Pular para o conteúdo

Índices de vegetação (NDVI, GNDVI, NDRE)

Os índices de vegetação são valores calculados que mostram o estado da lavoura (saudável, estressada, plantas daninhas, doente). O DroneField os calcula a partir de um drone multiespectral (P4M, M3M): NDVI, GNDVI, NDRE, EVI e VARI — e também de um drone RGB comum (P4R, M3E, Mavic, …): VDVI, NGRDI, ExG e VARI.

A camada se chama Índice MS em projetos multiespectrais e Índice RGB quando o projeto tem apenas imagens RGB.

A métrica clássica de “para que serve a cultura”. É calculada a partir das bandas NIR (infravermelho próximo) e Vermelha:

NDVI = (NIR - R) / (NIR + R)

Faixa: −1 … +1. Os valores positivos mostram fotossíntese; em torno de 0 solo nu, água ou sombra; os valores negativos mal aparecem em imagens terrestres.

Funciona melhor com culturas densas. Em culturas saturadas (>0,85) já não é sensível — eleva qualquer imagem “muito verde” próximo a 1,0.

Usa a banda Verde em vez da Vermelha:

GNDVI = (NIR - G) / (NIR + G)

Mais sensível ao conteúdo de clorofila e ao estresse de nitrogênio. Comparado ao NDVI distingue melhor entre plantas sadias e desenvolvidas.

Usa a banda Red Edge em vez da Vermelha:

NDRE = (NIR - RE) / (NIR + RE)

O índice mais preciso para culturas desenvolvidas e densas — mesmo quando o NDVI satura continua dando diferenças. É o índice líder da adubação N de precisão. Use-o se você mede milho, trigo ou soja maduros.

Vídeo: NDVI ou NDRE? Escolha o índice errado e as culturas densas parecem todas “sadias”, enquanto os problemas se escondem sob o dossel:

Estes índices usam apenas as cores visíveis vermelho, verde e azul do ortomosaico RGB, então qualquer drone com câmera pode gerá-los.

ÍndiceFórmulaBom para
VDVI(2G − R − B) / (2G + R + B)verdor geral; o padrão em projetos RGB
NGRDI(G − R) / (G + R)verde versus amarelo / marrom — amarelecimento, dessecação
ExG2g − r − b (r, g, b = frações de cor)separar plantas verdes do solo — emergência, reboleiras de daninhas
VARI(G − R) / (G + R − B)verdor, menos sensível à névoa (só projetos RGB)
  • São gerados no primeiro uso: ligue a camada Índice RGB (ou clique em um botão de índice RGB acinzentado) e as bandas são preparadas uma vez a partir do ortomosaico — a barra de progresso com o avião mostra o andamento. Depois, a troca é instantânea.
  • Em um projeto multiespectral, eles aparecem numa segunda linha RGB abaixo de NDVI … VARI.
  • Os índices RGB medem o verdor, não a resposta no infravermelho próximo do tecido vivo: reagem bem à cor (solo, amarelecimento, daninhas), mas saturam antes em lavouras densas e não substituem o NDRE em decisões de nitrogênio.
  • Os valores deles são pequenos (na maioria ≈ 0 … 0.3). Como a escala de cores é fixada em valores absolutos, os mapas de índices RGB mostram sobretudo tons de laranja a verde-amarelado — os verdes escuros de um mapa NDVI denso são raros. Use o controle Faixa para isolar as manchas que lhe interessam.
  • A análise de IA precisa de bandas multiespectrais — em projetos só RGB os botões de IA ficam ocultos.

Como ler os valores — o que cada faixa significa

Seção intitulada “Como ler os valores — o que cada faixa significa”

Valores de referência para iniciantes. Cada linha divide o índice em quatro faixas, do solo exposto à lavoura densa e saudável:

ÍndiceSem plantas (solo, água, palhada seca)Esparso, inicial ou estressadoMédioDenso, saudável
NDVI< 0.150.15–0.350.35–0.65> 0.65 (satura acima de ~0.85)
GNDVI< 0.20.2–0.40.4–0.6> 0.6
NDRE< 0.10.1–0.20.2–0.35> 0.35
EVI< 0.10.1–0.250.25–0.5> 0.5
VARI< 00–0.10.1–0.25> 0.25
VDVI (RGB)< 00–0.050.05–0.15> 0.15
NGRDI (RGB)< 00–0.050.05–0.12> 0.12
ExG (RGB)< 00–0.050.05–0.2> 0.2

Como usar a tabela:

  • Os números são referências. Câmera, calibração, luz, cultura e estádio de desenvolvimento os deslocam. O que mais importa é o padrão dentro de um talhão e de um voo — as manchas mais baixas e mais altas comparadas entre si.
  • Mostrar uma classe. Arraste o controle Faixa até uma linha da tabela para mostrar só essa classe — tudo fora da faixa fica transparente. As cores em si não mudam: elas são fixadas em valores absolutos do índice (veja Escala de cores).
  • Faixa automática. Ao trocar de índice, a faixa é definida pelo percentil 2–98 do próprio talhão, de modo que só os valores extremos ficam ocultos.
  • Água e sombra dão valores negativos ou muito baixos em todos os índices; não leia a sombra de árvores ou construções como estresse.
  • Lavouras densas: se o NDVI estiver acima de ~0.8 em quase todo o talhão, mude para o NDRE — ele ainda mostra diferenças onde o NDVI já saturou.
  • Os índices RGB dependem mais da luz do sol e do ajuste de cor da câmera do que os multiespectrais: voe com luz estável e compare só voos feitos em condições parecidas.

