ArcGIS: gerar NDVI para imagens Sentinel-2

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O QUE É NDVI

NDVI é a abreviação da expressão em inglês para Normalized Difference Vegetation Index, o que equivale em português a Índice de Vegetação da Diferença Normalizada. Serve para analisar a condição da vegetação natural ou agrícola nas imagens geradas por sensores remotos. É frequentemente usado para medir a intensidade de atividade clorofiliana, inclusive comparando vários períodos distintos.

O cálculo do NDVI é feito a partir da diferença entre as reflectâncias das bandas do infravermelho próximo e vermelho dividido pela soma das reflectâncias dessas duas bandas. As bandas correspondentes no sensor do Sentinel – 2 são as bandas 8 (infravermelho próximo) e 4 (vermelho), respectivamente.

Os índices de NDVI variam de -1 a 1, sendo que os que se aproximam de um correspondem as áreas de densa vegetação, áreas de solo exposto apresentam valores que se aproximam de zero e áreas de completa ausência de vegetação (água) apresentam valores negativa. 

Fonte: https://sentera.com/understanding-ndvi-plant-health/
Fonte: https://sentera.com/understanding-ndvi-plant-health/

Satélite Sentinel-2: especificações Técnicas

Este sensor fornece 13 bandas espectrais para aplicações no monitoramento agrícola, detecção de desastres, estudo de material suspenso na atmosfera, etc. Na tabela abaixo, temos a organização das faixas espectrais do sensor de acordo com a resolução espacial.

Resolução

Nr da
Banda

Nome da Banda

Comprimento de Onda
Central (nanômetro)

Combinações de Bandas

10 m

B02

Blue (Azul)

490

Cor Verdadeira
RGB 04/03/02
Falsa Cor 1 e 2
RGB 08/04/03 e 04/08/03

B03

Green (Verde)

560

B04

Red (Vermelho)

665

B08

NIR (Infravermelho Próximo)

842

 

 

 

 

 

20 m

B05

Red Edge 1

705

SWIR 1
RGB 12/11/8A

B06

Red Edge 2

740

B07

Red Edge 3

783

B08A

Red Edge 4

865

B11

SWIR 1

1610

B12

SWIR 2

2190

 

 

 

 

 

60 m

B01

Aerossol

443

B09

Water Vapor

940

B10

Cirrus

1375

Sentinel-2: download das bandas

Para realizar o download de imagens Sentinel-2 use este tutorial  através desse link . 

Sentinel-2: bandas utilizadas

As bandas para elaboração do NDVI correspondentes no sensor do Sentinel – 2 são as bandas 8 (infravermelho próximo) e 4 (vermelho), respectivamente.

Imagem1

Sentinel-2: gerar NDVI no ArcGIS

Com o ArcGIS aberto, clique em add Data e selecione as bandas 4 e 8 na área de trabalho do ArcGIS.

Imagem2

Em seguida, clique em Customize – Extensions e marque a opção Spatial Anayst. Este passo é importante para habilitar a ferramenta responsável pela geração do NDVI (Raster Calculator).

Imagem3

Em Search, digite Raster calculator e clique em Enter.

Imagem4

Em Raster calculator, digite a fórmula que gerará o NDVI como na figura abaixo: Float (B08-B04) / Float (B08 +B04). Selecionando as bandas correspondentes nos espaços indicados da fórmula. Em seguida, salve o arquivo no local desejado em Output raster e clique em ok.

Imagem5Visualização da imagem NDVI: O NDVI da respectiva imagem variou de -0,502645 a 0,885313.

Imagem6

Visualização da imagem com simbologia variando do vermelhor (NDVI baixo) e verde (NDVI alto):

Imagem7Considerações Finais

As aplicações do NDVI na agricultura são inúmeras, por exemplo:

  • Monitoramento de culturas;
  • Detecção de secas;
  • Localização de pragas;
  • Estimativas de produtividade;
  • Modelagem hidrológica;
  • Mapeamento de culturas.

O NDVI é um ótimo indicativo do estado da planta porque leva em consideração a energia absorvida com a refletida na região que mostra a condição das estruturas celulares. Continue acompanhando o site Processamento Digital e conheça outras novidades para o ArcGIS.


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