♦ Il est établit à partir de mesures de réflectance dans le proche infrarouge et dans le rouge.

NDVI = (NIR - Rouge) / (NIR + Rouge)

NDVI =  (ρPIR- ρR) / (ρPIR +ρR)

   où   •  ρR  est la réflectance dans la bande rouge
            •  ρPIR  est la réflectance dans la bande proche infrarouge

La valeur du NDVI varie entre -1 (pas de végétation) et +1 (végétation abondante).

> Le NDVI peut être corrélé à de nombreuses propriétés des plantes. Il a été, et est encore aujourd’hui, utilisé pour caractériser l’état de santé des plantes, pour repérer les changements phénologiques, pour estimer la biomasse verte et les rendements et dans bien d’autres applications. Les conditions atmosphériques et les fines couches nuageuses peuvent influencer le calcul du NDVI à partir de données satellitaires. Quand la couverture végétale est faible, tout ce qui se trouve sous la canopée influence le signal de réflectance qui sera enregistré. Il peut s’agir de sol nu, de litière végétale ou d’un autre type de végétation. Chacun de ces types de couvert du sol aura sa propre signature spectrale, différente de celle de la végétation qu’on souhaite étudier.

Relation simplifiée entre la température de surface et l’indice de végétation
(d’après Lambin et Erlich, 1996)

♦ Synonyme : Indice de Tucker.

♦ Équivalent étranger : Normalized difference vegetation index, NDVI.

♦ Égal au rapport entre les réflectences dans les bandes du proche infra-rouge (PIR) et du rouge (R)

RIV = ρPIR / ρR

   où   •  ρR  est la réflectance dans la bande rouge
            • ρPIR  est la réflectance dans la bande proche infrarouge

Son inconvénient, comme pour l'Indice différentiel de végétation (DVI), est qu'il est très sensible aux variations atmosphériques, ainsi qu'à la contribution spectrale des sols. En outre, lorsque la végétation est très dense, la réflectance dans la bande rouge devient très faible, ce qui entraîne une saturation des valeurs de l'indice RVI.
♦ Équivalent étranger : Ratio vegetation index (RVI).

♦ Mis au point pour faciliter la gestion côtière dans le contexte actuel, pour classer les réponses potentielles du trait de côte à l’élévation en cours du niveau de la mer, et pour gérer le stockage des données. L’indice permet d’estimer la vulnérabilité de la zone côtière et est affecté par différents types de variables.

> L’indice trouve son origine dans trois groupes de données :

• Socio-économiques >> Population, patrimoine culturel, routes, chemin de fer, utilisation de l’espace, statut de conservation
• Caractéristiques côtières >> Géologie, type de trait de côte, altitude, embouchures des fleuves, positionnement par rapport à la mer, rôle tampon des terres
• Paramètres côtiers >> Hauteur des vagues, amplitude des marées, surcôtes liées aux tempêtes, fréquences des tempêtes.

♦ Équivalent étranger : Coastal vulnerability Index, CVI.

♦ Indice qui utilise les observations de plantes aquatiques recueillies par des plongeurs qualifiés, des plongeurs autonomes et des plongeurs en apnée, à l'aide de méthodes normalisées (de Winton et al, 2012). Les informations sur la structure et la composition des plantes immergées sont utilisées pour calculer trois indices :

• Indice de condition des indigènes - indicateur de la biodiversité et de l'étendue de la végétation indigène dans un lac. 
• Indice d'impact invasif - un indicateur du degré d'impact des espèces envahissantes de mauvaises herbes.

Les indices de condition indigène et les indices d'impact invasif sont utilisés ensemble pour générer l'indice LakeSPI, qui fournit un indicateur global de la condition écologique d'un lac. Un indice élevé est souhaitable :

•  0 à 20%     >> Conditions écologiques médiocres
• 20 à 50%    >> Conditions écologiques modérées
• 50 à 75%    >> Conditions écologiques élevées
• 75 à 100%  >> Conditions écologiques excellentes.

♦ Référence internet : https://niwa.co.nz/our-science/freshwater-and-estuaries/lakespi-keeping-tabs-on-lake-health/how-lakespi-works

♦ Équivalent étranger : Lake Submerged Plant Indicators (LakeSPI).

