ดัชนีความแตกต่างของน้ำแบบนอร์มาไลซ์ (NDWI) อาจหมายถึง ดัชนีที่ได้จาก การสำรวจระยะไกล อย่างน้อยสอง ดัชนีที่เกี่ยวข้องกับน้ำในรูปของเหลว:

วิธีหนึ่งใช้เพื่อตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงปริมาณน้ำในใบโดยใช้ความยาวคลื่นอินฟราเรดใกล้ (NIR) และอินฟราเรดคลื่นสั้น (SWIR) ซึ่งเสนอโดย Gao ในปี 1996: ^{[ 1 ]}

${\displaystyle {\mbox{NDWI}}={\frac {(Xnir-Xswir)}{(Xnir+Xswir)}}}$

อีกวิธีหนึ่งใช้ในการตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงที่เกี่ยวข้องกับปริมาณน้ำในแหล่งน้ำ โดยใช้ความยาวคลื่นสีเขียวและ NIR ตามที่ McFeeters (1996) กำหนดไว้:

${\displaystyle {\mbox{NDWI}}={\frac {(Xgreen-Xnir)}{(Xgreen+Xnir)}}}$

ในการสำรวจระยะไกลภาพอัตราส่วนหรืออัตราส่วนสเปกตรัมเป็นเทคนิคการปรับปรุงภาพโดยที่พิกเซลแรสเตอร์จากแถบสเปกตรัมหนึ่งจะถูกหารด้วยค่าที่สอดคล้องกันในแถบอื่น^{[ 2 ]} ดัชนีทั้งสองข้างต้นมีรูปแบบฟังก์ชันเดียวกัน การเลือกแถบที่ใช้เป็นสิ่งที่ทำให้เหมาะสมกับวัตถุประสงค์เฉพาะ

หากต้องการตรวจสอบพืชพรรณในพื้นที่ที่ได้รับผลกระทบจากภัยแล้ง ควรใช้ดัชนี NDWI ที่เสนอโดย Gao โดยใช้ NIR และ SWIR ค่าการสะท้อนแสง SWIR ในดัชนีนี้สะท้อนถึงการเปลี่ยนแปลงทั้งปริมาณน้ำในพืชและ โครงสร้าง เมโซฟิลล์ ฟองน้ำ ในเรือนยอดพืช ค่าการสะท้อนแสง NIR ได้รับผลกระทบจากโครงสร้างภายในใบและปริมาณสารแห้งในใบ แต่ไม่ได้รับผลกระทบจากปริมาณน้ำ การรวมกันของ NIR กับ SWIR ช่วยขจัดความแปรปรวนที่เกิดจากโครงสร้างภายในใบและปริมาณสารแห้งในใบ ทำให้ความแม่นยำในการหาปริมาณน้ำในพืชดีขึ้น^{[ 3 ]}

แนวคิด NDWI ที่คิดค้นโดย Gao ซึ่งรวมการสะท้อนแสงของ NIR และ SWIR เข้าด้วยกันนั้นเป็นที่นิยมมากกว่าและมีขอบเขตการใช้งานที่กว้างกว่า สามารถใช้ในการสำรวจปริมาณน้ำในระดับใบเดี่ยว^{[ 3 ] [ 4 ]}รวมถึงระดับเรือนยอด/ดาวเทียม^{[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]}

ขอบเขตการใช้งานของ NDWI (Gao, 1996) ครอบคลุมตั้งแต่การตรวจสอบทางการเกษตรเพื่อการชลประทานพืชผล^{[ 9 ]}และการจัดการทุ่งหญ้า^{[ 10 ]}ไปจนถึงการตรวจสอบป่าไม้เพื่อประเมินความเสี่ยงจากไฟไหม้และความชื้นของเชื้อเพลิงที่มีชีวิต^{[ 7 ] [ 11 ]}ซึ่งมีความเกี่ยวข้องอย่างยิ่งในบริบทของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

