ndvi_calculator.js

/**
 * Script de Cálculo de NDVI (Normalized Difference Vegetation Index)
 * 
 * Autor: Tássia Parada Sampaio
 * Instituição: Universidade Federal de Pelotas (UFPEL)
 * Curso: Engenharia Ambiental e Sanitária
 * Data: 2023
 * 
 * Descrição: Este script calcula o Índice de Vegetação por Diferença Normalizada (NDVI)
 * usando imagens do Sentinel-2 para monitoramento da saúde da vegetação.
 * 
 * Referência: Sampaio, T. P. (2023). Análise Automatizada da Severidade de 
 * Queimadas em Área de Banhado com índices de vegetação (NDVI e NBR) através 
 * de JavaScript: Um Estudo de Caso em Pelotas, RS.
 */

// ============================================================================
// DEFINIÇÃO DA REGIÃO DE INTERESSE (ROI)
// ============================================================================
// Pontal da Barra, Pelotas/RS - Coordenadas em WGS84
var roi = ee.Geometry.Polygon([
  [-52.23242174143157, -31.78621134386096],
  [-52.23242174143157, -31.78127497081573],
  [-52.22064979507719, -31.78127497081573],
  [-52.22064979507719, -31.78621134386096]
]);

// ============================================================================
// IMPORTAR IMAGENS DO SENTINEL-2
// ============================================================================
// Período: Novembro 2022 a Maio 2023
var collection = ee.ImageCollection('COPERNICUS/S2')
  .filterBounds(roi)
  .filterDate('2022-11-01', '2023-05-31');

// ============================================================================
// FUNÇÃO PARA CALCULAR NDVI
// ============================================================================
/**
 * Calcula o Índice de Vegetação por Diferença Normalizada (NDVI)
 * Fórmula: NDVI = (NIR - RED) / (NIR + RED)
 * Onde:
 *   - NIR (Near Infrared): Banda 8 do Sentinel-2
 *   - RED (Vermelho): Banda 4 do Sentinel-2
 * 
 * Valores:
 *   - Próximo de 1: Vegetação densa e saudável
 *   - Próximo de 0: Rochas e solo descoberto
 *   - Próximo de -1: Água, nuvens e neve
 */
var calculateNDVI = function(image) {
  var ndvi = image.normalizedDifference(['B8', 'B4'])
    .rename('NDVI')
    .clamp(-1, 1);
  
  return image.addBands(ndvi);
};

// Mapear a função de cálculo de NDVI na coleção de imagens
var ndviCollection = collection.map(calculateNDVI);

// ============================================================================
// FUNÇÃO PARA VISUALIZAR IMAGEM
// ============================================================================
var visualizeImage = function(image) {
  var ndvi = image.select('NDVI').visualize({
    min: -1,
    max: 1,
    palette: ['red', 'yellow', 'green']
  });
  
  return ndvi;
};

// ============================================================================
// FILTRAR POR ANO E MÊS
// ============================================================================
var filteredCollection = ndviCollection
  .filter(ee.Filter.calendarRange({
    start: 2022,
    end: 2023,
    field: 'year'
  }))
  .filter(ee.Filter.calendarRange({
    start: 11,
    end: 5,
    field: 'month'
  }));

// ============================================================================
// CALCULAR MEDIANA E VISUALIZAR
// ============================================================================
var image = ee.Image(filteredCollection.median());
var visualization = visualizeImage(image);

// Adicionar a imagem à visualização do Mapa
Map.addLayer(visualization, {}, 'NDVI - Período Analisado');
Map.centerObject(roi, 16);

// ============================================================================
// CALCULAR ESTATÍSTICAS DO NDVI
// ============================================================================
var ndviStats = image.select('NDVI').reduceRegion({
  reducer: ee.Reducer.mean(),
  geometry: roi,
  scale: 10
});

// Imprimir os valores do NDVI
print('Valores do NDVI (Média):', ndviStats.get('NDVI'));

// ============================================================================
// FUNÇÃO PARA CALCULAR NDVI MENSAL
// ============================================================================
/**
 * Calcula a média mensal do NDVI para um período específico
 */
var calculateMonthlyNDVI = function(year, month) {
  var startDate = ee.Date.fromYMD(year, month, 1);
  var endDate = startDate.advance(1, 'month');
  
  var monthlyCollection = ndviCollection
    .filterDate(startDate, endDate);
  
  var monthlyImage = monthlyCollection.mean();
  
  var monthlyStats = monthlyImage.select('NDVI').reduceRegion({
    reducer: ee.Reducer.mean(),
    geometry: roi,
    scale: 10
  });
  
  return monthlyStats.get('NDVI');
};

// ============================================================================
// INTERFACE DO USUÁRIO PARA SELEÇÃO MENSAL
// ============================================================================
var monthSelect = ui.Select({
  items: ['11', '12', '01', '02', '03', '04', '05'],
  onChange: function(month) {
    var year = (parseInt(month, 10) === 1 || parseInt(month, 10) === 2) ? 2023 : 2022;
    var monthlyNDVI = calculateMonthlyNDVI(year, parseInt(month, 10));
    
    print('Média do NDVI para o mês ' + month + '/' + year + ':', monthlyNDVI.getInfo());
  }
});

var panel = ui.Panel({
  widgets: [
    ui.Label('Selecione o mês para análise de NDVI:'),
    monthSelect
  ],
  style: {width: '250px', padding: '10px'}
});

ui.root.add(panel);

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// INFORMAÇÕES TÉCNICAS
// ============================================================================
// Satélite: Sentinel-2A e Sentinel-2B
// Resolução Espacial: 10-60 metros
// Resolução Temporal: 5 dias
// Bandas Utilizadas: B4 (Vermelho) e B8 (NIR)
// Período de Análise: Novembro 2022 a Maio 2023
// Área de Estudo: Pontal da Barra, Pelotas/RS
// Bioma: Pampa (Banhado)