♦ Note donnée au niveau d'une station de mesure après étude des communautés de diatomées fixées (algue brune unicellulaire siliceuse). Cet indice rend essentiellement compte de la qualité de l'eau.
♦ Équivalent étranger : Diatom indice.

♦ Fondé sur des opérations arithmétiques entre deux bandes spectrales, généralement le rouge et le proche infrarouge, mais également les bandes du proche et du moyen infrarouge, il est égal à la simple différence des bandes du proche infrarouge et du rouge.

DVI = ρPIR - ρR

     où   •  ρR  est la réflectance dans la bande rouge
              •  ρPIR  est la réflectance dans la bande proche infrarouge

♦ Équivalent étranger : Difference vegetation index, DVI.

♦ Cet indice mis au point par une équipe de chercheurs américains combine des paramètres purement météorologiques disposant d’un pouvoir important dans l’influence sur le potentiel de l’air au déclenchement de feu : température, humidité et vitesse du vent.
Le calcul de l’indice HDW permet de fournir des informations à l’avance sur le jour où les conditions climatiques peuvent déclencher des feux erratiques et donc contribue au suivi dans la diffusion des alertes. Les conditions atmosphériques régissant cet indice dépendent exclusivement de la température, de l’état hygrométrique et du vent. Cependant, l’inclusion d’autres composants comme la topographie ou les combustibles peut influencer la capacité et la performance de l’indice à prévoir le vrai potentiel de l’atmosphère à déclencher le feu. C’est ce qui fait de cet indice un indice purement atmosphérique contrairement à de nombreux d’autres indices existant dans la littérature.

> La prévision des feux consiste en premier lieu à comprendre comment les paramètres météorologiques pouvant engendrer ces feux évoluent dans le temps et peuvent provoquer le déclenchement des incendies. Le principe du calcul de l’indice HDW repose sur ces paramètres météorologiques. L’indice proposé consiste à multiplier le vent par le déficit de pression de vapeur d’eau. Donc, plus le vent est fort et l’atmosphère est sèche, plus la propagation du feu sera rapide et on aura plus de difficultés par conséquent à le contrôler.

> La formule de calcul est la suivante :

HDW = U x VPD

          avec :

              •  U : Vitesse maximale du vent (m/s)
              •  VPD : Déficit de Pression de vapeur
                        avec  VPD = E_s - E
                           où E_s : Tension de vapeur saturante de l’air (hpa)
                                     avec      E_s = 6.112 * e ^{(17.62 T / (243.12 + T) )}
                                        où T : Température en °C
                            et  E : Tension de vapeur (hpa)
                                     avec      E = RH * E_s / 100
                                         où RH : Humidité relative de l’air (%)

L’unité de l’indice HDW est hpa.m.s^-1. Dans la plupart des cas, cet indice est considéré sans unité.

♦ Équivalent étranger : Hot, Dry, Windy index,

♦ Consiste à évaluer la valeur de conservation d’une communauté en fonction des espèces rares présentes : plus il y a d’espèces rares dans une communauté, plus sa valeur est élevée.
La rareté des espèces est estimée à partir de leur occurrence. Ainsi chaque espèce se voit attribuer un poids (α) en fonction de son occurrence :

α = 1 / Q_i

  où    •  Q_i  est l’occurrence de l’espèce i

Les espèces les plus rares auront le poids le plus fort, avec le poids maximum (αmax) pour l’espèce qui a la plus faible occurrence (Q_min). Les espèces les plus communes auront le poids le plus faible, avec le poids minimum (αmin) pour l’espèce à la plus forte occurrence (Q_max.
Pour une communauté donnée, l’indice se calcule de la manière suivante :

Σi α        
──── − α_min
N        
IP = ──────────       
 α_max − α_min

  où    • N est le nombre d’espèces de la communauté
            • α_i est le poids de l’i^ème espèce
            • α_max et α_min   sont les poids maximum et minimum définis précédemment

Cet indice comporte deux paramètres : la richesse spécifique et le poids des espèces (fonction de l’occurrence), ce qui en fait un indice composite. Contrairement à l’indice de rareté, cet indice est normé entre 0 et 1, ce qui facilite sa lecture et permet les comparaisons entre communautés.

♦ Équivalent étranger : Conservation value index.

