banda)

Qcal= Valores de píxel de producto estándar (DN) cuantificados y calibrados

SZ= Angulo local del zenit solar


Una vez procesadas las imágenes se calculó el NVDI usando la siguiente fórmula:

 NVDI=(IRC-Rojo) / (IRC+Rojo)

Dónde:

IRC = Reflectividad en el Infrarrojo Cercano (banda satelital 4)

Rojo = Reflectividad en el Rojo (banda satelital 3)

Resultados

El resultado de la aplicación de esta fórmula se ve reflejado gráficamente en el siguiente mapa donde se aprecian las zonas con mayor cantidad de vegetación (Color verde oscuro) así como áreas con menor cobertura vegetal (color rojo o anaranjado). Los valores del NVDI oscilan entre -1 (donde no hay vegetación) y 1 (Mayor cobertura vegetal).

Análisis NVDI para Monterrey N.L.

  

Referencias

Torres, Edgardo; Linares, Gladys; Tenorio, Guadalupe; Peña, Ricardo; Castelán, Rosalía y Rodriguez, América. (2014). Índices de vegetación y uso de suelo en la Región Terrestre Prioritaria 105: Cuezlan, México. Revista Iberoamericana de Ciencias,  Vol. 1, No. 3. p. 103.

Díaz García-Cervignón, Juan José. (2015). Estudio de Índices de vegetación a partir de imágenes aéreas tomadas desde UAS/RPAS y aplicaciones de estos a la agricultura de precisión. Tesis de Maestría. Universidad Complutense de Madrid. p. 42

Software

Quantum GIS Development Team, (2016). Quantum GIS Geographic Information System (Version 2.14.12-Essen). Open Source Geospatial Foundation Project. http://qgis.osgeo.org.