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La creación de mapas de NDVI, NDRE y otros índices de vegetación en Agisoft Metashape permite a los operadores de drones, agrónomos, investigadores y profesionales del medio ambiente transformar imágenes multiespectrales en información útil sobre la variabilidad de la vegetación.
Cuando se capturan imágenes con un sensor multiespectral que incluye las bandas de rojo, verde, rojo extremo e infrarrojo cercano (NIR), Metashape Professional puede procesar el conjunto de datos fotogramétricos completo, generar un ortomosaico multibanda calibrado y calcular índices de vegetación personalizados directamente desde el software.
Índices comunes como el NDVI y el NDRE pueden ayudar a visualizar las diferencias en el vigor de los cultivos, la densidad del dosel y la respuesta de la clorofila, mientras que se pueden elegir otros índices cuando sea necesario hacer más hincapié en las características del suelo, la densidad de la vegetación o longitudes de onda específicas.
Esta guía te explica cómo crear mapas de NDVI, NDRE e índices de vegetación en Agisoft Metashape Professional, desde la calibración de la reflectancia hasta las fórmulas de transformación ráster, las paletas de colores y la exportación final a GeoTIFF.
¿Qué es un índice de vegetación?
Un índice de vegetación es una combinación matemática de los valores de reflectancia medidos en dos o más bandas espectrales.
La vegetación sana interactúa de forma diferente con la luz visible y la del infrarrojo cercano. La clorofila absorbe en gran medida parte de la luz visible, sobre todo las longitudes de onda rojas, mientras que la estructura interna de las hojas sanas refleja una cantidad significativa de energía del infrarrojo cercano.
Al comparar estas respuestas espectrales, los índices de vegetación pueden resaltar diferencias que quizá sean difíciles de apreciar en una foto RGB convencional.
Las aplicaciones más comunes son:
- Agricultura de precisión
- Seguimiento de cultivos
- Cartografía del estrés de la vegetación
- Silvicultura
- Seguimiento medioambiental
- Investigación botánica
- Gestión de viñedos y huertos
- Análisis del riego
- Estudios sobre la variabilidad del dosel
¿Qué es el NDVI?
NDVI son las siglas de «Índice de Vegetación por Diferencia Normalizada».
Compara la reflectancia en el infrarrojo cercano y en el rojo usando la fórmula:
NDVI = (NIR – Rojo) / (NIR + Rojo)
En teoría, los valores del NDVI oscilan entre -1 y +1.
La vegetación suele dar valores positivos porque las hojas sanas reflejan más radiación NIR que luz roja.
El NDVI se suele utilizar para evaluar:
- Presencia de vegetación
- Vigor relativo de las plantas
- Densidad del dosel
- Variabilidad espacial de los cultivos
- Cambios a lo largo del tiempo
Sin embargo, el NDVI no debe interpretarse como un diagnóstico directo de una enfermedad específica de las plantas, una carencia de nutrientes o un problema de riego. Las observaciones sobre el terreno y el contexto agronómico siguen siendo importantes a la hora de interpretar los resultados multiespectrales.
¿Qué es el NDRE?
NDRE son las siglas de «Normalized Difference Red Edge Index» (Índice de diferencia normalizada del borde rojo).
Su fórmula es:
NDRE = (NIR – borde rojo) / (NIR + borde rojo)
A diferencia del NDVI, el NDRE utiliza la banda «Red Edge» en lugar de la banda roja convencional.
La longitud de onda «Red Edge» resulta especialmente útil para evaluar la vegetación que contiene niveles moderados a altos de clorofila.
Por lo tanto, el NDRE puede complementar al NDVI en:
- Copas de cultivos densas
- Cultivos de mitad y final de temporada
- Análisis de la variabilidad de la clorofila
- Estudios sobre la gestión del nitrógeno
- Seguimiento del estrés de los cultivos
NDVI frente a NDRE: ¿cuál deberías usar?
| Índice | Bandas utilizadas | Aplicación común |
|---|---|---|
| NDVI | NIR + Rojo | Vigor general de la vegetación y densidad del dosel |
| NDRE | NIR + Red Edge | Respuesta de la clorofila y vegetación más densa |
| GNDVI | NIR + Verde | Respuesta de la vegetación y la clorofila en la banda verde |
| SAVI | NIR + Rojo + factor de suelo | Vegetación escasa con suelo visible |
| OSAVI | NIR + Rojo | Análisis de la vegetación con menor influencia del fondo del suelo |
No hay ningún índice de vegetación que sea el ideal para todos los proyectos agrícolas o medioambientales.
