NDVI vs EVI, SAVI, NDRE et NDWI : quel indice choisir
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Le NDVI et l'EVI mesurent tous deux la végétation verte à partir du rouge et du proche infrarouge, mais le NDVI plafonne sur les couverts denses, alors que l'EVI ajoute la bande bleue et trois coefficients pour continuer à répondre. Le SAVI corrige l'effet du sol nu, le NDRE remplace le rouge par le bord rouge (red edge), et le NDWI et le NDMI mesurent l'eau plutôt que les plantes. Si le NDVI lui-même est nouveau pour vous, commencez par ce qu'est le NDVI.
La différence en une ligne
Le NDVI vous dit si un pixel est vert. L'EVI, le SAVI et le NDRE distinguent les surfaces vertes entre elles, et le NDWI et le NDMI parlent d'eau. Les huit indices ci-dessous se calculent dans la calculatrice raster de QGIS (Raster > Calculatrice raster…) sur la réflectance de surface Sentinel-2, avec le nom des bandes comme nom de couche.
(| Indice | Formule | Sentinel-2, calculatrice raster sur réflectance | Mesure | À utiliser pour | Point faible |
|---|---|---|---|---|---|
| NDVI | (PIR − Rouge) / (PIR + Rouge) | ("B08@1" - "B04@1") / ("B08@1" + "B04@1") | Verdure | Cartes de végétation, longues séries temporelles | Sature sur couvert dense |
| EVI | 2,5 × (PIR − Rouge) / (PIR + 6 × Rouge − 7,5 × Bleu + 1) | 2.5 * ("B08@1" - "B04@1") / ("B08@1" + 6 * "B04@1" - 7.5 * "B02@1" + 1) | Couvert, piloté par le PIR | Forêt dense, continuité avec MODIS | Faux sur valeurs brutes, bande bleue bruitée |
| EVI2 | 2,5 × (PIR − Rouge) / (PIR + 2,4 × Rouge + 1) | 2.5 * ("B08@1" - "B04@1") / ("B08@1" + 2.4 * "B04@1" + 1) | Comme l'EVI | Capteur sans bande bleue | Comme l'EVI |
| SAVI | 1,5 × (PIR − Rouge) / (PIR + Rouge + 0,5) | 1.5 * ("B08@1" - "B04@1") / ("B08@1" + "B04@1" + 0.5) | Verdure, sol atténué | Jeunes cultures, zones sèches | L = 0,5 est un compromis |
| NDRE | (PIR − Bord rouge) / (PIR + Bord rouge) | ("B8A@1" - "B05@1") / ("B8A@1" + "B05@1") | Chlorophylle, azote | Cultures en milieu et fin de cycle | 20 m sur Sentinel-2 |
| GNDVI | (PIR − Vert) / (PIR + Vert) | ("B08@1" - "B03@1") / ("B08@1" + "B03@1") | Chlorophylle | Pas de bande bord rouge | Sature comme le NDVI |
| NDWI (McFeeters) | (Vert − PIR) / (Vert + PIR) | ("B03@1" - "B08@1") / ("B03@1" + "B08@1") | Eau libre | Lacs, rivières, crues | Rate l'eau sous les plantes |
| NDMI (NDWI de Gao) | (PIR − SWIR) / (PIR + SWIR) | ("B8A@1" - "B11@1") / ("B8A@1" + "B11@1") | Eau des feuilles et du sol | Sécheresse, combustible des feux | L'eau libre est proche de zéro |
PIR désigne le proche infrarouge (NIR en anglais), SWIR l'infrarouge à ondes courtes. L'EVI reprend les coefficients MODIS de Huete et al. (2002), les mêmes que ceux appliqués par l'USGS à Landsat, et le SAVI le L = 0,5 de la page SAVI de l'USGS. Pour le NDRE, j'associe B8A et B5 : ce sont deux bandes à 20 m de la grille Sentinel-2, la calculatrice ne mélange donc pas les résolutions, et B8A est une bande étroite autour de 865 nm, là où B8 fait environ 100 nm de large. Voici la même scène vue par quatre d'entre eux :
La saturation du NDVI, mesurée sur une scène du Mato Grosso
Sur une scène Sentinel-2 sans nuage du 7 mai 2026 près de Querência, au Mato Grosso, le NDVI donne une médiane de 0,88 à la forêt amazonienne dense et de 0,87 aux cultures à leur pic, et 54 % des pixels de forêt tombent dans la bande des cultures. L'EVI sépare les deux, 0,44 contre 0,66 sans recouvrement, mais place la forêt dans la même plage que les cultures claires et clairsemées. Le NDRE est le seul indice qui sépare les trois.
Les valeurs sont la médiane, avec le 10e et le 90e centile entre parenthèses, sur 1 000 pixels tirés au hasard par classe :
| Classe | NDVI | EVI | NDRE | NDMI |
|---|---|---|---|---|
| Forêt dense | 0,88 (0,86 à 0,90) | 0,44 (0,39 à 0,51) | 0,62 (0,59 à 0,64) | 0,29 (0,26 à 0,32) |
| Culture au pic | 0,87 (0,84 à 0,88) | 0,66 (0,60 à 0,70) | 0,69 (0,65 à 0,71) | 0,37 (0,31 à 0,41) |
| Culture claire, clairsemée | 0,64 (0,47 à 0,77) | 0,43 (0,30 à 0,58) | 0,41 (0,30 à 0,50) | 0,03 (−0,10 à 0,17) |
| Sol nu | 0,23 (0,16 à 0,39) | 0,14 (0,09 à 0,24) | 0,15 (0,10 à 0,25) | −0,22 (−0,25 à −0,15) |
| Eau libre | −0,08 (−0,29 à 0,19) | 0,00 (−0,03 à 0,01) | 0,02 (−0,21 à 0,23) | 0,05 (−0,11 à 0,20) |
Le NDVI tasse 80 % de la forêt dans une bande large de 0,04. L'EVI ne place pas la forêt au-dessus des cultures, comme le laisse croire la formule « l'EVI ne sature pas », mais en dessous. Le couvert forestier renvoie 23 % du proche infrarouge contre 39 % pour une culture au pic, parce qu'une canopée irrégulière est pleine d'ombres, et l'EVI suit le proche infrarouge. Mon avis : lisez l'EVI comme un signal de couvert, pas comme une mesure de biomasse. Le SAVI et l'EVI2 se comportent comme l'EVI sur toutes les classes.
