NDMI - Humidité de la Végétation

NDMI – Humidité de la Végétation

Aperçu

Le Normalized Difference Moisture Index (NDMI) est un indice spectral dérivé d'images satellitaires Sentinel-2 qui mesure la teneur en eau du couvert végétal. Les valeurs vont de −1 à +1, où des valeurs plus élevées indiquent une plus grande humidité foliaire et des conditions hydriques favorables, tandis que des valeurs basses ou négatives signalent un stress hydrique ou l'absence de végétation.

Le NDMI exploite la sensibilité de la bande SWIR (infrarouge à ondes courtes, ~1610 nm) à l'eau liquide dans les tissus foliaires : l'eau absorbe fortement à 1610 nm, tandis que le NIR (~842 nm) est principalement influencé par la structure cellulaire des feuilles. Le rapport entre les deux bandes isole le signal hydrique de la réponse structurelle de la végétation (Gao, 1996).

La plateforme affiche le NDMI dans trois vues complémentaires : un graphique en lignes montrant la variation mensuelle de l'humidité foliaire, un indicateur circulaire comparant le site (ROI) avec la zone de contrôle (CA), et des couches cartographiques montrant la distribution spatiale de l'humidité au niveau du pixel — en modes standard, plage annuelle et delta inter-périodes.

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Méthodologie de calcul

Le NDMI est calculé à partir d'images ESA Sentinel-2 Level-2A de réflectance de surface (résolution native 10–20 m) :

$$\text{NDMI} = \frac{NIR - SWIR}{NIR + SWIR}$$

où NIR = Bande 8 (842 nm, 10 m) et SWIR = Bande 11 (1610 nm, 20 m)

Pour chaque période d'observation, toutes les images Sentinel-2 sans nuages sont combinées en une médiane pixel par pixel. Les valeurs NDMI résultantes sont agrégées spatialement (minimum, maximum, moyenne) sur le polygone du site (ROI) et la zone de contrôle (CA). Les données proviennent de l'archive ESA Sentinel-2 L2A (Copernicus) avec une résolution de 10 m (Bande 8), disponible depuis mars 2017.

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Ce que vous voyez sur la plateforme

Évaluation > Utilisation des sols > « NDMI – Humidité de la Végétation » (Graphique en lignes)

Graphique en lignes. Un graphique de série temporelle mensuelle affichant les valeurs NDMI pour le site (ROI) et, en option, la zone de contrôle (CA).

Objectif : Montrer comment l'humidité de la végétation évolue au fil des mois, révélant les schémas saisonniers de stress hydrique et les périodes d'hydratation favorable.

Description : L'axe X montre les mois (Jan–Nov ou la période sélectionnée complète). L'axe Y va de −1 à +1 avec des intervalles de 0,25. Chaque point mensuel est dessiné comme un point coloré dont la couleur reflète sa valeur NDMI selon le gradient d'humidité à 11 couleurs (rouge foncé = stress hydrique sévère ; vert foncé = haute humidité). La ligne continue relie tous les points du site. Une ligne pointillée grise montre la zone de contrôle (CA) lorsque le commutateur CA est actif. Sous le graphique, trois statistiques sont affichées : Min, Méd (moyenne) et Max des valeurs mensuelles sur la période.

Comment c'est calculé : Pour chaque mois, tous les pixels Sentinel-2 sans nuages dans le polygone du site sont traités avec la formule NDMI. La moyenne pixel par pixel résultante est agrégée spatialement pour produire les valeurs mensuelles ROI et CA affichées sur le graphique.

Légende : La couleur du point suit le gradient continu NDMI :

Exemple d'interprétation :

Si le graphique montre une baisse estivale à −0,15 (point doré/clair) et un pic printanier de 0,45 (point vert foncé), le site connaît un stress hydrique saisonnier modéré typique de la végétation tempérée avec sécheresse estivale — un schéma qui peut indiquer un risque élevé d'incendies de forêt pendant les mois secs.

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Évaluation > Utilisation des sols > « NDMI » (Gauge)

Gauge. Un indicateur semi-circulaire à double arc comparant la moyenne annuelle du NDMI du site (ROI) avec la zone de contrôle (CA).

Objectif : Résumer en une seule visualisation si l'humidité de la végétation du site est meilleure ou pire que celle du paysage environnant.

Description : L'indicateur montre deux arcs concentriques : l'arc extérieur représente la moyenne NDMI du site (ROI) et l'arc intérieur représente la moyenne NDMI de la zone de contrôle (CA). Les deux arcs sont colorés selon l'échelle de qualité A–E. Au centre sont affichés la valeur ROI et la valeur CA, plus un badge delta montrant la différence (ROI − CA). Un delta positif (badge vert) signifie que le site a de meilleures conditions d'humidité que son environnement ; un delta négatif (badge rouge) indique le contraire.

0.35NDMI
-11

Comment c'est calculé : La moyenne annuelle du NDMI est calculée à partir de tous les composites mensuels pixel par pixel dans la période sélectionnée. Le grade de qualité est attribué selon les seuils suivants :

Légende :

Exemple d'interprétation :

Si l'indicateur montre ROI = 0,35 (grade B) et CA = 0,12 (grade C), le site maintient de meilleures conditions d'humidité que le paysage environnant — un signal écologique positif suggérant que le site supporte une végétation plus saine et moins stressée que le contexte régional.

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Évaluation > Utilisation des sols > « NDMI » (Ligne de barre latérale assessment)

Ligne de barre latérale assessment. Une ligne unique dans le panneau KPI d'Utilisation des sols au sein de la barre latérale d'évaluation, affichant le grade NDMI actuel.