A menudo resulta útil calcular varios índices y compararlos con las observaciones sobre el terreno, en lugar de basarse exclusivamente en un solo mapa.
¿Qué es el GNDVI?
GNDVI son las siglas de «Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada Verde».
Sustituye la banda roja del NDVI por la banda verde:
GNDVI = (NIR – Verde) / (NIR + Verde)
El GNDVI puede ofrecer otra perspectiva sobre la respuesta de la vegetación y la variabilidad relacionada con la clorofila.
Si tu sensor tiene canales verde y NIR, puedes introducir la fórmula directamente en la «Raster Calculator» de Metashape.
¿Qué es SAVI?
El SAVI, o Índice de Vegetación Ajustado al Suelo, se creó para reducir la influencia del suelo visible cuando la cobertura vegetal es relativamente escasa.
La fórmula es:
SAVI = ((NIR – Rojo) / (NIR + Rojo + L)) × (1 + L)
donde L es un factor de ajuste del suelo.
Un valor que se suele usar es:
L = 0,5
Esto puede hacer que SAVI resulte útil en aquellos casos en los que se ve una cantidad considerable de suelo entre las plantas y un mapa NDVI convencional se ve muy afectado por el fondo de suelo.
¿Qué es OSAVI?
OSAVI son las siglas de «Índice de Vegetación Optimizado y Ajustado al Suelo». Te cuento que OSAVI son las siglas de «Índice de Vegetación Optimizado y Ajustado al Suelo».
Está relacionado con el método SAVI, pero suele utilizar un coeficiente de ajuste del suelo de 0,16:
OSAVI = (NIR – Rojo) / (NIR + Rojo + 0,16)
El OSAVI puede resultar útil cuando la vegetación es relativamente escasa o cuando el brillo del suelo varía mucho de una zona a otra del campo.
Paso 1: Captura de imágenes multiespectrales con drones
Los índices de vegetación necesitan las bandas espectrales adecuadas.
Una cámara RGB convencional no puede generar un NDVI auténtico porque, por lo general, no capta una banda específica de infrarrojo cercano.
Entre las cámaras multiespectrales que se suelen usar para la cartografía de la vegetación se incluyen sensores que combinan:
- Azul
- Verde
- Rojo
- Red Edge
- Infrarrojo cercano
- Pancromático
Antes de volar, planifica un solapamiento frontal y lateral suficientes y evita, siempre que puedas, los cambios bruscos en las condiciones de iluminación.
Cuando sea necesario realizar comparaciones cuantitativas, la calibración radiométrica también debería formar parte del proceso de adquisición de imágenes.
Paso 2: Captura de los datos de calibración de la reflectancia
En el caso de los sensores multiespectrales compatibles, Metashape Professional puede utilizar paneles de reflectancia calibrados e información del sensor solar.
Un panel de reflectancia calibrado es una superficie cuyos valores de reflectancia espectral se conocen.
En el caso de sensores como los sistemas RedEdge o Altum de MicaSense, las fotografías de los paneles deben tomarse siguiendo las recomendaciones del fabricante e importarse junto con las imágenes del vuelo.
La calibración de la reflectancia es especialmente importante cuando:
- Comparar diferentes campos
- Comparar vuelos de diferentes fechas
- Seguimiento de los cambios en la vegetación a lo largo de una estación
- Realización de un análisis espectral cuantitativo
Paso 3: Importa las imágenes multiespectrales a Metashape
Crea un nuevo proyecto en Agisoft Metashape Professional.
Selecciona:
Flujo de trabajo > Añadir fotos…
o, dependiendo del proceso de trabajo con el sensor:
Flujo de trabajo >: Añadir carpeta…
Para los sensores multiespectrales sincronizados, elige:
Sistema multicámara
Metashape puede utilizar los metadatos de las imágenes para organizar las bandas espectrales sincronizadas en los grupos de cámaras correspondientes.
Paso 4: Comprueba el orden de las bandas
Este es uno de los pasos más importantes antes de introducir las fórmulas de los índices de vegetación.
Nunca des por hecho que las bandas 1, 2, 3, 4 y 5 correspondan a las mismas longitudes de onda en todos los sensores multiespectrales.
Abrir:
Herramientas: Calibración de la cámara >
y revisa lo siguiente:
Pestaña «Bandas ».
Comprueba qué capa corresponde a:
- Azul
- Verde
- Rojo
- Red Edge
- NIR
Debes establecer este orden antes de introducir cualquier fórmula en la Calculadora ráster.