สามารถใช้แถบ SWIR ที่แตกต่างกันเพื่อกำหนดลักษณะการดูดซับน้ำในรูปแบบทั่วไปของ NDWI ดังแสดงในสมการที่ 1 คุณลักษณะการดูดซับน้ำหลักสองประการในย่านสเปกตรัม SWIR มีจุดศูนย์กลางอยู่ใกล้1450 นาโนเมตรและ1950 นาโนเมตรในขณะที่คุณลักษณะการดูดซับรองสองประการมีจุดศูนย์กลางอยู่ใกล้970และ1200 นาโนเมตรในสเปกตรัมของพืชที่มีชีวิต^{[ 12 ] [ 13 ]} Sentinel-2 MSI มีแถบสเปกตรัมสองแถบในย่าน SWIR: แถบ 11 (ความยาวคลื่นกลาง1610 นาโนเมตร ) และแถบ 12 (ความยาวคลื่นกลาง2200 นาโนเมตร ) แถบสเปกตรัมในย่าน NIR ที่มีความละเอียดภาคพื้นดิน 20 เมตรที่คล้ายกันคือแถบ 8A (ความยาวคลื่นกลาง865 นาโนเมตร )

ดัชนี NDWI จากดาวเทียม Sentinel-2สำหรับการติดตามตรวจสอบภัยแล้งและการจัดการชลประทานในภาคเกษตรกรรม สามารถสร้างขึ้นได้โดยใช้การผสมผสานของข้อมูลดังต่อไปนี้:

• แถบ 8A (864 นาโนเมตร) และแถบ 11 (1610 นาโนเมตร)
• แถบ 8A (864 นาโนเมตร) และแถบ 12 (2200 นาโนเมตร)

สูตรทั้งสองแบบเหมาะสมดี

สามารถสร้าง ดัชนี NDWI ของดาวเทียม Sentinel-2 สำหรับการตรวจจับแหล่งน้ำได้โดยใช้ข้อมูลดังต่อไปนี้:

• แถบสีเขียว 3 (559 นาโนเมตร) และแถบ NIR 8A (864 นาโนเมตร)

ดัชนี McFeeters: หากกำลังมองหาแหล่งน้ำหรือการเปลี่ยนแปลงระดับน้ำ (เช่น น้ำท่วม) แนะนำให้ใช้แถบสเปกตรัมสีเขียวและ NIR ^{[ 14 ]}หรือแถบสเปกตรัมสีเขียวและ SWIR มีการเสนอแนะการปรับเปลี่ยนดัชนีน้ำความแตกต่างปกติ (MNDWI) เพื่อปรับปรุงการตรวจจับแหล่งน้ำเปิดโดยการแทนที่แถบสเปกตรัม NIR ด้วย SWIR ^{[ 15 ]}

การตีความภาพ/แรสเตอร์ที่สร้างขึ้นในรูปแบบภาพหรือดิจิทัลนั้นคล้ายคลึงกับค่าNDVI :

• -1 ถึง 0 - พื้นผิวสว่างปราศจากพืชพรรณหรือน้ำ
• +1 - แสดงถึงปริมาณน้ำ

สำหรับตัวแปรที่สองของ NDWI เกณฑ์อื่นสามารถพบได้ใน^{[ 16 ]}ซึ่งช่วยหลีกเลี่ยงการสร้างสัญญาณเตือนที่ผิดพลาดในเขตเมือง:

• < 0.3 - ไม่ใช่น้ำ
• >= 0.3 - น้ำ

• ดัชนีขอบสีแดงความแตกต่างปกติ
• ดัชนีพืชพรรณความแตกต่างปกติ
• การดูดซับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าโดยน้ำ

• (ดัชนี NDWI สำหรับการตรวจสอบพืชผล: ดัชนีโดย Gao, 1996)
• (การคำนวณ MODIS NDWI)
• (การคำนวณ NDWI จากภาพถ่ายดาวเทียม Landsat)
• (เกี่ยวกับดัชนี McFeeters สำหรับแหล่งน้ำ)
• (การปรับปรุงดัชนี McFeeters เพื่อการตรวจจับแหล่งน้ำที่ดีขึ้น)