Plusieurs études ont suggéré l'utilisation combinée de l'indice de végétation et de la température de surface des sols mesurée dans l'infrarouge thermique, pour estimer le taux d'humidité des sols, ainsi que l'état de stress hydrique des végétaux (Jackson et al., 1977 
; Goward et al., 2002).
Parmi les techniques développées, la méthode dite 'du triangle', suppose que la température de surface des sols dépend essentiellement de la couverture végétale et de l'humidité des sols (figure ci-dessous).
Le côté du triangle correspondant au NDVI le plus faible représente la droite des sols nus, depuis les sols secs (températures les plus élevées) jusqu'aux sols saturés en eau (températures les plus basses).
Le sommet en bas à droite du triangle correspond à la densité maximum de végétation.
La droite reliant les températures de surface les plus élevées (sols secs) au maximum de densité de la végétation est appelée 'limite sèche'.
Celle reliant les températures de surface les plus basses (sols humides) au maximum de densité de la végétation est appelée 'limite humide'.
Dans cette méthode, la température de surface des sols est reliée à l'indice de végétation par une relation linéaire décroissante. Plus la végétation a une densité importante, plus la température de surface est faible. La végétation régule la température de surface en absorbant l'énergie rayonnante et en la réémettant sous forme de chaleur latente via le processus d'évapotranspiration.
Relation simplifiée entre la température de surface et l'indice de végétation
)
Sandholt et al., 2002 proposent un indice de température / végétation / sécheresse (TDVI). Son expression est la suivante :
où :
: température de surface
: température de surface minimum
et 
: respectivement ordonnée à l'origine et pente de la droite reliant la température de surface au NDVI maximum.
Pour une même valeur de l'indice de végétation, les températures les plus élevées correspondent aux surfaces les plus sèches (figure ci-dessous). Il est donc possible d'estimer le taux d'humidité des sols et par conséquent, l'état de stress hydrique des plantes, dès lors que la température de surface et l'indice de végétation sont connus.
L'indice de sécheresse (TDVI) peut être estimé dans le plan Ts / NDVI par le rapport A/B
Remarque
Comme pour la végétation, il existe aussi des indices spécifiques pour les sols nus, comme l'indice de brillance. Celui-ci est construit à partir des bandes rouge et proche infrarouge selon l'expression :
Il permet de faire clairement la distinction entre les surfaces végétalisées et les sols nus.
Le tableau ci-dessous résume quelques uns des indices de végétation les plus couramment utilisés; adapté de (Caloz and Puech, 1996; Gilabert et al., 2002) + Girard et Girard, 1999.
Résumé d’indices de végétation définis à partir de données de télédétection
Remarque
Les indices de végétation ont été utilisés dans des applications très nombreuses et variées depuis l'apparition de la télédétection spatiale. Leur usage pour des estimations quantitatives soulève un certain nombre de questions qui peuvent limiter sérieusement leur utilité réelle s'ils ne sont pas correctement interprétés.
Ils dépendent de nombreux paramètres (éclairement solaire, angles de visée, etc.) et sont perturbés par plusieurs facteurs (sensibilité aux effets atmosphériques, aux types de sols et à leur taux d'humidité) comme nous l'avons vu précédemment, ce qui implique une très grande prudence quant à leur interprétation.
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