Ejemplo: Pedido de la banda RedEdge-P de MicaSense
Tras el procesamiento multiespectral habitual de RedEdge-P, el orden habitual de las cinco bandas de salida es:
- Azul
- Verde
- Rojo
- Red Edge
- NIR
En este caso concreto:
NDVI = (B5 – B3) / (B5 + B3)
y:
NDRE = (B5 – B4) / (B5 + B4)
No copies estos números de banda en otra cámara a menos que hayas comprobado que el orden de las capas sea idéntico.
Paso 5: Calibrar la reflectancia
Si tu conjunto de datos contiene la información de calibración necesaria, abre:
Herramientas >: Calibrar la reflectancia…
Para los flujos de trabajo con paneles de reflectancia, selecciona:
Localizar paneles
Metashape intenta identificar el objetivo de calibración automáticamente.
A continuación, introduce o carga los valores de reflectancia del panel calibrado donde sea necesario.
Dependiendo del sensor y de los metadatos disponibles, la calibración puede utilizar:
- Datos de los paneles de reflectancia
- Datos del sensor solar
- Ambas fuentes
Una vez realizada la calibración, sigue con el proceso habitual de procesamiento fotogramétrico.
Paso 6: Alinear las fotos
Selecciona:
Flujo de trabajo: > Alinear fotos…
Metashape determina las posiciones de las cámaras y crea la red inicial de puntos de referencia.
Una vez realizada la alineación, comprueba que:
- Las cámaras previstas están alineadas.
- Se ha reconstruido toda la zona de estudio.
- No hay ningún grupo de cámaras aislado.
- El sistema de referencia de coordenadas es correcto.
Paso 7: Crear el DEM y el ortomosaico
Sigue con los pasos necesarios del procesamiento fotogramétrico.
Dependiendo de cómo trabajes, esto puede incluir:
Flujo de trabajo « > » para crear una nube de puntos
seguido de:
Flujo de trabajo: « > » – Crear DEM
y:
Flujo de trabajo: > Crear ortomosaico
El ortomosaico resultante contiene la información espectral necesaria para calcular los índices de vegetación.
Paso 8: Abre la «Raster Calculator» en Metashape
Una vez creado el ortomosaico multiespectral, selecciona:
Herramientas > Establecer transformación de ráster…
El cuadro de diálogo «Calculadora ráster» te permite definir transformaciones matemáticas utilizando las bandas espectrales disponibles.
Abre el:
Pestaña «Transformar ».
Escribe la fórmula que necesites.
Cómo calcular el NDVI en Metashape
Primero, identifica qué capas contienen las bandas NIR y Roja.
La fórmula genérica es:
(NIR – Rojo) / (NIR + Rojo)
Por ejemplo, si tu pedido de pulseras verificado es:
- B3 = Rojo
- B5 = NIR
escribe:
(B5 – B3) / (B5 + B3)
Activa la transformación ráster para que se vea la capa de NDVI calculada en la vista ortofotográfica.
Cómo calcular el NDRE en Metashape
NDRE necesita una banda específica de Red Edge.
La fórmula genérica es:
(NIR – RedEdge) / (NIR + RedEdge)
Si:
- B4 = Borde rojo
- B5 = NIR
escribe:
(B5 – B4) / (B5 + B4)
Cómo calcular el GNDVI en Metashape
La fórmula general es:
(NIR – Verde) / (NIR + Verde)
Para un conjunto de datos en el que:
- B2 = Verde
- B5 = NIR
la fórmula queda así:
(B5 – B2) / (B5 + B2)
Paso 9: Aplica una paleta de colores
Un índice de vegetación es, básicamente, una malla numérica.
Para que te resulte más fácil visualizar las diferencias espaciales, abre el:
Pestaña «Paleta »
dentro de Raster Calculator.
Elige una escala de colores adecuada y ajusta los valores mínimos y máximos según el conjunto de datos.
Una visualización habitual puede utilizar:
- Rojo o naranja para valores del índice relativamente bajos
- Amarillo para los valores intermedios
- Verde para valores relativamente altos
Sin embargo, los colores en sí mismos no tienen ningún significado biológico universal. Representan los intervalos numéricos que les asignas a la paleta.
No utilices los umbrales universales de NDVI a ciegas
Es tentador interpretar cada mapa de NDVI siguiendo reglas fijas como, por ejemplo:
«0,8 significa que estás sano y 0,4 significa que no lo estás».
