Cos'è l'NDVI? Significato, valori e formula
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L'NDVI, il Normalized Difference Vegetation Index (in italiano indice di vegetazione a differenza normalizzata), è un numero da −1 a +1 che misura quanta vegetazione verde e sana contiene un pixel di un'immagine satellitare. Confronta due tipi di luce che una superficie rimanda indietro: il vicino infrarosso (NIR), invisibile ai nostri occhi, e il rosso. NDVI = (NIR − Rosso) / (NIR + Rosso). Colture fitte e foreste valgono circa da 0,6 a 0,9, il suolo nudo intorno a 0,1 e l'acqua meno di zero.
È l'indice di vegetazione più usato perché quasi tutti i satelliti, e molte fotocamere da drone, registrano quei due tipi di luce, e un solo numero per pixel è facile da mappare e da confrontare nel tempo. Gli agricoltori lo usano per individuare le zone deboli di un campo, i forestali per seguire una siccità e i pianificatori per misurare quanto è verde una città. Puoi calcolarlo gratis in QGIS in pochi minuti, con i passaggi qui sotto, oppure chiedere a AI Agent, il plugin QGIS che sviluppiamo noi, di farlo con una sola frase.
in pochi minuti, con i passaggi qui sotto, oppure chiedere a Come funziona l'NDVI
Le piante usano la luce rossa e rifiutano il vicino infrarosso. Una foglia sana assorbe quasi tutta la luce rossa per crescere e rimanda indietro quasi tutto il vicino infrarosso. NASA Earthdata spiega che, quando una pianta soffre per siccità o malattia, riflette più rosso e meno vicino infrarosso, quindi la differenza tra i due si riduce.
L'NDVI trasforma quella differenza in un numero:
NDVI = (NIR − Rosso) / (NIR + Rosso)
Prendi un campo di grano sano che riflette il 40% del vicino infrarosso e il 4% della luce rossa: (0,40 − 0,04) / (0,40 + 0,04) = 0,82. Il suolo nudo potrebbe riflettere il 28% e il 20%: (0,28 − 0,20) / (0,28 + 0,20) = 0,17. Dividere per la somma rende l'indice “normalizzato”: un campo in ombra e lo stesso campo in pieno sole danno valori simili.
I ricercatori l'hanno usato per la prima volta su immagini satellitari nel 1974, per osservare le colture delle Grandi Pianure degli Stati Uniti dal primo satellite Landsat.
Cosa significano i valori NDVI
L'US Geological Survey indica gli intervalli che la maggior parte delle fonti ripete. Considerali una regola pratica:
| NDVI | Cosa indica di solito |
|---|---|
| Sotto 0 | Acqua, nuvole, neve |
| Da 0 a 0,1 | Roccia nuda, sabbia, suolo nudo, aree edificate |
| Da 0,2 a 0,5 | Vegetazione rada: prati, arbusti, colture giovani o in maturazione |
| Da 0,6 a 0,9 | Vegetazione fitta: foresta, colture al picco di crescita |
Nella formulazione dell'USGS, le aree spoglie mostrano “0,1 o meno”, la vegetazione rada “circa da 0,2 a 0,5” e la vegetazione fitta “circa da 0,6 a 0,9”. Lo stesso campo attraversa tutte e tre le fasce nell'arco di un anno, come mostra la sezione successiva.
L'NDVI nel corso di una stagione, misurato
Un valore NDVI ha senso solo con la sua data. Per mostrarlo, ho seguito un campo coltivato in Punjab, in India, per un intero anno di immagini satellitari Sentinel-2. Lo stesso campo leggeva 0,06 a inizio giugno e 0,92 a inizio settembre: da suolo nudo a coltura fitta, sullo stesso pezzo di terra.
La curva segue il calendario agricolo: il grano cresce in inverno e tocca il picco intorno a febbraio, il campo è nudo dopo il raccolto di aprile e il riso si trapianta a fine giugno e raggiunge il picco ad agosto e settembre. La città vicina resta tra 0,05 e 0,17 per tutto l'anno. Quindi “0,2” può indicare una coltura giovane, un campo raccolto o un villaggio, a seconda del mese.
Come l'abbiamo misurato. Ho usato tutte le 87 immagini Sentinel-2 della zona dal 26 settembre 2025 al 26 settembre 2026 e ho scelto i punti di campionamento prima di leggere qualsiasi valore. Ogni punto è la media di 3 × 3 pixel da 10 m, e una data conta solo se non ci sono nuvole né ombre: 60 date per questo campo.