Équivalent étranger : Indicateur de qualité des peuplements piscicoles élaboré par l’Office national de l’eau et des milieux aquatiques (Onema). Il évalue l’écart entre le peuplement présent et la situation de référence, non ou très peu perturbée par l’homme. Plus le peuplement est proche de l’état de référence, moins l’indice est élevé. La valeur de l’indice correspond à la somme de l’écart à la référence pour sept métriques :

• Le nombre total d’espèces
• Le nombre d’espèces lithophiles (se reproduisant sur un substrat de type galets/graviers)
• Le nombre d’espèces rhéophiles (préférant les eaux courantes)
• La densité totale d’individus
• La densité d’individus tolérants
• La densité d’individus invertivores (se nourrissant essentiellement d’invertébrés)
• La densité d’individus omnivores.

L’altération des milieux aquatiques se traduit d’une part, par l’augmentation des espèces tolérantes du point de vue de la qualité de l’eau et peu exigeantes pour leur alimentation, et d’autre part, par la baisse des espèces sensibles ou exigeantes du point de vue de l’habitat, de l’hydrologie ou de l’alimentation.

> Il est déconseillé d’appliquer l’IPR aux cours d’eau présentant des caractéristiques non prises en compte pour l’établissement des modèles de référence. Les résultats doivent être considérés avec prudence dans les grands cours d’eau du fait du très faible nombre de stations de ce type utilisées pour la mise au point des modèles et des difficultés d’échantillonnage.
L’IPR est peu sensible dans le cas des cours d’eau naturellement pauvres en espèces et les résultats sont d’autant moins robustes que l’échantillon comporte une part significative d’espèces n’intervenant pas dans le calcul de l’indice ou peu d’individus. Une nouvelle version de l’IPR est en cours d’élaboration sur la base d’un jeu de données plus complet et de modèles plus adaptés afin de réduire autant que possible les limites propres à cette première version d’indice.

♦ Lien internet utile : https://www.labocea.fr/indice-poissons-riviere-ipr/

♦ Équivalent étranger : River Fish index.

♦ Le principe de l’indicateur IPR+ est de comparer la structure fonctionnelle de la biocénose observée avec la structure fonctionnelle attendue en l’absence de perturbation d’origine anthropique. Cette dernière est obtenue par modélisation à partir de la description des conditions physiographiques (pente, bassin versant drainé, etc.) et climatiques (température et précipitations sur le bassin versant).
Plus de 200 métriques ont été testées pour le développement de l’IPR+. Celles-ci ont été modélisées en fonction de facteurs environnementaux peu ou pas influencés par les perturbations anthropiques, ce qui a permis une première sélection de métriques potentielles sur la base de la qualité des modèles.
Ces métriques ont ensuite été triées en fonction de leur sensibilité aux pressions par type de cours d’eau. La sensibilité a été examinée pour chacune des pressions considérées comme importantes (qualité de l’eau, modifications hydrologiques, altérations morphologiques), ceci afin de capturer l’ensemble des réponses des peuplements aux différentes altérations et dans les différents types de cours d’eau.

> Au final, 11 métriques ont été retenues pour le calcul de l’IPR+ : 

• L’abondance relative des juvéniles de truites (zones à truite et ombre)
• L’abondance relative des espèces oxyphiles 
• L’abondance relative des espèces habitat-intolérantes 
• L’abondance relative des espèces à habitat de reproduction lotique 
• La richesse absolue des espèces à tolérance générale
• La richesse absolue des espèces sténothermes 
• La richesse absolue des espèces à habitat de reproduction lentique 
• La richesse absolue des espèces omnivores
• La richesse relative des espèces à intolérance générale
• La richesse relative des espèces oxyphiles 
• La richesse relative des espèces limnophiles.

Les différentes métriques retenues présentent, pour plusieurs d’entre elles, une sensibilité uniquement à certaines pressions et ce pour un type de cours d’eau donné. Il est donc nécessaire, pour un site donné, de ne retenir que les métriques présentant les plus fortes déviations par rapport à la valeur prédite en l’absence de perturbation afi n d’assurer une bonne sensibilité à l’ensemble des types de perturbation. Cette sélection est intégrée au calcul de l’IPR+, qui est donc in fine constitué des six métriques les plus discriminantes parmi les 11 initiales.