Le NDMI raconte autre chose : l'eau libre y vaut 0,05, autant qu'une culture claire en train de sécher à 0,03. C'est pour cela que le NDMI est un indice d'humidité et que le NDWI de McFeeters sert à cartographier l'eau.
Comment je l'ai mesuré. J'ai pris la scène Sentinel-2 L2A S2C_MSIL2A_20260507T135111_R024_T22LCM (0 % de nuages) sur Microsoft Planetary Computer, une fenêtre de 20 km sur 20 km à environ 55 km au nord de la ville de Querência. Avant de calculer le moindre indice, j'ai tracé des rectangles sur l'image en vraies couleurs, sur des parcelles vert foncé, des parcelles claires, des champs nus et un bloc de forêt, et je n'ai gardé que les pixels que ESA WorldCover 2021 classe en culture ou en couvert arboré et que la classification de la scène marque comme dégagés. L'eau regroupe tous les pixels d'eau WorldCover de la fenêtre. Réflectance = (VN − 1000) / 10000, VN étant la valeur numérique brute. Limites : une date et un lieu, des stades de culture lus à la couleur et non sur le terrain, et une classe eau qui inclut des zones humides de rivière avec des plantes flottantes, ce qui explique sa forte dispersion en NDVI.
Quel indice pour quel travail dans QGIS
Choisissez l'indice selon la question, pas par habitude :
- Une carte de végétation, une carte de changement, une comparaison avec des années anciennes. NDVI. Presque tous les capteurs multispectraux le permettent, et l'archive Landsat remonte à 1982.
- Forêt dense, ou continuité avec les produits MODIS. EVI, ou EVI2 si le capteur n'a pas de bande bleue. Ne l'utilisez pas seul pour séparer forêt et cultures.
- Jeunes cultures, vergers, zones sèches, beaucoup de sol visible. SAVI.
- Azote, vigueur en fin de cycle, distinction entre couverts denses. NDRE, avec B8A et B5 sur Sentinel-2.
- Cartographie des lacs, rivières et crues. NDWI de McFeeters, vert et PIR.
- Sécheresse, stress hydrique des cultures, combustible des feux. NDMI, l'indice que Gao (1996) appelait à l'origine NDWI. La page NDMI de l'USGS utilise le PIR et le SWIR 1.
Si vous préférez écrire la demande plutôt que la formule, AI Agent, le plugin QGIS que nous développons, exécute ces étapes de calculatrice raster à partir d'une phrase. Pour récupérer les bandes d'abord, voyez comment télécharger Sentinel-2 dans QGIS.
Questions fréquentes
NDVI ou NDRE pour l'azote ?
Le NDRE. L'état azoté se lit dans la chlorophylle, qui déplace le bord rouge, et le NDRE continue de répondre une fois le couvert fermé, quand le NDVI a plafonné. En début de cycle, quand le sol se voit encore, le NDVI suffit. Sur cette scène, le NDRE sépare les cultures au pic de la forêt (2 % de recouvrement) là où le NDVI n'y arrive pas (54 %).
Le NDWI est-il le même indice que le NDMI ?
Deux indices différents portent le nom NDWI. Celui de McFeeters (1996) utilise le vert et le PIR et cartographie l'eau libre. Celui de Gao (1996) utilise le PIR et l'infrarouge à ondes courtes et mesure l'eau dans les feuilles, et la plupart des outils l'appellent aujourd'hui NDMI. Vérifiez les bandes avant de faire confiance à une couche nommée NDWI.
L'EVI est-il meilleur que le NDVI ?
Sur un couvert dense, il sature moins. Dans mon test au Mato Grosso, il sépare la forêt des cultures au pic, mais il confond la forêt avec les cultures claires et clairsemées, que le NDVI séparait. L'EVI demande aussi une bande bleue propre et une vraie réflectance. Utilisez-le à côté du NDVI, pas à sa place.
Quel indice fonctionne avec une caméra de drone ?
Une caméra RVB ordinaire n'enregistre pas le proche infrarouge, donc aucun de ces indices. Une caméra multispectrale avec des bandes rouge, PIR et bord rouge donne le NDVI, le SAVI, le GNDVI et le NDRE. L'EVI demande en plus une bande bleue, et le NDMI l'infrarouge à ondes courtes, que les caméras de drone portent rarement.
Quelles bandes Landsat remplacent celles de Sentinel-2 ?
Sur Landsat 8 et 9 : le bleu est la bande 2, le vert la bande 3, le rouge la bande 4, le PIR la bande 5 et le SWIR 1 la bande 6, toutes à 30 m. Landsat n'a pas de bande bord rouge, donc pas de NDRE. La réflectance de niveau 2 de la Collection 2 vaut VN × 0,0000275 − 0,2.
Pour les bandes derrière ces formules, voyez multispectral vs hyperspectral. Le hub QGIS AI recense ce que l'IA sait faire dans QGIS, tâche par tâche.
