Como Calcular NDVI no QGIS

QGIS - NDVIO Índice de Vegetação por Diferença Normalizada (NDVI) é importante no estudo de vegetação, pois evidencia, a partir do uso de imagens de satélite, o vigor e a caracterização da vegetação de uma área. Para realizar o cálculo de NDVI, é necessário ter as bandas 3 e 4 da imagem de satélite e utilizar um software que tenha disponível a função referente ao Raster Calculator. Neste tutorial aprenderemos como fazer  NDVI no Quantum GIS (QGIS).

Este tutorial é um Guest Post elaborado por Vanessa Cecília Benavides Silva, natural de Santiago/Veráguas Panamá. Possui graduação em Geografia e Análise Ambiental (2011) e especialização em Gestão Ambiental e Geoprocessamento (2012), ambos pelo pelo Centro Universitário de Belo Horizonte – UniBH. Atualmente é Analista GIS e ministra cursos GIS. Tem experiência na área de Análise Ambiental e de Geoprocessamento, na elaboração de mapas em geral e de base de dados para projetos diversos e monitoria de SIG no UniBH.

O QUE É NDVI

O cálculo do NDVI é feito a partir da diferença entre as reflectâncias das bandas 4 (infravermelho próximo) e 3 (visível – vermelho) dividido pela soma das reflectâncias dessas duas bandas.

O resultado varia de -1 a 1, de modo que quanto mais próximo do 1, maior indício de presença de vegetação, e quanto mais próximo do -1, m, maior indício de presença de solos descobertos e rochas.

Na faixa do vermelho a clorofila absorve a energia solar ocasionando uma baixa reflectância, enquanto na faixa do infravermelho próximo, tanto a morfologia interna das folhas quanto a estrutura da vegetação ocasionam uma alta reflectância da energia solar incidente (LOURENÇO e LADIM, 2004, p.2). Portando, quanto maior o contraste, maior o vigor da vegetação na área imageada.

No exemplo a seguir, foi utilizada a imagem de satélite Landsat TM 5, baixada pelo site do INPE, e os procedimentos metodológicos foram feitos utilizando-se o software livre Quantum GIS versão 1.8.0.

NDVI

CÁLCULO DE NDVI NO QGIS

No comando Adicionar imagem raster, inserir as imagens Landsat correspondentes às Bandas 3 e 4; para realizar o cálculo de NDVI acesse o menu Raster >> Calculadora Raster.

Na janela que se abre, digitar a fórmula apresentada abaixo na Calculadora raster (utilizando o teclado apenas quando o que se deseja inserir na calculadora não tenha nos Operadores), inserir a Camada de saída e verificar se a expressão foi validada (Expressão válida):

Calculadora raster

O QGIS realizará o cálculo e em seguida mostrará a nova imagem gerada com as informações de NDVI. (Leia também: QGIS – Reclassificação de Dados Raster). Clique para ampliar.

NDVI no QGIS

Para melhor visualizar o mapa, pode-se aplicar uma falsa cor e gerar um mapa temático. Para isso, clicar nas propriedades da imagem gerada e na aba Estilo. Na opção Mapa de cor selecionar a opção Falsa cor.

Propriedades do NDVI

Propriedades - NDVI - Falsa Cor

Os valores podem ser visualizados na barra de Camadas e analisados espacialmente no mapa gerado. Clique na imagem para ampliar.

Como Cálcular NDVI Quantum GIS

Em resumo, o processo segue o seguinte fluxograma:

Fluxograma para NDVI no Quantum GIS

O que acharam deste material? Deixem seus comentários e façam o download da versão em PDF, disponível no link abaixo:

Este tutorial é participante do Concurso Cultural de Tutoriais sobre Softwares de Geoprocessamento.

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Consultor em Geotecnologias, graduado em Geoprocessamento. Instrutor de diversos cursos, presenciais e online, sobre Geotecnologias com Softwares Livres com ênfase em QGIS, gvSIG, PostgreSQL/PostGIS, MapServer e i3Geo.

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34 Resultados

  1. Roniel disse:

    Anderson, muito bacana esse cálculo. Minha dúvida é sobre o valor. O Qgis disponibiliza algum valor médio desse NDVI? pois preciso da média dos valores para utilizar em um artigo!
    Muito obrigado

  2. Laurizio disse:

    Ola!!
    Gostaria de saber se tem alguma maneira de gerar modelos no QGIS para rodar imagens de satélite para o calculo de variáveis? A exemplo, o Landsat 8 para calcular o Albedo de superfície. Quero gerar o albedo a partir do QGIS e Landsat 8 de várias cenas.