> Par comparaison à l’IPR, la mise au point de l’IPR+ permet notamment : 

• La sélection des métriques les plus sensibles à différents gradients de pressions, notamment hydromorphologiques. Ceci a été rendu possible par l’utilisation d’un grand nombre de sites couvrant l’ensemble du territoire national et pour lesquels les principales pressions ont été décrites de manière précise en recoupant plusieurs sources d’information
• Le recours à des méthodes statistiques permettant l’emploi de métriques fondées sur des abondances et/ou des richesses relatives en complément des richesses absolues, d’où une meilleure robustesse des modèles vis-à-vis de la variabilité liée aux opérations d’échantillonnage
• L’incorporation d’une métrique fondée sur la taille afin de bénéficier d’une meilleure évaluation de l’indice dans les cours d’eau à faible richesse spécifique.

♦ Équivalent étranger : River Fish Index +.

♦ Cet indice repose sur l’emploi de sept métriques :

• La densité de poissons migrateurs 
• La densité de poissons résidents 
• La densité de juvéniles marins dans les eaux méso- et polyhalines
• La densité de poissons d’eau douce dans les eaux oligohalines
• La densité de poissons bentiques
• La densité totale de poissons
• La richesse taxonomique par unité de surface échantillonnée.

L’indicateur fournit une note de synthèse de ces différentes métriques à partir d’une note attribuée à chaque métrique, sous la forme d’une moyenne arithmétique. Il permet de définir un niveau de santé du peuplement de poissons en fonction des pressions naturelles ou liées aux activités humaines.

♦ Équivalent étranger : Estuarine and Lagoon Fish Index (ELFI).

♦ A été développé pour analyser la condition trophique des communautés benthiques. Il est fondé sur la distribution des espèces prélevées de la macrofaune benthique selon quatre groupes trophiques :

• Groupe 1   >> Suspensivores qui se nourrissent dans la colonne d’eau
• Groupe 2   >> Déposivores, qui se nourrissent à l’interface eau-sédiment
• Groupe 3   >> Déposivores de surface, qui se nourrissent dans la partie supérieure oxique du sédiment
• Groupe 4   >> Déposivores de subsurface, qui se nourrissent dans les couches sédimentaires profondes, parfois dans des écosystèmes dysaérobiques

L’analyse globale de l’état de l’environnement, exprimée comme une fonction de la réponse de la macrofaune à l’enrichissement en matière organique (MO) est décrite par cet indice qui se calcule par l’équation suivante :

                                   0 x N₁ + 1 x N₂ + 2 x N₃ + 3 x N₄
ITI = 100 − 33.3 x   ────────────────────
                                     N₁ + N₂ + N₂ + N₃

    où  •  N₁, N₂, N₃, N₄ sont les densités relatives des 4 groupes trophiques

Les différents degrés de perturbation ont été formalisés ainsi :

•      ITI > 60        >> Faune normale, typique des sédiments non enrichis en MO 
• 30 > ITI < 60   >> Faune typique des sédiments modérément enrichis en MO 
•     ITI < 30         >> Faune typique des zones sévèrement enrichies en MO.

La limite principale à cet indice est le coût des échantillonnages de benthos et ensuite l’identification des individus jusqu’au rang spécifique puis en classement dans les quatre groupes trophiques.

♦ Équivalent étranger : Infaunal Trophic Index (ITI).

♦ Mesure le changement dans le niveau trophique moyen des débarquements de poissons par region et de manière globale. L’indice trophique est déterminé par la position d’un organisme dans une chaîne alimentaire et dans un intervalle allant de 1 pour les producteurs primaires à 5 pour les mammifères marins et les humains.
Le rôle des poissons dans les écosystèmes est grandement fonction de leur taille. De petits poissons ont un éventail de prédateurs plus large que les grands poissons. D’un autre côté, des adaptations anatomiques et physiologiques peuvent conduire à une spécialisation alimentaire, permettant aux différentes espèces de poissons de fonctionner comme des herbivores, avec un niveau trophique de 2, ou comme carnivores avec des niveaux trophiques compris entre 3 et 4,5.
En raison de l’étroite relation entre le niveau trophique et la taille, les niveaux trophiques moyens reflètent les changements dans la composition des tailles et la position dans la chaîne trophique, donc donc les rôles écologiques. La surpêche tend à faire décliner les grands poissons, situés à un niveau trophique élevé, et à obtenir des niveaux trophiques peu élevés avec de petits poissons et des invertébrés.

