NDVI vs NDRE en cultivos perennes: cuándo cada índice engaña

Qué mide cada índice

Una hoja sana absorbe casi toda la luz roja (la clorofila la usa) y refleja muchísimo infrarrojo cercano (NIR), porque la estructura interna de la hoja lo dispersa. Todos los índices de vegetación viven de ese contraste. El NDVI lo mide con el rojo: (NIR − Rojo) / (NIR + Rojo). El NDRE lo mide con el borde rojo, la banda de 730 nm que está justo en la transición: (NIR − BordeRojo) / (NIR + BordeRojo).

La diferencia entre los dos no es de fórmula, es de profundidad. El rojo se agota en las primeras hojas del dosel: una vez que la superficie está cubierta de hoja verde, más hoja abajo ya no cambia la señal. El borde rojo penetra más y sigue respondiendo cuando el rojo ya se rindió. De ahí sale toda la regla práctica: el NDVI es mejor cuando hay poca cobertura, el NDRE cuando hay mucha.

Hay dos más que aparecen en cualquier informe. El GNDVI sustituye el rojo por el verde y es algo más sensible al nitrógeno. El SAVI es un NDVI con una constante que amortigua el efecto del suelo desnudo; esa constante supone reflectancia de 0 a 1, dato que hay que tener en la cabeza para la última sección de esta guía.

Dónde engaña el NDVI

Satura. En huerta adulta con dosel cerrado, el NDVI de casi todo el predio cae entre 0.85 y 0.92, y ese rango incluye tanto al árbol excelente como al que ya empezó a decaer. El mapa sale verde parejo y el productor concluye que su huerta está uniforme; lo que está uniforme es el índice. Es el error más común de todos, y no se arregla estirando la paleta de colores: la información ya no está en el dato.

Mezcla suelo y planta. En plantación joven o de marco amplio, buena parte de cada píxel es suelo. Un NDVI bajo puede significar árbol débil o simplemente que ese píxel tenía más tierra que hoja. Cuando la cobertura es baja conviene medir por copa —no por píxel promedio— y usar SAVI si se va a mirar el mapa completo.

En el comparador de abajo, prueba el caso de dosel cerrado: dos plantas con condición claramente distinta separadas por 0.06 de NDVI y por el triple de eso con NDRE. Y prueba el de planta joven sobre suelo desnudo, donde pasa exactamente lo contrario y el NDVI es el que separa mejor. Ese cruce es toda la guía en dos clics.

Dónde engaña el NDRE

Necesita una banda de borde rojo real. No la traen las cámaras RGB ni las RGB modificadas con filtro rojo; esas dan un índice parecido al NDVI, con un canal que no es NIR de verdad. Si tu equipo no tiene 730 nm, el NDRE no existe para ese vuelo por más que el software ofrezca la casilla.

Es más frágil. El contraste entre NIR y borde rojo es mucho menor que entre NIR y rojo, así que el mismo ruido de calibración pesa más: sin panel de calibración fotografiado antes y después, o con nubes que cambian la luz a media misión, el NDRE se mueve por razones que no son la planta.

Y no salva la cobertura baja. Con mucho suelo en el píxel, el NDRE se contamina igual que el NDVI. No es un índice mejor: es un índice para otro régimen.

El error que sale más caro: las bandas cambiadas

Este es el que más veces hemos visto, y el que más cuesta porque no se ve. El orden de las bandas dentro del archivo no tiene por qué ser el orden del sensor: el procesamiento las reordena, mete el canal de transparencia como una banda más y no siempre escribe su nombre. Si tu software calcula el NDVI asumiendo banda 4 = NIR y la banda 4 es en realidad el borde rojo —o el canal alfa, que es constante— vas a obtener un mapa liso, plausible y falso.

Nos pasó con archivos donde el canal alfa quedó en la posición del NIR: el NDVI daba casi +1 en todo el predio. Nadie lo cuestionó durante semanas porque un predio sano en verde uniforme es exactamente lo que uno espera ver.

Cómo verificarlo en un minuto, sin herramientas raras:

• Lee la descripción de cada banda en la metadata del GeoTIFF en vez de deducirla del número de bandas; el conteo incluye la máscara o el alfa y miente
• Mira un camino de terracería o una zona de suelo desnudo del propio predio: su NDVI debe quedar cerca de 0 (nunca 0.9). Si el camino sale igual de verde que el cultivo, las bandas están mal
• Mira un techo, una lona o agua: agua debe dar negativo
• Revisa el histograma del índice: si todo el predio cabe en un rango de 0.05 no es que sea homogéneo, es que estás mirando una constante

Escala absoluta contra escala relativa

Un índice se puede calcular sobre reflectancia calibrada (valores físicos de 0 a 1, corregidos con panel o con el modelo del sensor) o sobre los valores crudos que escribió la cámara. Los dos producen un mapa que ordena bien de peor a mejor dentro de ese vuelo. Solo el primero produce un número comparable con el vuelo del mes pasado.

Con productos de 8 bits el problema es todavía más duro: la escala absoluta ya no es recuperable del archivo, así que el índice solo admite lectura relativa —este predio contra el de al lado, hoy. Por eso, cuando la fuente no permite afirmar la escala, lo honesto es decirlo en la leyenda del mapa en vez de rotular 'bajo' y 'sano' sobre números que no lo sostienen.

Con satélite pasa algo parecido y muy concreto: desde 2022 las escenas de Sentinel-2 codifican la reflectancia con un desplazamiento de 1000 (el valor del archivo es reflectancia × 10000 + 1000). Quien calcula el NDVI sin restar ese offset obtiene una serie sesgada, y el sesgo cambia según la fecha de la escena, que es la peor forma de equivocarse: parece una tendencia del cultivo.

Qué índice usar según el problema

Resumen operativo, con lo que hacemos nosotros en cada caso:

• Vigor dentro de una huerta adulta y cerrada: NDRE. El NDVI ahí ya no distingue.
• Plantación joven, marco amplio, mucho suelo visible: NDVI (o SAVI para el mapa completo), midiendo por copa y no por píxel.
• Separar cultivo de maleza: NDRE si hay multiespectral; con solo RGB, un índice de verdor sobre cromaticidad funciona sorprendentemente bien porque es invariante a la iluminación.
• Comparar temporadas: el mismo índice, la misma fuente y reflectancia calibrada. Si alguna de las tres cambia, no es una comparación, es una coincidencia.
• Estrés hídrico: ninguno de los dos, en realidad. La señal buena combina temperatura de superficie contra vegetación y el balance de lluvia de la zona, que es lo que hace el monitoreo satelital; el índice de vigor llega tarde, cuando el daño ya está hecho.
• Detectar jima, poda o pérdida de plantas: tampoco el valor absoluto, sino el escalón en la serie de tiempo contra lo que hizo el resto de la zona.