A través del cálculo del índice NDWI (Índice Diferencial de Agua Normalizado) podemos identificar masas de agua y zonas de elevada saturación de humedad por medio del análisis de imágenes satélite. De esta forma podemos emplear el índice como unidad de medida para determinar el estrés hídrico en vegetación, saturación de humedad en suelo o realizar delimitaciones directas de masas de agua como lagos y embalses.

Disponemos de múltiples vertientes de análisis en base al juego de bandas multiespectrales. Para desempeñar nuestros opciones disponibles encontramos combinaciones de bandas NIR-Verde, NIR-SWIR, SWIR-Verde. Todas ellas pueden ser gestionadas a través de los Sistemas de Información Geográfica y empleando las correspondientes imágenes aéreas provenientes de satélites o drones dotados con sensores multiespectrales.

Método Gao, 1996

Al igual que en el caso del índice de vegetación NDVI, los potenciales valores obtenidos a partir del NDWI oscilan entre -1 y 1 cuyos valores describirán superficies de agua y vegetación con contenido en agua o zonas terrestres y con ausencia de humedad.

En este caso, la relación de bandas multiespectrales a analizar estarán basadas en la banda NIR- Near InfraRed (o infrarrojo cercano) y la banda SWIR- Short Wavelength InfraRed (infrarrojo corto). La ecuación estará basada en la relación entre sus diferencias y sumas:

NDWI = (NIR-SWIR)/(NIR+SWIR)

Método McFeeters, 1996

Otro de los planteamientos posibles se basa en la sustitución de la banda SWIR por la banda visible del verde quedando resaltadas las masas de agua. En este caso, la relación de análisis de bandas multiespectrales será:

NDWI = (GREEN-NIR)/(GREEN+NIR)

La relación entre bandas permite maximizar la reflectancia del agua al trabajar con longitudes de ondas en el verde, maximiza la reflectancia de la vegetación y minimiza la reflectancia de masas de agua gracias al NIR.

Método Xu, 2006

Este método contempla una sistemática análoga a la de McFeeters. En este caso, la relación entre bandas no contempla el manejo de la banda NIR sino la SWIR. Es más conocido como el Índice de Agua de Diferencia Normalizada Modificado o MNDWI.

NDWI = (GREEN-SWIR)/(GREEN+SWIR)

¿Cómo calcular el índice NDWI?

Gracias a este índice podremos advertir las potenciales zonas húmedas para desempear reclasificaciones y delimitar entornos húmedos. Pero no sólo las evidentes masas de agua. Zonas húmedas como turberas o ecosistemas acuáticos difíciles de ser percibidos por fotointerpretación habitual serán visualizados de manera rápida. Para poder identificar estas potenciales zonas húmedas deberemos contar con las pertinentes bandas multiespectrales y tener constancia de las bandas a utilizar en cada análisis. En caso de emplear más de un satélite podemos consultar la equivalencia entre bandas.

La sistemática de trabajo se basa en las habituales funciones de álgebra de mapas. A través de herramientas como Raster calculator de ArcGIS podremos desempeñar la función matemática de cualquiera de los tres métodos propuestos. Con el fin de disponer de todos los potenciales valores decimales podremos incluir la funcion Float durante nuestro análisis de píxels.

Una vez generado el archivo resultante de nuestro índice NDWI podremos visualizar la información asignando el degradado de colores correspondiente según los valores del indicador para identificar las zonas de entornos húmedos frente a las zonas territoriales carentes de humedad y masas de agua.

En caso necesario podemos reclasificar los valores para la generación de zonas específicas discriminando los diferentes entornos húmedos del territorio y visualizando las masas de agua y los ecosistemas húmedos circundantes.

También puedes emplear las herramientas de Sentinel Index Toolbox. Una caja de herramientas para ArcGIS que te permitirá calcular este y otros muchos más además de procesar imágenes o generar histográmas y datos estadísticos.