> Deux types de données sont nécessaires pour calculer l’indice : les données de captures par groupes taxonomiques et l’estimation du niveau trophique de chacun de ces groupes. Le premier type de données est fourni par la FAO qui a créé et gère une base de données (www.fao.org). Ces données peuvent être utilisées pour calculer l’indicateur, de 1950 à la date actuelle moins 2 ans, pour les débarquements dans les différents pays, les débarquements pour 18 aires témoins représentant les grands bassins océaniques et les données globables. Une autre source de données pour cette première partie de l’indice est la base de données du site (www.seaaroundus.org), qui géo-référence les données des zones économiques exclusives (ZEE) de tous les pays côtiers, des grands écosystèmes marins et des hautes mers, en dehors des ZEE. Les estimations de niveaux trophiques pour les poissons, fondées sur la composition du régime, peut être trouvée dans FishBase, la base de données en ligne sur les poissons et pour les invertébrés sur le site Sea Around Us.

> Une autre source de données est fournie par le site (voir : www.ecopath.org). La combinaison de ces jeux de données permet d’estimer le niveau trophique des débarquements de n’importe quel pays ou aire géographique.

Cet indice est un puissant indicateur de l’intégrité de l’écosystème marin et de la durabilité des pêches. Ses principales limites sont :

• L’utilisation des données de composition des captures comme indice d’abondance relative dans les écosystèmes 
• La qualité des données relatives aux débarquements.

La qualité actuelle des données est suffisante pour des analyses à des niveaux global et régional. Pour certains pays côtiers, la qualité des données est faible (mauvaises déterminations taxonomiques, manque de couverture de la pêche côtière.

♦ Équivalent étranger : Marine trophic index.

♦ Similairement à l’indice de Jaccard, l’indice β est une mesure de la biodiversité consistant à comparer la diversité des espèces entre écosystèmes et entre communautés. Cela suppose de comparer le nombre de taxons qui sont uniques dans chaque écosystème. Cela permet de comparer entre différents habitats le nombre de taxons caractéristiques. Cet indice donne une mesure qualitative de la biodiversité et permet de voir son évolution à travers les changements des facteurs environnementaux.

> Cette mesure (exprimée sous forme de pourcentage) indique la dissimilitude entre plusieurs habitats en termes d’espèces. On considère que plus β sera élevé, plus le nombre d’espèces similaires sera faible, donc plus les habitats possèderont des espèces caractéristiques à leurs milieux et qu’on ne retrouvera pas dans d’autres habitats. Dans le cas contraire, plus β sera faible, plus le nombre d’espèces similaires sera élevé, donc plus il y a de chance que les habitats connaissent les mêmes conditions environnementales.

β = (γ₁ / α₁) x (1 / TotN_Plots)

β = (γ₂ / α₂) x (1/TotN_Habitat)

     où    •  β  représente l’indice de dissimilitude
              •  γ₁  représente le nombre d’espèces total rencontré dans tous les plots au sein d’un habitat
              •  γ₂  représente le nombre d’espèces total rencontré dans tous les habitats
              •  α₁  représente la moyenne d’espèces par plots
              •  α₂  représente la moyenne d’espèces par habitat
              •  TotN_Plots   représente le nombre total de plots dans un habitat
              •  TotN_Habitat  représente le nombre total d’habitats

> Cet indice est utilisé dans deux cas :

• Pour connaître la dissimilitude entre plusieurs plots appartenant à un seul type d’habitat
• Pour connaître la dissimilitude entre plusieurs habitats du secteur d’étude.

On peut considérer que l’augmentation ou la diminution de cet indice, quand on confronte deux mêmes habitats, indique leur éloignement ou leur rapprochement en matière de nombre d’espèces communes ou différentes.

♦ Équivalent étranger : Whittaker index.

♦ Indices composites publiés entre 1999 et 2005 et qui tracent 21 éléments de la durabilité environnementale couvrant les ressources naturelles, les niveaux de pollution passés et présents, les efforts de gestion environnementale, les contributions à la protection de biens globaux et la capacité de la société à améliorer ses performances au cours du temps.
♦ Équivalent étranger : Environmental sustainability index.