Qu’est-ce que le NDWI ? (Indice d’Eau par Différence Normalisée)
Qu’est-ce que le NDWI ?
Le NDWI, l’Indice d’Eau par Différence Normalisée (Normalized Difference Water Index), est un indice satellite qui met en évidence l’eau libre et cartographie l’humidité de surface. Là où le NDVI vous dit à quel point un champ est vert, le NDWI vous dit où l’eau se trouve — que ce soit un réservoir d’irrigation, une rizière inondée ou une zone saturée d’eau après de fortes pluies. C’est l’indice que vous utilisez quand vous voulez voir l’eau : rivières, étangs, champs inondés, sol saturé ou les limites d’un barrage d’irrigation.
L’eau absorbe fortement la lumière proche infrarouge et réfléchit un peu de vert, tandis que le sol et la végétation font l’inverse. En exploitant ce contraste, le NDWI transforme la présence d’eau de surface en un seul chiffre.
Comment il est calculé
Le NDWI utilise le contraste entre la réflectance du vert et du proche infrarouge :
NDWI = (Vert − NIR) / (Vert + NIR)Sur Sentinel-2, il s’agit de la Bande 3 (Vert) et de la Bande 8 (NIR). Là où l’eau libre domine le pixel, la réflectance du vert dépasse celle du NIR et le NDWI devient positif. Là où la végétation ou le sol sec domine, le NIR reste élevé et le NDWI devient négatif. Comme pour le NDVI, le ratio annule la luminosité brute pour que les valeurs soient comparables entre les scènes et les dates.
Plages de valeurs typiques
| Plage NDWI | Signification | Typique pour |
|---|---|---|
| 0,2 – 1,0 | Eau libre | Lacs, rivières, réservoirs, champs inondés |
| 0,0 – 0,2 | Surface humide ou saturée | Eau peu profonde, sol humide, marais, fonte des neiges |
| −0,1 – 0,0 | Végétation humide / sol humide | Cultures bien arrosées, rosée matinale |
| −0,3 – −0,1 | Végétation sèche | Cultures stressées ou sénescentes, pâturage sec |
| Inférieur à −0,3 | Sol sec / bâti | Sol nu sec, asphalte, végétation dense et sèche |
La ligne 0,0 est la frontière pratique eau/non-eau ; les valeurs au-dessus d’environ 0,2 sont de l’eau libre avec certitude.
Quand l’utiliser
Utilisez le NDWI quand votre question porte sur l’eau de surface : rizières inondées, drainage après de fortes pluies, niveaux de réservoir ou engorgement dans les parcelles basses. Sur une saison, le NDWI d’un champ irrigué monte après l’arrosage ou les précipitations et baisse régulièrement à mesure que la surface sèche. Les rizières inondées montrent un pic brusque vers des valeurs positives pendant la phase inondée, puis s’effondrent vers zéro au drainage. La sécheresse apparaît comme un déclin soutenu en territoire négatif.
Le NDWI fonctionne mieux sur les terres rurales et agricoles. Dans les zones bâties, les toits sombres et l’asphalte peuvent imiter l’eau et pousser le NDWI légèrement positif — interprétez avec prudence dans les contextes d’usage mixte du sol. Les petits plans d’eau en dessous de la taille de pixel de 10 m (fossés étroits, petits étangs) peuvent ne pas remplir complètement un pixel et donner une valeur partielle.
Comparaison avec d’autres indices
La confusion la plus courante est NDWI vs NDMI. Le NDWI (McFeeters, Vert/NIR) détecte l’eau de surface libre — y a-t-il de l’eau qui stagne au sol ? Le NDMI (Gao, NIR/SWIR) mesure l’eau à l’intérieur des feuilles — combien d’humidité y a-t-il dans la végétation ? Une culture stressée par la sécheresse peut avoir un NDMI très bas (feuilles sèches) tandis que son NDWI est proche de zéro (pas d’eau stagnante). Un champ inondé a un NDWI élevé mais son NDMI dépend de la santé de la culture, pas de l’eau d’inondation. Choisissez l’indice qui répond à la question que vous posez réellement.
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Foire aux questions
Qu'est-ce qu'une bonne valeur NDWI ?
Pour les cultures, le bon NDWI dépend de ce que vous surveillez. Des valeurs légèrement négatives (−0,1 à −0,3) sont normales pour les terres végétalisées saines — vous recherchez la stabilité, pas des valeurs élevées. Les valeurs positives indiquent de l’eau de surface, ce qui peut être souhaitable (irrigation, riz) ou problématique (engorgement). Surveillez les chutes soudaines, qui indiquent un assèchement.
Quelle est la différence entre le NDWI et le NDMI ?
Le NDWI (McFeeters, Vert/NIR) détecte l’eau libre au sol. Le NDMI (Gao, NIR/SWIR) mesure l’eau à l’intérieur des feuilles. Un champ inondé a un NDWI élevé ; une culture saine et bien hydratée a un NDMI élevé. Ils répondent à des questions différentes — utilisez le NDWI pour les inondations et le drainage, le NDMI pour le stress hydrique des cultures.
Le NDWI peut-il détecter la sécheresse ?
Indirectement. Le NDWI montre l’assèchement de surface, qui accompagne souvent la sécheresse, mais il ne mesure pas l’eau à l’intérieur de la plante. Pour le stress hydrique de la végétation, le NDMI est plus fiable car il répond à la teneur en eau des feuilles, pas seulement à l’humidité de surface.
Pourquoi le NDWI de ma parcelle est-il négatif ?
Un NDWI négatif sur un champ signifie simplement qu’il n’y a pas d’eau libre — ce qui est normal pour les terres sèches et la plupart des cultures. Cela ne signifie pas que votre culture a soif. Seul un NDWI positif (au-dessus de zéro) indique de l’eau stagnante ; pour l’humidité des plantes, vérifiez plutôt le NDMI.