Os índices são gerados como parte do processo de processamento:

  1. Nas configurações de processamento, deixe o Processamento multiespectral ativado (ele liga automaticamente quando o projeto contém bandas multiespectrais).
  2. Ao final do processamento, os arquivos de banda (band_G, band_R, band_RE, band_NIR, …) são gravados na pasta Layers/; cada índice (NDVI, GNDVI, NDRE, EVI, VARI) é calculado a partir deles na hora.
  3. Aparecem no mapa como nova camada Índice MS (por padrão é ativado o NDVI; no painel você pode alternar entre os índices).

Quando a camada de índice está ativa, no canto inferior direito do mapa aparece um painel flutuante:

  • Análise IA — zoneamento assistido por IA e um rascunho de plano de pulverização da assistente Luna (veja Análise de vegetação com IA)
  • Seletor de índice — multiespectral: NDVI, GNDVI, NDRE, EVI, VARI, e abaixo uma linha RGB VDVI, NGRDI, ExG; projetos só RGB: VDVI, NGRDI, ExG, VARI
  • Faixa — um controle deslizante de duas alças que define quais valores são exibidos
  • Faixas pré-configuradas — configurações de um clique (projetos multiespectrais)
  • Escala de cores — legenda embaixo
  • Exportar — Salvar como PNG, Salvar como JPEG, Salvar como GeoTIFF (QGIS)

A faixa bruta do índice (−1 … +1) costuma ser excessivamente ampla para a interpretação visual. O DroneField oferece três faixas pré-configuradas com um único clique:

As predefinições são limiares de NDVI, por isso só aparecem em projetos multiespectrais, e clicar em uma delas muda o painel para NDVI.

Para detectar vegetação estressada ou rala (hídrica, nutricional, patológica). Faixa: 0.10 … 0.30.

Quando usar? Para encontrar manchas fracas, falhas e pontos estressados em uma lavoura.

Detalhe fino da cultura desenvolvida e sadia. Faixa: 0.50 … 0.90.

Quando usar? Em cultura fechada — por exemplo feijão antes do florescimento — para ver onde se desenvolve mais rápido / mais devagar.

Concentra-se em valores negativos e próximos a zero. Faixa: −1.00 … 0.00.

Quando usar? Detecção de encharcamento, identificação de manchas de solo nu.

As cores estão ligadas a valores fixos do índice em toda a escala −1 … +1 — o mesmo valor sempre recebe a mesma cor, em qualquer índice e em qualquer projeto:

Valor do índiceCorSignificado típico
−1.0 … −0.8PretoÁgua, sombra profunda
em torno de −0.5BordôÁgua, solo úmido
em torno de −0.2VermelhoSolo nu
em torno de 0.0Vermelho claroSolo, palhada seca
em torno de 0.3LaranjaVegetação rala ou estressada
em torno de 0.6Verde claroVegetação saudável
1.0Verde escuroDossel forte e denso

Entre esses pontos, as cores se mesclam suavemente.

O controle Faixa não estica as cores — ele funciona como um filtro: os pixels cujo valor fica fora de mín … máx ficam transparentes, o restante mantém sua cor fixa. Útil para:

  • Mostrar apenas uma classe da tabela acima (ex.: arraste as alças para NDRE 0.10–0.20 para ver só as zonas fracas)
  • Ocultar solo e água para que só a lavoura fique no mapa

Ao trocar de índice, a faixa é definida automaticamente pelo percentil 2–98 do próprio talhão. As alterações entram em vigor imediatamente no mapa.

Se o processamento rodou sem bandas multiespectrais (p. ex., só um ortomosaico rápido), ou se um índice RGB ainda não foi gerado, o botão dele no painel fica acinzentado (↓). Passe o mouse sobre ele — a dica lista as bandas ausentes (p. ex., “NDRE – processamento necessário (bandas ausentes: RE, NIR)”).

Clique no botão acinzentado e o processamento começa na hora:

  • índices multiespectrais — só as bandas ausentes são processadas, o trabalho existente não é refeito;
  • índices RGB — as bandas são geradas uma única vez a partir do ortomosaico RGB.

É mais rápido do que reexecutar todo o processamento.

O botão Exportar do painel oferece três formatos. Cada um exporta o mapa colorido exatamente como é exibido (índice, faixa, transparência).

O índice visualizado é salvo como imagem com a escala de cores. Não tem georreferência — imagem simples, ideal para e-mail ou apresentações.

Um .tif georreferenciado RGBA de 8 bits do mesmo mapa colorido:

  • Georreferenciado — em projeção WGS84, EPSG:4326
  • Legível diretamente em QGIS, ArcGIS e outros programas GIS, sobre as suas outras camadas
  • Contém cores, não valores de índice — não é possível reclassificá-lo

Para os valores brutos (Float32), use os arquivos de banda na pasta Layers/ do projeto — band_G.tif, band_R.tif, band_RE.tif, band_NIR.tif (multiespectral) ou rgb_band_R.tif, rgb_band_G.tif, rgb_band_B.tif (índices RGB) — e calcule o índice no QGIS com a Calculadora Raster.

Detalhes: Exportar para QGIS.

As exportações vão para a pasta Exports/ do projeto, com o nome do índice e da faixa (×100, n = negativo):

Exports/
├─ NDVI_010-030.png
├─ NDVI_010-030.jpg
├─ NDRE_020-035.tif
└─ ...
  • Não tome decisões baseadas só em NDVI — um único índice nunca diz tudo. A análise de amostras de solo e a verificação in loco são sempre complementares.
  • Não compare dois drones diferentes — as bandas de P4M e M3M são feitas com filtros distintos, os valores não são 1:1 equivalentes.
  • Não misture capturas matutinas e vespertinas em um mesmo projeto — a mudança do ângulo de iluminação também influencia os valores do índice.