Além de detectar e monitorar corpos aquáticos, índice obtido por sensoriamento remoto revela o estado hídrico da vegetação
Com a intensificação dos eventos climáticos e o risco iminente de escassez de água em nível global, garantir a qualidade e a disponibilidade desse recurso natural deixou de ser apenas uma questão de conscientização ecológica. Tornou-se circunstância indispensável à sobrevivência de todas as formas de vida — pessoas, animais e plantas.
É nesse contexto que uma ferramenta especialmente útil para a produtividade agrícola e florestal se destaca: o Índice de Diferença Normalizada da Água (NDWI), um indicador gráfico obtido a partir de imagens de satélite para detectar corpos d’água e monitorar o estado hídrico de coberturas vegetais.
O que é o NDWI e por que ele é importante?
Sigla para Normalized Difference Water Index, o NDWI utiliza duas bandas do espectro eletromagnético – as bandas do verde (GREEN) e do infravermelho próximo (NIR) – para calcular a refletância da água e, assim, distinguir esse líquido vital de outros elementos como solo e vegetação.
Representado pela fórmula NDWI = (Banda Verde – Banda NIR) / (Banda Verde + Banda NIR), esse indicador consegue identificar a presença de quaisquer tipos de acumulações significativas de água. De áreas alagadas a lençóis freáticos, rios a oceanos, nenhuma feição aquática fica de fora. Seja ela natural ou artificial, superficial ou subterrânea ou, ainda, classificada como doce, salgada ou salobra.
Igualmente conhecido pela capacidade de acompanhar mudanças no formato e conteúdo (quantidade) dos corpos hídricos e, até mesmo, de localizar áreas com déficit ou excesso de umidade, também possui forte relação com o teor de água das plantas, sendo um excelente balizador da condição hídrica de áreas verdes.
Fundamental, portanto, no monitoramento de plantações e florestas, o NDWI direciona melhores decisões e práticas de manejo. Principalmente quando usado em conjunto com outros índices como o SMI e o NDVI – que respectivamente focam na porcentagem de água no solo e na saúde geral e biomassa de vegetações.
E como o índice enxerga a água do espaço?
Levando-se em conta que o NDWI compara duas faixas do espectro da luz (a GREEN e a NIR), o modelo matemático dessa métrica desenvolvida em 1996 pelo pesquisador Norman D. McFeeters possui uma lógica bastante simples.
Como a água reflete mais luz verde e absorve fortemente a luz infravermelha próxima, ao reconhecer a banda verde e subtrair a banda NIR o índice minimiza a refletância das superfícies. Ou seja, consegue realçar os cursos d’água nas imagens captadas por sensoriamento remoto.
Assim, quando um satélite detecta essas informações, é possível gerar um mapa ilustrando claramente onde estão os corpos hídricos, quais são seus volumes e de que forma alterações em suas estruturas vêm ocorrendo ao longo do tempo – ao passo que dá para consultar registros históricos e compará-los.
Interpretação dos valores do NDWI
Com um nível de acurácia que seria impossível de ser alcançado apenas com medições feitas em campo, esse índice espectral apresenta uma faixa de valores que varia entre -1 e 1, sendo:
- ≥ 0 (valores positivos, geralmente entre 0,2 a +1): ocorrem quando a água reflete luz verde mais do que NIR, indicando áreas com presença de água ou umidade elevada;
- ≤ 0 (valores negativos, próximos de 0 a -1): indicam cobertura de solo exposto, seca, vegetações com pouca umidade, construções ou zonas urbanas.
Propostos por McFeeters, tais parâmetros revelam tanto variações sutis no teor de umidade como transformações em larga escala — avaliações essenciais para gestores ambientais.
Principais vantagens e aplicações práticas
Menos afetado por interferências atmosféricas do que outros indicadores, o NDWI permite um monitoramento refinado, em tempo quase real. Por isso é amplamente adotado por produtores rurais, empresas e governos na gestão de recursos hídricos (GHR), no planejamento de políticas de sustentabilidade e uso da água e do solo e, inclusive, na prevenção de desastres naturais.
De grande valor para a agricultura e silvicultura de precisão, esse potente índice espectral tem como principais aplicações:
- Detecção e reconhecimento de massas de água: identificar, mapear e delinear automaticamente o contorno de corpos aquáticos;
- Análise e acompanhamento hídrico: monitorar a quantidade de água no solo e vegetação e supervisionar o conteúdo de água das folhas;
- Monitoramento de secas e enchentes: diagnosticar problemas em plantações como áreas de solo exposto, de seca ou inundação para antecipação de riscos e planejamento de ações preventivas;
- Otimização da irrigação e drenagem: apontar áreas com deficiência ou saturação de umidade, para intervenções localizadas de irrigação ou drenagem conforme a necessidade real do solo, evitando desperdícios e otimizando recursos;
- Combate a incêndios: monitorar a umidade da vegetação para alertar sobre riscos de incêndios e indicar áreas com potencial de inflamabilidade e propagação de fogo;
- Controle de poluição e turbidez da água: acompanhar mudanças na cor da água, o que sinaliza alterações na sua qualidade e eventuais contaminações;
- Gestão de bacias hidrográficas: observar reservas hídricas para dados contínuos sobre seu volume e distribuição;
- Saúde de ecossistemas: avaliar o equilíbrio hídrico de áreas naturais e produtivas.
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*NDVI – Índice de Vegetação por Diferença Normalizada, do inglês Normalized Difference Vegetation Index
*SMI – Índice de Umidade do Solo, do inglês Soil Moisture Index
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