Índice De Água De Diferença Normalizada

O Índice de Água de Diferença Normalizada (NDWI) é utilizado para destacar as características da água numa imagem de satélite. Para consegui-lo, a reflectância do solo e da vegetação é consideravelmente reduzida, permitindo que a massa de água “se destaque”.

Uma vez que o índice NDWI mede eficazmente o teor de umidade, é frequentemente comparado com o índice NDMI, também conhecido como NDWI GAO. De fato, existe uma grande diferença na forma como os dois são calculados e utilizados. O NDMI faz uso da combinação NIR-SWIR (infravermelho próximo e infravermelho de onda curta) para realçar a presença de água nas folhas das plantas. O NDWI, por outro lado, é calculado utilizando a combinação GREEN-NIR (verde visível e infravermelho próximo), o que lhe permite detectar mudanças sutis no teor de água das massas de água.

O índice NDWI foi proposto por McFeeters em 1996. Sua principal utilização hoje em dia é a detecção e monitoramento de ligeiras mudanças no teor de água das massas de água. Aproveitando as bandas espectrais NIR (infravermelho próximo) e GREEN (verde visível), o NDWI é capaz de realçar as massas de água numa imagem de satélite. A desvantagem do índice é que é sensível às estruturas construídas, o que pode levar a uma sobrestimação das massas de água.

Cálculo Do NDWI

A equação do NDWI tem este aspecto:

NDWI = (Green – NIR)/(Green + NIR)

Para os dados de Landsat 7:

NDWI = (Band 2 – Band 4)/(Band 2 + Band 4)

Para os dados de Landsat 8:

NDWI = (Band 3 – Band 5)/(Band 3 + Band 5)

Para os dados de Sentinel-2:

NDWI= (Band 3 – Band 8)/(Band 3 + Band 8)

Os comprimentos de onda verdes visíveis maximizam a reflectância característica da superfície da água. Os comprimentos de onda do infravermelho próximo maximizam a alta reflectância da vegetação terrestre e dos objetos do solo, minimizando ao mesmo tempo a baixa reflectância das massas de água.

O resultado da fórmula do NDWI é valores positivos para as massas de água e valores negativos (ou zero) para o solo e a vegetação terrestre.

Como Interpretar Os Valores Do NDWI

Os valores das massas de água são superiores a 0,5. A vegetação tem valores muito menores, o que resulta em uma distinção mais fácil entre a vegetação das massas de água. As características construídas têm valores positivos entre zero e 0,2.

Os valores do NDWI correspondem às seguintes intervalos:

0,2 – 1 – Superfície de água,
0,0 – 0,2 – Inundação, humidade,
-0,3 – 0,0 – Seca moderada, superfícies sem água,
-1 – -0,3 – Seca, superfícies sem água

Aplicações Do NDWI

Sempre que houver necessidade de detectar uma massa de água, definir o seu contorno no mapa e monitorar as mudanças na sua clareza é aplicado o índice NDWI. Além do espectro visível, em direção ao infravermelho, a água reflete quase nenhuma luz. O NDWI faz uso desta propriedade para delinear com sucesso as massas de água no mapa e monitorar a turbidez da água.

Visualização Do NDWI

Os dados extraídos de uma imagem de satélite usando o índice NDWI são visualizados como mapas usando uma paleta de cores e gráficos para mostrar como os valores mudam ao longo do tempo em forma de curva. Num mapa, os valores mais altos que se aproximam de +1 aparecem geralmente a azul e correspondem ou a um elevado teor de água ou a uma superfície de água, enquanto que os valores mais baixos até -1 são os sinais indicadores de condições de seca, a menos que a área de interesse seja uma superfície sem água.