Quali bande usare, satellite per satellite
La formula non cambia mai, ma ogni satellite numera le proprie bande (i colori di luce che registra) in modo diverso. Confonderle è il primo errore più comune.
| Fonte | Banda del rosso | Banda del vicino infrarosso | Dimensione del pixel | Frequenza di rivisita |
|---|---|---|---|---|
| Sentinel-2 (ESA) | B4, 665 nm | B8, 842 nm | 10 m | 5 giorni o meno |
| Landsat 8 e 9 (USGS) | Banda 4 | Banda 5 | 30 m | 8 giorni combinati |
| Landsat da 4 a 7 | Banda 3 | Banda 4 | 30 m | Archivio fino al 1982 |
| MODIS (NASA) | Prodotto NDVI già pronto, MOD13Q1 | 250 m | Composito di 16 giorni | |
| Fotocamera multispettrale da drone | Banda del rosso | Banda NIR | Pochi cm | Quando voli |
Sentinel-2 è la scelta predefinita per campi e aziende agricole: gratuito, pixel da 10 m, una nuova immagine ogni pochi giorni. Usa Landsat per tornare indietro prima del 2015 e MODIS per un intero paese ogni due settimane. Una normale fotocamera da drone non può calcolare l'NDVI, perché non registra il vicino infrarosso. Per trovare le scene e riceverle in streaming, vedi come scaricare Sentinel-2 in QGIS.
L'offset di Sentinel-2 che abbassa l'NDVI senza dirlo
Dal 25 gennaio 2022 i file Sentinel-2 aggiungono 1.000 a ogni valore. Il rapporto sulla qualità dei dati dell'ESA dice di sottrarlo: riflettanza (la quota di luce rimandata indietro) = (valore − 1000) / 10000. La formula classica dei tutorial, (B8 − B4) / (B8 + B4) sui valori grezzi, salta questo passaggio e il risultato esce troppo basso.
L'errore è più grande proprio dove conta di più, sulle colture sane:
| Superficie | NDVI corretto | NDVI se dimentichi i 1.000 | Errore |
|---|---|---|---|
| Coltura fitta | 0,82 | 0,56 | −0,26 |
| Suolo nudo | 0,17 | 0,12 | −0,05 |
Una coltura sana scende dalla fascia “fitta” a quella “rada”. Sulla nostra immagine di Harike, la quota di area sopra 0,6 passa dal 73% al 14% se dimentichi l'offset. Nessuno dei nove tutorial QGIS sull'NDVI che abbiamo controllato lo menziona.
Alcune fonti lo rimuovono già per te, quindi controlla prima di sottrarre. Fai clic su un pixel con lo strumento Informazioni elementi: valori nell'ordine delle migliaia sono grezzi, valori tra 0 e circa 1 sono già riflettanza.
I limiti dell'NDVI
L'NDVI misura il verde, e il verde non è la stessa cosa della salute. Nei progetti reali emergono quattro limiti:
- Si satura. Sulla vegetazione molto fitta l'NDVI resta intorno a da 0,85 a 0,9 e non distingue un campo rigoglioso da uno rigogliosissimo.
- Il colore del suolo interferisce. Dove le piante sono rade, suoli scuri e chiari danno valori diversi per le stesse piante.
- Le nuvole lo falsano. Una nuvola sottile abbassa l'NDVI, quindi rimuovi i pixel nuvolosi prima di fare qualsiasi media.
- I satelliti differiscono un po'. Sentinel-2 e Landsat danno valori vicini ma non identici per lo stesso campo.
Quando questi limiti si fanno sentire, un altro indice risponde meglio:
| Indice | Usalo quando |
|---|---|
| EVI | La vegetazione è molto fitta, come la foresta tropicale, e l'NDVI smette di salire |
| SAVI | Le piante sono rade e si vede molto suolo, come colture giovani o zone aride |
| NDRE | Segui l'azoto delle colture a stagione avanzata (serve una banda red edge, che Sentinel-2 ha) |
| NDWI | Vuoi mappare l'acqua anziché le piante |
Come calcolare l'NDVI in QGIS
Carica le bande del rosso e del vicino infrarosso
Per Sentinel-2, carica le bande B04 (rosso) e B08 (vicino infrarosso), scaricate o ricevute in streaming come mostra la guida a Sentinel-2. Fai clic su un pixel con lo strumento Informazioni elementi: valori nell'ordine delle migliaia sono grezzi, valori da 0 a 1 sono già corretti.
Apri il Calcolatore raster
Raster > Calcolatore raster.... Inserisci la formula con i nomi dei tuoi layer. Sulla riflettanza: ("B08@1" - "B04@1") / ("B08@1" + "B04@1"). Sui valori grezzi dal 2022 in poi, togli prima 1.000 da ogni banda: (("B08@1" - 1000) - ("B04@1" - 1000)) / (("B08@1" - 1000) + ("B04@1" - 1000)). Imposta l'estensione sulla tua area invece che sull'intera scena.
Applica uno stile al risultato
Apri le proprietà del layer, Simbologia, tipo di renderizzatore Pseudocolore a banda singola, una rampa rosso-giallo-verde da −0,2 a 0,9. L'acqua diventa rosso-marrone, i campi verdi.
Riassumi appezzamento per appezzamento
Esegui Statistiche zonali dagli Strumenti di Processing con i poligoni dei tuoi campi per ottenere l'NDVI medio di ciascun campo come attributo.