Objectif : Fournir une classification rapide A–E du NDMI dans le cadre de l'évaluation plus large de l'utilisation des sols aux côtés d'autres indices de végétation.

Description : La ligne affiche le label « NDMI », la valeur numérique la plus récente et un badge de grade coloré (A–E). Un clic sur la ligne permet de naviguer vers la section complète du NDMI.

Comment c'est calculé : La valeur la plus récente de la série temporelle (données ROI) est extraite et classée selon les mêmes seuils que l'indicateur (E en dessous de −0,3, D de −0,3 à 0, C de 0 à 0,2, B de 0,2 à 0,4, A de 0,4 à 1).

Exemple d'interprétation :

Si la barre latérale affiche un badge orange « D » à côté de NDMI 0,05, la végétation du site subit des conditions de déficit hydrique — cohérent avec un stress de sécheresse estivale ou une végétation de faible densité sur des substrats arides.

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Cartes > Utilisation des sols > « NDMI » (Couche cartographique)

Couche cartographique. Une couche cartographique satellitaire interactive affichant les valeurs NDMI au niveau du pixel sur le site et ses environs.

Objectif : Montrer la distribution spatiale de l'humidité de la végétation, identifiant quelles parties du site sont les plus et les moins hydratées.

Description : Chaque pixel est coloré selon sa valeur NDMI en utilisant le gradient continu d'humidité à 11 couleurs. Les pixels rouge foncé indiquent des zones gravement stressées ou dénudées. Les pixels vert foncé indiquent une végétation dense et bien hydratée. Le polygone de délimitation du site est superposé. Les utilisateurs peuvent basculer entre trois sous-couches via le sélecteur de mode de génération : NDMI standard (période unique), NDMI plage (moyenne annuelle) et NDMI delta (changement entre deux périodes). Une barre de couleurs avec des étiquettes min/max est affichée dans le panneau des couches.

Comment c'est calculé : Le carreau de carte est généré à partir du composite médian pixel par pixel Sentinel-2 pour la période sélectionnée. La valeur NDMI de chaque pixel est associée à une couleur du gradient à 11 étapes (vmin = −1, vmax = +1).

Échelle NDMI
-1
+1
Stress hydrique sévèreHumidité très élevée

Légende : Gradient continu de ■ #8B0000 (NDMI = −1, stress extrême) à ■ #004d00 (NDMI = +1, humidité très élevée) :

Exemple d'interprétation :

Si la carte montre un intérieur vert foncé (NDMI 0,45–0,60) avec des taches dorées le long des lisières forestières, le site a un noyau forestier bien hydraté entouré d'une végétation de transition plus exposée au stress hydrique — un schéma typique d'une forêt riparienne ombragée adjacente à un maquis ouvert.

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Cartes > Utilisation des sols > « NDMI (plage) » (Couche cartographique)

Couche cartographique. Une couche cartographique montrant la moyenne du NDMI sur une période annuelle configurable, fournissant une vue plus stable des conditions d'humidité qu'un instantané d'un seul mois.

Objectif : Représenter l'état d'humidité du site sur une fenêtre temporelle étendue, réduisant l'influence des événements météorologiques à court terme et des lacunes de couverture nuageuse.

Description : Même gradient à 11 couleurs que la couche NDMI standard. La fenêtre temporelle est définie dans les paramètres du site et l'infobulle de la carte montre le NDMI moyen de la période sélectionnée. La couche capture la variation saisonnière de l'humidité lorsqu'une fenêtre annuelle complète est utilisée.

Comment c'est calculé : Toutes les images Sentinel-2 sans nuages dans la période configurée sont combinées en une moyenne NDMI pixel par pixel. La formule appliquée par image est la formule NDMI standard ; le composite utilise la médiane sur toutes les scènes valides.

Légende : Même gradient continu à 11 couleurs que la couche NDMI standard (■ #8B0000 à ■ #004d00).

Exemple d'interprétation :

Une couche de plage annuelle montrant un NDMI moyen de 0,30 sur la majeure partie du site indique une humidité foliaire constamment bonne tout au long de l'année — un signal plus robuste qu'une seule lecture estivale qui pourrait refléter un mois particulièrement sec ou humide.

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Cartes > Utilisation des sols > « NDMI (delta) » (Couche cartographique)

Couche cartographique. Une couche cartographique montrant la différence pixel par pixel de la moyenne du NDMI entre deux périodes annuelles, indiquant si l'humidité de la végétation a augmenté, diminué ou est restée stable.

Objectif : Identifier où les conditions d'humidité se sont améliorées ou détériorées entre deux périodes comparables, soutenant le suivi des tendances et l'évaluation des risques.

Description : Les pixels sont colorés selon un gradient divergent à 9 couleurs : les tons rouges indiquent une diminution de l'humidité (stress accru), le blanc crème indique aucun changement et les tons verts indiquent une augmentation de l'humidité.

Comment c'est calculé : Le delta est calculé pixel par pixel comme : NDMI moyen (période 2) − NDMI moyen (période 1). Les valeurs positives indiquent des conditions d'humidité améliorées ; les valeurs négatives indiquent une dégradation.

Légende : Gradient divergent de ■ #8B0000 (forte diminution de l'humidité) en passant par ■ #FFFAF0 (aucun changement) à ■ #006400 (forte augmentation de l'humidité) :

Exemple d'interprétation :

Si une grande tache verte apparaît sur la couche delta au-dessus d'une zone qui montrait un stress de sécheresse l'année précédente, le site s'est remis du déficit hydrique — possiblement en raison d'un temps plus humide, d'une végétation restaurée ou de changements dans la gestion du territoire.

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