  3. Aline disse:

    Uma vez fiz NDVI através desse método de operações acima descrito, sendo que o fiz no SPRING. Um professor meu criticou e disse que isso não era NDVI. Ele falou que a resposta fica incompleta, pois precisa de dados radiometria que seriam os valores de Lmim, Lmax, Ganho (G) e Offset (B) a serem aplicados às imagens. Qual a maneira mais correta e menos passível de erro?

  4. Mara disse:

    Buenas Tardes, una consulta, estoy trabajando con r.mapcalculator en Q GIS 2.4 ESSEN, lo que preciso hacer es el NDVI. En los datos de raster Layer A coloco una imagen ráster que es la combinación de varias bandas y en el campo Expression, aplico la fórmula del ndvi de la siguiente manera: float(A-B)/(A+B) y le doy a Run y me sale el siguiente mensaje:
    The following layers were not correctly generated.
    * Calculated
    You can check the log messages to find more information about the execution of the algorithm
    Lo extraño es que anteriormente este proceso me funcionó a la perfección y de pronto se me “deshabilitó”.

  5. Bergson Bezerra disse:

    Anderson, estou pretendendo usar o QGis nas minhas aplicações, mas encontrei algumas restrição. Uma das variáveis que preciso calcular é a temperatura da superfície. A mesma é calculada pela equação de Planck invertida. Assim, aparece um logoritmo natural (neperiano). Até agora não consegui. Isso é possível?
    Abração

  6. rodrigo disse:

    Anderson, vc pode fazer um tutorial ensinando a fazer mapas de cobertura de vegetação?

  7. Marcelo Rodrigues disse:

    Consegui gerar o Raster ja clipado com minha area de interesse. Gostaria de saber se e possivel agora exporter em Shape Points com o valor do NDVI ou entao em CSV com valores de coordenadas e NDVI ? Muito obrigado e excelente tutorial parabens

  8. guilherme pires disse:

    Edson,

    gostaria que apresentasse o algoritmo para índice de temperatura de superfície do solo de no QGIS a partir de imagem Landsat.

    Grato.

  9. Guilherme Figueiredo disse:

    Oi Anderson,

    eu gostaria de sabe se tem como calcular a porcentagem de vegetação em determinada área através do NDVI. Tipo em um raio de 400M calcular a porcentagem de vegetação neste raio. Parabéns pelo site.

    obrigado

    • Guilherme disse:

      Amigo,
      posso lhe responder? transforme o dado raster em vetor, faça um baffer do ponto onde sairá o raio definido, e compare a área formada pelo raio com a área da vegetação vetorizada do raster.

  10. Guilherme Figueiredo disse:

    Oi Anderson, Você sabe me informar se eu consigo calcular a porcentagem de vegetação na área selecionada pelo cálculo do ndvi??
    Abraços e Parabéns pelo site.

  11. Prezados,
    Sugiro colocar no fluxograma uma etapa de correções atmosféricas, como trabalhar com reflectância.
    Abs.

  12. Henrique Martinez disse:

    Olá Anderson!!!
    Gostaria de saber se tem como utilizar a calculadora raster para o cálculo do índice de solo MSBI com esse mesmo procedimento utilizado para o NVDI. Outra coisa tenho trabalhado em um projeto de TCC e tenho que encontrar um índice que realce o solo Neossolo Quartzarênico que tem caractéristicas arenosas e tenho encontrado dificuldades em encontrar artigos que trabalhem com esses tipos de índices. Se alguém poder me dar alguma sugetão ficarei muito agradecido!!!
    Desde já agradeço!!!
    E outra coisa muito show esses seus post!!!

  13. Sandro Casagrande Jr. disse:

    Eu estou tentando fazer o NDVI em uma foto infravermelha já processada em mosaico após fazer o voo com o VANT. Mas estou preocupado que até agora nunca identifiquei mais bandas a não ser o cinza. A foto é em .GEOTIFF e já tentei exportar em todos os formatos possíveis, mesmo assim ela não separa as bandas e por isso eu não consigo ter o mapa colorido no QGIS, apenas o preto e branco. A câmera que possuímos ela é infravermelha, é uma CANON.

  14. Thiago disse:

    Olá,

    Muito bom o tutorial, mas queria uma ajuda. Eu fiz tudo o que foi dito e deu tudo certo aparentemente, mas fiquei em dúvida numa coisa: Quando a Vanessa foi usar a falsa cor, os valores (as cores) foram de -1 a 1, como ela disse ser o intervalo possível. Quando eu vou colocar a falsa cor no meu, os resultados não vão de -1 a 1, porém, quando esta tudo na escala de cinza (a cor que o raster é gerado), tem lá os valores: mínimo: -1 e máximo: 1.
    Como ajusta a falsa cor?