Ecco il Calcolatore raster con la formula per i valori grezzi di Sentinel-2, dove da ogni banda si tolgono prima 1.000:
E il risultato, con lo stile dal rosso al verde e la legenda nel pannello Layer:
In un solo messaggio
Sviluppiamo noi AI Agent, quindi questa parte parla del nostro plugin. I passaggi qui sopra richiedono circa dieci minuti una volta che li conosci. Con il plugin, scrivi invece il compito. Ho inviato questo, in un progetto nuovo con le impostazioni predefinite: “Calcola l'NDVI per i campi intorno a Harike, in Punjab, dall'ultima immagine Sentinel-2 senza nuvole, applica uno stile dal rosso al verde e dimmi quale quota dell'area supera 0,6.”
Ha controllato cinque immagini di settembre, ne ha scartate due con nuvole, ha usato quella dell'8 settembre, ha rimosso l'offset e ha risposto in circa 3 minuti e 30 secondi: il 75% dell'area di 17 km² era sopra 0,6. Il suo NDVI coincideva con il mio manuale pixel per pixel.
Ha anche lasciato nel progetto i suoi layer di lavoro e ha descritto l'area come “4 km per 4 km” quando misura 3,8 per 4,5 km. Piccole cose, ma controlla i numeri che citi.
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Da ricordare
NDVI = (NIR − Rosso) / (NIR + Rosso), un valore da −1 a +1. Colture fitte e foreste valgono circa da 0,6 a 0,9, il suolo nudo circa 0,1, l'acqua meno di zero.
Lo stesso campo attraversa tutta la scala in un anno, quindi un valore NDVI ha senso solo con la sua data. Un campo in Punjab leggeva 0,06 a inizio giugno e 0,92 a inizio settembre.
Su Sentinel-2, l'NDVI usa B8 e B4 a 10 m. Dal 25 gennaio 2022, i valori grezzi di livello 2A portano un offset di −1000 che, se lo ignori, abbassa l'NDVI di una coltura fitta da 0,82 a 0,56.
L'NDVI si satura sulle chiome fitte ed è sensibile a suolo e nuvole. EVI, SAVI e NDRE rispondono meglio a questi casi.
Domande frequenti
Qual è un buon valore NDVI per le colture?
Una coltura sana al picco di crescita legge di solito da 0,6 a 0,9. A inizio stagione, quando le piante coprono poco suolo, da 0,2 a 0,4 è normale. Confronta un campo con sé stesso nel corso della stagione, o con i campi vicini della stessa coltura nella stessa data, anziché con una soglia fissa.
Cosa significa un NDVI negativo?
Quasi sempre acqua, nuvole o neve, che riflettono più rosso che vicino infrarosso. L'acqua libera e limpida legge di solito sotto zero, mentre l'acqua torbida o poco profonda può stare appena sopra, quindi l'NDVI da solo è un cattivo rilevatore d'acqua.
Quali bande di Sentinel-2 si usano per l'NDVI?
B8 (vicino infrarosso, 842 nm) e B4 (rosso, 665 nm), entrambe a 10 m. NDVI = (B8 − B4) / (B8 + B4) sulla riflettanza. Sui valori grezzi di livello 2A elaborati dal 25 gennaio 2022, sottrai prima l'offset di 1.000 da ogni banda.
Che differenza c'è tra NDVI e NDRE?
L'NDRE usa una banda red edge al posto della banda del rosso. Continua a rispondere sulle chiome fitte dove l'NDVI si satura, quindi è migliore per l'azoto e per il vigore delle colture a stagione avanzata. Serve un sensore con una banda red edge, come Sentinel-2 o una fotocamera multispettrale da drone.
Posso calcolare l'NDVI da una normale foto da drone?
No. L'NDVI richiede una banda del vicino infrarosso, e una normale fotocamera RGB registra solo rosso, verde e blu. Esistono indici nel visibile come il VARI, ma sono approssimazioni più deboli. Per l'NDVI da drone serve una fotocamera multispettrale.
QGIS può calcolare l'NDVI in automatico?
QGIS non ha un pulsante NDVI con un solo clic, ma il Calcolatore raster lo fa con una formula, come mostrato sopra. Per saltare i passaggi, un plugin con agente AI può trovare l'immagine, calcolare l'NDVI e applicargli uno stile da una sola frase: il nostro, AI Agent, l'ha fatto per una zona agricola del Punjab in circa tre minuti e mezzo.
Dove trovo dati NDVI gratuiti?
Calcolali tu da Sentinel-2 (10 m) o Landsat (30 m), entrambi gratuiti, oppure scarica l'NDVI MODIS già pronto della NASA (MOD13Q1, 250 m, ogni 16 giorni). QGIS lo calcola dalle due bande in un minuto con il Calcolatore raster.
Per ottenere le immagini, scaricare Sentinel-2 in QGIS confronta quattro modi, con la scena scelta e ricevuta in streaming. Multispettrale e iperspettrale spiega le bande dietro l'indice, e la mappatura della copertura arborea in QGIS porta la vegetazione da un indice ai poligoni. AI Agent esegue l'intero flusso di lavoro NDVI da una sola frase in QGIS, e l'hub QGIS AI elenca gli altri plugin AI per compito.