Esto puede llevar a confusión.
Los valores del índice de vegetación dependen de factores como:
- Especies de cultivos
- Etapa de crecimiento
- Densidad del dosel
- Exposición al suelo
- Características del sensor
- Iluminación
- Calibración radiométrica
- Condiciones meteorológicas
En muchos procesos agrícolas, las diferencias espaciales dentro de un mismo levantamiento calibrado y los cambios a lo largo del tiempo aportan más información que aplicar un umbral universal a todos los cultivos y campos.
Paso 10: Exporta el mapa del índice de vegetación
Selecciona:
Archivo > Exportar > Exportar ortomosaico…
En la sección «Transformación ráster», Metashape ofrece varias opciones de exportación.
Ninguno
Exporta las bandas espectrales originales e ignora las fórmulas activas de transformación de ráster.
Valor del índice
Exporta los valores numéricos que genera tu fórmula del índice de vegetación.
Esta suele ser la opción preferida cuando la imagen ráster se vaya a analizar más adelante en un SIG o en un programa científico.
Colores del índice
Exporta una visualización RGB utilizando la paleta de colores configurada en Raster Calculator.
Esto resulta útil para informes, presentaciones y una interpretación visual rápida.
El formato GeoTIFF suele ser el más práctico cuando el mapa se va a usar en QGIS, ArcGIS u otro software geoespacial.
Exportar datos numéricos y mapas de colores por separado
Para flujos de trabajo profesionales, te recomiendo que exportes ambas cosas:
- Un archivo GeoTIFF con un índice numérico de vegetación
- Una visualización a color
La malla numérica conserva los valores reales calculados para el análisis.
La imagen en color sirve sobre todo para la comunicación visual.
Crear varios índices de vegetación a partir de un ortomosaico
La calculadora de ráster de Metashape admite más de una fórmula de transformación.
Esto significa que se puede usar el mismo ortomosaico multiespectral calibrado para generar varios resultados sin tener que repetir todo el proceso fotogramétrico.
Por ejemplo, puedes calcular:
- NDVI
- NDRE
- GNDVI
- SAVI u OSAVI
y compara cómo responde cada índice al mismo campo.
Cómo crear mapas de prescripción en Metashape
Metashape Professional también puede utilizar un índice de vegetación calculado como base para un mapa de prescripción.
Una vez que hayas creado el NDVI u otra transformación ráster adecuada, selecciona:
Herramientas > Ortomosaico > Generar mapa de prescripción…
La imagen ráster transformada se puede dividir en zonas de gestión según su histograma.
Esto ofrece un proceso para convertir un mapa continuo de índices de vegetación en zonas espaciales discretas que se pueden exportar para realizar análisis agrícolas más detallados o planificar la gestión.
Cualquier decisión sobre fertilizantes o tratamientos debería seguir basándose en una interpretación agronómica adecuada, en lugar de solo en los valores de los índices de vegetación.
NDVI frente a NDRE en cultivos densos
El NDVI puede perder sensibilidad cuando la cobertura vegetal es muy densa, ya que la banda roja es absorbida en gran medida por la vegetación sana.
NDRE utiliza la banda «Red Edge», que puede mantener una mayor sensibilidad en condiciones de dosel más denso.
Por eso, el NDVI puede ser especialmente útil para las fases iniciales e intermedias del desarrollo de la vegetación, mientras que el NDRE puede aportar información complementaria en etapas más avanzadas de la temporada o en cultivos densos.
A menudo, usar los dos puede darte más información que elegir solo uno de los índices.
Errores habituales en la elaboración de mapas con el índice de vegetación
Usar números de banda incorrectos
Esta es una de las formas más fáciles de crear un mapa totalmente erróneo.
Comprueba siempre el orden de las bandas en «Calibración de la cámara» antes de introducir una fórmula.
Omitir la calibración de reflectancia
Las imágenes sin calibrar pueden seguir dando lugar a un mapa de vegetación visualmente atractivo, pero las comparaciones cuantitativas entre vuelos pierden fiabilidad.
Comparación de vuelos con distintos métodos de tramitación
Si estás haciendo un seguimiento de un cultivo a lo largo del tiempo, mantén un flujo de trabajo coherente en la recopilación y el procesamiento de datos.
Dar por hecho que lo verde siempre es sinónimo de saludable
Los colores no son más que una representación visual de los intervalos numéricos configurados en la paleta.
