Qué es el índice NDVI y cómo le simplifica la vida al agricultor

Dicho de forma sencilla, el NDVI (índice de vegetación de diferencia normalizada) indica la sanidad de la planta, según cómo esta refleja las distintas ondas de luz. Por ejemplo, al ojo humano, las plantas son verdes porque el pigmento en ellas (la clorofila) refleja ondas verdes. A su vez, la clorofila absorbe ondas rojas, lo cual hace posible la fotosíntesis. En otras palabras, la planta crece y se desarrolla. La estructura celular de las plantas refleja las ondas de luz infrarroja cercana. Así, una planta sana, con mucha clorofila y buena estructura celular, absorbe luz roja y refleja luz infrarroja cercana. Sin embargo, en el caso de plantas enfermas, ocurre lo opuesto.

Por ello, para comprender el estado de salud de una planta, debemos comparar los valores de absorción y reflectancia de la luz roja e infrarroja. En este punto es cuando entra en escena el índice NDVI. Y se calcula de la siguiente manera:

Este índice se estandarizó en 1973, cuando un grupo de científicos de la Universidad A&M de Texas comenzó a calcular la relación entre la luz infrarroja cercana y la luz infrarroja (como puedes ver en la fórmula). Esto les permitió establecer todos los valores del índice en un rango entre -1 y 1. En otras palabras, normalizaron los valores para facilitar la comparación. Así fue posible establecer que los valores de NDVI entre -1 y 0 corresponden a superficies como la nieve, el agua, la arena, las piedras e infraestructuras, como rutas y casas, mientras que los valores de NDVI para las plantas se ubican entre 0 y 1.

Es importante comprender que el NDVI es un indicador de la sanidad vegetal, pero que por sí solo no explica las causas de una condición particular de la planta. Esto significa que el NDVI debe ser entendido como una especie de "pista" acerca de lo que está ocurriendo en el campo. Ahora pensemos en tres situaciones hipotéticas de uso del NDVI en un análisis de campo a principios, mediados y finales de la temporada de cultivo.

A principios de la temporada, el índice NDVI nos ayuda a comprender cómo le fue a la planta durante el invierno.

En resumen, si detectas valores anormales de NDVI (es decir, valores que difieren de los valores promedio del campo), deberás verificar qué ocurre en esa área. Nuestra aplicación OneSoil Scouting disponible para iOS y Android y la aplicación web te permiten ver el índice NDVI de tus campos, monitorearlos y tomar notas. Todo ello, de forma gratuita. Cuando el tiempo está despejado, las imágenes se actualizan cada 3 o 5 días.

También utilizamos el índice NDVI para el modelado del rendimiento relativo del campo. Con esta información, creamos mapas de tasa variable de aplicación de fósforo y potasio. Para conocer más sobre este tema, lee este artículo.

A finales de la temporada, el índice NDVI ayuda a determinar qué campos se encuentran listos para la cosecha. Cuanto más bajo es el NDVI, más próxima se encuentra la zona al período de maduración. En este sentido, un valor de NDVI entre 0,20 y 0,25 es óptimo.

Existen muchos índices de vegetación y la mayoría de ellos son similares. El índice de vegetación NDVI es el más popular, y de uso generalizado, y cuenta con una ventaja importante: las imágenes de alta resolución con datos obtenidos del satélite Sentinel-2. Cuando contamos con imágenes con tan alta resolución, usamos canales con una resolución de 10 metros (1 píxel equivale a una superficie de 10×10) para calcular el índice de NDVI. Los índices que usan canales adicionales, en general rojo, tienen una resolución de 20 metros (1 píxel corresponde a una superficie de 20×20 metros). En OneSoil, sin embargo, solo utilizamos imágenes tomadas desde el espacio por el satélite Sentinel-2.

Uno de los inconvenientes del NDVI es la pérdida de sensibilidad cuando una planta alcanza un determinado umbral de desarrollo. En otras palabras, si la planta se desarrolla de forma muy activa, se vuelve imposible diferenciar una planta anormalmente verde de una planta con un color verde "normal". Asimismo, el índice de NDVI también depende del clima. Si el cielo se encuentra cubierto durante mucho tiempo sobre un campo, la imagen satelital no será clara. Sin embargo, esto ocurre en todos los tipos de índice, no solo en el NDVI. Para solucionar este problema, OneSoil utiliza datos de radar del satélite Sentinel-1 para algunas tareas como, por ejemplo, el reconocimiento de cultivos.

Esperamos que este artículo te haya ayudado a comprender qué es el índice de vegetación NDVI y para qué se utiliza. Si aún tienes dudas o preguntas acerca de la agricultura de precisión, déjanos un comentario y escribiremos un artículo al respecto.