    Valeu!

    Ah, se puder responder por email, eu agradeceria, porque não sei se quando vocÊ responder por aqui, vou ser avisado no email e não queria deixar de ver a resposta.

  15. Prezado Anderson, primeiramente parabens pelo blog.
    São sempre informações muito úteis.

    Com relação a geração de NDVI, eu a utilizo em agricultura, para análises durante o período da safra.

    E trabalho com diversos aplicativos, mas o QGIS vem se mostrando uma ferramenta poderosa e gostaria de utilizar ela junto a um parceiro, para classificações e analises rápidas do NDVI, no entanto, a classificação apresentada por você (Falsa cor) é q padrão do QGIS, e caso seja utilizado mapa de cor, a mesma trabalha com um color ramp do Azul ao Vemelho, no entanto, eu gostaria de trabalhar com um padrão de mais cores (variação entre vermelho, amarelo, verde e azul), mas fucei bastante e não consigo saber como alterar esse padrão de cor do programa, ou como carregar novas cores. Me parece que terei que fazer isso manualmente para cada cor, sem conseguir obter um gradiente, tal como ele faz com o padrão.

    Alguma idéia?

    Obrigado, Guilherme

  16. cesar disse:

    Anderson.. você tem ideia se os sensores ndvi que vem nos atuais vants permitem esse tipo de analise.. algum de seus contatos ja fez esse tipo de teste??
    aqui estamos tentados em adquirir um vant, mas so vamos ver a qualidade das imagens e do material do sensor apos os teste marcado para o final de julho.

    • Sim, permitem.
      Abraço!

    • César, bom dia!

      Estão pretendendo utilizar VANT’s para qual aplicação?
      Pela sua mensagem, teriam uma idéia após julho. E ai, como foi?

      Meu comentário se da pois estou utilizando VANT’s em Agricultura.
      Estamos desenvolvendo aplicações para uso com essa tecnologia.

      Gostaria de conversar mais contigo a respeito.

      Abraços,
      Guilherme

      Skype: gui.agro

  17. Joao Correia disse:

    Muito bom… Vou fazer uns testes com Spot, mas gostaria de saber se é possivel fazer o mesmo com Ortofotomapas com as 4 bandas RGB+NIR
    Abraços e continuem o excelente trabalho.
    JC

  18. ATHOS MENEZES disse:

    Para se calcular o NDVI não seria necessário o a reflectância? Como proceder?

    • Vanessa Cecília disse:

      Olá Athos,
      Precisa da reflectância sim, por isso o cálculo deve ser feito a partir de imagens de satélite bandas infravermelho próximo e vermelho (que são as bandas que destacam as características referentes à clorofila), pois assim a fórmula é aplicada sobre cada pixel produzindo uma razão simples que é o intervalo de -1 a 1.

      • Athos Menezes disse:

        Sim a fórmula do NDVI é utilizando as bandas do Infravermelho próximo e Vermelho.

        Mas o que eu quero dizer é o seguinte: Quando trabalhamos no ERDAS por exemplo, precisamos gerar uma imagem com a reflectância, primeiro fazemos o calculo da reflectância, posteriormente entramos com a formula do NDVI.

        Minha dúvida é se eu pegar as imagens das bandas 3 e 4 (landsat) e unicamente proceder como o tutorial ensina, se eu terei os mesmos resultados.

        • Vanessa Cecília disse:

          Sim Athos, terá o mesmo resultado. Não é necessário gerar outra imagem, pois o valor da reflectância já está “embutido” no pixel. Já fiz alguns procedimentos diferentes em outros softwares, e o resultado é o mesmo, e bate perfeitamente com um mapa de uso e ocupação do solo e de classes de vegetação.

  19. Aion Angelu disse:

    Muito bom esse post.
    Seria bom se alguém pudesse fazer alguns tutoriais de comandos e funções das calculadoras raster, tanto do QGIS como também do ArcGIS.
    A calculadora é uma ferramenta fantástica mas pouco explorada pela grande maioria dos usuários.

    • Aion, como vai?
      Agradeço por seu comentário. Você teria disponibilidade para elaborar algum material neste sentido?
      Forte abraço!

  20. Athos Menezes disse:

    O QGIS é excepcional, essa calculadora Raster é fantástica!

  21. Heloisa Alencar disse:

    Parabéns Anderson!

    O tutorial está incrível!

  22. Sadeck disse:

    Essa Calculadora do QGIS está muito boa e muito igual a do ArcGIS.

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