El NDVI como herramienta de diagnóstico
Un valor bajo del índice de vegetación indica variabilidad espectral. Por sí solo, no demuestra si la causa es una enfermedad, la falta de agua, la carencia de nitrógeno, las condiciones del suelo u otro factor.
Flujo de trabajo recomendado para el índice de vegetación Metashape
- Captura imágenes multiespectrales con drones con el solapamiento adecuado.
- Recopila los datos de calibración de la reflectancia cuando sea necesario.
- Importa todas las bandas espectrales como un sistema multicámara.
- Comprueba que el orden de las bandas sea el correcto.
- Haz la calibración de reflectancia.
- Alinea las imágenes multiespectrales.
- Optimiza las cámaras y la georreferenciación si es necesario.
- Crea el DEM.
- Crea el ortomosaico multiespectral.
- Ve a Herramientas >, y selecciona «Transformación de ráster».
- Introduce la fórmula del índice de vegetación que necesites.
- Configura una paleta de visualización adecuada.
- Compara el NDVI, el NDRE u otros índices cuando te resulte útil.
- Exporta los valores numéricos de los índices como GeoTIFF.
- Si quieres, exporta una versión coloreada para poder verla mejor.
- Valida los patrones espectrales con observaciones de campo.
Recomendaciones finales
Crear mapas NDVI y NDRE en Agisoft Metashape es muy sencillo una vez que se ha generado un ortomosaico multiespectral correctamente calibrado.
Las reglas más importantes son:
- Usa un sensor que tenga las bandas espectrales que requiere el índice seleccionado.
- Comprueba el orden de las bandas antes de introducir las fórmulas.
- Haz la calibración de reflectancia cuando se necesiten comparaciones cuantitativas.
- Utiliza relaciones simbólicas entre bandas en lugar de copiar a ciegas los números de las bandas.
- Exporta los valores numéricos de los índices cuando sea necesario realizar un análisis más detallado.
- Usa las paletas de colores sobre todo para la visualización.
- No interpretes los índices de vegetación sin tener en cuenta el contexto de campo o agronómico.
Con estos pasos, Agisoft Metashape Professional te ofrece un flujo de trabajo completo, desde las fotografías multiespectrales sin procesar tomadas con drones hasta mapas calibrados de NDVI, NDRE y otros índices de vegetación, perfectos para la agricultura de precisión, la silvicultura, la investigación y la vigilancia medioambiental.
Preguntas frecuentes
¿Agisoft Metashape puede calcular el NDVI?
Sí. Metashape Professional puede calcular el NDVI y otros índices de vegetación a partir de imágenes multiespectrales utilizando las herramientas « > » y «Set Raster Transform», así como la calculadora de ráster integrada.
¿Cuál es la fórmula del NDVI?
La fórmula estándar del NDVI es (NIR – Rojo) / (NIR + Rojo).
¿Qué es la fórmula NDRE?
El NDRE se calcula así : (NIR – borde rojo) / (NIR + borde rojo).
¿Qué es mejor, el NDVI o el NDRE?
Ninguno de los dos es mejor en todos los casos. El NDVI se usa mucho para evaluar la variabilidad general de la vegetación y la biomasa, mientras que el NDRE puede aportar una sensibilidad adicional útil a las variaciones de la clorofila y a las cubiertas vegetales más densas.
¿Puedo calcular el GNDVI en Metashape?
Sí. Si hay bandas de verde y NIR, el GNDVI se puede calcular con la fórmula (NIR – Verde) / (NIR + Verde).
¿Necesito una cámara multiespectral para calcular el NDVI?
Para calcular un NDVI auténtico, necesitas una medición en el infrarrojo cercano junto con una en el rojo. Una cámara convencional que solo usa RGB no suele ofrecer la información específica del infrarrojo cercano que se necesita para el NDVI estándar.
¿Debería calibrar la reflectancia antes de calcular el NDVI?
Se recomienda encarecidamente realizar una calibración de la reflectancia cuando sea necesario comparar cuantitativamente los valores de los índices de vegetación entre distintas ubicaciones o fechas de muestreo.
¿Puedo exportar el NDVI de Metashape a QGIS?
Sí. Exporta el ortomosaico transformado como una imagen ráster georreferenciada, como por ejemplo un GeoTIFF, utilizando la opción «Valor de índice» para los valores numéricos.
¿Se pueden crear mapas de prescripción agrícola con Metashape?
Sí. Metashape Professional incluye una herramienta llamada «Generar mapa de prescripción» que puede utilizar una transformación de ráster con un índice de vegetación activo para dividir el área estudiada en zonas de gestión.
